Расчет электрических нагрузок цеха (по первому этапу)

 

Для расчета трехфазных электрических нагрузок применим метод коэффициента расчетной нагрузки. Область применения метода - расчет электрических нагрузок общепромышленного назначения. Данный метод не применяется для расчета электрических нагрузок с резко переменным графиком нагрузки, промышленного электротранспорта, жилых и общественных зданий, а также для расчета нагрузки электроприемников с известным графиком нагрузки.

Исходные данные для расчета: типы и виды электроприемников, их номинальная мощность, которая определяется по заданию технологов, а также коэффициент использования и коэффициент эффективной мощности из справочных данных.

Порядок расчета электрических нагрузок:

- Определяется суммарная номинальная мощность по каждой характерной категории, активная и реактивная.

Так как ПВ для всех двигателей 100%, то паспортная мощность равна номинальной согласно выражению:

 

(1)

 

Для примера рассчитывается категория 2 - станки. Суммарная мощность группы горизонтально-шлифовальных станков 28-30, 63

; (2)

;

 

где n - число электроприёмников.

- Определение средних мощностей по каждой характерной категории.

Для группы горизонтально-шлифовальных станков 28-30, 63

 

; (3)

.

 

где m - число характерных категорий ЭП.

По формулам (1) - (3) расчёт ведётся для каждой группы станков. Далее нагрузки суммируются по категории и расчёт проводится для всех станков.

Определяется средневзвешенный коэффициент использования группы ЭП:

 

 (4)

 

- Нахождение эффективного числа электроприемников.

Эффективное число ЭП - это такое число ЭП одинаковой мощности с однородным режимом работы, которое обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа ЭП различной мощности.

Полученное значение округляем до ближайшего большего. Если окажется, что эффективное число ЭП больше фактического числа ЭП, то принимаем .

 

. (5)

 

Фактическое число ЭП категории 75, поэтому .

Коэффициент расчетной нагрузки - это отношение расчетной активной мощности к средней. Определяется по эффективному числу электроприемников и средневзвешенному коэффициенту использования. Коэффициент расчетной нагрузки определяется в зависимости от постоянной времени нагрева сети (T₀). Для сетей < 1 кВ, питающих распределительные шинопроводы, пункты сборки и щиты, постоянная времени нагрева сети T₀ = 10 мин. и коэффициент Кр определяется по соответствующей таблице методики расчета /1/.

Для магистральных шинопроводов и цеховых трансформаторов Т₀ = 2,5 часа и значение Кр определяется по таблице 2 той же методики /1/.

- Определение расчетной активной и реактивной мощности.

Расчетные нагрузки определяются для всей характерной категории в целом. Под расчетной нагрузкой понимают такую мощность соответствующей неизменной токовой нагрузки, которая эквивалентна фактически изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему возможному тепловому воздействию на элемент системы электроснабжения. В качестве времени наблюдения принят интервал, равный 3Т_0. Вероятность превышения фактической нагрузки над расчетной в принятом интервале наблюдения не должна превышать 0,05.

 

, при n_эф ³ 2;

, при n_эф = 1.

 

Для питающих сетей напряжением до 1 кВ:

 

, при n_эф £ 10, Кр ³ 1;

, при n_эф > 10, Кр ³ 1.

 

Для магистральных шинопроводов, для шин цеховых трансформаторных подстанций, при определении реактивной мощности по цеху корпуса или предприятия в целом:

 

, Кр £ 1.

 

Для категории 2:

К_р=1,2,

 

 

Для внутрицехового освещения принимаем к установке люминесцентные светильники марки ЛС-004. Данные светильники подвесного типа с рассеивателем и решеткой. В них устанавливаем лампы ЛБ 2х40 Вт. Степень защиты IP20 (защита от прикосновения к токоведущим частям и каплезащищённые). Необходимая плотность осветительной нагрузки 200 Вт/м² с учётом подвеса светильников на высоте 2-3 м. при высоте рабочей поверхности 0.8 м:

 

.

 

Нагрузки остальных категорий и цеха в целом с учётом освещения показаны в таблице 1.

 

Таблица 1 - Расчётные нагрузки цеха

Исходные данные						Средняя мощность группы ЭП		Эф. число ЭП	Кр	Расчётные мощности
по заданию				справочные данные
наименование ЭП	N, шт.	Рмакс, кВт	РномУ, кВт	КИ	tg( ц )	РСР, кВт	QСР, кВар	nЭ		РР, кВт	QР, кВар	SР, кВА
Характерная категория №1
Вентустановка	20	40	0,18	0,75	7,20	5	2	3	21,6	5,9	22,4	20
Характерная категория №2
Горизонтально - шлифовальный	4	15	60	0,14	1,17	8,4	9,8
Токарный с ЧПУ	9	34	306	0,14	1,73	42,8	74,1
Токарный полуавтомат	10	20	200	0,14	1,17	28,0	32,8
Горизонтально - фрезерный	6	30	180	0,14	1,17	25,2	29,5
Вертикально - фрезерный	5	16	80	0,14	1,17	11,2	13,1
Резьбонакатный автомат	3	28	84	0,14	1,17	11,8	13,8
Токарно- винторезный	6	17	99	0,14	1,17	13,9	16,2
Кругло- шлифовальный	4	11	44	0,16	1,17	7,0	8,2
Вертикально-сверлильный	4	14	54	0,14	1,17	7,6	8,8
Токарно-револьверный	16	22	352	0,14	1,17	49,3	57,7
Токарно-винторезный	3	11	33	0,14	1,17	4,6	5,4
Плоско- шлифовальный	2	12	24	0,16	1,17	3,8	4,5
Радиально-сверлильный	3	25	75	0,14	1,17	10,5	12,3
итого по категории	75	34	1591	0,14	1,21	224,1	286,2	75	1,2	268,9	286,2	392,7
Характерная категория №3
Сварочный преобразователь	8	80	640	0,2	1,73	128,0	221,4	8	1,1	140,8	243,6	281,3
итого по цеху	85	80	2271	0,16	1,22	359,3	513,0	57	1,05	377,3	513,0	636,8
освещение			4,8	0,9	1,33	4,3	5,7			4,3	5,7	7,2
итого нагрузка в целом	85	80,0	2271,0	0,2	1,2	363,6	518,8	56,8	1,05	381,6	518,8	644,0