* Рассчитано по Справочное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине “Общая электротехника и электроника”. Герасимова Л.А., Пустарнакова С.А., Мелеуз, 2005 г.
Выбор оборудования производился с учетом исходных данных для курсовой работы. Номинальные параметры электрооборудования (значения cosφ и К_и) выбирались максимальными для полного электрообеспечения.
3. Разработка принципиальной схемы электроснабжения
На предприятиях применяются радиальные магистральные и смешанные схемы электроснабжения. Радиальной называется такая схема, в которой к одной линии подключена один электроприемник. Радиальные схемы применяются на предприятиях малой мощности, предприятиях, где нагрузка территориально разбросана и неупорядочена по своему расположению, на предприятиях на которых предъявляются высокие требования к надежности электроснабжения. В радиальных схемах на предприятиях используется глухое присоединение трансформаторов к кабельным линиям. Преимущество радиальных схем - высокая надежность, недостаток - большое количество коммутаций.

Магистральная схема - когда к одной линии подключено несколько понизительных подстанций. Магистральные схемы применяются в тех случаях, когда радиальные схемы являются не целесообразными или на предприятиях средней и крупной мощностей, или при упорядоченном расположении электрических нагрузок.

В нашем случае целесообразно применить смешанную схему электроснабжения.
4. Расчет электрических нагрузок
4.1. Расчет электрических нагрузок участков цеха и предприятия
Таблица 2. Расчет электрических нагрузок участка цеха*

Исходные данные						Расчетные величины			nэ	Кр	Расчетная мощность			расчетный ток, Ip
по заданию				по справочным данным		Кирн	Кирнtgφ	npн2			активная, кВт Рр	реактивная, кВар Qp	полная, кВа Sp
наименование ЭП	количество ЭП n, шт	номинальная (установленная) мощность, кВт		Ки	tgφ
		одного ЭП, рн	общая Рн = nрн
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
станок координатно-расточный	4	1	4	0,16	1,33	0,16	0,21	4	4	2,35	1,50	2,01	2,51	6,60
станок сверлильный	5	1,6	8	0,16	1,33	0,26	0,34	12,8	5	2,09	2,68	3,57	4,46	11,73
	3	2	6	0,16	1,33	0,32	0,43	12	3	2,89	2,77	3,70	4,62	12,17
станок кругло-шлифовальный	4	5	20	0,16	1,33	0,8	1,07	100	4	2,35	7,52	10,03	12,53	32,98
станок радиально-сверлильный	4	2,5	10	0,16	1,33	0,4	0,53	25	4	2,35	3,76	5,01	6,27	16,49
станок плоско-шлифовальный	6	7	42	0,16	1,33	1,12	1,49	294	6	2,96	19,89	26,52	33,15	87,24
станок токарно-винторезный	4	15	60	0,16	1,33	2,4	3,20	900	4	2,35	22,56	30,08	37,60	98,95
	5	10	50	0,16	1,33	1,6	2,13	500	5	2,09	16,72	22,29	27,87	73,33
станок вертикально-фрезерный	5	20,5	102,5	0,16	1,33	3,28	4,37	2101,25	5	2,09	34,28	45,70	57,13	150,33
станок универсальный с ЧПУ	1	55	55	0,6	1,02	33	33,67	3025	1	1,33	43,89	44,78	62,70	165,00
	1	70	70	0,6	1,02	42	42,85	4900	1	1,33	55,86	56,99	79,80	210,00
	2	85	170	0,6	1,02	51	52,03	14450	2	1,33	135,66	138,40	193,80	510,00
станок карусельный с ЧПУ	1	105	105	0,6	1,02	63	64,27	11025	1	1,33	83,79	85,48	119,70	315,00
	1	125	125	0,6	1,02	75	76,52	15625	1	1,33	99,75	101,77	142,50	375,00
	1	150	150	0,6	1,02	90	91,82	22500	1	1,33	119,70	122,12	171,00	450,00
вентилятор	2	7,5	15	0,8	0,62	6	3,72	112,5	2	1	12,00	7,44	14,12	37,15
	4	11	44	0,8	0,62	8,8	5,45	484	4	1	35,20	21,82	41,41	108,98
кран-балка	2	22	44	0,06	1,73	1,32	2,29	968	2	6,22	16,42	28,44	32,84	86,43
ИТОГО:	55	695,1	1080,5	0,01		380,46	386,39	77038,55	4,63		713,95	756,13	1039,94	2736,67

---

* Рассчитано по Справочное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине “Общая электротехника и электроника”. Герасимова Л.А., Пустарнакова С.А., Мелеуз, 2005 г.

