Электроснабжение прессового участка.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3. Выбор схемы электроснабжения

Рассмотрев план прессового участка цеха, всё оборудование было разбито на 11 групп:

1. 1,2,3 – кузнечно-штамповые автоматы;

2. 4 – 8 – прессы электромеханические;

3. 9 – 12 – прессы фрикционные;

4. 14 – 18 – молоты ковочные;

5. 21 – 26 – прессы кривошипные;

6. 27, 28 – насосы масляные;

7. Ремонтная мастерская

8. Склад заготовок, раздевалка, склад готовой продукции;

9. Инструментальное, помещение мастера

10. 13 – кран мостовой;

11. Вентиляционная.

Рассмотрим группы с 1 по 7. Для электроснабжения данных потребителей применим радиальную схему:

1. Число потребителей менее 10;

2. Расчетные токи станков превышают несколько десятков ампер.

3. Диапазон расчетных мощностей любой;

4. Отношение расстояние от центра нагрузок до центра питания к расстоянию между крайними потребителями

Для потребителей группы с 8 по 11 – магистральную схему электроснабжения:

1. Число потребителей в каждой группе не превышает 3-х.

2. Расчетные токи отдельных потребителей не превышают десятка ампер:

3. Диапазон расчетных мощностей отдельных потребителей составляет 1,7:1;

4. Отношение расстояние от центра нагрузок до центра питания к расстоянию между крайними потребителями равно 0,67.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рис.2

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4. Расчет электрических нагрузок

Наименование	Рном	ПВ	n	Р100	Ки	cosf	Руст	Рср.а	Qср.
РП1
Кузнечно-штамповочные автоматы	21,7	100%		21,7	0,17	0,5	65,1	11,07	19,15
Прессы электромеханические	13,9	100%		13,9	0,17	0,5	69,5	11,82	20,45
РП2
Прессы фрикционные	17,2	100%		17,2	0,17	0,5	68,8	11,70	20,24
Молоты ковочные	12,3	100%		12,3	0,24	0,65	61,5	14,76	17,26
РП3
Прессы кривошипные		60%		15,49	0,17	0,5	92,94	15,80	27,33
РП4
Насосы маслянные		100%			0,7	0,8		5,6	4,2
Наждачные станки	2,5	100%		2,5	0,17	0,5		0,85	1,47
Шлифовальные станки	11,5	100%		11,5	0,17	0,5		3,91	6,76
Сверлильные станки	2,5	100%		2,5	0,16	0,6		0,8	1,07
РП5,6,7,8,9
Освещение		100%			0,85	0,95		21,25	6,98
РП 10
Кран-балка	8,5	40%		5,38	0,1	0,5	5,38	0,54	0,93
РП11
Вентиляторы		100%			0,64	0,8		6,4	4,8
Суммарные мощности	439,22	104,5	130,64

Рассмотрим расчет электрических нагрузок для РП1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Так как не указанна продолжительность включения, то берем стандартную ПВ = 100%.

4.1. Пересчитываем номинальную мощность оборудования к ПВ = 100%

4.2. Определяем коэффициент использования и средние значение . По книге из литературы [1].

Ки
0,17	0,5
0,17	0,5

4.3 Определяем установленную мощность

4.4. Определим среднюю активную мощность

4.5. Определяем среднюю реактивную мощность

Аналогичные расчеты проводим для всех РП.

4.6. Определяем групповой коэффициент использования

4.7. Определим эффективное число электроприемников

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4.8. Определим коэффициент максимума

- коэффициент максимума активной нагрузки

4.9. Определяем максимальную нагрузку и определяем среднюю полную нагрузку

4.10. Определим коэффициент мощности предприятия

Коэффициент мощности предприятия довольно низкий, следовательно следует компенсировать реактивную мощность путем установки батарей конденсаторов.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5. Компенсация реактивной энергии.

Следует компенсировать 80% реактивной мощности предприятия

5.1. Определяем приблизительную мощность конденсаторных батарей

5.2. Устанавливаем 1 батарею конденсаторов УК-0,38-110 [2] (установка конденсаторная с номинальным напряжением 380 В, и номинальной мощностью 110 квар)

5.3 Определяем нескомпенсированную реактивную мощность

где - количество установленных батарей конденсаторов

- мощность одной установленной конденсаторной батареи, квар

3.4 Определяем полную мощность предприятия после установки батарей конденсаторов

3.5 Определяем коэффициент мощности после установки батарей конденсаторов

Вывод:

В результате установки батарей конденсаторов:

1. Уменьшилась полная мощность предприятия, т.е. уменьшатся потери на нагрев, и увеличится пропускная способность системы электроснабжения.

2. увеличился с 0,82 до 0,98.

