Расчет электрических нагрузок цеха

Для расчета электрических нагрузок промышленного предприятия рекомендуется использовать метод упорядоченных диаграмм.

Расчетная максимальная активная нагрузка группы электроприемников определяется по формуле [4, с.19, ф.2.19], кВт

 

Р_макс = К_макс · К_и · Р_ном = К_макс · Р_см,

 

где Р_ном – суммарная номинальная активная мощность электроприемников, кВт;

 Р_см – средняя мощность за наиболее загруженную смену, кВт;

 К_и – групповой коэффициент использования;

 К_макс – коэффициент максимума.

Для двигателей повторно-кратковременного режима номинальная мощность приводится к длительному режиму (ПВ = 100%) и определяется по формуле [4, с.16, ф.2.7], кВт

 

р_ном = р_п ,

 

где р_п и ПВ_п – соответственно паспортная мощность и паспортная продолжительность включения.

Для сварочных трансформаторов номинальная мощность определяется по формуле [4, с.16, ф.2.9], кВт

р_ном = S_п cosφ_п ,

 

где S_п – паспортная мощность сварочного трансформатора и паспортные значения cosφ_п и ПВ_п.

Суммарная номинальная активная мощность группы электроприемников определяется по формуле

 

Р_ном = .

 

Средняя активная и реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приемника определяется по формуле

 

р_см = р_ном · к_и; q_см = р_см · tgφ_п,

 

где к_и – коэффициент использования электроприемников принимаем по [2, с.31, прил.1].

Для группы электроприемников

 

Р_см = , Q_см = .

 

Групповой коэффициент использования определяется по формуле [3, с.81, ф.2.9]

 

К_и = Р_см / Р_ном.

 

Коэффициент максимума К_макс определяется в зависимости от группового коэффициента использования К_и и эффективного числа электроприемников n_эф [2, с.9, табл.3].

Для нахождения n_эф определим показатель силовой сборки [4, с.21, ф.2.23]

 

m = p_{ном.макс} / р_{нои.мин},

 

где p_{ном.макс} – номинальная мощность наибольшего электроприемника в группе, кВт;

р_{нои.мин} – номинальная мощность наименьшего электроприемника в группе, кВт.

При К_и > 0,2 и m > 3 эффективного числа электроприемников определяют по формуле [4, с.22, ф.2.25]

 

n_эф = 2·Р_ном / p_{ном.макс}.

 

 В тех случаях, когда n_эф > n, то следует принимать n_эф = n.

Расчетная максимальная реактивная мощность определяется по формуле [4, с.22, ф.2.27]

 

Q_макс = К^’_макс · Q_см,

 

где К^’_макс – коэффициент максимума реактивной нагрузки,

при n_эф ≤ 10 К^’_макс = 1,1, а при n_эф > 10 К^’_макс = 1.

Нагрузки электрического освещения учитываются по формулам [2,с.11, ф.9]

 

Р_p.o. = p_o. · F · K_c.o., Q_p.o. = P_p.o · tgφ_o

 

где - нагрузка производственной площади, для высоты помещений 4-6 м и требуемой для таких цехов освещённости 300 лк, Вт/ ;

 F - площадь цеха, F = 864 ;

- для ламп ДРЛ tgφ₀ = 1,39;

- коэффициент спроса на осветительную нагрузку, для производственных зданий, состоящих из ряда пролётов Кс.о = 0,95 [3, с.100, табл.2.7].

Полная расчетная нагрузка цеха с освещением определяется по формуле [2,с.11, ф.10]

 

 

Потери в трансформаторе можно на этой стадии проектирования определить по формулам [2, с.13, ф.13, 14]

 

ΔР_Т = 0,02 S^’_p, ΔQ_Т = 0,1 S^’_p.

 

Итого по цеху полная расчетная мощность

 

.

 

Расчетный ток определяется по формулам:

для одного приемника

 

 

для группы приемников

 

.

Электроснабжение осветительных установок цеха

 

Питание светильников общего освещения осуществляется на напряжении 380В переменным током при заземленной нейтрали.

Электроснабжение рабочего освещения выполняется самостоятельными линиями от РУ-1 подстанции, а аварийного освещения выполняется от РУ-2 подстанции.

