Расчет электрических нагрузок ремонтно-механического цеха

Расчет электрических нагрузок электроприемников напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа и т. п.), а также по цеху, корпусу в целом. Для одиночных ЭП, работающих в длительном режиме, расчетная мощность () принимается равной номинальной, для одиночных ЭП повторно-кратковременного режима работы – равной номинальной, приведенной к длительному режиму, кВт:

 

, (2.1)

 

где мощность ЭП по паспортным данным (установленная мощность),

кВт;

n – число электроприемников, используемых в данном распределительном

пункте, шт.;

– паспортное значение продолжительности включения.

Групповой средневзвешенный коэффициент использования для данного узла питания (подгруппы) определяется по формуле:

(2.2)

 

где – коэффициент использования одиночного ЭП;

– число электроприемников, входящих в данную группу (данный распределительный пункт), шт.;

– номинальная мощность одиночного ЭП, кВт.

Средневзвешенный коэффициент мощности определяется по формуле:

(2.3)

 

 

где – коэффициент мощности одиночного ЭП.

Эффективное число электроприемников – это такое число однородных по режиму работы приемников одинаковой мощности, которое обусловливает ту же расчетную нагрузку, что и рассматриваемые электроприемники, различные по номинальной мощности и режиму их работы. Эффективное число электроприемников подгруппы рассчитывается по формуле:

 

(2.4)

где номинальная активная мощность индивидуального электроприемника, кВт;

групповая номинальная мощность электроприемника, кВт;

число электроприемников в подгруппе.

При значительном числе электроприемников () (магистральные шинопроводы, шины цеховых трансформаторных подстанций, в целом по цеху) эффективное число ЭП можно определить по упрощенному выражению:

(2.5)

где – номинальная мощность наиболее мощного электроприемника группы, кВт.

Если найденное по выражению (2.5) число окажется больше , то следует принимать . Если , где номинальная мощность наименее мощного ЭП подгруппы, также принимается равным . Найденное значение округляется до ближайшего меньшего числа.

Для определения расчетной мощности необходимо знать значение коэффициента расчетной нагрузки , которое зависит от эффективного числа электроприемников, средневзвешенного коэффициента использования, а также от постоянной времени нагрева сети, для которой рассчитываются электри-ческие нагрузки . Коэффициент расчетной нагрузки определяется из таблицы 2.1 [2].

Расчетная активная мощность подключенных к узлу питания ЭП, кВт,

 

(2.6)

 

Расчетная реактивная мощность для питающих сетей напряжением до 1 кВ при определяется по формуле, кВ∙Ар:

 

(2.7)

 

где (2.8)

 

Для питающих сетей напряжением до 1 кВ при

 

(2.9)

 

Тогда полная расчетная мощность группы, кВ∙А,

(2.10)

Расчетный ток, А,

(2.11)

 

 

Пример расчета для механического отделения:

 

Определим расчетную мощность для токарно-револьверного станка по формуле 2.1:

 

=4,23 кВт

 

Аналогично определяем для остальных ЭП установленных в данном отделении.

Определим средневзвешенный коэффициент использования для механического отделения по формуле 2.2:

 

 

Определим эффективное число ЭП данной подгруппы по формуле 2.5:

 

шт.

 

Полученное число округляем до ближайшего меньшего значения – 3.

 

Расчетная активная мощность подключенных к узлу питания приемников ЭЭ определяется по формуле 2.6:

 

 

Расчетная реактивная мощность для питающих сетей напряжением до 1 кВ при определяется по формуле 2.7:

 

 

Полная расчетная мощность группы определим по формуле 2.10:

 

 

Расчетный ток найдем по формуле 2.11:

 

 

Аналогичные расчеты проводим для остальных ЭП находящихся в других отделениях. Результаты расчетов сводим в табл. 2.1

 

 

Таблица 2.1 – Определение расчетных нагрузок методом упорядоченных диаграмм

 

