Расчет электрических нагрузок

Таблица 2.1.2 Исходные данные для проектируемого цеха

№п/п	Наименование эл.приемника	Число ЭД у Э.П.	Тип двигателя	КПД, %	Uном, В	P уст-я,кВт	ПВ пасп - я,%	Рном, кВт	Рном ЭП, кВт	cos(f) ЭД	cos(f)	tg(f)	Ки	Кз	Категория
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	Молот пневматический №1	1	4А132М2У3	88	380	10	40	11,36	7,19	0,9	0,90	0,48	0,22	0,75	3
2	Печь нагревательная(сопроивления)	-	-	100	380	12	100	12,00	12,00	0,95	0,95	0,33	0,6	1	3
3	Молот пневматический №2	1	4А132М2У3	88	380	10	40	11,36	7,19	0,9	0,90	0,48	0,22	0,75	3
4	Абразивно-отрезной станок	1	4А100L2У3	87,5	380	4,5	40	5,14	3,25	0,91	0,91	0,46	0,14	0,75	3
5	Пресс ножницы	1	4А80В2У3	83	380	2,2	40	2,65	1,68	0,87	0,87	0,57	0,22	0,75	3
6	Обдирочно-шлифовальный станок №1	1	4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62	2,92	0,89	0,89	0,51	0,17	0,75	3
7	Обдирочно-шлифовальный станок №2	1	4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62	2,92	0,89	0,89	0,51	0,17	0,75	3
8	Фрезерно-отрезной полуавтомат	3	4А112М2У3	87,5	380	7,5	40	8,57	7,75	0,88	0,88	0,55	0,14	0,75	3
			4А80В2У3	83	380	2,2	40	2,65		0,87			0,14	0,75	3
			4А71В2У3	77,5	380	0,8	40	1,03		0,87			0,14	0,75	3
9	Пресс кривошипный	1	4А112М2У3	87,5	380	7,5	40	8,57	5,42	0,88	0,88	0,54	0,22	0,75	3
10	Гильотинные ножницы	1	4А132М2У3	88	380	10	40	11,36	7,19	0,9	0,90	0,48	0,17	0,75	3
11	Пресс	1	4А180М2У3	90,5	380	30	40	33,15	20,97	0,9	0,90	0,48	0,22	0,75	3
12	Токарный 8-ми шпиндельный полуавтомат №1	3	4А200L2У3	91	380	40	40	43,96	36,66	0,9	0,90	0,49	0,25	0,75	3
			4А132М2У3	88	380	10	40	11,36		0,9			0,25	0,75	3
			4А80В2У3	83	380	2,2	40	2,65		0,87			0,25	0,75	3
13	Токарный станок №1	2	4А90L2У3	84,5	380	3	40	3,55	2,59	0,88	0,88	0,55	0,14	0,75	3
			4АА63В2У3	73	380	0,4	40	0,55		0,86			0,14	0,75	3
14	Радиально-сверлильный станок	3	4А132М2У3	88	380	10	40	11,36	8,74	0,9	0,89	0,50	0,14	0,75	3
			4А71В2У3	77,5	380	1,1	40	1,42		0,87			0,14	0,75	3
			4А71В2У3	77,5	380	0,8	40	1,03		0,87			0,14	0,75	3
15	Токарный станок №2	2	4А90L2У3	84,5	380	3	40	3,55	2,59	0,88	0,88	0,55	0,14	0,75	3
			4АА63В2У3	73	380	0,4	40	0,55		0,86			0,14	0,75	3
16	Токарно-револьверный станок №1	3	4А112М2У3	87,5	380	7,5	40	8,57	8,84	0,88	0,88	0,53	0,17	0,75	3
			4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62		0,89			0,17	0,75	3
			4А71В2У3	77,5	380	0,6	40	0,77		0,87			0,17	0,75	3

 

 

