- •Курсовое проектирование
- •Содержание
- •1 Задачи курсового проектирования
- •2 Организация проектирования
- •2.1 Тематика и содержание курсовых проектов
- •2.2 Исходные данные для курсового проекта
- •2.3 Оформление курсового проекта
- •2.4 Защита курсового проекта
- •3 Общие рекомендации по выполнению проекта
- •3.1 Выполнение разделов «Введение» и «1 Общая часть»
- •3.2 Выполнение раздела «2 Электротехническая часть»
- •3.2.1 Выбор напряжения внутрицехового и внешнего электроснабжения
- •3.2.2 Категория надежности и выбор схемы электроснабжения, выбор конструктивного исполнения силовой сети
- •3.2.3 Выбор электродвигателей
- •3.2.4 Выбор пускорегулирующей аппаратуры
- •3.2.5 Расчет электрических нагрузок узлов и цеха методом коэффициента максимума
- •3.2.6 Расчет внутрицеховой распределительной сети
- •3.2.6.1 Выбор аппаратов защиты распределительной сети
- •3.2.6.2 Выбор сечений жил кабелей распределительной сети
- •3.2.6.2 Выбор распределительных устройств (шкафов, пунктов, шинопроводов и др.)
- •3.2.7 Расчет внутрицеховой питающей сети
- •3.2.7.1 Выбор аппаратов защиты питающей сети
- •3.2.7.2 Выбор сечений жил кабелей питающей сети
- •3.2.8 Светотехнический расчет осветительной сети
- •3.2.8.1 Системы и виды электрического освещения
- •3.2.8.2 Выбор светильников и их размещение для рабочего освещения
- •3.2.8.3 Выбор ламп для рабочего освещения, расчет освещенности
- •3.2.8.4 Светотехнический расчет сети аварийного освещения
- •3.2.9 Электротехнический расчет осветительной сети и выбор электрооборудования
- •3.2.9.1 Определение электрических нагрузок осветительных установок
- •3.2.9.2 Выбор сечений проводников и аппаратов защиты сети освещения
- •3.2.9.3 Выбор электрооборудования осветительной сети
- •3.2.10 Выбор и расчет мощности компенсирующего устройства и силового трансформатора
- •3.2.11 Выбор высоковольтного кабеля
- •3.2.12 Расчет токов короткого замыкания
- •3.2.13 Расчет заземляющего устройства
- •3.3 Разделы «Заключение» и «Список использованных источников»
- •4 Выполнение графической части
3.2.5 Расчет электрических нагрузок узлов и цеха методом коэффициента максимума
Расчет электрических нагрузок электроприемников напряжением до 1 кВ для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, цеховой ТП), а также по цеху, корпусу в целом выполняется, как правило, в виде таблицы [8, с. 84, рисунок 2.12].
Заполнение граф таблицы производится в следующем порядке [8, с. 83]:
Графа 1: указываются номера электроприемников на генплане.
Графа 2: указываются наименования групп (узлов) электроприемников (СП, ШРА, ШМА, ТП, участок, цех), а также наименования подгрупп электроприемников, питающихся от них. Электроприемники в каждой группе формируются в подгруппы с одинаковой номинальной мощностью и одинаковыми значениями коэффициентов использования и tgφ (Например, металлорежущие станки, вентиляторы). После приведения перечня всех подгрупп электрооборудования группы указываются: итого по данной группе. Таким образом, расписываются все группы электроприемников.
Графа 3: по подгруппам электроприемников указывается номинальная мощность единичного электроприемника; для групп электроприемников – пределы номинальных мощностей единичных электроприемников (Рном.max/Рном.min). Для электродвигателей с повторно-кратковременным режимом работы их номинальная мощность приводится к длительному режиму:
. (6)
Графа 4: по подгруппам электроприемников отмечается количество электроприемников с одинаковой номинальной мощностью и одинаковым коэффициентом использования; для групп электроприемников – общее количество электроприемников.
Графа 5: по подгруппам и группам электроприемников отмечается их суммарная номинальная мощность:
. (7)
В графах 2 и 5 указываются данные только рабочих электроприемников. Резервные и ремонтные электроприемники, а также электроприемники, работающие кратковременно (пожарные насосы, задвижки, вентили и т.п.), при подсчете расчетной мощности не учитываются.
