Расчетный и пиковый ток для группы электроприемников определяем как

 

; (3.5)

. (3.6)

 

Таблица 3.3- Состав электроприемников РМЦ

№ гр	№ на плане	Модель	Pн,станка, кВт	cos fi	Ки
1	12	Сверлильный 2Н135	3	0,83	0,14
	94	Печь сопротивления	4	0,84	0,8
	103	Насос	15	0,88	0,7
	104	Насос	15	0,88	0,7
	105	Насос	15	0,88	0,7
	106	Насос	15	0,88	0,7
	Итого:		67
3	29	Точильное оборудование 3К634	3	0,83	0,14
	81	Штамповочный пресс	11	0,87	0,17
	82	Штамповочный пресс	11	0,87	0,17
	Итого:		25
2	1	Токарный станок ДМ61Д	7,5	0.7	0.12
	2	Токарный станок ДМ61Д	7,5	0.7	0.12
	3	Токарный станок ДМ61Д	7,5	0.7	0.12
	28	Точильное оборудование 3К634	3	0.864	0.14
	29	Точильное оборудование 3К634	3	0.864	0.14
	30	Точильное оборудование 3К634	3	0.864	0.14
	Итого:		31,5

 

Таблица 3.3- Состав электроприемников РМЦ

№ гр	№ на плане	Модель	Pн,станка, кВт	cos fi	Ки
4	4-9	Токарный станок ДМ61Д	7,5	0,86	0,14
	13-20	Сверлильный 2Н135	3	0,83	0,14
	35-39	Штамповочный пресс	11	0,87	0,17
	61-70	Шлифовальный станок	3	0,83	0,16
	71-80	Фрезерный станок МН600Р	5,5	0,88	0,14
	Итого:		224

 

Для выбора вентиляции узнаем объем воздуха в цехе.

= S_цеха·h;= 1728*10=17280м^3;

 

В цехе преобладают металлорежущие станки, воздух меняется 6 раз в час.

_расч = V·6;_расч =6*17280=103680м³*ч^;

 

Выбираем 3 вентилятора. Определяем расчетную мощность двигателей вентиляторов.

 

Р_расч = (Q*H/n_Bn_nl)*10^-3;

 

где Q₁ - объем воздуха перегоняемый одним вентилятором в час (м³·ч)- давление воздуха (H= 730 Па)

η_в - коэффициент полезного действия вентилятора (η_в = 0,6)

η_п - коэффициент полезного действия передачи (η_п = 1)

 

Р_расч = (34560*730/0.6*1*3600)*10^-3=11.68кВт;

 

Выбираем двигатель АИР160S4:Р_н=15кВт,n=1500об/мин.

Вентиляторы включаем в расчет группы №4.

Для примера для группы № 3 определим методом расчетного коэффициента расчетные мощности и расчетный ток. Коэффициенты использования электроприводов и коэффициенты мощности принимаем по [1] согласно типу электроприемника.

Номинальная мощность группы:

 

.

 

Определяем групповой коэффициент использования по (3.3):

 

.

 

Определяем эффективное число электроприемников по (3.4):

 

.

 

Далее по [1] для п_эф =4 и  определяем, что .

Определяем расчетную активную мощность по (3.1)

;

 

и расчетную реактивную мощность по (4.2)

 

квар.

 

Тогда полная расчетная мощность

 

 кВА

 

Расчетный ток группы по (4.5)

 

 А.

 

Определяем пиковый ток группы

 

А.

 

Для остальных групп и для цеха в целом расчет производим аналогично и результаты вычислений сводим в таблицу 3.5.

 

Таблица 3.5- Расчёт нагрузки групп электроприёмников проектируемого участка цеха

Группы	Рн, кВт	Ки	nэ	Кр	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Iр, А		Iкр, А
Группа №1	29	0,25	4	1,91	14,05	9,17	16,7		25,5		213
Группа №2	31,5	0,14	5	2,1	9,261	6,27	11,18		17		91,2
Группа №3	25	0,1664	2	4,3	17,8	11,4	21,19		32,2		191
Группа №4	224	0,15	30	1,21	40,67	26,44	48,5		73,7		233

Рассчитываем рабочее освещение, принимая Вт/м².

Определяем мощность рабочего освещения:

 

;

 

Определяем количество рядов:

 

 

Определяем количество светильников в одном ряду:

 

 

Общее число светильников:

 

 

Определяем мощность одного светильника:

 

;

 

Выбираем лампу ДРЛ 550;

Р_ном=550Вт;I=4,5А.

 

Расчет внутрицеховых сетей

Выберем сечения проводов и жил кабелей для подключения оборудования цеха к распределительным шкафам, шинопроводам,а последних, в свою очередь, к ТП цеха.

Передача электроэнергии от ТП к распределительным шкафам и отдельным электроприемниками осуществляется небронированными кабелями марки АВВГ, проложенными в трубах, металлорукавах и на лотках.

Питание групп электроприемников будем осуществлять от распределительных шкафов серии ШР1 со степенью защиты IP54.

