Характеристика среды производственных помещений

Таблица 2.

№ п/п	Наименование цеха	Характеристика среды
	Механическое отделение	нормальная
	Электроремонтное отделение	нормальная
	Кузнечно-термическое отделение	нормальная
	Гальванический участок	нормальная
	Заготовительное отделение	нормальная
	Сварочное отделение	жаркая

Характеристика потребителей электрической энергии по степени бесперебойности электроснабжения

Таблица 3.

№ п/п	Наименование цеха	Категория по бесперебойности электроснабжения
	Механическое отделение
	Электроремонтное отделение
	Кузнечно-термическое отделение
	Гальванический участок
	Заготовительное отделение
	Сварочное отделение

Электрические нагрузки

Электрические нагрузки определяют для выбора и проверки токоведущих элементов (шин, кабелей, проводов), силовых трансформаторов и преобразователей, а так же для расчета потерь, отклонений и колебаний напряжения, выбора защиты и компенсирующих устройств.

Номинальная мощность электроприёмника – это мощность, указанная в его паспорте.

Установленная мощность отдельных электроприемников принимается равной:

1. для электродвигателей длительного режима работы – паспортной мощности, кВт Р_н = Р_пасп;

2. для электродвигателей повторно-кратковременного режима работы – паспортной мощности, приведенной к относительной продолжительности включения, равной единице: , ПВ – паспортная продолжительность включения, в относительных единицах.

3. для силовых и электрических трансформаторов – паспортной мощности, кВА; S_н = S_пасп;

4. для сварочных трансформаторов , .

 

Все электроприемники цеха разбиваются по группам с одинаковым коэффициентом использования и мощности с выделением групп приемников с переменным графиком нагрузки (группа А) и маломеняющимся графиком нагрузки (группа Б).

По таблицам находим и [3]. tgφ – определяется по cosφ, для каждой характерной группы приемников.

Величины и по группам А и Б в целом определяется суммированием активных и соответственно реактивных мощностей характерных групп приемников, входящих в группы А и Б, которые определяются из выражений: Р_см=к_и·Р_н и Q_см=Р_см·tgφ.

К_и – групповой коэффициент использования находим по формуле: К_и= Р_см/ Р_н.

Эффективное число электроприемников определяется по формуле:

.

При числе электроприемников в группе четыре и более допускается считать n_э = n при величине отношения . При определении m могут быть исключены приемники, суммарная мощность которых не превышает 5% номинальной мощности группы.

При m>3 и К_и≥0,2 n_э можно определить по следующей формуле: , если найденное число n_э окажется больше n, то принимают n_э=n.

При К_и<0,2 эффективное число электроприемников определяется по графикам или таблицам. Порядок определения n_э: выбирается наибольший по мощности электроприемник, выбираются приемники мощность которых равна не менее половины наибольшего электроприемника; подсчитывают их число n ₁ и их мощность Р_{Н 1}, а также находят номинальную мощность приемников всего узла Р_н; находят значения n_э n₁ / n и Р _1*= Р_{Н 1*}/ Р_н. По полученным значениям n_э и Р _{1 *} по графикам или по таблицам определяется величина n_э, а затем находится n_э= n_э·n.

Величина К_ма находится по зависимостям К_м=f (n_э ) или по таблице [3] в зависимости от коэффициента использования К_и за наиболее загруженную смену и эффективного числа электроприемников в группе n_э. Под n_э понимается такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает туже величину расчетного максимума, что и группа различных по мощности и режиму работы приемников.

К_мp- принимается равным 1, при n_э >10, и 1,1, при n_э ≤10.

Для группы приемников А нагрузка по цеху (отделению) определяется по формулам:

и ,

где и – суммарная средняя соответственно активная и реактивная мощность приемников группы А за наиболее загруженную смену.

Расчетные (активная и реактивная) нагрузки приемников группы Б в целом по цеху (отделению) определяется по следующим выражениям:

Номинальная активная мощность группы электроприемников, кВт, , где n – число электроприемников, а суммарная средняя активная мощность приемников группы Б за наиболее загруженную смену.

Номинальная реактивная мощность группы электроприемников, кВт, , где n – число электроприемников, а – суммарная средняя реактивная мощность приемников группы Б за наиболее загруженную смену.

Расчетные (активные и реактивные) нагрузки силовых электроприемников по группам А и Б определяются из выражений:

и

Полная расчетная мощность .

Пример расчета

Расчет для 3-го кузнечно-термического отделения.

Таблица 4. Данные для кузнечно-термического отделения.

№	Наименование производственного оборудования	модель или тип	Установленная мощность в единице, кВт	Установленная мощность общая, кВт	количество, шт
	Молот пневматический ковочный	МБ-412	10,00	20,00
	Электропечь сопротивления камерная со щитом управления (1300^0С)	Г-30 ЩУ-12	30,00	90,00
	Электропечь-ванна со щитом управления (850^0С)	Б-50 ЩУ-12	20,00	-	-
	Электропечь сопротивления шахтная со щитом управления (650^0С)	ПН-34	10,00	-	-
ЩУ-13	75,00	-	-
	Вентилятор		2,80	2,80
	Таль подвесная электрическая	0,5т	0,85	0,85
	Кран-балка		7,30	7,30

 

Электроприемники относящиеся к группе А, т.е. к электроприемникам с резко изменяющимся графиком нагрузки, относятся:

молот пневматический;

таль электрическая;

кран-балка.

