Расчет электрических нагрузок

Для производственного корпуса расчет электрических нагрузок выполняем методом коэффициента использования. Все приемники цеха разбиваем на 6 групп по узлам питания.

Для каждого типа электроприемников по справочнику определяем коэффициенты использования, cosφ, tgφ.

Рассчитываем нагрузку для группы РП1

Находим установленную мощность для сварочных аппаратов, кВт.

Для всей группы,кВт

Определяем для каждого типа электроприемников активную, кВт и реактивную, квар мощность, среднюю за наиболее загруженную смену

Определяем средний по группе tgφ,

Определяем модуль силовой сборки

т.к. n=4, m<3 то n_э=n, К_{и гр}=0,25, то К_макс=2,4

Определяем максимальную расчетную нагрузку активную, кВт

Т.к. n_Э < 10, то реактивная максимальная нагрузка, квар.

Определяем полную максимальную нагрузку, кВА

Расчетный ток группы, А

Расчет нагрузок для РП2, РП3, РП4, РП5 проводим аналогично, для группы РП 6

Модуль силовой сборки

Определяем групповой коэффициент использования, для РП6.

Определяем эффективное число приемников группы, если m > 3 и К_и группы > 0,2

т.к. n<4, m>3 то n_э=8,3, К_{и гр}=0,14, то К_макс=2,33

Электроприемники большой мощности, подключаемые непосредственно к РУНН, рассчитываем через коэффициент запаса для длительного режима Кз = 0,9, для повторно-кратковременного режима – 0,75.

Определяем установленную мощность компрессора,кВт

Определяем для каждого компрессора активную, кВт и реактивную, квар мощность, среднюю за наиболее загруженную смену

Аналогично рассчитываем для электропечи сопротивления.

Определяем установленную мощность для крана, кВт

Определяем активную мощность среднюю за наиболее загруженную смену для крана, кВт.

При расчете мощности трансформаторной подстанции учитывается мощность освещения, кВт.

Определяем активную, кВт и реактивную, квар мощность освещения за наиболее загруженную смену.

Определяем активную, кВт и реактивную, квар мощность по цеху средние за наиболее загруженную смену с учетом освещения.

Определяем активную, кВт максимальную и реактивную, квар максимальную мощность по цеху с учетом освещения.

Определяем полную расчетную мощность с учетом освещения,кВА.

Определяем расчетный ток по цеху с учетом освещения,А.

Все данные сводим в таблицу 5.

Электроприёмники промышленных предприятий требуют для своей работы активной и реактивной мощности. Этими электроприёмниками являются асинхронные двигатели, трансформаторы, печи сопротивления.

Снижая потребление электроприёмниками реактивной мощности, можно уменьшить установленную мощность источников питания, увеличить пропускную способность системы электроснабжения, не увеличивая сечения проводников; при этом уменьшается сдвиг фаз между током и напряжением, а cos увеличивается.

Для увеличения коэффициента мощности, в качестве компенсирующих устройств, в проектируемом корпусе применяем конденсаторные установки.

Определяем реактивную мощность, соответствующую оптимальному коэффициенту мощности, квар.

где =0,2

Определяем мощность конденсаторной установки, квар

При двух трансформаторной подстанции конденсаторные установки выбираются симметрично на каждый трансформатор т.е.

По рассчитанной мощности выбираем ближайшее стандартное значение мощности конденсаторной установки (2x75)

Определяем полную максимальную мощность при подключении компенсирующих устройств,кВА

С применением компенсирующего устройства полная расчетная мощность и расчетный ток производственного корпуса уменьшились, а увеличился.

Применяем две конденсаторные установки типа УКМ 58-04-75-33,3 УЗ. мощностью 75 квар.

Определяем расчётный ток по корпусу с учётом конденсаторной установки

Определяем расчётный ток для каждой компенсирующей установки

По этому току выбираем кабель ВНГ3x70, питающий данные установки.

Определяем потери активной, кВт и реактивной, квар мощности в трансформаторе.

Определяем потери полной мощности в трансформаторе, кВА

Определяем расчётную активную, кВт и реактивную, квар мощность трансформатора на высокой стороне, кВА

Определяем полную расчётную мощность трансформатора на высокой стороне.

Определяем расчётную мощность трансформатора для двух трансформаторной ТП.

Выбранные трансформаторы проверяем на загрузку в рабочем режиме.

и в аварийном режиме

Трансформаторы мощностью 250 кВА в рабочем режиме загружены на 54%, а в аварийном на 108%, учитывая возможное расширение производства принимаем трансформаторы, имеющие технические данные указанные в таблице 6.

Таблица 6.

Тип Трансформатора	Схема соедин. обмоток	Потери,Вт	Икз, %	Ixx, %	Сопротивление, мОм
ХХ	КЗ	RT	XT	ZT
TM-250/10/0,4 -250	Для всех Y/YH - 0			4.5	2.3	9,4	27,2	28,7

Ток, проходящий по проводнику длительное время и не перегревающий его выше допустимой температуры, называется допустимым током по нагреву.

Согласно требованиям ПУЭ сечения проводников выбираются по условию:

I доп. > I расч.

Допустимые токи определяются в зависимости от марки проводника.

Для сварочных автоматов, А.

Для сварочных автоматов выбираем провод с медными жилами, проложенный в поливинилхлоридных трубах проложенных в полу. ПВ4(1х2,5)

Iдоп=25А

Для кран-балки и мостового крана добавляем КПД

Определяем ток для вентиляторов,А.

Для вентиляторов выбираем провод с медными жилами, проложенный в поливинилхлоридных трубах проложенных в полу. ПВ4(1х2,5)

Iдоп=25А

Расчет токов для всех станков производится аналогично.

Все результаты сводим в таблицу 7.

Таблица 7.

Согласно требованиям ГОСТа в силовых сетях допустимые потери напряжения от источника питания до электроприёмника должны быть не более 5%.

Определяем потери напряжения для самого мощного электроприемника – компрессор, позиция №10.

Рис. 1

Определяем активное сопротивление каждого участка, Ом сопротивление 1км линии,Ro, Ом/км каждого участка.

Индуктивное сопротивление на 1км линии Xo определяем по сечению проводников, Ом/км.

Хо=0,088

Рассчитываем потери напряжения на участке от трансформатора до электроприемника, %

Потери напряжения на участке от трансформатора до электроприемника меньше требований ГОСТа.

Определяем потери напряжения для самого отдаленного электроприемника, которым является токарно-револьверный станок, позиция 45, подключенный к РП6.

Рис.2

Индуктивное сопротивления на 1км линии Xo определяем по сечению проводников, ом/км

Х_о1=0,091

Х_о2=0,107

Рассчитываем потери напряжения на каждом участке

,

Потери напряжения от ТП до электроприёмника определяем:

,%

Потери напряжения на участке от РУНН до токарно-револьверного станка меньше допустимых 5%.

Согласно требованиям ПУЭ все внутрицеховые сети должны иметь защиту от токов КЗ и токов перегрузки. В качестве аппаратов защиты применяем автоматические выключатели, которые обеспечивают защиту - от токов КЗ и токов перегрузки.

Выбираем автоматический выключатель для сварочных автоматов,

Iрасч.= 17,16А

Iном. > I расч

100>17,16

I т.р. > I расч.

20>17,16

5 I т.р. > 3Iрасч.

5*20>17,16х3

100>17,16х3

Для всех остальных станков, печей, вентиляторов, кранов выбираем аналогично, а для приемников с пусковыми токами , а по группе:

Все данные сводим в таблицу 8.

Таблица 8

Короткое замыкание это режим работы электрической сети, при котором происходит резкое возрастание тока за счет резкого уменьшения сопротивления на данном участке сети.

Согласно требованиям ПУЭ выбранные аппараты защиты должны быть проверены на срабатывание в режиме КЗ.

В сетях до 1кВ расчет токов КЗ ведётся в именованных единицах.

Рассчитываем токи КЗ для токарно-револьверного станка позиция №45

По справочникам выбираем переходное сопротивление контактов автоматических выключателей и рубильников

R_п, мОм.