Продолжение табл. 2.1.2 Исходные данные для проектируемого цеха

17	Токарно-револьверный станок №2	3	4А112М2У3	87,5	380	7,5	40	8,57	8,84	0,88	0,88	0,53	0,17	0,75	3
			4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62		0,89			0,17	0,75	3
			4А71В2У3	77,5	380	0,6	40	0,77		0,87			0,17	0,75	3
18	Токарно-револьверный станок №3	3	4А112М2У3	87,5	380	7,5	40	8,57	8,84	0,88	0,88	0,53	0,17	0,75	3
			4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62		0,89			0,17	0,75	3
			4А71В2У3	77,5	380	0,6	40	0,77		0,87			0,17	0,75	3
19	Токарно-револьверный станок №4	3	4А112М2У3	87,5	380	7,5	40	8,57	8,84	0,88	0,88	0,53	0,17	0,75	3
			4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62		0,89			0,17	0,75	3
			4А71В2У3	77,5	380	0,6	40	0,77		0,87			0,17	0,75	3
20	Универсальный заточный станок №1	1	4А90L2У3	84,5	380	3	40	3,55	2,25	0,88	0,88	0,55	0,14	0,75	3
21	Вертикально-сверлильный станок №1	2	4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62	3,07	0,89	0,88	0,53	0,14	0,75	3
			4АА56А2У3	66	380	0,2	40	0,23		0,76			0,14	0,75	3
22	Вертикально-сверлильный станок №2	2	4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62	3,07	0,89	0,88	0,53	0,14	0,75	3
			4АА56А2У3	66	380	0,2	40	0,23		0,76			0,14	0,75	3
23	Токарно-револьверный станок №5	3	4А112М2У3	87,5	380	7,5	40	8,57	8,84	0,88	0,88	0,53	0,17	0,75	3
			4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62		0,89			0,17	0,75	3
			4А71В2У3	77,5	380	0,6	40	0,77		0,87			0,17	0,75	3
24	Токарно-револьверный станок №6	3	4А112М2У3	87,5	380	7,5	40	8,57	8,84	0,88	0,88	0,53	0,17	0,75	3
			4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62		0,89			0,17	0,75	3
			4А71В2У3	77,5	380	0,6	40	0,77		0,87			0,17	0,75	3
25	Токарный 8-ми шпиндельный полуавтомат №2	3	4А200L2У3	91	380	40	40	43,96	36,66	0,9	0,90	0,49	0,25	0,75	3
			4А132М2У3	88	380	10	40	11,36		0,9			0,25	0,75	3
			4А80В2У3	83	380	2,2	40	2,65		0,87			0,25	0,75	3
26	Универсальный заточный станок №2	1	4А90L2У3	84,5	380	3	40	3,55	2,25	0,88	0,88	0,55	0,14	0,75	3
27	Затяжной станок	1	4А100S2У3	86,5	380	4	40	4,62	2,92	0,89	0,89	0,51	0,14	0,75	3
28	Точильно-шлифовальный станок	1	4А90L2У3	84,5	380	3	40	3,55	2,25	0,88	0,88	0,55	0,14	0,75	3
29	Доводочный станок для резцов	1	4А71В2У3	77,5	380	0,8	40	1,03	0,65	0,87	0,87	0,57	0,14	0,75	3
30	Полуавтомат для заточки сверл №1	1	4А90L2У3	84,5	380	3	40	3,55	2,25	0,88	0,88	0,55	0,14	0,75	3
31	Полуавтомат для заточки сверл №2	1	4А90L2У3	84,5	380	3	40	3,55	2,25	0,88	0,88	0,55	0,14	0,75	3

 

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Расчёт выполняется по методу упорядоченных диаграмм и заключается в определении расчётной мощности каждого электроприемника в зависимости от режима работы.

По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и энергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты в систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надёжность работы электрооборудования.

1) По исходным данным определяется номинальная активная мощность электроприёмника, кВт:

а) электроустановки работающие в длительном режиме, ПВ = 100 % [1]:

            (2.1.1)

б) электроустановки работающие в повторно-кратковременном режиме, ПВ < 100 % [3]:

              (2.1.2)

2) Рассчитывается активная, реактивная и полная нагрузка создаваемая одним электроприёмником, кВт, кВАр и кВА соответственно:

        (2.1.3)

    (2.1.4)

(2.1.5)

3) Для сварочных трансформаторов полная мощность, кВА:

(2.1.6)

Приведём пример расчёта для отрезного станка (№ 1) с повторно-кратковременным режимом работы.

Абразивно – отрезной станок (№ 4): ПВ = 40 %; Р_ном = 3,253 кВт;    К_з = 0,75; cosj = 0,91.

;

;

;

Расчет для остальных приёмников сведём в таблицу 2.1.3, проведя расчет аналогично приведённому примеру для электроприёмника под номером 4.

