Расчёт электрических нагрузок
Введение
Из всех видов энергий в настоящее время наиболее широко применяется электроэнергия. Широкое применение электрической энергии объясняется её ценными свойствами, возможностью эффективного преобразования в другие виды энергии (тепловую, химическую, механическую). Электроэнергию получают на станциях с помощью генераторов. Затем электрическая энергия передаётся через линии электропередачи на распределительные устройства и понизительные подстанции, где трансформируется и распределяется по потребителям, в которых и используются устройства, преобразующие электрическую энергию в другие виды энергии.
В настоящее время в Республике Беларусь преобладают традиционные виды электроэнергии, такие как теплоэлектроцентраль, теплоэлектростанция, гидроэлектростанция. Перспективой для республики могло бы послужить сооружение надёжных атомных электростанций и станций с использованием магнитодинамических генераторов, а так же модернизация подстанций, линий электропередачи (ЛЭП), и повсеместная установка компенсирующих устройств.
Практически на всех крупных машиностроительных предприятиях имеется своя понизительная подстанция, которая осуществляет электроснабжение сети комплектных трансформаторных подстанций (КТП) предприятий. В свою очередь КТП трансформируют электроэнергию до необходимого напряжения, которым питается силовое и осветительное оборудование цехов. Наиболее крупными потребителями электроэнергии на предприятиях, являются механические цеха, где установлено мощное силовое оборудование, поэтому для этих цехов необходимо точное проектирование схем электроснабжения и учёт электрической энергии.
|
|
|
Задачей курсового проекта является проектирование электроснабжения цеха металлорежущих станков.
Приобретённые навыки в проектировании сетей электроснабжения цехов и цеховых КТП применённые на практике позволяют повысить эффективность использования энергетических ресурсов, а так же повысить производительность промышленных предприятий.
Характеристика цеха
Цех металлорежущих станков (ЦМС) предназначен для серийного производства деталей по заказу.
ЦМС предусматривает наличие производственных, служебных, вспомогательных и бытовых помещений. Металлорежущие станки различного назначения размещены в станочном, заочном и резьбошлифовальном отделениях.
Транспортные операции выполняются кран-балкой.
Цех получает ЭСН от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП), расположенной на расстоянии 1,3 км от ГПП завода. Подводимое напряжение - 10 или 35 кВ. ГПП подключена к энергосистеме (ЭНС), расположенной на расстоянии 15 км.
|
|
|
Потребители ЭЭ относятся к 2 и 3 категории надежности электроснабжения.
Количество рабочих смен - 3. Грунт в районе цеха - глина при температуре +5С.
Каркас здания сооружен из блоков-секций, длиной 6 и 8 метров каждый.
Размер цеха A×B×H=50×30×8 м.
Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.
Таблица 1 - Перечень технологического оборудования
| Номер на плане | Наименование электрооборудования | Количество шт. | Единичная мощность, кВт. | Суммарная мощность, кВт. |
| 2, 3, 4 | Универсальные заточные станки | 3 | 2,5 | 7,5 |
| 5, 10 | Заточные станки для червячных фрез | 2 | 7 | 14 |
| 6,7 | Резьбошлифовальные станки | 2 | 4,8 | 9,6 |
| 8,9 | Заточные станки для фрезных головок | 2 | 3 | 6 |
| 12, 13, 17…19 | Круглошлифовальные станки | 5 | 10,2 | 51 |
| Продолжение таблицы1 | ||||
| 14…16 | Токарные станки | 3 | 6,5 | 19,5 |
| 20…22 | Вентиляторы | 3 | 4 | 12 |
| 23, 24, 29, 30, 36, 37 | Плоскошлифовальные станки | 6 | 38 | 228 |
| 25…28, 34, 35 | Внутришлифовальные станки | 6 | 8,9 | 53,4 |
| 31 | Кран-балка | 1 | 10 | 10 |
| 32, 33, 38, 39 | Заточные станки | 4 | 2,5 | 10 |
Выбор схем электроснабжения
В проектируемом мною цехе принята четырехпроводная разветвленная сеть напряжением 380/220 В с глухозаземлённой нейтралью, источником которой является вторичная обмотка трансформатора с заземленной нейтралью трехфазного переменного тока, промышленной частотой 50 Гц. Основным достоинством является возможность совместного питания силовых и осветительных нагрузок.
|
|
|
В цехе металлорежущих станков принимают радиальную схему электроснабжения. Достоинствами радиальных схем являются высокая надежность электроснабжения, удобство эксплуатации, возможность применения простых устройств автоматизации. Однако такие схемы не обладают необходимой гибкостью и требуют значительных затрат на низковольтные щиты ТП и цеховые сети.
