Определение максимальных нагрузок производится в два этапа. На первом этапе определяется нагрузка отдельных электроприемников, отдельных цехов и производственных участков, а также всего предприятия.

На этом этапе расчета предполагают отсутствие источников реактивной мощности в СЭС. Результаты первого этапа расчета электрических нагрузок используются как исходные данные для выбора числа и мощности силовых трансформаторов с одновременным определением мощности и мест подключения компенсирующих устройств

Для наиболее точного расчета электрических нагрузок применяют вероятностный метод, к которому относится метод расчетного коэффициента, применяемый для расчета нагрузок промышленных предприятий.

Размер цеха примем 50*20=1000 м² высота Н=6 м.

1.1 Исходные данные

Группируем электроприемники по распределительным пунктам (РП). Электроприемники, у которых одинаковый cosц входят в одну группу, т.е. один РП. Учитываем потребляемую мощность, распределение производим равномерно.

Коэффициент мощности (cosц) и коэффициент использования (Ки) для каждого электроприемника определяем из[1] стр.100 таб 4.5

По данным группировки составим таблицу 1.

Таблица 1.

По данным таблицы 1. Составим схему электроснабжения цеха, в котором

металлорежущий станок

насос, вентилятор, компрессор, пресс, транспортер

кран

В таблицу 2 занесем данные tg ц используя формулу

Cos ц выбираем из таблицы 1.

Таблица 2.

1.2 Характеристика потребителей и определение категории электроснабжения

электроснабжение мощность трансформатор заземляющий

Примем работу цеха без перерывов в три смены, тогда Т=8760 часов за год. Основная нагрузка предприятия - электродвигатели, для них постоянные значения cosц=0,8 и з=0,8.

Категория электроснабжения - 2, резерв автоматический. Условие среды помещения сборочного цеха в основном нормальные.

Графики нагрузок

2. Выбор рода тока, напряжения и частоты

Проектирование осветительных установок решает следующие задачи: выбираются типы источников света и светильников, намечают наиболее целесообразные высоты установки светильников и их размещение, определяют качественные характеристики осветительных установок. Расчет освещения выполняется методом коэффициента использования. Предварительный расчет осветительной нагрузки производится по удельной мощности на единицу производственной площади.

Для освещения сборочного цеха применяем лампы разрядные ДРЛ и люминесцентные в помещениях высотой 6-8 м. Для расчета осветительной нагрузки применяем метод коэффициента использования светового потока.

1. Нормируемое значение освещенности лл (люминесцентная лампа) Е - 300(лк), разряд и подразряд зрительных работ ([2] стр 168 таб 84). Условия среды нормальные.

2. Выбираем светильники ЛДОР280 с лампами типа ЛБ-80-4 (Фл=4960лм), lсвет=1540(лм) ([3] таб.3-9). Данный светильник характеризуется кривой света типа D (косинусная) и относится к группе 4([3] таб 3-2).

3. Определим высоту подвеса:

4. Высота между рядами светильников ([3] таб.4-16).:

Расстояние между светильниками по длине:

Примем

5. Расстояние от крайнего ряда светильников до стен

Расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стены:

Примем l=1 (м).

6. Индекс помещения i зависит от геометрических параметров освещаемого помещения (длина (А), ширина (В), высота подвеса светильников над рабочей поверхностью (hр)) и определяется по следующей формуле:

Индекс помещения определяется как:

7. Найдем коэффициент использования светового потока Ки по ([2] таб.9.14.

Ки=0,63

8. Определим число светильников N = (Емин * S * kз* z) / (n*F * Ки),где F=4960 лм - световой поток лампы (или ламп) в светильнике, лм;

9. Емин =300 лк- нормируемая освещенность, лк,

10. kз=1,5 - коэффициент запаса (зависит от типа ламп и степени загрязненности помещения),

11. z=1,1 - поправочный коэффициент, учитывающий, что средняя освещенность в помещении больше, чем нормируемая, минимальная,

12. n=2 - число светильников (ламп),

13. Ки=0,63 - коэффициент использования светового потока, равный отношению светового потока, падающего на рабочую поверхность, к суммарному потоку всех ламп;

14. S =1000 м2-- площадь помещения, м2.

Т=(300*1,5*1,1*1000)/(2*4960*0,63)=79,2

С учетом ранее определенных расстояний между рядами светильников к стенам применяем 8-ми разрядное расположение светильников по 10 шт в ряду т.е. N=80

15. Проверим расчет по методу удельной мощности:

а) общая установленная мощность:

Рл-мощность одной лампы

Пл -количество ламп

)

удельная расчетная мощность

S - площадь цеха (1000 м²)

Wp=12800/1000=12.8 (Вт/м²)

Удельная мощность общего освещения ([3] таб.5-42) дается при освещении 100 лк и w_таб=5,7 Вт/м², при Емин=30 лк w_таб=5,7 *3=17,1Вт/м².

Расчетная мощность меньше табличной на 25%, добавляем в каждый ряд по 3 светильника.

б) N=80+24=104 cветильника по 13 шт в ряду.

Проверим расположение светильников по длине помещения:

lряд=lсвет*13=1,54*13=20,02<50 м

)

Wp=16640/1000=16,64 (Вт/м²)

Wp <Wтаб на 2,6%,

что находится в пределах допустимых отклонений

(-10% +20%)

10. Рассчитаем питающую электрическую сеть от ТП до ЦО (щит освещения)

Вычислим расчетный ток нагрузки

,

где cosц=0.8

,

По ([4] стр 145 таб 3.200 выбираем площадь сечения кабеля)

Sn= 6 мм² Jдоп=46(А) (аллюминевый)

11. Выбранное сечение кабеля проверим по потерям U

L - длина 16м

S - сечение 6 мм²

C=46 (зависит от материала изготовления - сonstatnta)

Допустимо для осветительной нагрузки

12. Выбираем аппаратуру защиты:

13. Кабель ТП-ЩО марки типа АВВГ

14. автомат А3716Б ([5] стр 232 таб 3.61)

15. Jном элек магнит расцепителя 50(А)

V. Компенсация реактивной мощности.

1. Рассчитаем Qki - компенсирующая мощность для каждого РП по формуле:

Cosц=0.95( коэффициент мощности компенсирующего устройства)

- таблица 6 (i-номер РП)

Учитывая, что стоимость устанавливаемых комплектных подстанций значительно велика, а передача реактивной мощности со стороны сети напряжением 6-10 кВ в сети до 1000 В может привести к увеличению числа устанавливаемых трансформаторов, следует найти минимальное возможное числом трансформаторов при cos ц = 0,95:

2. Если в РП реактивная мощность превышает активную, то ставим компенсирующее устройство.

3. Проверим данное условие Рмакс из таблицы 6.

Ставим компенсирующее устройство на весь цех, для этого находим общую компенсирующую мощность

Qk=

Qk109,6 (квар)

4. Выбираем компенсирующее устройство ([4] стр 422 таб 3.209)

5. Установка компенсатора 0,38 кВ со ступенчатым регулированием

Из условия обеспечения для компенсации реактивной мощности используем комплектную конденсаторную установку УКЛ (П) НО, 38-150-50 У3 (мощностью 150 кВАр, и напряжением 0,38 кВ)

Число ступеней 2 габариты 0,80,440,9 (м)

Масса 195(кг)

6. Уточняем расчетную мощность цеха с учетом освещения и компенсации реактивной мощности:

7.

Р_рпi - таблица 6

Р_осв =16,64

=160,8+16,64=177,2 (кВТ)

Smaxц=

Smaxц=

Smaxц=169 (кВА)

6. Выбор числа и мощности трансформаторов

Категория электроснабжения - 2, то необходим резерв трансформатора, принимаем число трансформаторов n=2.

1. Суммарная нагрузка цеха Smaxц=169 (кВА)

2. Трансформатор допускает перегрузку на 40% в аварийных ситуациях, поэтому мощность трансформатора должна быть не менее

Sн=120,8 (кВА)

По сумме S и J выбираем трансформатор ([4] стр 246 таб 3.61)

ТМ 160/10

Uнн=0,4 (кВ)

Uвн=10 (кВ)

Uк,%=4,5

Jx,%=2.4

Pk=2.65(kBт)

P(xx)=0.56(kBт)

3. Определим коэффициент загрузки трансформатора.

Кзагр - должен быть не менее 0,7

- условие выполнено

трансформаторную подстанцию ([6] стр 231 таб 10.4.1)

Номинальная мощность 160 (кВА)

Тип силового трансформатора ТМ 160/6(10)

Тип коммутационного аппарата:

На стороне ВН РВ-10-250 ПК -6(10)

На стороне НН

На вводе А3134 (200А)

На линиях А3124 (100А)

Количество отводящих линий 3+1 (осв)

Габариты:

Ширина(длина) 1300мм

Глубина 2100 мм

Высота 2740 мм

Масса КТП 1110-1385 (кг)

7. Выбор аппаратной защиты