1. Генеральный план завода представлен на рисунке 1;

Рисунок 1 – Генеральный план завода

2. Мощность энергосистемы − 1300 МВт;

3. Напряжение питания − 110 кВ

4. Сопротивление системы X_с=0,64 о.е.

5. Расстояние от подстанции энергосистемы до завода − 10 км.

Характеристика технологического процесса предприятия представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристика технологического процесса агломерационного завода

Номер цеха по плану	Наименование цеха	Категория ЭП по надежности электроснабжения	Характеристика производственной среды
1	Цех спекания (6кВ/0,4кВ)	2	повышенная температура
2	Котельная	2	повышенная температура
3	Управление фабрики	3	нормальная
4	Лаборатория	2	нормальная
5	Цех фильтрации	2	нормальная
6	Ремонтно-механический цех	3	нормальная
7	Насосная обратного цикла (6кВ/0,4кВ)	2	нормальная
8	Цех обработки шихты	2	нормальная
9	Перегрузка шихты (6кВ/0,4кВ)	2	нормальная
10	Насосная осветленной воды (6кВ/0,4кВ)	2	нормальная
11	Склад реагентов и исходных материалов	2	нормальная
12	Склад готовой продукции	3	нормальная
13,14	Цех подготовки продукции	2	нормальная

Сведения об электрических нагрузках предприятия представлены в таблице 2 и 3.

Таблица 2 – Ведомость электрических нагрузок трикотажного завода

Номер цеха на генеральном плане завода	Наименование цеха с указанием напряжения	Установленная в цехе мощность Pуст, кВт	Высота цеха, м
1	Цех спекания (6кВ/0,4кВ)	12825/610	6
2	Котельная	1500	5
3	Управление фабрики	180	4
4	Лаборатория	300	4
5	Цех фильтрации	550	6
6	Ремонтно-механический цех	-	4
7	Насосная обратного цикла (6кВ/0,4кВ)	12810/300	5
8	Цех обработки шихты	550	5
9	Перегрузка шихты (6кВ/0,4кВ)	2900/210	5
10	Насосная осветленной воды (6кВ/0,4кВ)	13200/480	5
11	Склад реагентов и исходных материалов	900	6
12	Склад готовой продукции	1700	8
13,14	Цех подготовки продукции	1300/800	8

Таблица 3 – Ведомость электрических нагрузок (посезонно)

Часы	Нагрузка предприятия
	зима	лето
1	2	3
0	85	86
1	84	84
2	83	83
3	83	81
4	84	80
5	83	78
6	82	77
7	90	83
8	98	90
9	100	94
10	100	95
11	95	91
12	92	86
13	96	90
14	98	93
15	98	93
16	95		87
17	98		90
18	98		90
19	96		87
20	99		93
21	99		95
22	95		92
23	93		90

Исходные данные для расчета электрических нагрузок ремонтно-механического цеха представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Исходные данные для расчета электрических нагрузок РМЦ

Номер ЭП	Наименование участка цеха и индивидуальных ЭП		Паспортная мощность ЭП Pпас, кВт				Количество ЭП
1	2		3				4
Механическое отделение
1	Токарно-револьверный станок		5,6				1
2	Токарно-винторезный станок		4,5				1
3	Универсально-фрезерный станок		4,6				1
4	Вертикально-сверлильный станок		17				2
Окончание таблицы 4
1	2		3				4
5	Долбежный станок		7				1
6	Универсальный заточный станок		1,25				1
7	Тельфер		4,5				1
8	Вентилятор		2,8				1
Заготовительное отделение
9	Ножницы высечные		2,8				2
10	Станок труборезный		7				1
11	Пресс листогибочный		15,7				1
12	Радиально-сверлильный станок		6,9				1
13	Универсальный заточный станок		1,25				1
14	Кран-балка		4,85				1
15	Вентилятор		7				1
Сварочное отделение
16	Автомат для дуговой сварки, кВ∙А		100				1
17	Сварочный преобразователь		14				1
18	Станок обдирочно-точильный		7				1
19	Таль электрическая		0,85				1
20	Вентилятор		2,8				1
Термическое отделение
21	Электропечь сопротивления камерная			15		1
22	Печь муфельная			1,6		1
23	Вентилятор			4,5		1
Участок электроэрозионной обработки
24	Универсальный ультразвуковой станок	1			2
25	Вентилятор	2,8			1
26	Универсальный электроискровой прошивочный станок	1,2			1
Столярное отделение
27	Поперечная пила	7			1
28	Строгальный станок	7			1
29	Станок токарный по дереву	1,5			1
30	Настольный сверлильный станок	0,6			1
31	Точильный станок двусторонний	1,7			1
32	Таль электрическая	2,8			1
33	Вентилятор	4,5			1
Электроремонтное отделение
34	Ножницы вибрационные	0,52			1
35	Намоточный станок	1,1			1
36	Настольный сверлильный станок	0,6			1
37	Обдирочно-точильный станок	2,8			1
Окончание таблицы 4
38	Вентилятор	2,8			1
Гараж
39	Выпрямительная установка для зарядки аккумулятора, кВ∙А	2,8			2
40	Настольный сверлильный станок	0,6			1
41	Таль электрическая	2,8			1
42	Вентилятор	2,8			1
43	Точильный станок двусторонний	1,7			1