Таблица 2.1.3 Расчетные данные электроприемников

№ ЭП по генплану	Наименование электроприёмников	Рном, кВт	Кз	cos(f)	tg(f)	Рм1, кВт	Qm1, кВар	Sm, кВА	Рсм, кВт	Qсм, кВт
1	Молот пневматический №1	7,187	0,75	0,90	0,48	5,390	2,611	5,989	1,581	0,766
2	Печь нагревательная(сопроивления)	12,000	1	0,95	0,33	12,000	3,944	12,632	7,200	2,367
3	Молот пневматический №2	7,187	0,75	0,90	0,48	5,390	2,611	5,989	1,581	0,766
4	Абразивно-отрезной станок	3,253	0,75	0,91	0,46	2,439	1,111	2,681	0,455	0,207
5	Пресс ножницы	1,676	0,75	0,87	0,57	1,257	0,713	1,445	0,369	0,209
6	Обдирочно-шлифовальный станок №1	2,925	0,75	0,89	0,51	2,193	1,124	2,465	0,497	0,255
7	Обдирочно-шлифовальный станок №2	2,925	0,75	0,89	0,51	2,193	1,124	2,465	0,497	0,255
8	Фрезерно-отрезной полуавтомат	7,750	0,75	0,88	0,55	5,813	3,185	6,605	1,085	0,595
9	Пресс кривошипный	5,421	0,75	0,88	0,54	4,066	2,194	4,620	1,193	0,644
10	Гильотинные ножницы	7,187	0,75	0,90	0,48	5,390	2,611	5,989	1,222	0,592
11	Пресс	20,965	0,75	0,90	0,48	15,724	7,615	17,471	4,612	2,234
12	Токарный 8-ми шпиндельный полуавтомат №1	36,664	0,75	0,90	0,49	27,498	13,428	30,553	9,166	4,476
13	Токарный станок №1	2,592	0,75	0,88	0,55	1,944	1,064	2,209	0,363	0,199
14	Радиально-сверлильный станок	8,738	0,75	0,89	0,50	6,553	3,275	7,281	1,249	0,624
15	Токарный станок №2	2,592	0,75	0,88	0,55	1,944	1,064	2,209	0,363	0,199
16	Токарно-револьверный станок №1	8,835	0,75	0,88	0,53	6,627	3,527	7,530	1,502	0,800
17	Токарно-револьверный станок №2	8,835	0,75	0,88	0,53	6,627	3,527	7,530	1,502	0,800
18	Токарно-револьверный станок №3	8,835	0,75	0,88	0,53	6,627	3,527	7,530	1,502	0,800
19	Токарно-револьверный станок №4	8,835	0,75	0,88	0,53	6,627	3,527	7,530	1,502	0,800
20	Универсальный заточный станок №1	2,245	0,75	0,88	0,54	1,684	0,921	1,914	0,314	0,172
21	Вертикально-сверлильный станок №1	3,068	0,75	0,88	0,53	2,301	1,224	2,586	0,430	0,228
22	Вертикально-сверлильный станок №2	3,068	0,75	0,88	0,53	2,301	1,224	2,586	0,430	0,228
23	Токарно-револьверный станок №5	8,835	0,75	0,88	0,53	6,627	3,527	7,530	1,502	0,800
24	Токарно-револьверный станок №6	8,835	0,75	0,88	0,53	6,627	3,527	7,530	1,502	0,800
25	Токарный 8-ми шпиндельный полуавтомат №2	36,664	0,75	0,90	0,49	27,498	13,428	30,553	9,166	4,476
26	Универсальный заточный станок №2	2,245	0,75	0,88	0,54	1,684	0,921	1,914	0,314	0,172
27	Затяжной станок	2,925	0,75	0,89	0,51	2,193	1,124	2,465	0,409	0,210
28	Точильно-шлифовальный станок	2,245	0,75	0,88	0,54	1,684	0,921	1,914	0,314	0,172
29	Доводочный станок для резцов	0,653	0,75	0,87	0,57	0,490	0,277	0,563	0,091	0,052
30	Полуавтомат для заточки сверл №1	2,245	0,75	0,88	0,54	1,684	0,921	1,914	0,314	0,172
31	Полуавтомат для заточки сверл №2	2,245	0,75	0,88	0,54	1,684	0,921	1,914	0,314	0,172

Определяем пусковой ток каждого электроприемника, А:

         (2.1.7)

где  – максимальный ток электроприёмника, А.