Графа 6: для подгрупп электроприемников указываются справочные значения индивидуальных коэффициентов использования kи, для групп электроприемников – расчетные средневзвешенные значения kи:
(8)
Графы 7 и 8: для подгрупп электроприемников указываются справочные значения cosφ/tgφ, для групп электроприемников – расчетные средневзвешенные значения cosφ/tgφ.
tgφгр.i = Qсм.гр.i / Рсм.гр.i (9)
Графы 9 и 10: для подгрупп вычисляются и записываются средняя активная Рсм, кВт, и реактивная Qсм, кВар, нагрузки за наиболее загруженную смену:
, (10)
. (11)
Для групп (узлов) электроприемников – суммы этих величин:
Рсм.узла = Рсм.i, (12)
Qсм.узла = Qсм.i. (13)
Группы 11: для групп электроприемников определяется и записывается эффективное число электроприемников по формуле:
(14)
Найденное по указанному выражению число округляется до ближайшего меньшего числа. Если вычисленное значение окажется больше фактического числа электропремников (n), то следует принимать nэф = n.
Если значение показателя силовой сборки Рном.max/Рном.min ≤ 3, то принимается nэф = n.
Графа 12: для групп электроприемников определяется коэффициент максимума kmax по таблицам [3, с. 90, табл. 2.3] в зависимости от средневзвешенного значения коэффициента использования группы kи.гр и эффективного числа электроприемников nэф.
Графа 13: для групп электроприемников определяется коэффициент максимума реактивной мощности k'max = 1,1 для питающих сетей при kи<0,2 и nэф<100, а также при kи>0,2 и nэф10; во всех остальных случаях, а также для магистральных шинопроводов и при определении реактивной нагрузки на шинах ЦРП и в целом по цеху или предприятию k'max = 1.
Графа 14: для групп электроприемников указывается расчетная (максимальная) активную мощность:
Рр = kmax·Рсм.узла, (15)
В случае, когда расчетная мощность окажется меньше номинальной мощности наиболее мощного приемника, следует принимать Ррасч = Рном.max.
Графа 15: для групп электроприемников записывается расчетная реактивная мощность:
Qр = k'max·Qсм.узла, (16)
Графа 16 и 17: для групп электроприемников указываются соответственно расчетные значения полной мощности:
(17)
и тока:
Iр = Sр/( ·Uном). (18)
Графа 18: для групп элеткроприемников указывается пиковый ток (Iпик). При отсутствии данных об одновременном пуске нескольких приемников пиковый ток определяется по выражению:
Iпик = Iпуск.max + (Iр – kи ·Iном.max) (19)
где Iпуск.max – наибольший пусковой ток электроприемника группы;
Iном.max – номинальный ток электроприемника с наибольшим пусковым током;
kи – коэффициент использования электроприемника с наибольшим пусковым током.
Результаты расчета электрических нагрузок методом коэффициента максимума сводятся в таблицу 5.
Таблица 5 – Расчет электрических нагрузок
№ п/п |
Электроприемники и их группы |
Нагрузка установленная |
Нагрузка средняя за смену |
nэ |
kмах |
k'мах |
Расчетная нагрузка |
||||||||||
Мощ-ность одного ЭП, Рном, кВт |
Кол-во ЭП, n, шт |
Суммар-ная мощ-ность, Рном, кВт |
kи |
cosφ |
tgφ |
Рсм, кВт |
Qсм, кВар |
Рр, кВт |
Qр, кВар |
Sр, кВА |
Iр, А |
Iпик, А |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
ШРА1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Заточные станки |
3,0 |
3 |
9 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
1,26 |
2,18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Токарные станки |
5,5 |
2 |
11 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
1,54 |
2,66 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32 |
Заточные станки |
3,0 |
4 |
12 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
1,68 |
2,91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего по ШРА1 |
|
27 |
184,96 |
0,14 |
0,50 |
1,73 |
25,46 |
44,04 |
21 |
1,67 |
1,1 |
42,51 |
48,44 |
64,45 |
97,65 |
259,20 |
|
ШРА2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Электропривод ворот (ПВ=25%) |
2,0 |
1 |
2 |
0,1 |
0,5 |
0,88 |
0,20 |
0,18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Токарные станки |
7,5 |
3 |
22,5 |
0,14 |
0,5 |
0,88 |
3,15 |
2,77 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
Шлифовальные станки |
45,0 |
6 |
270 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
37,80 |
65,39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего по ШРА2 |
|
13 |
306,5 |
0,16 |
0,55 |
1,53 |
48,35 |
73,74 |
8 |
2,25 |
1,1 |
108,79 |
81,12 |
135,70 |
205,61 |
816,86 |
|
Цех |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ШРА1 |
|
27 |
184,96 |
0,14 |
0,50 |
1,73 |
25,46 |
44,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ШРА2 |
|
13 |
306,5 |
0,16 |
0,55 |
1,53 |
48,35 |
73,74 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего по ТП |
|
40 |
491,46 |
0,15 |
0,53 |
1,60 |
73,81 |
117,78 |
17 |
1,74 |
1,1 |
128,42 |
129,56 |
182,42 |
276,39 |
887,64 |