Анализ задания
По заданию курсового проекта необходимо спроектировать схему электроснабжения электрооборудования учебных мастерских.
Ремонтные мастерские не предназначены для серийного выпуска продукции, они предназначены для выполнения плановых и профилактических ремонтов механического оборудования.
Род потребляемого тока – переменный, с питанием от ТП расположенной на расстоянии 50 метров от здания.
Большинство электроприемников питается от 3-х фазного напряжения 220В.
Помещение где расположено оборудование соответствует классу - помещение с нормальной окружающей средой. Помещение является пожаро-, электро- и взрывобезопасным.
2. Выбор схемы цеховой распределительной сети
Данное помещение относится к 2-3 категории надежности электроснабжения. Поэтому возможно применение одного трансформатора для питания электрооборудования мастерской.
Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электроснабженья которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. Это приемники вспомогательных цехов, несерийного производства продукции и т.п.
Распределение оборудования равномерное и стационарное, количество электроприемников более 10.
Все электрооборудование будет снабжаться электроэнергией от 5 РП.
Потребители РП-1: вентиляторы (1-2) будут снабжаться электричеством по радиальной схеме. Выбор этой схемы обусловлен близостью нахождения РП от потребителей электроэнергии. Кроме этого данная схема подключения более надежна, чем магистральная.
Потребители РП-2: сварочные агрегаты (14-17). Данный потребитель будет подключен по магистральной схеме, т. к. аппараты расположены в один ряд, имеют продолжительность включения ПВ=40% и поэтому будут иметь незначительное влияние друг на друга.
Потребители РП-3: Токарные, зубофрезерные, круглошлифовальные станки (6-14). Будут снабжаться электричеством по радиальной схеме, так как количество электроприемников небольшое, а также данные электроприемники относятся ко 2 категории надежности обеспечения электроснабжения.
Потребители РП-4: токарные станки, плоскошлифовальные, заточные и сверлильные станки (15-27). Схема электроснабжения потребителей – радиальная. Так как станки расположены близко друг к другу, на одной территории, имеются однофазные потребители, которые необходимо подключать распределено для уменьшения несимметричной нагрузки.
Потребители РП-5: строгальные станки, фрезерные, расточные (28-37). Схема электроснабжения - радиальная. Так как потребители расположены близко друг к другу и неравномерно, экономически эффективно будет проложить отдельные провода.
РП-6: Мостовые краны. Так как потребителя всего 2 и расположены близко будет выгодно и рационально использовать радиальную схему.
Все РП будут подсоединены к общей щитовой по радиальной схеме в целях экономии проводников.
3. Расчет электрических нагрузок рмц
При определении расчетных нагрузок предприятия в основном пользуются методом коэффициента использования.
Метод применяется в тех случаях, когда известны номинальные данные всех электропотребителей предприятия и их расположение на плане цеха. Сначала установленное электрооборудование разбивается на группы. Эти группы могут быть выделены по функциональному или территориальному признаку. На практике каждая группа определяется по подключению к промежуточным распределительным пунктам.
Для расчета нагрузок разделим все электропотребители учебного цеха на 5 групп, каждая из которых питается от своего распределительного пункта (РП), которые в свою очередь питаются от щитовой.
Расчет электрических нагрузок
Приведем однофазную мощность к эквивалентной трехфазной.
Поскольку число потребителей больше1, то воспользуемся формулой:
;
Приведение к ПВ = 100% для сварочных агрегатов и мостовых кранов
;
;
;
;
Определяем
коэффициент использования и средние
значение
.
По книге из литературы [1].
|
Тип оборудования |
tgϕ |
Ки |
|
|
Металлообрабатывающие мелкого производства |
1.73 |
0.14 |
0,5 |
|
Сварочное оборудование |
2.67 |
0.35 |
0.25 |
|
Вентиляторы |
0.75 |
0.6 |
0.8 |
|
Краны, тельферы |
1.73 |
0.1 |
0.5 |
Расчеты проводим для всех РП.