– коэффициент пуска электроприёмника. Так принимаем: для станков К_п = от 3 до 5; для сварочных трансформаторов, полуавтоматов и различных электрических машин К_п = 3;

Определим пусковой ток для электроприёмника № 4:

;

.

Значение пусковых токов для других электроприёмников определяются аналогично, поэтому результаты расчётов сведём в таблицу 2.1.4.

Таблица 2.1.4 Значение пусковых токов электроприёмников

№ ЭП по генплану	Наименование электроприёмников	Рм1, кВт	Qm1, кВар	Im, А	Кп	Iп, А	F, мм2	Марка провода
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Молот пневматический №1	5,390	2,611	9,100	4	36,398	2,5	АПВ - 2,5
2	Печь нагревательная(сопроивления)	12,000	3,944	19,192	4	76,767	4	АПВ - 4
3	Молот пневматический №2	5,390	2,611	9,100	4	36,398	2,5	АПВ - 2,5
4	Абразивно-отрезной станок	2,439	1,111	4,073	4	16,292	2,5	АПВ - 2,5
5	Пресс ножницы	1,257	0,713	2,196	4	8,783	2,5	АПВ - 2,5
6	Обдирочно-шлифовальный станок №1	2,193	1,124	3,745	4	14,978	2,5	АПВ - 2,5
7	Обдирочно-шлифовальный станок №2	2,193	1,124	3,745	4	14,978	2,5	АПВ - 2,5
8	Фрезерно-отрезной полуавтомат	5,813	3,185	10,036	4	40,143	2,5	АПВ - 2,5
9	Пресс кривошипный	4,066	2,194	7,020	4	28,079	2,5	АПВ - 2,5
10	Гильотинные ножницы	5,390	2,611	9,100	4	36,398	2,5	АПВ - 2,5
11	Пресс	15,724	7,615	26,545	4	106,179	10	АПВ - 10
12	Токарный 8-ми шпиндельный полуавтомат №1	27,498	13,428	46,421	3	139,262	25	АПВ - 25
13	Токарный станок №1	1,944	1,064	3,356	4	13,425	2,5	АПВ - 2,5
14	Радиально-сверлильный станок	6,553	3,275	11,063	4	44,251	2,5	АПВ - 2,5
15	Токарный станок №2	1,944	1,064	3,356	4	13,425	2,5	АПВ - 2,5
16	Токарно-револьверный станок №1	6,627	3,527	11,441	4	45,763	2,5	АПВ - 2,5
17	Токарно-револьверный станок №2	6,627	3,527	11,441	4	45,763	2,5	АПВ - 2,5
18	Токарно-револьверный станок №3	6,627	3,527	11,441	4	45,763	2,5	АПВ - 2,5
19	Токарно-револьверный станок №4	6,627	3,527	11,441	4	45,763	2,5	АПВ - 2,5
20	Универсальный заточный станок №1	1,684	0,921	2,908	4	11,630	2,5	АПВ - 2,5
21	Вертикально-сверлильный станок №1	2,301	1,224	3,929	4	15,714	2,5	АПВ - 2,5
22	Вертикально-сверлильный станок №2	2,301	1,224	3,929	4	15,714	2,5	АПВ - 2,5
23	Токарно-револьверный станок №5	6,627	3,527	11,441	4	45,763	2,5	АПВ - 2,5
24	Токарно-револьверный станок №6	6,627	3,527	11,441	4	45,763	2,5	АПВ - 2,5
25	Токарный 8-ми шпиндельный полуавтомат №2	27,498	13,428	46,421	3	139,262	25	АПВ - 25
26	Универсальный заточный станок №2	1,684	0,921	2,908	4	11,630	2,5	АПВ - 2,5
27	Затяжной станок	2,193	1,124	3,745	4	14,978	2,5	АПВ - 2,5
28	Точильно-шлифовальный станок	1,684	0,921	2,908	4	11,630	2,5	АПВ - 2,5
29	Доводочный станок для резцов	0,490	0,277	0,855	4	3,420	2,5	АПВ - 2,5
30	Полуавтомат для заточки сверл №1	1,684	0,921	2,908	3	8,723	2,5	АПВ - 2,5
31	Полуавтомат для заточки сверл №2	1,684	0,921	2,908	3	8,723	2,5	АПВ - 2,5