Для каждого электроприемника подбираются средние значения коэффициентов использования К_И и активной мощности cosφ. При наличии в справочных таблицах интервальных значений К_И выбирается большее.

Для многодвигательных приводов учитываются все одновременно работающие электродвигатели данного привода. Если в числе этих двигателей имеются одновременно включаемые (с идентичным режимом работы), то они учитываются в расчете как один ЭП номинальной мощностью, равной сумме номинальных мощностей одновременно работающих двигателей.

Расчетные формулы:

Графа 5:

Графа 6:

Графа 10:

Графа 12:

Графа 13: Q_р = Р_рtgφ

Графа 14:

Графа 15:
4.2. Расчет электрических нагрузок электроосвещения
Достаточная освещённость рабочей поверхности – это необходимое условие для обеспечения нормальной работы человека и высокой производительностью труда.

Для проектируемого цеха принимаем равномерную систему освещения.

Расчёт мощности ведём методом «удельных мощностей». Суть этого метода в том, что установленная мощность светильников зависит от нормируемой освещённости цеха, высоты подвеса светильника, площади освещаемой поверхности, коэффициентов отражения потолка, рабочей поверхности и стен.

Освещение в цехе производим светильниками типов ЛСП 02 2х80 Вт, Удельная мощность осветительной нагрузки для механического цеха (W) Р_уд = 16 Вт/м². Площадь цеха (S): 528 м².

Определение количества ламп:

---

. шт.

Для освещения цеха потребуется 53 светильника.

Поскольку цех является прямоугольником, то для равномерной установки распределим их в 6 рядов по 9 светильников в ряду. Для этого потребуется 54 светильника и 108 ламп.

Коэффициент использования К_И = 0,9. Коэффициент расчетной нагрузки К_р = 1. cosφ = 0,9

Р_{потр.осв.} = n * P_n * К_И * К_р Р_{потр.осв.} = 108 * 0,08 * 0,9 * 1 = 7,75 Вт



Q_{порт.лсв.} = Р_{потр.осв.} * tgφ Q_{потр.осв.} = 7,75 * 0,48 = 3,75 Вар

5. Расчет мощности компенсирующих устройств
Большинство электроприемников потребляет через сеть реактивную мощность. Ее передача из сети вызывает повышение потерь активной мощности, электроэнергии и напряжения в сети. Для уменьшения этих потерь и увеличения пропускной способности линий и трансформаторов предусматривается в сетях потребителей установка компенсирующих устройств. В большинстве случаев для компенсации реактивной мощности в сетях предприятий используются батареи конденсаторов.

Заданное энергосистемой значение потребляемой из ее сети реактивной мощности:

Q_c = tgφ_c * P_м Q_c = 0,43*713,95 = 307 кВт

Значение коэффициента несовпадения примем равным 0,95.

Мощность компенсирующего устройства:

Q_КУ = kQ_м – Q_c Q_КУ = 0,95*756,13 – 307 = 411,33 кВар

Мощность батареи конденсаторов:

Q_БК = Р_м(tgφ – tgφ_c) Q_БК = 713,95* (1,73 – 0,43) = 929,6 кВар

Таблица 3. Расчет мощности компенсирующих устройств

Тип	Номинальное напряжение, В	Номинальная мощность, кВар	Количество секций	Возможность регулирования мощности
УКМ-0,38-480 УЗ	380	480	8	нет

---

* Рассчитано по Справочное пособие по выполнению курсовой работы по дисциплине “Общая электротехника и электроника”. Герасимова Л.А., Пустарнакова С.А., Мелеуз, 2005 г.

6. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов,

месторасположения и типа цеховой подстанции
6.1. Типовой расчет трансформаторов
С помощью трансформаторов осуществляется повышение напряжение до величин (110, 220, 330, 500 кВ.), необходимых для линий электропередач энергосистем, а также многократное ступенчатое понижение напряжений до величин, применяемых непосредственно в приемниках электроэнергии (10; 0,3; 0,66; 0,38; 0,22; 0,127 кВ).

Для компенсации потерь напряжения в электрических сетях повышающие трансформаторы имеют высшее напряжение на 10% выше номинального напряжения сети, а понижающие трансформаторы – низкие напряжения на 5-10% выше номинального напряжения сети. В зависимости от числа обмоток трансформаторы делят на двух - и трехобмоточные. Каждый трансформатор характеризуется номинальными данными: мощностью, токами первичной и вторичной обмоток, потерями холостого хода, потерями короткого замыкания, напряжением короткого замыкания и током холостого хода, а также группой соединения.

Напряжением короткого замыкания трансформатора называется напряжение, которое необходимо подвести к одной из обмоток при замкнутой накоротко другой, чтобы в последней протекал ток номинальный.

Током холостого хода называется ток, который при номинальном напряжении устанавливается в одной обмотке при разомкнутой другой.

Группой соединения называется угловое (кратное 30) смещение векторов между одноименными вторичными и первичными линейными напряжениями обмоток трансформатора.

Под номинальной следует понимать нагрузку, равную номинальному току, который трансформатор может нести непрерывно в течение всего срока службы при номинальных температурных условиях. Для всех трансформаторов в зависимости от условий эксплуатации определяется резервом трансформаторной мощности, графиком нагрузки и температурой окружающей среды

---

, могут быть допущены перегрузки.

В обмотках и в стали магнитопровода трансформатора, включенного под нагрузку выделяется значительное количество теплоты. Чтобы поддерживать температуру нагрева трансформатора в указанных пределах, необходимо в течение срока эксплуатации трансформатора непрерывно отводить выделяющуюся в нем теплоту в окружающее пространство, т.е. эффективно охлаждать трансформатор.

Суммарная мощность всех установленных двигателей цеха:

Р_уст.дв. = 1080,5 кВт

Активная мощность электродвигателей:

Р_{потр.дв.} = Р_уст.дв. * К_спр.дв. Р_{потр.дв.} = 1080,5 * 0,3 = 324,15 кВт

Реактивная мощность электродвигателей:





Q_{потр.дв.} = Р_{потр.дв.} * tgφ_ср.взв. Q_{потр.дв.} = 324,15 * 1,1 = 357,17 кВар

кВт

кВар

Коэффициент несовпадения максимумов нагрузки γ ≈ 0,92. Полная потребная мощность силового трансформатора:

кВА

Исходя из расчётной мощности, перечисленных условий, учитывая, что потребители электроэнергии цеха относятся ко II и III категории по бесперебойности электроснабжения, принимаем к установке 2КТПМ 1600.

Согласно ПУЭ, коэффициент аварийной загрузки для КТП должен составлять не более 30%, если его коэффициент загрузки в нормальном режиме не превышал 70 – 75% и, причем с этой перегрузкой он может работать не более 120 минут при полном использовании всех устройств охлаждения трансформаторов, если подобная перегрузка не запрещена инструкциями заводов изготовителей. Так как электроприемники в цехе относятся ко 2 и 3 группе по бесперебойности электроснабжения, то в аварийном режиме возможно отключение части неответственных электроприемников.

---

Смотрите также файлы

• Простейшие (7 класс).docx

• Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Быковская средняя школа 3 Быковского муниципального района Волгоградской области Утверждаю Директор мкоу Быковская сш3.doc

• Эссе Поэт и просветитель Абай Кунанбаев.docx

• 11. Білім алушыларды ар кодексі.docx

• Гігієна води та водопостачання населених пунктів. Санітарна охорона рунту.pdf