1. 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, 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, гденоминальная 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 электрические 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:

=4,228 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		Киср.взв	Эффективное число ЭП цеха nэ, шт.	Kp	Pр, кВт	Qp, кВ∙Ар	Sp, кВА	Ip, А
		Pпас, кВт	Pнi, кВт
1	2	3	4	5	6	7		8	9	10	11	12	13	14
Механическое отделение
1	1	5,60	4,228	0,14	0,65	1,607		0,151	3	2,8784	21,321	37,689	43,302	62,501
2	1	4,50	3,397	0,11	0,50
3	1	4,60	3,563	0,18	0,65
4	2	17,00	25,669	0,11	0,50
5	1	7,00	5,285	0,11	0,50
6	1	1,25	0,839	0,14	0,50
7	1	4,50	3,180	0,10	0,50
8	1	2,80	2,800	0,70	0,80
Заготовительное отделение
9	2	2,8	3,960	0,15	0,5	1,291		0,277	5	1,4351	15,302	21,73	26,577	38,361
10	1	7,00	5,420	0,18	0,65
11	1	15,70	12,161	0,21	0,65
12	1	6,90	5,342	0,13	0,45
13	1	1,25	0,841	0,14	0,65
14	1	4,85	3,758	0,22	0,5
15	1	7,00	7,000	0,70	0,8
Сварочное отделение
16	1	100,00	77,460	0,15	0,65
17	1	14,00	9,900	0,30	0,50

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
17	1	7,00	4,952	0,25	0,65	1,219	0,187	1	4,3458	77,820	104,349	130,172	187,887
18	1	0,85	0,600	0,20	0,50
19	1	2,80	2,800	0,70	0,80
Термическое отделение
20	1	15,00	15,00	0,80	0,96	0,25	0,779	1	1,0294	16,913	4,651	17,541	25,318
21	1	1,60	1,600	0,80	0,95
22	1	4,50	4,50	0,70	0,80
Участок электроэрозионной обработки
23	2	1,00	1,42	0,18	0,60	1,011	0,71	2	1,126	4,055	4,51	6,065	8,754
24	1	2,80	2,80	0,70	0,80
25	1	1,20	0,849	0,18	0,60
Столярное отделение
26	1	7,00	4,43	0,12	0,50	1,437	0,275	4	1,58	8,21	12,978	15,357	22,166
27	1	7,00	5,28	0,11	0,50
28	1	1,50	1,162	0,30	0,6
29	1	0,60	0,40	0,16	0,65
30	1	1,70	1,14	0,11	0,60
31	1	2,80	1,98	0,20	0,50
32	1	4,50	4,50	0,70	0,80
Электроремонтное отделение
33	1	0,52	1,061	0,20	0,65	0,771	0,537	4	1,1767	7,196	6,103	9,436	13,62
34	1	1,10	0,75	0,16	0,65
35	1	0,60	0,80	0,16	0,65
36	1	4,00	4,00	0,80	0,95
37	1	2,80	1,98	0,25	0,65
38	1	2,80	2,80	0,7	0,80

Окончание таблицы 2.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Гараж
39	2	2,80	4,34	0,33	0,60	1,248	0,373	3	0,5283	2,101	2,884	3,568	5,15
40	1	0,60	0,40	0,16	0,65
41	1	2,80	1,98	0,20	0,50
42	1	2,80	2,80	0,70	0,80
43	1	1,70	1,14	0,11	0,60

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 таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Определение расчетных нагрузок РМЦ

Наименование участка цеха	Кол-во ЭП в РП, шт.	Номинальная мощность Pнi, кВт	cosϕ	tgϕ	kиср.взв	Эффективное число ЭП цеха nэ, шт.	Kp	Pр, кВт	Qp, кВ∙Ар	Sp, кВА	Ip, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Механическое отделение	3,00	48,961	0,528	1,607	0,285	4	1,4055	100,177	134,107	167,392	241,61
Заготовительное отделение	5,00	38,482	0,612	1,291
Сварочное отделение	1,00	95,712	0,634	1,219
Термическое отделение	1,00	21,100	0,970	0,25
Участок электроэрозионной обработки	2,00	5,069	0,703	1,011
Столярное отделение	4,00	18,892	0,571	1,437
Электроремонтное отделение	4,00	11,391	0,792	0,771
Гараж	3,00	10,66	0,625	1,248