Рисунок 1 - Радиальная схема электроснабжения
Расчёт электрических нагрузок
Расчёт электрических нагрузок производится по методу коэффициента расчётной нагрузки. Произведём расчёт для первого силового пункта СП-1.
Коэффициент использования, Ки., вычисляют по формуле:
где 
- суммарная активная нагрузка по СП-1, кВт[р.3, таблица 2];
- суммарная номинальная мощность электроприёмников по ШРА-1, кВт[р.3, таблица 2];
Групповой коэффициент реактивной мощности 
для группы электроприемников, определяетсяпо формуле:
|
|
|
где 
- суммарная реактивная нагрузка по СП-1, квар; [р.3, таблица 2];
- суммарная активная нагрузка по СП-1, кВт, [р.3, таблица 2];
Эффективное число электроприёмников, nэф, шт. вычисляют по формуле:
где - суммарная номинальная мощность электроприёмников по СП-1, кВт, [р.3, таблица 2];
-суммарная квадратичная мощность n-приёмников по СП-1, [р.3, таблица].
Коэффициент расчётной нагрузки, Кр=1,86, [8, с.274, таблица П6];
Расчётную активную мощность, Рр, кВт вычисляют по формуле:
где Кр-коэффициент расчётной нагрузки;
- суммарная активная нагрузка по СП-1, кВт, [р.3, таблица 2].
Рр=1,22· 7,2 = 8,7
Так как эффективное число электроприемников nэ 
10, то расчётную реактивную мощность Qр, квар вычисляют по формуле:
где 
- суммарная реактивная нагрузка по СП-1, квар, [р.3, таблица 2];
р= 1,1 · 7,2 
= 5,94
Полную расчётную мощность Sр, кВА, вычисляют по формуле:
где Рр - активная расчётная мощность, кВт, [р.3, таблица 2];р - реактивная расчётная мощность, кВар, [р.3, таблица 2]
Расчётный ток Iр, А вычисляют по формуле:
где Sр - полная расчётная мощность, кВА, [р.3, таблица 2]; н - номинальное напряжение сети, кВ, [из задания]
Для оставшихся СП или ШРА расчет электрических нагрузок проводят аналогично.
Расчет электрических нагрузок по цеху определяем по формуле (1):
Эффективное число электроприёмников, nэф, шт. вычисляют по формуле:
где 
- номинальная активная мощность наиболее мощного электроприемника группы, кВт.
Коэффициент расчетной мощности Кр.ц определяют исходя из зависимости:
Расчётную активную мощность, Рр.ц., кВт вычисляют по формуле (4):
Так как эффективное число электроприемников nэ>10, то расчётную реактивную мощность Qр.ц., квар вычисляют по формуле:
Полную расчётную мощность Sр.ц., кВА, вычисляют по формуле (6):
Расчётный ток Iр.ц., А вычисляют по формуле (7):
Расчёт электрических нагрузок осветительной сети.
Определяют расчетную активную мощность осветительной сети Рр.о, кВт по формуле:
где 
- удельная мощность освещения, кВт/м2 (0,006-0,008 кВт/м2);-площадь участка, м2, [из задания]
Расчётную реактивную мощность освещения Qр.ос, квар, вычисляют по формуле:
где Рр.ос- активная расчётная мощность освещения, кВт, [р.3, таблица 2];
- коэффициент мощности для освещения с лампами ДРЛ, 
, [р.3, таблица 2]
Полную расчётную мощность освещения Sр.ос, кВА, вычисляют по формуле:
где Рр.ос - активная расчётная мощность освещения, кВт, [р.3, таблица 2];р.ос - расчётная реактивная мощность освещения Qр.ос, квар, [р.3, таблица 2]
Расчётный ток освещения 
, А, вычисляют по формуле:
где Sр.ос - полная расчётная мощность освещения, кВА, [р.3, таблица 2];н - номинальное напряжение сети, кВ, [из задания]
Сумма добавленной мощности и мощности проектируемого цеха с учётом освещения приведена в таблице 2.
Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 301; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!