Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха

Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 28

Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)

Архангельский государственный технический университет

Электроснабжения промышленных предприятий

(наименование кафедры)

Корельский Вадим Сергеевич

(ф.и.о. студента)

Факультет ПЭ курс IV группа 6 1

По дисциплине: “Электроснабжение промышленных предприятий”

На тему: “Проектирование схемы электроснабжения и плана силовой сети цеха”

Отметка о зачете _____________________________

^(дата)

Руководитель зав._кафедрой ЭПП ___________Волков В.М. 1

________

^(дата)

Архангельск 2006

Содержание

Задание

1. Проектирование электроснабжения сборочного цеха

1.1 Выбор схемы цеховой сети

1.2 Расчет электрических нагрузок цеха

1.3 Компенсация реактивной мощности в цехе

1.4 Выбор мощности цеховых трансформаторов

1.5 Выбор оборудования цеховой сети

1.5.1 Выбор силовых распределительных пунктов

1.5.2 Выбор сечения проводов и кабелей

Литература

Задание.

Вариант № 68.

Оборудование и нагрузки электроремонтного цеха.

Таблица 1

№ по плану

Наименование оборудования

Установленная

мощность, кВт

1,2,3,4,34

Вертикально-сверлильный станок

4,15

5,25,28,29,32,33

Токарно-винторезный станок

11,25

6,7

Станок для наводки катушек

3

8,16

Шкаф сушильный

30

9

Ванна для пропитки

2,2

10

Зигмашина

1,5

11

Комбинированные прессножницы

2,2

12

Машина листогибочная

5,5

13,31

Заточный станок

1,5

14,15,35

Пресс

10

17,21

Станок для изоляции проводов

1,5

18

Вытяжной шкаф

2,2

19

Станок для стыковой сварки

3

20

Вентилятор

5,5

22,23

Сварочный преобразователь

18

24

Трансформатор для пайки

ОСУ-20, кВА

15

30

Поперечно-строгальный станок

5,5

36

Мостовой кран ПВ-25,Q=25 т

19,9

Рисунок 1 План электроремонтного цеха.

1. Проектирование электроснабжения сборочного цеха.

1.1 Выбор схемы цеховой сети

По категории бесперебойности электроснабжения данный цех относится ко II категории. Исходя из этого, выбираем двухтрансформаторную цеховую подстанцию.

Все силовые потребители электроэнергии являются потребителями трёхфазного тока, напряжением 380 В.Осветительная нагрузка равномерно распределена по фазам.

Выбор схемы цеховой сети начинаем с определения месторасположения КТП цеха. КТП в целях экономии металла и электроэнергии рекомендуется устанавливать в центре электрических нагрузок. Координаты центра определяются из соотношений [5, с.233, ф.9.2]:

;

где - расчетная мощность i-го электроприемника, кВт;

- координаты i-го электроприемника, м.

Для упрощения расчеты сведем в таблицу 3. В этой таблице представлены координаты приемников механического цеха, их установленные мощности, коэффициенты использования, а также активная расчетная нагрузка каждого приемника. Активную расчетную нагрузку i-го электроприемника определяем методом, основанным на использовании коэффициента спроса по формуле:

Таблица 2

№

Наименование оборудования

Pн

Рр

Ки

X (м)

Y (м)

Р_Х

Рy

1

Вертикально-сверлильный станок

4,15

0,62

0,15

1,25

1,75

0,78

1,09

2

Вертикально-сверлильный станок

4,15

0,62

0,15

1,75

3,5

1,09

2,18

3

Вертикально-сверлильный станок

4,15

0,62

0,15

3,5

1,75

2,18

1,09

4

Вертикально-сверлильный станок

4,15

0,62

0,15

1,5

7,25

0,93

4,51

5

Токарно-винторезный станок

11,25

1,69

0,15

7

2

11,81

3,38

6

Станок для наводки катушек

3,00

0,42

0,14

3

10,5

1,26

4,41

7

Станок для наводки катушек

3,00

0,42

0,14

6,5

10,5

2,73

4,41

8

Шкаф сушильный

30,00

19,50

0,65

1,75

14,25

34,13

277,88

9

Ванна для пропитки

2,20

0,31

0,14

4,75

14,25

1,46

4,39

10

Зигмашина

1,50

0,26

0,17

1,75

19,5

0,45

4,97

11

Комбинированные прессножницы

2,20

0,42

0,19

4,75

18

1,99

7,52

12

Машина листогибочная

5,50

1,10

0,2

9

15

9,90

16,50

13

Заточный станок

1,50

0,23

0,15

1,75

22,75

0,39

5,12

14

Пресс

10,00

1,70

0,17

1,75

26,75

2,98

45,48

15

Пресс

10,00

1,70

0,17

5,5

26,75

9,35

45,48

16

Шкаф сушильный

30,00

19,50

0,65

0,75

32

14,63

624,00

17

Станок для изоляции проводов

1,50

0,21

0,14

2,75

30,5

0,58

6,41

18

Вытяжной шкаф

2,20

1,32

0,6

1,75

34,25

2,31

45,21

19

Станок для стыковой сварки

3,00

0,90

0,3

4

34,25

3,60

30,83

20

Вентилятор

5,50

3,30

0,6

5,75

34,25

18,98

113,03

21

Станок для изоляции проводов

1,50

0,26

0,17

5,5

30,75

1,40

7,84

22

Сварочный преобразователь

18,00

5,40

0,3

10,75

2

58,05

10,80

23

Сварочный преобразователь

18,00

5,40

0,3

14

2

75,60

10,80

24

Трансформатор для пайки

15,00

4,80

0,32

17,5

2

84,00

9,60

25

Токарно-винторезный станок

11,25

1,69

0,15

20,75

4,25

35,02

7,17

26

Токарно-винторезный станок

11,25

1,69

0,15

15,75

4,5

26,58

7,59

27

Токарно-винторезный станок

11,25

1,69

0,15

18,5

4,5

31,22

7,59

28

Токарно-винторезный станок

11,25

1,69

0,15

17,5

12

29,53

20,25

29

Токарно-винторезный станок

11,25

1,69

0,15

17,5

17,25

29,53

29,11

30

Поперечно-строгальный станок

5,50

0,77

0,14

17,75

22,5

13,67

17,33

31

Заточный станок

1,50

0,21

0,14

17,75

25,75

3,73

5,41

32

Токарно-винторезный станок

11,25

1,69

0,15

21,5

12

36,28

20,25

33

Токарно-винторезный станок

11,25

1,69

0,15

21,5

17

36,28

28,69

34

Вертикально-сверлильный станок

4,15

0,62

0,15

21,5

21,75

13,38

13,54

35

Пресс

10,00

1,70

0,17

21,5

25,25

36,55

42,93

36

Мостовой кран ПВ-25%, Q=25 т.

19,90

1,99

0,1

5,75

6,25

11,44

12,44

Итого

311,25

88,41

643,77

1499,19

Координаты ЦЭН

7

17

1.2 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