Достоинства БК перед синхронными конденсаторами:

1. Малые удельные потери активной мощности (0,0025 – 0,005 );

2. Простота производства монтажных работ (малые габариты, масса, отсутствие фундаментов);

3.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Простота эксплуатации (ввиду отсутствия вращающихся и трущихся частей);

4. Возможность их установки в центре реактивных нагрузок или около электроприемников;

5. Для установки БК может быть использовано любое сухое помещение;

6. Возможность постепенного увеличения мощности БК.

Размещение конденсаторов в сетях напряжением до 1000 В и выше должно удовлетворять условию наибольшего снижения потерь активной мощности от реактивных нагрузок. При этом возможна компенсация:

1) индивидуальная — с размещением конденсаторов непо­средственно у токоприемника. В этом случае от реактивных токов разгружается вся сеть системы электроснабжения (сети внешнего и внутреннего электроснабжения и распределительные сети до токоприемников) Однако недостатком такого размеще­ния является неполное использование большой установленной мощности конденсаторов, размещенных у токоприемников;

2) групповая — с размещением конденсаторов у силовых шкафов и шинопроводов в цехах. В этом случае распредели­тельная сеть до токоприемников не разгружается от реактивных токов, но значительно увеличивается время использования батареи конденсаторов по сравнению с индивидуальной компенсацией,

3) централизованная — с подключением батареи на шины 0,38 и на шины 6—10 кВт подстанции. В связи с небольшими размерами цеха и плотной расстановкой оборудования выбираем централизованную компенсацию.

В первом случае от реактивных токов разгружаются трансформаторы подстанции, тогда как питающая и распреде­лительная сети низшего напряжения от реактивных токов не разгружаются Во втором случае от реактивных токов разгру­жаются только сети энергосистемы, а трансформаторы подстан­ций не разгружаются.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6. Выбор силовых трансформаторов

Данный цех содержит только потребителей второй категории. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

6.1. Ориентировочная мощность трансформатора

Так как от этих же трансформаторов питаются еще два участка с суммарной мощностью 500 кВА

По справочнику выбираем 2 варианта трансформаторов [3]

1 вариант – ТМ – 630/10

2 вариант – ТМН – 400/10

6.2. Проверяем надежность электроснабжения в номинальном режиме работы

где - коэффициент загрузки трансформатора,

Для первого варианта трансформатора

Для второго варианта трансформатора

Для того что бы выбранные трансформаторы не перегревались во время нормальной работы должно выполняться условие

- коэффициент допустимых перегрузок,

Для обоих вариантов трансформаторов условие выполняется, следовательно оба обеспечат нормальную работу при нормальном режиме.

6.3 Проверяем надежность электроснабжения в аварийном режиме работы

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

где полная мощность потребителей второй категории, кВА

1 вариант кВА

2 вариант кВА>

Так как условие выполняется, то оба варианта трансформаторов обеспечат надежное электроснабжение в аварийном режиме потребителей II категории.

6.4 Выписываем каталожные данные трансформаторов [3]

Тип	Ном. мощность, кВА	Ном. напряжение, кВ	Потери, кВт	Uк, %	I0, %	Схема и группа соед. обмоток
ВН	НН	ХХ	КЗ
ТМ-630/10			0,4	1,31	7,6	5,5		YН/ -11
ТМН-400/10			0,4	0,95	5,5	4,5	2,1	YН/ -11

6.5. Технико-экономический выбор трансформатора

6.5.1. Определим потери реактивной мощности в трансформаторах в режиме холостого хода

6.5.2 Определим потери реактивной мощности в трансформаторах в режиме короткого замыкания

6.5.3 Определим потери активной мощности в трансформаторах в режиме холостого хода

6.5.4 Определим потери активной мощности в трансформаторах в режиме короткого замыкания

6.5.5. Определим общие потери

6.5.6. Определим стоимость

6.5.7 Окупаемость

Вариант	, квар	, квар	, Вт	, Вт	, Вт		С, руб
ТМ-630/10	12,6	34,65	1,94	9,33	6,13	0,52
ТМН-400/10	8,4		1,37	6,4	6,32	0,88

Первый вариант трансформатора ТМ-630/10 в использовании лучше, так как и потери немного меньше и есть возможность дальнейшего наращивания мощностей. Второй трансформатор ТМН-400/10 дешевле, занимает меньше места, но у него весьма большие потери, загрузка трансформатора составляет 88%, что выходит за допустимые пределы рекомендуемые ПУЭ (60% - 80%). Используем трансформатор типа ТМ-630/10 (трансформатор трехфазный масляный, номинальной мощностью 630 кВА и напряжением со вторичной стороны 10 кВ).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7. Расчет питающей линии.