Исходные данные	Расчетные значения нагрузок
Номер ЭП	Кол-во ЭП n, шт.	Номинальная мощность	kи	cosφ	tgφср.взв	kи ср.взв	Эффективное число ЭП цеха nэ, шт.	Kp	Pр, кВт	Qp, кВАр	Sp, кВА	Ip, А
Pпас, кВт	Pнi, кВт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Механическое отделение
		5,6	4,23	0,14	0,5	1,29	0,15		2,31	17,11	24,18	29,62	42,75
		4,5	3,40	0,11	0,65
		4,6	3,56	0,18	0,65
			25,67	0,11	0,65
			5,28	0,11	0,45
		1,25	0,84	0,14	0,65
		4,5	3,18	0,1	0,5
		2,8	2,80	0,7	0,8
Заготовительное отделение
		2,8	3,96	0,15	0,5	1,27	0,29		1,35	14,69	20,53	25,25	36,44
			5,42	0,18	0,65
		15,7	11,10	0,25	0,65
		6,9	5,34	0,13	0,45
		1,25	0,84	0,14	0,65
		4,85	3,76	0,22	0,5
			7,00	0,7	0,8
Сварочное отделение
			77,46	0,15	0,65
			9,90	0,3	0,5

Продолжение таблицы 2.1

 

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
			4,95	0,25	0,65	1,21	0,19		4,00	71,63	95,11	119,06	171,86
		0,85	0,60	0,2	0,5
		2,8	2,80	0,7	0,8
Термическое отделение
			15,00	0,8	0,96	0,41	0,84		1,00	16,43	7,42	18,03	26,02
		1,6	1,60	0,8	0,95
		4,5	4,50	0,7	0,8
Участок электроэрозионной обработки
			1,41	0,18	0,6	0,99	0,47		1,98	4,38	4,78	6,48	9,36
		2,8	2,80	0,7	0,8
		1,2	0,85	0,18	0,6
Столярное отделение
			4,43	0,12	0,5	1,40	0,27		1,47	7,36	11,34	13,52	19,51
		1,5	1,01	0,16	0,5
			5,28	0,11	0,5
		0,6	0,40	0,16	0,65
		1,7	1,14	0,11	0,6
		2,8	1,98	0,2	0,5
		4,5	4,50	0,7	0,8
Электроремонтное отделение
		0,52	0,37	0,2	0,65	0,73	0,57		1,22	3,31	2,66	4,24	6,13
		1,1	0,75	0,16	0,65
		0,6	0,40	0,16	0,65
		2,8	1,98	0,25	0,65

Окончание таблицы 2.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
		2,8	2,80	0,7	0,8
			4,00	0,8	0,95
Гараж
		2,8	4,34	0,33	0,6	1,21	0,37		1,45	5,77	7,70	9,62	13,89
		0,6	0,40	0,16	0,65
		2,8	1,98	0,2	0,5
		2,8	2,80	0,7	0,8
		1,7	1,14	0,11	0,6

 

 

После определения значений расчетной мощности всех распределительных пунктов рассчитывается активная, реактивная и полная мощность всего РМЦ. Для этого РМЦ рассматривается как узел питания представленных ранее распределительных пунктов. Результаты расчета сводятся в табл. 2.2.

 

Таблица 2.2 – Определение расчетных нагрузок РМЦ

 

Наименование участка цеха	Кол-во ЭП в РП, шт.	Номинальная мощность Pнi, кВт	cosϕ	tgϕ	kи ср.взв	Эффективное число ЭП цеха nэ, шт.	Kp	Pр, кВт	Qp, кВАр	Sp, кВА	Ip, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Механическое отделение		48,96	0,614	1,285	0,287		1,47	104,7	133,03	169,31	244,38
Заготовительное отделение		37,42	0,619	1,270
Сварочное отделение		95,71	0,638	1,207
Термическое отделение		21,10	0,925	0,410
Участок электроэрозионной обработки		5,06	0,711	0,990
Столярное отделение		18,74	0,581	1,400
Электроремонтное отделение		10,30	0,807	0,731
Гараж		10,66	0,636	1,214