Нагрузка цеха с учётом освещения

Технический колледж им. Ю.А. Гагарина

Кафедра ЭТО

Методические указания

Для выполнения курсового проекта

по предмету «Электроснабжение»

Тирасполь, 2014

УДК 658.26:621.311(07)

ББК 329-5р20

М54

Констандаки С.А. Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине "Электроснабжение". Тирасполь: 2014 - 1,5 п.л.

В Методическом пособии изложены рекомендации по методике выполнения курсового проекта по электроснабжению цеха.

В указаниях приводятся также теоретические сведения, облегчающие студентам подготовку и выполнение курсового проекта.

Указания предназначены для студентов специальности "Электроснабжение"

Рецензенты:

Н.И. Боровик., Зам начальника ЭМС по ЭХ НП ЗАО "Электромаш".

Г.И. Руснак., старший преподаватель кафедры электротехнологического оборудования, ИТИ и ТК.

Введение

Пояснительная записка это конструкторский документ, который оформляется в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), действующими на данный момент в организации где выполняется работа. В указаниях будут приведены некоторые общие требования, которыми необходимо руководствоваться. Шрифт должен быть единым по всей записке- это 12 или 14 размер «Times New Roman» с 1,5 интервалов в тексте и 2 интервалом между заголовком и текстом. Заголовки разделов пишутся заглавными буквами того же шрифта что и текст, подразделов- заглавная большая остальные буквы маленькие. Точки после заголовков не ставят. Все новые формулы в записке нумеруются сквозной нумерацией в пределах раздела (например в 1 разделе (1.1)-(1.56)) и на все данные полученные не в результате расчетов в записке, а взятые из литературных источников должна быть ссылка на литературу, из которой эти данные берут (например по формуле 1.2 [1] или по таблице 8 [4] и т.д.) причем в квадратных скобках указывают номер литературного источника из списка литературы. Если при формуле нет квадратных скобок с цифрой то ссылка на формулу из этой пояснительной записки. Расчет в пояснительной записке приводится один раз для типовых и повторяющихся подсчетов, остальные данные сносятся в таблицы в виде промежуточных и итоговых значений. Если таблица по габаритам выходит за пределы рамки то она может быть представлена в приложении без рамки в конце пояснительной записки. У всех таблиц должно быть название и номер, а в тексте должна быть ссылка на эту таблицу. Разделение целой от дробной части должно производится запятой, но допускается и точкой если так обозначается по всей записке. В учебном проектировании допускается брать 2 знака после запятой, т.к. в этом случае погрешность расчетов находится в допустимых пределах. Третий знак после запятой округляют в ближайшую сторону, кроме 5, в этом случае смотрят что на четвертой позиции за цифра. Необходимо следить за единицами измерений значений, подставляемых в формулу. Если к формуле нет пояснений, то она записывается подряд, а если есть, то после пояснений и т.д.

1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

1.1 Расчет силовой нагрузки цеха

Расчет нагрузок цеха производится по методу упорядоченных диаграмм.

Необходимо пронумеровать все электроприемники (ЭП) в цехе таким образом, чтоб они читались на чертеже слева направо, сверху вниз.

Все ЭП цеха распределяются по узлам. Узлов может быть сколько угодно, но не более чем электроприемников в цехе. В узел собираются ЭП, расположенные вблизи друг от друга – в линию, в одном помещении или просто рядом. Причем если ЭП расположены в линию то лучше запитать их посредством шинопровода, а если просто рядом, то лучше подключить их к силовому щиту (шкафу). Помимо силовых нагрузок в цехе могут располагаться вспомогательные нагрузки, такие как вентиляторы, тепловые завесы, калориферы, обеспечивающие благоприятные условия труда. Запитка этих электроприёмников осуществляется от источников питания – узлов, к которым они ближе всего расположены.

пример объединения по узлам:

Узел 1: ЭП № 1, 3, 4, 5, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 27;

Узел 2: ЭП № 2, 6, 7, 8, 9, 10, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28;

Узел n: ЭП № …….

В каждом узле выделяются группы однотипных потребителей, (в данном случае одинаковые станки). Значение среднего коэффициента использования К_и и коэффициента мощности cosφ для электроприёмников (ЭП) в узлах цеха выбираются по табл. 2.3 [1]. Результаты расчетов заносятся в таблицу 1.1.

Все ЭП, работающие в повторно– кратковременном режиме (ПКР) такие как краны – должны быть приведены к длительному режиму работы.

, (1.1)

где ПВ – продолжительность включения данного крана, в относительных единицах;

Затем поочередно считаются узлы от первого к последнему.