К группе Б, т.е. к электроприемникам с мало меняющимся графиком нагрузки:

электропечи сопротивления со щитом управления;

вентиляторы;

Определим общую установленную мощность по каждому отделению как сумму установленных мощностей всех электроприёмников этого отделения по формуле:

где n – число электроприемников.

По кузнечно-термическому отделению она составит:

=20,00+90,00+2,80+0,85+7,30=120,95 кВт.

Аналогично определяем для остальных отделений. Так, для механического отделения общая установленная мощность составит 219,47 кВт; для электроремонтного отделения – 56,875 кВт; для гальванического отделения – 25,2 кВт; для заготовительного отделения – 87,36 кВт и для сварочного отделения – 300,6 кВт.

Определяем для каждого потребителя табличные значения: к_и, соsφ, tnφ.

Таблица 5.Табличные данные к_и, соsφ, tnφ по кузнечно-термическому отделению.

№ п/п	Наименование электроприемника	ки	соsφ	tnφ
	Молот пневматический ковочный	0,24	0,65	1,17
	Электропечь сопротивления камерная со щитом управления (1300°С)	0,8	0,95	0,33
	Электропечь-ванна со щитом управления (850°С)	0,8	0,95	0,33
	Электропечь сопротивления шахматная со щитом управления (650°С)	0,8	0,95	0,33
	Вентилятор	0,6	0,8	0,75
	Таль подвесная электрическая	0,06	0,5	1,73
	Кран-балка	0,06	0,5	1,73

 

Средняя нагрузка за максимально загруженную смену определится по формуле:

и составит для молота пневматического:

кВт

для электропечи сопротивления камерной со щитом управления (1300°С):

для вентилятора:

для тали подвесной электрической:

для крана-балки:

Общая нагрузка за максимально загруженную смену по каждому отделению определится как суммарная всех электроприёмников этого отделения. Так для кузнечно-термического отделения она составит 78,9 кВт. Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.

Реактивная нагрузка приемников за максимально загруженную смену определяется по формуле:

и составит для молота пневматического:

квар

для электропечи сопротивления камерной со щитом управления (1300°С):

квар

для вентилятора:

квар

для тали подвесной электрической:

квар

для крана-балки:

квар

Общая реактивная нагрузка за максимально загруженную смену по каждому отделению определится как суммарная всех электроприёмников этого отделения. Так для кузнечно-термического отделения она составит 31,48 квар. Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.

Определяем К_и - групповой коэффициент использования для группы А по формуле:

К_и= _∑/ _∑.

Для нашего отделения:

_∑ =4,8+0,438+0,051=5,289 кВт

К_и=5,289/28,15=0,18.

Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.

 

n_э- эффективное число электроприемников.

Для кузнечно-термического отделения (для группы А):

m=Р_max/P_min>3, значит n_э=2·28,15/10=5,63,

принимаем n_э=6.

Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.

 

Определяем активную и реактивную нагрузки по формулам (для электроприемников группы А):

,

,

Для Р_р: k_ма- определяется из таблицы, по известным значениям К_и и n_э.

для Q_р: k_мр =1,1, если n_э 10 и k_мр =1,0, если n_э >10.

Для кузнечно-термического отделения (для электроприемников группы А):

кВт,

квар.

Для электроприемников группы Б:

,

,

кВт;

квар.

Аналогично определяем для остальных отделений.

 

Общие расчётные реактивная и активная нагрузки по каждому отделению определятся как суммарные всех электроприёмников этого отделения. Так для кузнечно-термического отделения реактивная расчётная нагрузка составит 32,11 квар, а активная суммарная расчётная нагрузка 89,75 кВт. Аналогично определяем для остальных отделений. Результаты расчётов приведены в таблице 5.

 

Осветительная нагрузка по цеху определяется по формуле:

Р_РО=Р_НО·К_С =105,6·0,85=89,76 кВт.

Р_НО – установленная мощность приемников освещения.

К_С – коэффициент спроса, принимается по справочной литературе, для производственных помещений К_С =0,85.

 

Таблица 6.Взаимосвязь между коэффициентом спроса и коэффициентом использования.

Ки	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
Кс	0,5	0,6	0,65-0,70	0,75-0,80	0,85-0,90	0,92-0,95

Р_НО=р_уд.о*F =14,3*7383=105,6 кВт

р_уд.о =14,3 Вт/м² – удельная нагрузка (Вт/м²) площади пола цеха;

F – площадь пола цеха м² (принимаем равной 7383 м²).

Общая мощность цеха определяется по формуле:

,

Где Р_р – определяется как сумма всех активных расчетных мощностей по всем отделениям и осветительной нагрузки по цеху, Q_р – определяется как сумма всех реактивных расчетных мощностей по всем отделениям.

кВА.