Цех металлоизделий

                                         

                                                             

 

Рисунок 1 – Схема включения 1-фазных нагрузок в линейное напряжение  

                

 

 

        Рисунок 2 – Схема ЭСН цеха.

                      

 

 

 

 

 

Таблица 2- Распределение  нагрузки по секциям.

Секция 1	Нагрузка Приведенная, кВт		Секция 2
РП1			РП3
Наждачные станки 2,2×3	6,6	41	Токарные полуавтоматы 20,5×2
Карусельно-фрезерные                 станки     10×3	30	75	Продольно-фрезерные  станки  25×3
РП2		15	Вертикально-сверлильные  станки 7,5×2
Вертикально-протяжные Станки 14×2	28	34	Агрег. горизонтально-сверлильные  станки 17×2
Горизонтально-расточные  станки 17,5×2	35		ЩО
Шлифовально-обдирочные  станки 4×2	8		14,4
Клепальная машина 5×2	10
РП4
Агрегатные вертикально-сверлильные  станки 13×2	26
Круглошлифовальные станки 5×2	10
Закалочная установка 16×1	16
Вентиляторы 4,5×2	9
ИТОГО	178,6	179,4	ИТОГО

 

Расчет электрических  нагрузок по методу коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм).

 

Расчет выполним  на примере РП-1.

1) По справочным данным [2] определяем для каждого электроприемника коэффициент использования К_и и коэффициент мощности cos φ.

Для наждачных станков:

К_и = 0,12;    cos φ = 0,4;  ;

Для карусельно-фрезерных  станков:

К_и = 0,12;    cos φ = 0,4;  ;

2) Определяем коэффициент силовой  сборки m по формуле:

                                       ,

где  Р_наиб – наибольшая из мощностей электроприемников данной группы;

  Р_наим – наименьшая из мощностей приемников данной группы.

В данном случае  .

3) Определяем активную сменную  мощность:

                                  Р_см = ∑Р_н * К_и ,

где ∑Р_н – суммарная мощность одного вида приемников, кВт.

Р_см = ∑Р_н * К_и =6,6*0,12 = 0,792 кВт – для наждачных станков;

Р_см = ∑Р_н * К_и = 30*0,12 = 3,6 кВт – для карусельно-фрезерных станков;

4) Находим реактивную сменную мощность:

                                Q_см = Р_см * tgφ,  квар

Q_см = 0,792*2,29 = 1,81 квар – для для наждачных станков;

Q_см = 3,6*2,29 = 8,24 квар – для карусельно-фрезерных станков;

5) Зная реактивную  и активную мощности находим  полную мощность, среднюю за смену

                                  , кВА

 – для наждачных станков;

 – для карусельно-фрезерных станков;

6) Выбираем  эффективное  число электроприёмников n_э для РП-1 из условия

 n_э (k_{ср u} = 0.12; n = 6; m = 4,5; P (переменная)) по Таблице 1.5.2 [1].

Для РП-1 получаем  

n^*= =

P^*

n^*=0.7

n_э=0,7*6=4,2

 

7) Определяем коэффициент максимума активной нагрузки К_м из         таблицы 1.5.3 [1], исходя из условия n_э=4,2;  К_ср.и =0,12; К_м = 2,64

Коэффициент максимума  реактивной нагрузки равен К'_м=1,1

 

8) Определяем максимальную активную  мощность для РП-1:

 Р_м = К_м * ∑Р_см = 2,64 * 4,392 = 11,6 кВт,

где  ∑Р_см – суммарная активная сменная мощность для данного РП, кВт.

 

9) Максимальная реактивная мощность:

Q_м = Q_cм * К'_м = 10,05 * 1,1 = 11 квар,

 

10) Полная максимальная мощность  для РП-1:

 

 

11) Максимальный рабочий  ток для РП:

.

 

12) Рассчитаем нагрузку  на ЩО по формуле:

                              Р_м(що) = S * P_уд = 1440*10*10^-3 = 14,4 кВт,

где S – площадь цеха, м²;

       Р_уд – удельная активная мощность для газоразрядных ламп (ГРЛ).

       Р_уд= 9…11 Вт/м²

Для ГРЛ   cos φ=0,95, , К_и=0,85

Расчеты для остальных  РП производятся аналогично вышеприведенным.

Результаты заносим в Таблицу 3 – Сводная ведомость электрических нагрузок.