3.7. Определяем групповой коэффициент использования
;
;
3.8. Определим эффективное число электроприемников
;
;
;
3.9. Определим коэффициент максимума
- коэффициент максимума активной нагрузки
;
;
;
;
3.10. Определяем максимальную нагрузку и определяем среднюю полную нагрузку
;
;
;
;
;
;
3.11. Определим коэффициент мощности предприятия
;
;
Коэффициент мощности предприятия довольно низкий, следовательно следует компенсировать реактивную мощность путем установки батарей конденсаторов.
|
Наимен.ование |
Pн, кВт |
ПВ |
n |
P100, кВт |
Pу, кВт |
Kи |
cosφ |
tgφ |
Qу, кВАр |
Pср, кВт |
Qср, кВАр |
|
РП-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вентиляторы |
55 |
1,00 |
2 |
55 |
110 |
0,6 |
0.8 |
0.75 |
82.5 |
66 |
49.5 |
|
РП-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сварочные |
14 |
0.4 |
3 |
3 |
9 |
0.25 |
0.35 |
2.67 |
24,06 |
2.25 |
6 |
|
РП-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Токарные автоматы |
10 |
1 |
3 |
10 |
30 |
0.14 |
0.5 |
1.73 |
51.9 |
4.2 |
7.2 |
|
Зубофрезерные |
20 |
1 |
3 |
20 |
60 |
0.14 |
0.5 |
1.73 |
103.8 |
8.4 |
14.5 |
|
Круглошлифовальные |
5 |
1 |
3 |
5 |
15 |
0.14 |
0.5 |
1.73 |
26 |
2.1 |
3.6 |
|
РП-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заточные |
1.5 |
1 |
3 |
4.5 |
13.5 |
0.14 |
0.5 |
1.73 |
23.4 |
1.89 |
3.2 |
|
Сверлильные |
3.4 |
1 |
2 |
10.2 |
30.6 |
0.14 |
0.5 |
1.73 |
52.9 |
4.3 |
7.4 |
|
Токарные станки |
12 |
1 |
6 |
12 |
72 |
0.14 |
0.5 |
1.73 |
124.5 |
10 |
17.3 |
|
Плоскошлифовальные |
17.2 |
1 |
2 |
17.2 |
34.4 |
0.14 |
0.5 |
1.73 |
59.5 |
4.8 |
8.3 |
|
РП-5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Строгальные |
4.5 |
1 |
3 |
4.5 |
13.5 |
0.14 |
0.5 |
1,73 |
23.3 |
1.89 |
3.2 |
|
Фрезерные |
7.5 |
1 |
4 |
7.5 |
30 |
0.14 |
0.5 |
1,73 |
51.9 |
4.2 |
7.2 |
|
Расточные |
4 |
1 |
3 |
4 |
12 |
0,14 |
0.5 |
1,73 |
20.76 |
1.68 |
3 |
|
РП-6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Краны мостовые |
30 |
0.6 |
2 |
23.5 |
47 |
0.1 |
0.5 |
1,73 |
81.31 |
4.7 |
8.1 |
|
|
Pу, кВт |
Pср, кВт |
Qср, кВАр |
Kи.гр. |
nэ |
ΣP100, кВт |
ΣQу, кВАр |
Kм |
Км.р. |
Pр, кВт |
Qр, кВАр |
Pм, кВт |
Qм, кВАр |
Sм, кВА |
|
РП-1 |
110 |
66 |
49.5 |
0.6 |
1 |
55 |
82.5 |
2.2 |
1.16 |
66 |
49.5 |
145.2 |
57.42 |
156,1413 |
|
РП-2 |
9 |
2.25 |
6 |
0,25 |
1 |
3 |
24.06 |
3.55 |
1.16 |
2.25 |
6.015 |
7.98 |
6.9 |
10,54943 |
|
РП-3 |
105 |
14.7 |
25.3 |
0.14 |
3 |
35 |
181.7 |
3.1 |
1.09 |
14.7 |
25.4 |
45.57 |
27.68 |
53,31798 |
|
РП-4 |
150.5 |
20.99 |
36.2 |
0,14 |
3 |
43.9 |
260.3 |
3,1 |
1.09 |
20.99 |
36.4 |
65.069 |
39.6 |
76,17175 |
|
РП-5 |
55.5 |
7.57 |
13.4 |
0,14 |
3 |
16 |
95.96 |
3.1 |
1.09 |
7.77 |
13.4 |
24.087 |
14.6 |
28,16636 |
|
РП-6 |
47 |
4.7 |
8.1 |
0,1 |
1 |
23.5 |
81.31 |
5.5 |
1.16 |
4.7 |
8.1 |
25.85 |
9.3 |
27,47203 |