Сечения жил проводов и кабелей напряжением до 1 кВ по нагреву определяются по таблицам допустимых токов из [2,6], составленным для нормальных условий прокладки, в зависимости от расчетных значений длительно допустимых токовых нагрузок I_ДОП из соотношения

 

,                                             

 

где к_п - поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей (при нормальных условиях прокладки к_п =1).

Для цеховых электрических сетей, как правило, должны применяться провода и кабели с алюминиевыми жилами.

По механической прочности минимальные сечения алюминиевых жил проводов и кабелей для присоединения к неподвижным электроприемникам внутри помещений должны быть не менее 2,5 мм².

Определим сечение кабеля, идущего от токарного станка к силовому шкафу(группа 2), выбираем по условию (5.1):

 

.

В итоге выбираем по [1] кабель АВВГ 5х2.5 с .

Выбор кабелей для подключения остальных электроприемников к распределительным шкафам аналогичен. Результаты выбора представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1- Выбор проводников для питания ЭП

№ п/п	№ ЭП	Iр, А	Марка кабеля	Iдоп, А
1-10	Токарный ДМ61Д	14,8	АВВГ 29
11-20	Сверлильный 2Н135	6,7	АВВГ 29
21-30	Точильное оборудование 3К634	6,7	АВВГ 29
31-40	Штамповочные прессы КД2332	21,7	АВВГ 29
41-50	Строгальные станки	28,3	АВВГ 29
51-60	Револьверные станки	21,7	АВВГ 29
61-70	Шлифовальные станки	6,74	АВВГ 29
71-80	Фрезерные станки МН600Р	10,8	АВВГ 29
81-90	Печи сопротивления	8,4	АВВГ 29
101-110	Насосы	10,8	АВВГ 29
111-120	Вентиляторы	28,3	АВВГ 29

 

Определим сечения жил кабелей для подключения распределительных шкафов к линейным панелям РУ. В качестве примера выберем кабель для питания группы № 1.По таблице 5.1 имеем I_Р = 32,2 А;

По выражению (5.5) имеем:

 

 

По [2] принимаем кабель АВВГ 5х4, I_ДОП =38 А.

Аналогично выбираем питающие кабели для остальных групп. Результаты выбора сводим в таблицу 4.2.

 

Таблица 4.2- Выбор проводников для питания групп ЭП

Группы	Iр, А	Марка кабеля	Iдоп, А
Группа №1	25,5	АВВГ 5х4	38
Группа №2	17	АВВГ 5х4	38
Группа №3	32,2	АВВГ 5х4	38
Группа №4	73,7	АВВГ 5х16	90

Для распределения энергии между электроприёмниками 1,2,3группы используем силовые шкафы серии ШР1 поП17,[1] с глухим присоединением на вводе, дабы избежать лишней ступени селективности. Результаты выбора приведены в таблице 4.3. Силовые шкафы присоединяем непосредственно к шинам ТП через автоматические выключатели ВА 51-35.

 

Таблица 4.3- Выбор силовых пунктов для питания электроприёмников

Группы	Марка шкафа	Количество присоединенй
Группа №1	ШР1-20	5
Группа №2	ШР1-23	8
Группа №3	ШР1-23	8

 

Для запитки группы №4 выбираем шинопровод марки ШРА.

Расчетный ток шинопровода был определен ранее(см.расчет электрической нагрузки).

Iр=73,7 А

Выбираем шинопровод марки ШРА4-100(I_ном =100 А).

Выбранный шинопровод проверяем по допустимой потере напряжения

 

ΔU%= (1,73/10U_ном) ·(R₀·соsφ_эф + х₀·sinφ_эф)I_р·l

 

где U_ном- номинальное напряжение (кВ)₀- активное сопротивление шин (Ом/км)

х₀ - реактивное сопротивление (Ом/км)- длина шинопровода (км)

цех электроснабжение нагрузка замыкание

ΔU%= (1,73/10 0,38) ·(0,2·0,5 + 0,1·0,5)73,7·0,5=0,8%

 

Потери напряжения в пределах допустимого.

 

Выбор аппаратов защиты

 

Магнитные пускатели предназначены для дистанционного управления асинхронными электродвигателями. С их помощью также осуществляется нулевая защита. Применяем магнитные пускатели серии ПМЛ степени защиты IP00 для двигателей с номинальным током до 40 А. Условие выбора магнитного пускателя по току определяется (3.1)

 

,                                       (5.1)

 

где - номинальный ток пускателя, А; - расчетный ток, А.

Для защиты внутрицеховых электрических сетей от токов короткого замыкания применяем автоматические выключатели с комбинированным расцепителем. Выбор номинального тока расцепителя производится по двум условиям:

номинальный ток расцепителя  должен быть больше по величине длительного расчетного тока  согласно формуле (3.1.2)

 

; (5.2)

 

1) по условию перегрузок пусковыми токами по (3.1.3)

 

, (5.3)

 

где - максимальный кратковременный ток, для однодвигательных станков.

Коэффициентом 1,25 учитывается неточность в определении тока  при разбросе характеристик электромагнитных расцепителей автоматов.

Номинальный ток электродвигателя определяется по выражению

 

,       (5.4)

где - номинальная мощность двигателя, кВт; - номинальное напряжение, В;

- номинальный коэффициент мощности; - КПД при номинальной нагрузке.