Таблица 3

№	Узлы питания и группы электроприемников	Количество эл. приемников рабочих/резервных	Установленная мощность, приведенная к ПВ=1 (кВт)		m=Pн max / Pн min	Коэффициент использования Ки	cos(fi)	tg(fi)	Средняя нагрузка за максимально загруженную смену		Эффективное число эл. приемников nэ	Коэффициент максимума Км	Расчетная нагрузка		Sp (кВА)	Ip,(А).
			Одного эл. приемника (наименьшего - наибольшего) Рн (кВт)	Общая рабочих/резервных Рн (кВт)					Рсм=Ки * Рн (кВт)	Qсм=Рсм * tg (fi св)			Рр=Км * Рсм (кВт)	Qp=Qсм * К`м (квар)
	РУ1
16	Шкаф сушильный	1	30	30		0,65	0,98	0,203	19,5	3,96			19,50	4,36	19,98	46,51
	СП-1
25,27	Токарно-винторезный станок	2	11,25	22,5		0,15	0,55	1,52	3,38	5,12						62,15
24	Трансформатор для пайки	1	15	15		0,32	0,65	1,17	4,80	5,61						35,06
23	Сварочный преобразователь	1	18	18		0,3	0,65	1,17	5,40	6,31						42,07
	Итого по СП-1	4	11,25-18	55,5	1,60	0,24			13,58	17,05	4	2,42	32,85	18,75	37,83	57,47
	СП-2
26,5	Токарно-винторезный станок	2	11,25	22,5		0,15	0,55	1,52	3,38	5,12						62,15
22	Сварочный преобразователь	1	18	18		0,3	0,65	1,17	5,40	6,31						42,07
1,3	Вертикально-сверлильный станок	2	4,15	8,3		0,15	0,55	1,52	1,25	1,89						22,93
7	Станок для наводки катушек	1	3	3		0,14	0,6	1,33	0,42	0,56						7,60
	Итого по СП-2	6	3-18	51,8	6,00	0,20			10,44	13,89	6	2,42	25,26	15,28	29,52	44,86
	СП-3
6	Станок для наводки катушек	1	3	3		0,14	0,6	1,33	0,42	0,56						7,60
9	Ванна для пропитки	1	2,2	2,2		0,14	0,6	1,33	0,308	0,41						5,57
11	Комбинированные прессножницы	1	2,2	2,2		0,19	0,7	1,02	0,418	0,43						4,78
4,2	Вертикально-сверлильный станок	2	4,15	8,3		0,15	0,55	1,52	1,245	1,89						22,93
19	Станок для стыковой сварки	1	3,00	3		0,3	0,65	1,17	0,9	1,05						7,01
	Итого по СП-3	6	2,2-4,15	18,7	1,89	0,13			2,39	4,34	6	2,825	6,75	4,77	8,27	28,41
	Итого по РУ-1	17		156					45,91	39,24			84,37	43,16	95,60	145,26
	РУ2
8	Шкаф сушильный	1	30	30		0,65	0,98	0,20	19,5	3,96			19,50	4,36	19,98	46,51
36	Мостовой кран ПВ-25%, Q=25 т.	1	19,9	19,9		0,1	0,5	1,73	1,99	3,45			1,99	3,79	4,28	60,47
	СП-4
13	Заточный станок	1	1,5	1,5		0,15	0,55	1,52	0,23	0,34						4,14
14	Пресс	1	10	10		0,17	0,65	1,17	1,70	1,99						23,37
10	Зигмашина	1	1,5	1,5		0,17	0,78	0,80	0,26	0,20						2,92
18	Вытяжной шкаф	1	2,2	2,2		0,6	0,8	0,75	1,32	0,99						4,18
17	Станок для изоляции проводов	1	1,5	1,5		0,14	0,55	1,52	0,21	0,32						4,14
	Итого по СП-4	5	1,5-10	16,7	6,7	0,22			3,71	3,84	5	3,04	11,28	4,23	12,04	38,76
	СП-5
32,33	Токарно-винторезный станок	2	11,25	22,5		0,15	0,55	1,52	3,38	5,12						62,15
34	Вертикально-сверлильный станок	1	4,15	4,15		0,15	0,55	1,52	0,62	0,95						11,46
35	Пресс	1	10	10		0,17	0,65	1,17	1,70	1,99						23,37
	Итого по СП-5	4	4,15-11,25	36,65	2,71	0,16			5,70	8,06	4	3,035	17,29	8,86	19,43	55,68
	СП-6
28,29	Токарно-винторезный станок	2	11,25	22,5		0,15	0,55	1,52	3,38	5,12						62,15
30	Поперечно-строгальный станок	1	5,5	5,5		0,14	0,55	1,52	0,77	1,17						15,19
31	Заточный станок	1	1,5	1,5		0,14	0,55	1,52	0,21	0,32						4,14
15	Пресс	1	10	10		0,17	0,65	1,17	1,70	1,99						23,37
12	Комбинированные прессножницы	1	5,5	5,5		0,2	0,65	1,17	1,10	1,29						12,86
20	Вентилятор	1	5,5	5,5		0,6	0,8	0,75	3,30	2,48						10,45
21	Станок для изоляции проводов	1	1,5	1,5		0,17	0,7	1,02	0,26	0,26						3,26
	Итого по СП-6	8	1,5-11,25	52	7,50	0,21			10,71	12,62	8	2,825	30,26	13,88	33,29	50,58
	Итого по РУ-2	19		155,25					41,61	28,48			80,32	35,12	89,03	135,26
	Итого по цеху	36		311,25					87,51	67,72			164,69	78,28	184,63	280,52
	Освещение												10,67	14,83	18,27	27,76
	Итого по цеху, с учетом освещения												175,36	93,12	202,90	308,28
	Потери в трансформаторе												4,06	20,29	20,69	31,44
	С учетом освещения и потерь в трансформаторе												179,42	113,41	223,60	339,72