Определение расчетных нагрузок

Для заданного в задании электрооборудования выбираем коэффициент использования, коэффициент мощности, коэффициент спроса и tgφ. Все параметры для заданного оборудования сводим в таблицу 1.

Таблица 1

Наименование установки	Рн, кВт	Ки	Кс	cosφ	tgφ	n
Пресс эксцентриковый типа КА-213	2,2	0,16	0,2	0,6	1,33
Пресс кривошипный типа К-240	3,0	0,14	0,16	0,5	1,73
Вертикально-сверлильные станки 2А 125	3,0	0,14	0,16	0,5	1,73
Преобразователи сварочные типаПСО-300	14,0	0,14	0,16	0,5	1,73
Автомат-болтовысадочный		0,14	0,16	0,5	1,73
Автомат резьбонакатный		0,16	0,2	0,6	1,33
Станок протяжный	7,5	0,16	0,2	0,6	1,33
Автомат гайковысадочный		0,16	0,7	0,8	0,75
Барабаны голтовочные		0,17	0,25	0,65	1,17
Барабан виброголтовочный	5,5	0,14	0,16	0,5	1,73
Станок виброголтовочный	8,2	0,1	0,2	0,5	1,73
Автомат обрубной		0,14	0,16	0,5	1,73

Т.к. все оборудование по условию задания относится к третьей категории, то электроснабжение будет производиться от одного трансформатора.

Разобьем все оборудование на несколько групп:

оборудование №29-40 номера запитываются от распределительного шинопровода ШРА1;

оборудование №11, 20-22 – от ШМА;

оборудование №14-19, 23-28 номера – от распределительного шинопровода ШРА2;

оборудование 6,7,12,13 – от распределительного шинопровода ШРА3;

оборудование №2-5, 8-10 – от распределительного пункта РП1;

Принимаем освещение цеха газоразрядными лампами при условии Р’н=9-11 Вт/м², К_и=0,85, cosφ=0,95, tgφ=0,33. Номинальная потребляемая мощность всех осветительных установок будет равна:

Рн=Р’н*S,

где Р’н – номинальная мощность осветительной установки приходящейся на один квадратный метр,Вт/м²;

S – площадь цеха, м².

S=50*30=1500 м²

Р_н=10*1500=15 000 Вт=15 кВт

Приведем нагрузку 3-х фазного ПКР к длительному режиму:

Р_н=Р_п* =10* =6,32 кВт – мостовой кран

	Рис.1 Схема распределения однофазной нагрузки по фазам

Между фазами А и В включен Электропривод раздвижных ворот Р₁’=3,5 кВт

Между фазами В и С включение отсутствуют: Р₂’=0 кВт

Между фазами А и С включения отсутствуют: Р₃’=0 кВт

Рассчитаем нагрузку на каждую из фаз:

Р_н=Р_п* = 3,5* =1,75 кВ;

кВт

=2,625 кВт

Как видно из расчета максимально загружена фаза В, минимально фаза С и А. Определим величину неравномерности распределения нагрузок по фазам по формуле:

где – Р_ф.нб – наиболее загруженная фаза;

Р_ф.нм – наименее загруженная фаза.

=33,3%

Т.к. Н>15% и включение на фазное напряжение условная 3-фазная мощность будет находиться по формуле

Р_у⁽³⁾=3*Р_ф.нб=3*3,5=10,5 кВт

Исходя из вышеприведенного составим таблицу нагрузки.

Таблица 2

Присоединение	Нагрузка, кВт	Присоединение	Нагрузка, кВт
РП1		ШРА2
Универсальные заточные станки   Заточные станки для фрезерных головок   Заточные станки для червячных фрез	2,5   3,0   7,0	Плоскошлифовальные станки Токарные станки Внутришлифовальные станки Вертикально-сверлильные станки	38,0   6,5   8,9   7,5
ШРА1		ШРА3
Плоскошлифовальные станки Кран-балка Заточные станки Электропривод раздвижных ворот Внутришлифовальные станки	38,0   3,32 2,4   10,5   8,9	Горизонтально-расточные станки   Резьбошлифовальные станки   Электропривод раздвижных ворот	17,5     4,8     10,5
ЩО		ШМА
Освещение		Электропривод раздвижных ворот Вентиляторы	10,5 4,0

Составим сводную ведомость нагрузок (приложение 1).

Приведем пример расчета для оборудования присоединенного к распределительному шкафу РП1.

Перечень присоединенного оборудования приведен в таблице 2

Таблица 2

РП1	Рн	Ки	cosφ	tgφ	n
Универсальные заточные станки	2,5	0,16	0,6	1,33
Заточные станки для фрезерных головок	3,0	0,14	0,5	1,73
Заточные станки для червячных фрез	7,0	0,14	0,5	1,73

Общая нагрузка на РП1

Робщ=Σ(Рн*n),

где Рн – номинальная нагрузка одного агрегата, кВт;

n – число установок подключенных к шинопроводу.

Р_общ=2,5*3+3*2+7*2=27,5кВт.

Определим среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее загруженную смены Р_см для каждой установки:

Р_см=К_и*Р_общ*n

где Ки – коэффициент использования установки,0,7.

Р_см1=2,5*3*0,16=1,2 кВт

Р_см2=3*2*0,14=0,84кВт

Р_см3=7*2*0,14=1,96кВт

Р_{см об}=ΣР_см=1,2+0,84+1,96=4,0 кВт

Qсм_i=Рсм_i*tgφ_i

Qсм₁=1,2*1,33=1,6 квар

Qсм₂=0,84*1,73=1,45 квар

Qсм₃=1,96*1,73=3,39 квар

Qсм_ОБ=ΣQсм_i=1,6+1,45+3,39=6,44 квар

Sсм= =7,581 кВА

пересчитаем К_и, cosφ, tgφ

К_и=ΣРсм/ΣРн=4,0/27,5=0,145

cosφ=ΣРсм/ΣSсм=4,0/7,581=0,528

tgφ= ΣQсм/ΣРсм=6,44/4,0=1,61

Определим максимальные допустимые активную, реактивную, полную нагрузки:

Р_м=К_м*Рсм

Q_м=К’м*Qcм

Sм=

где Км – коэффициент максимума активной нагрузки, т.к К_и=0,145 а nэ=7 то Км=2,48;

К’м – коэффициент максимума реактивной нагрузки, 1,1.

т.к. к РП1 подключены потребители одного наименования, то максимальные активные, реактивные и полные мощности соответственно равны максимальным мощностям за смену.

Рм=2,48*4,0=9,92 кВт

Qм=1,1*6,44=7,084 квар

Sм=12,2 кВА

Определяем ток на РП1:

Iм= ,

где Uл – номинальное напряжение установки, кВ.

Iм= =18,52 А

Аналогичным образом рассчитываются нагрузки и на всех остальных присоединительных устройствах (см. приложение 1).