Рассчитываем токи КЗ в точке К1

Определяем активное, индуктивное и полное сопротивления контура КЗ в точке К, мОм

R_К1= R_т + R_п1+ R_п2+ R_л1+ R_п3

Х_К1= Х_т +Х_л1

Определяем действующее значение установившегося тока трёхфазного

КЗ в точке К1, А.

Определяем ударный ток КЗ в точке К1, кА.

Проверяем выбранные аппараты защиты в точке К1 на соответствие полученным токам КЗ по условиям:

Рассчитываем активное и индуктивное сопротивления для участка линии электроснабжения К2, мОм.

Рассчитываем токи КЗ в точке К2

Определяем активное, индуктивное и полное сопротивления контура КЗ в точке К1, мОм

Определяем действующее значение установившегося тока трёхфазного

КЗ в точке К2, А.

Определяем ударный ток КЗ в точке К2, кА.

Расчетная часть Схема замещения

Рис.3

Кранами называются грузоподъемные устройства, служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов на небольшие расстояния.

Несущая сварная конструкция крана представляет собой мост с двумя главными балками коробчатого сечения (или с решетчатыми фермами), перекинутыми через пролет цеха и концевыми балками на которых установлены ходовые колеса. Колеса перемещаются по рельсам подкранового пути, закрепленным на балках опорных конструкций в верхней части цеха. Привод ходовых колес осуществляется от электродвигателя через редуктор и трансмиссионный вал.

Вдоль моста проложены рельсы по которым на колесах приводимых во вращение электродвигателем через редуктор перемещается тележка с подъемной лебедкой. На барабан лебедки наматываются подъемные канаты с подвешенным к ним на блоках крюком для захвата грузов. Барабан приводится во вращение электродвигателем через редуктор.

Управление работой механизмов крана производится из кабины оператора-крановщика, в которой установлены контроллеры или командоконтроллеры – органы ручного управления электроприводами механизмов. Электроаппаратура управления приводами размещается в шкафах установленных на мосту крана. Здесь же располагаются ящики резисторов. Для проведения операций обслуживания механизмов и электрооборудования предусмотрен выход на мост из кабины через люк.

Электроэнергия к крану подводится при помощи скользящих токосъемников от главных троллеев уложенных вдоль подкранового пути. Для подвода питания к электрооборудования, размещенному на тележке служат вспомогательные троллеи идущие вдоль моста.

Рассчитываем мощность двигателя перемещения моста с минимальной скоростью.

Где: r –радиус шейки оси ходового колеса,

f – коэффициент трения качения колес,

Rхк – радиус ходовых колес,

коэффициент трения в опорах ходовых колес

Рассчитываем долю загрузки крана при работе с крюком.

Находим КПД привода моста при неполной загрузке

Рассчитываем мощность при перемещении моста с максимальной скоростью.

t₁=1 мин.

t₅=1,5 мин.

Предварительный выбор двигателя

Находим эквивалентную мощность.

Вычисляем фактическую продолжительность выключения двигателя.

Выбираем двигатель типа: MTH311-6

Проверка двигателя по механической перегрузке.

Выбранный двигатель проходит по механической перегрузке.

Схему управления принимаем из справочной литературы учитывая, что она должна удовлетворять общим требованиям, предъявляемым к данным механизмам (надёжность, экономичность, безопасность, удобство управления, удобство монтажа, наладки, эксплуатации.

Схема обеспечивает

- Пуск в 2 ступени по принципу времени (КТ1;КТ2)

- Реверс торможением противовключения по принципу тока

- Продолжительная работа на 10 характеристиках

- Защиту от КЗ в силовых цепях (KA1;KA2)

- Защиту от перегрузки (KK1;KK2)

- Нулевую защиту (KV1)

- Защиту от КЗ в схеме управления (FU1;FU2)

Настройка реле KA – при спуске не срабатывает,срабатывает при реверсе.

Для цепей управления выбираем контакторы типа КТ6002А с номинальным током:

;

Выбираем контакторы типа КТ6003А с номинальным током:

Выбираем резистор типа ЯС4 – 1,56:

Выбираем предохранители ПР-2(FU1, FU2)

Выбираем тепловое реле. KK1, KK2 Типа РТЛ-205304

Выбираем кнопки типа КМЕ4110

С самовозвратом.

Поиск по сайту: