2 Расчетная часть
2.1 Выбор схемы и конструктивного
выполнения электрической силовой сети электроснабжения цеха
Внутрицеховые сети условно делят на питающие и распределительные. К первым относят сети, отходящие непосредственно от распределительных устройств ТП к первичным силовым пунктам, ко вторым — отходящие от пунктов к электроприемникам. Питающие сети могут выполняться по радиальным или магистральным схемам. Распределительные сети чаще всего бывают радиальными.
Для электроснабжения силовых электроприемников следует выбирать наиболее экономичные системы, обеспечивающие необходимую надежность, безопасность и удобство эксплуатации электроустановок.
Радиальные схемы бывают одноступенчатые и многоступенчатые.
Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания отходят линии, питающие крупные электроприемники. Их преимущества это большая надежность.
К недостаткам относится:
1. Повышенный расход проводов и кабелей.
2. Большее количество защитных и коммутационных аппаратов.
3.Необходимость в дополнительных площадях для размещения щитов, распределительных шкафов.
4. Трудность в перемещении технологического оборудования.
При построении схем необходимо стремиться к тому, чтобы длина линий была минимальной.
Для проектируемого механического цеха принимаем радиальную схему питания электроприемников.
Цеховые распределительные устройства располагаем как можно ближе к приемникам электроэнергии.
В схеме цехового электроснабжения с целью повышения ее надежности следует максимально ограничивать число ступеней защиты, которое не должно превышать трех. На вводе в силовой пункт не следует предусматривать аппарат защиты, дублирующий защиту главного участка линий. Внутрицеховые электрические сети выполняем изолированными проводниками проводами и кабелями (например, АВВГ, АНРГ, АПВГ,КГ, АПВ, ПВ и т.п.) В цеху кабели прокладываем открыто по стенам и строительным элементам на скобах и кабельных конструкциях, в коробах, на лотках, тросах, в трубах.
Питающая сеть в данном цеху прокладывается только открыто, а распределительная сеть открыто и в трубах.
2.2 Расчет электрических нагрузок
цеха
Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: линий электропередачи, трансформаторных подстанций, питающих и распределительных сетей. Поэтому определение электрических нагрузок является важным этапом проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий. Завышение расчетных нагрузок приводит к перерасходу проводникового материала, увеличению мощности трансформаторов и, следовательно, к ухудшению технико-экономических показателей электроснабжения. Занижение нагрузок ведет к уменьшению пропускной способности электрических сетей, увеличению потерь мощности, и может вызвать нарушение нормальной работы силовых и ответственных электроприемников. Расчет электрических нагрузок производим методом расчетного коэффициента. Исходной информацией для выполнения расчета является перечень электроприемников с указанием их номинальных мощностей, наименований механизмов. Для каждого приемника электроэнергии по [1] выбираем коэффициент использования коэффициент активной мощности cosφ
Определяем среднюю активную и реактивную нагрузку: (1) (2)
Определяем групповой коэффициент использования: (3)
где
— суммарная средняя активная нагрузка группы электроприемников, кВт;
— суммарная активная номинальная нагрузка группы электроприемников, кВт.
Определяем средневзвешенное значение коэффициента реактивной мощности:
(4)
где
— суммарная средняя реактивная нагрузка группы электроприемников, кВАр.
Определяем m — отношение максимальной мощности к минимальной:
(5)
Определяем эффективное число электроприемников:
(6)
Найденное значение nэ округляется до ближайшего меньшего целого числа.
Если значение Рном.max не более чем в три раза превышает номинальную мощность наименее мощного приемника группы, то можно принять nэ= n.
При значительном числе электроприемиков (расчет нагрузок цеховых трансформаторных подстанций) величина nэ может определяться по упрощенной формуле
(7)
Если вычисленное значение nэ> n, следует принять nэ= n.
В зависимости от , по [2], находим коэффициент расчетный .
Определяем расчетную активную, реактивную и полную нагрузку:
(8)
Если Рр окажется меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы Рном.max , следует принимать Рр = Рном.max .
(9)
где
=1,1, если . =1— в других случаях.
Для расчета на шинах цехового трансформатора выбирается как для активной мощности по [2].
(10)
Расчетный ток находится по формуле:
(11)
где
Uном –номинальное напряжение сети, 0,38кВ
Производим расчет для группы электроприемников СП-1.
Определяем по формуле (1) и (2) среднюю активную и реактивную нагрузку сверлильных станков:
Средняя активная и реактивная нагрузка токарного станка:
Средняя активная и реактивная нагрузка сварочного трансформатора:
Суммарная средняя активная нагрузка для первой группы приемников
(12)
Суммарная средняя реактивная нагрузка для первой группы приемников
(13)
Суммарная номинальная активная мощность для первой группы приемников
(14)
Рассчитываем по формуле ( 3 ), ( 4 ), ( 5 ) и ( 6 )коэффициенты использования, реактивной мощности, эффективное число первой группы приемников электроэнергии:
Принимаем по [2] ,