 

 

 

 

4. Расчет  осветительной сети цеха

В качестве защитных аппаратов в  сети 0,4 кВ возьмем автоматические выключатели  для защиты электрооборудования сети от токов короткого замыкания и ненормальных режимов.

Выбор автоматов производится по следующим  условиям:

1. По напряжению

U_н.а. ³ U_н.сети

где  U_н.а - номинальное напряжение автомата, В;

U_н.сети - номинальный ток сети, В.

2. По току 

I_н.а. ³ I_н.сети

I_н.а. ³ I_max.сети

где  I_н.а. - номинальный ток автомата, А;

I_н.сети - номинальный ток сети, А;

I_max.сети - максимальный ток сети, А.

3. По номинальному току расцепителю
• для одиночных электроприемников

I_н.р. ³ 1,25´I_н.сети

где I_н.р. – номинальный ток расцепителя автомата, А.

• для магистральных сетей

I_н.р. ³ 1,1´I_н.сети 

• для осветительных сетей

I_н.р. ³ I_н.сети

4. По пусковому току

I_пуск. < I_мгн.

где I_пуск. - пусковой ток электроприемника, А;

I_мгн. - ток срабатывания электромагнитного (максимального, мгновенного) расцепителя, А.

Для выбора аппарата защиты нужно  знать ток в линии, где он установлен его тип и число фаз.

Токи (в амперах) в линии определяются по формуле:

где S_т - номинальная мощность трансформатора, кВА;

U_н - номинальное напряжение трансформатора, кВ.

где P_ном - мощность ЭД переменного тока, кВт;

U_н - номинальное напряжение ЭД, кВ;

- КПД ЭД, отн.  ед.

Рассчитываются и выбираются АЗ типа ВА (наиболее современные).

-Линия Т1 - ШНН:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ I_т =144,5 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 51-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 160 А; 

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 15 кА.

-Линия ШНН - ШРА:

I_м = 424,8 А (из табл.1 приложения Б);

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,1I_м =1,1´424,8=467,3 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52-39, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 630 А;

I_н.р = 500 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 40 кА.

Выберем автоматы для электродвигателей.

Наждачный станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´5,1=6,4 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 51-25, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 25 А;

I_н.р = 8 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 7 I_н.р

I_откл = 2 кА.

 

Карусельно-фрезерный  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´25=31,5 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 31,5 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 15 кА.

Вертикально-протяжной станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´28,7=35,9 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 40 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 15 кА.

Токарный полуавтомат:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´57,2=71,5 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 80 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 25 кА.

Продольно-фрезерный станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´78=97,5 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 100 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 28 кА.

Горизонтально-расточный станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´40=50 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 50 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 18 кА.

Вертикально-сверлильный  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´21,97=27,5 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52Г-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 31,5 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 15 кА.

Агрегатный  горизонтально-сверлильный станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´67,6=84,5 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 100 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 28 кА.

 Агрегатный вертикально-сверлильный  станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´50,7=63,4 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 160 А;

I_н.р = 80 А;

I_у(п) = 1,25 I_н.р;

I_у(кз) = 10 I_н.р

I_откл = 28 кА.

Шлифовально-обдирочный станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´13,2=16,5 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 20 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 12 кА.

Круглошлифовальный станок:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´9,5=11,9 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 51-31-1, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 12 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 2 кА.

Клепальная машина:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´18,6=23,25 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 52-31, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 25 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 12 кА.

Вентиляторы:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´8,5=10,6 А.

по [5, с39,40] выбираем ВА 51-31-1, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 12 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 2 кА.

Закалочная установка:

I_н.а ³ I_н.р;

I_н.р. ³ 1,25I_д =1,25´35,7=44,6 А.

по [7, с39,40] выбираем ВА 52-33, с данными:

U_н.а = 380 В;

I_н.а = 100 А;

I_н.р = 50 А;

I_у(п) = 1,35 I_н.р;

I_у(кз) = 3 I_н.р

I_откл = 18 кА.

 

5. Расчет и выбор питающей сети

В данном помещении экономически более  целесообразно применить кабели с алюминиевыми жилами. Применяем силовой кабель марки АВВГ, так как он имеет прочную двойную изоляцию, достаточную гибкость для прокладки в трубах и широкий ассортимент сечений.