Пример таблицы 1.1

Нагрузка цеха

где:

P_н (ПВ 100%) – номинальная мощность отдельного ЭП, приведенная к продолжительности включения 100%, кВт;

n – количество ЭП в группе, узле, цехе;

P_нΣ – сумма активных мощностей ЭП в узле и цехе, кВт;

K_и. – коэффициент использования для отдельного ЭП, по табл. 2.3 [1], (тут же коэффициент мощности сos φ и tg φ);

K_и. – средний коэффициент использования для ЭП в узле и цехе, по (1.5);

P_см. – средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену, кВт, по (1.2);

Q_см. – средняя реактивная нагрузки за наиболее загруженную смену, кВАр, по (1.3);

m – показатель силовой сборки, может быть только целым, по (1.4);

n_э – эффективное число ЭП, может быть только целым, находится исходя из 5 условий по (1.6)- (1.14);

K_макс – коэффициент максимума, по табл. 2.4 [1];

P_р. – максимальная расчетная активная мощность ЭП в узле и цехе, кВт, по (1.15);

Q_р. – максимальная расчетная реактивная мощность ЭП в узле и цехе, кВАр по (1.16) и (1.17);

S_р. – максимальная расчетная полная мощность ЭП в узле и цехе, кВА по (1.18);

I_р. –расчетный ток потребляемый группой ЭП в узле и цехе, А по (1.19);

Активная суммарная мощность однотипных ЭП:

P_нΣ=P_н∙n

Активная и реактивная средняя мощности за наиболее загруженную смену:

P_см = P_нΣ · K_и.ср; (1.2)

Q_см = P_см · tgφ. (1.3)

Итоговая активная суммарная мощность однотипных ЭП для узла (), а также сменные активные и реактивные мощности для узлов ( и ) находятся путем суммирования соответствующих столбцов.

Показатель силовой сборки для каждого узла ЭП цеха:

, (1.4)

где: P_н.max – номинальная мощность самого мощного ЭП в данной группе, кВт;

P_н.min – номинальная мощность наименее мощного ЭП в данной группе, кВт;

Значение среднего коэффициента использования для каждого узла ЭП цеха:

, (1.5)

Эффективное (приведённое) число ЭП для группы определяются исходя из условий. В случае получения не целого числа n_э – оно округляется до целого в ближайшую сторону. Если же n_э получилось больше n, то n_э принимается равным n.

Условия определения n_э:

1) n < 5 – число ЭП в группе; m ≥ 3– показатель силовой сборки;

K_{и.ср .} ≥ 0,2– средний коэффициент использования:

n_э = . (1.6)

2) n ≥ 5; m < 3; K_и.ср. ≥ 0,2:

n_э =n. (1.7)

3) n ≥ 5; m < 3; K_и.ср. < 0,2:

n_э и К_с – не определяется, P_р –рассчитывают по коэффициенту загрузки:

P_р = . (1.8)

(допускается принимать К_з =0,9 для ЭП длительного режима и К_з=0,75 для ЭП ПКР)

4) n ≥ 5; m ≥ 3; K_и.ср. ≥ 0,2:

. (1.9)

5) n ≥ 5; m ≥ 3; К_и.ср ≤ 0,2:

При этом эффективное число ЭП будет равно:

, (1.10)

где: – относительное эффективное число ЭП определяется по таблице 3.11[3], зная и ,

где: – относительное число наибольших по мощности ЭП:

, (1.11)

где: n’ – количество ЭП, в данной группе ЭП, у которых единичная мощность

Р_н ≥ , (1.12)

–относительная суммарная мощность наибольших по мощности ЭП группы:

, (1.13)

где: – суммарная мощность тех электроприёмников, входящих в узел, у которых единичная мощность отвечает условию (1.9). При этом в суммарную мощность максимальный тоже входит:

Зная значения n_э и K_и.ср, определяется значение коэффициента максимума К_макс для данной группы ЭП по таблице2.4[1], используя метод интерполяций:

Расчётный максимум активной нагрузки для узла:

, (1.14)

Расчетный максимум реактивной нагрузки:

Если n_э ≤10, то:

Q_p = 1,1Q_смΣ; (1.15)

Если n_э >10, то:

Q_p = Q_смΣ; (1.16)

Если n_э неизвестно то допускается расчетный максимум реактивной нагрузки определять по n вместо n_э.

Полная расчётная максимальная нагрузка группы ЭП:

. (1.17)

Расчётный (максимальный) ток, потребляемый группой ЭП:

, (1.18)

где: U_ном. = 0,38 кВ – номинальное напряжение, которым питаются ЭП в цехе.

Расчеты каждого узла оформляются в записке, за исключением однотипных.

Цех

Расчеты нагрузок цеха проводятся аналогично узлам, за исключением средних и смененных активной и реактивной мощностей, которые находятся как сумма соответствующих итоговых значений всех узлов.

Нагрузка цеха с учётом освещения

Кроме заданной номинальной силовой нагрузки в цехе имеется освещение, которое тоже необходимо учесть. Освещение цеха в учебных целях допускается рассчитывать по удельной мощности осветительной нагрузки

Установленная мощность осветительной нагрузки:

, (1.19)

где: F_ц – площадь цеха, определяется из задания, м²;

– удельная мощность осветительной нагрузки для данного цеха выбирается по табл. 1.7 [3] .

Расчётный активный максимум осветительной нагрузки цеха:

, (1.20)

где: К_с.о – коэффициент спроса осветительной нагрузки по табл.24.31 [3]

Расчётный реактивный максимум осветительной нагрузки цеха:

, (1.21)

где: = 1,44 – коэффициент мощности при использовании ламп типа ДРЛ;

= 1,73 коэффициент мощности при использовании люминесцентных ламп.

Расчётный максимум активной и реактивной нагрузки цеха с учётом освещения:

; (1.22)

. (1.23)

Полная расчётная нагрузка цеха с учётом освещения по (1.17):

Расчётный (максимальный) ток, потребляемый ЭП цеха с учётом осветительной нагрузки по (1.18):

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: