Выбор трансформаторов ктп с учётом компенсации реактивной мощности. определение центра электрических нагрузок цеха

Выбор трансформаторов КТП с учётом компенсации реактивной мощности

Выбор оптимального количества трансформаторов

Ориентировочный выбор мощности цеховых трансформаторов по удельной плотности цеховой нагрузки.

δуд = Sp / Fδ = 64,9179/11520 = 0,0056 кВА/м2,

где Sp- расчётная нагрузка цеха;

Fδ- площадь цеха.

При удельной плотности меньше 0,2 кВА/м2 – используются трансформаторы с номинальной мощностью 1000 кВА и меньше.

Выбор мощности цеховых трансформаторов проводится по условию:

Sном т ≥ Pp / (Nт· Коптз) ,

где Nт – оптимальное число трансформаторов;

Коптз – оптимальный коэффициент загрузки трансформатора .

Так как цех по категории надёжности электроснабжения (ЭСН) – вторая категория, то Nт = 2 и Коптз = 0,75.

Sном т ≥ 49,07 / (2· 0,7) = 35 кВА

Выбираем ТМ-63/10/0,4 с номинальной мощностью Sном т = 63 кВА.

Проверяем оптимальное число трансформаторов:

Nопт = Nт + ΔN.

Nт = Pp / (Sном т · Коптз) = 49,07 / (63· 0,7) = 1,11

Nопт = 1,11 + 0,89 = 2.

Определение центра электрических нагрузок.

Определение центра электрических нагрузок выполняется для выяснения оптимального расположения цеховой КТП.

Определение координат центра электрических нагрузок производится с помощью формул:

Xц = ∑Pэпi·xi / Руст∑,

Yц = ∑Pэпi·yi / Руст∑,

где xi – ордината iго электроприёмника;

yi – абсцисса iго электроприёмника.

Точка является оптимальным местом, где нужно было разместить КТП. Но это невозможно в связи с тем, что место, отведённое для КТП в соответствии с планом и проектом здания, в котором располагается цех, было отведено заранее.

РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЦЕХА

Схема системы электроснабжения цеха представляет собой семь силовых пунктов, размещённых по цеху.

Первый силовой пункт распределяет электроэнергию среди шести электроприёмников: токарные станки(7,8), лифт вертикальный ДБ1(29), загрузочное устройство (30), торцовочный станок ДС1(31) и транспортёр ДТ4(32).

Второй силовой пункт распределяет электроэнергию среди четырёх электроприёмников: однофазных зарядных агрегатов(5,6), лифт вертикальный ДБ1(9), загрузочное устройство (10) и торцовочный станок ДС1(11).

Третий силовой пункт распределяет электроэнергию среди пяти электропрёмников: вентиляторы(1,2), транспортёр ДТ4(12), многопильные станки ЦСМ(13), станки для заделки сучков(14).

Четвёртый силовой пункт распределяет электроэнергию среди семи электроприёмников: фуговальный станок(16), транспортёры ДТ6(17,20), шипорезный станок ДС35(18), перекладчик ДБ14(19), загрузочное устройство (15), станки четырёхсторонние ДС38(21).

Пятый силовой пункт распределяет электроэнергию среди семи электроприёмников: компрессор(3), однофазная установка окраски электростатической(4), станки для постановки полупетель ДС39(23,24), транспортёр ДТ4(22), сборочный полуавтомат ДА2(26), станок для снятия провесов ДС40(28).

Шестой силовой пункт распределяет электроэнергию среди восьми электроприёмников: сборочный полуавтомат ДА2(46), станок для снятия провесов ДС40(48), станки для постановки полупетель ДС39(43,44), транспортёр ДТ4(42), транспортёр ДТ6(40), станки четырёхсторонние ДС38(41), шипорезный станок ДС35(38).

Седьмой силовой пункт распределяет электроэнергию среди шести электроприёмников: перекладчик ДБ14(39), фуговальный станок(36), транспортёр ДТ6(37), многопильные станки ЦСМ(33), загрузочное устройство (35), станки для заделки сучков(34).

План кабельной разводки системы электроснабжения (СЭС) цеха представлен на рисунке.

РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ДЛЯ ВЫБОРА НИЗКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ И ПРОВОДНИКОВ

После составления варианта системы электроснабжения цеха приступаем к расчёту электрических нагрузок для каждого из вариантов. Он (расчёт) проводится аналогично расчёту электрических нагрузок по цеху в целом, за той лишь разницей, значение расчётной реактивной мощности определяем исходя из условия:

nэф≥10 , то Qр = Qср∑.

nэф<10 , то Qр = 1,1· Qср∑.

Рассчитанные величины для каждого варианта СЭС цеха заносим в таблицу «Расчёт электрических нагрузок для первого варианта СЭС цеха».

ЭП nф Pэп,кВт Ки tgφ Pср, кВт Qср, кВAр nэф Кр Pp, кВт Qp, кВAр Ip,A
одного
Силовой пункт №1                        
Токарные станки   1,8 3,6 0,16 1,73 0,58          
Лифты вертикаль ные ДБ1 0,25 1,73 0,75 1,3          
Загрузочные устройства 2,5 2,5 0,4 0,88 0,88          
Торцовочные станки ДС 1 2,8 2,8 0,16 1,73 0,45 0,78          
Транспортёры ДТ4 2,6 2,6 0,55 0,88 1,43 1,26          
Итого: 1,8-3 14,5 0,29 1,23 4,2 5,19 1,31 5,52 5,71 11,46
Силовой пункт №2                        
Зарядные агрега ты 13,5 13,5 0,4 0,65 5,4 3,51          
Лифты вертикаль ные ДБ1 0,25 1,73 0,75 1,3          
Загрузочные устройства 2,5 2,5 0,4 0,88 0,88          
Торцовочные станки ДС 1 2,8 2,8 0,16 1,73 0,45 0,78          
Итого: 2,5-13,5 21,8 0,35 0,85 7,6 6,44 1,42 10,75 7,09 18,59
Силовой пункт №3                        
Вентиляторы   5,5 0,65 0,75 7,15 5,36          
Транспортёры ДТ4 2,6 2,6 0,55 0,88 1,43          
Многопильные станки ЦСМ 0,16 1,73 0,8 1,38          
Станки для заделки сучков 2,4 2,4 0,16 1,73 0,38 0,66          
Итого:   2,4-5,5 0,47 0,89 9,76 8,67 1,15 11,26 9,54 21,3

5. ВЫБОР КОММУТАЦИОННО ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ ДЛЯ КАЖДОГО варианта цеха

Выбор предохранителей

Необходимо выбрать предохранитель для каждого электроприёмника.

Выбор предохранителя проводится по двум условиям:

1) Номинальный ток предохранителя должен быть не меньше номинального тока электродвигателя ЭП .

Iном пред ≥ Iном дв.

где Iном.пред – номинальный ток предохранителя(ток, протекание которого через предохранитель не вызывает его значительного нагрева);

Iном.двиг – номинальный ток электродвигателя ЭП .

2) Iном вст ≥ Iпускпер.

где Iпуск – пусковой ток для одного электродвигателя;

Кпер – коэффициент перегрузки(для лёгких условиях пуска Кпер = 2,5);

Iном вст – номинальный ток плавкой вставки.

Рассчитываем Iном дв и Iпускпер и выбираем предохранители:

Iном дв = Pном/(31/2·Uн·η·cosφ),

где Pном – номинальная мощность электродвигателя;

Uн – номинальное напряжение цеховой сети;

η – КПД электродвигателя ЭП;

cosφ – коэффициент мощности электродвигателя ЭП .

Iпускпер = Iном дв·Кп/ Кпер ,

где Кп – кратность пускового тока равная 6

Произведём расчёт и выбор предохранителя для вентилятора.

По полученным результатам выбираем предохранитель серии НПН -60 с номинальный ток предохранителя Iном пред = 60 А и номинальным током плавкой вставки Iном вст = 30 А

Аналогично проводим расчёты для остальных ЭП и выбираем предохранители. Результаты заносим в таблицу «Выбор предохранителей»

Таблица «Выбор предохранителей»

ЭП Iном дв Iпускпер Тип предохранителя Iном пред   Iном вст
Вентиляторы   11,354 27,25 НПН -60
Компрессор   10,588 25,41 НПН -60
Установка окраски электрической 23,782 23,782 НПН -60
Зарядные агрегаты   26,542 26,542 НПН -60
Токарные станки   5,946 14,27 НПН -60

Наши рекомендации