Электроснабжение цеха промышленного предприятия

 Рассчитаем мощность лампы для каждого помещения, расчет сведем в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Расчет мощности ламп

Участок	S,	n, шт	Руд,	Ен, Лк	Рустан., Вт	Рл, Вт	Светильник
Станочное отделение	1152	42	9,1	300	10483,3	249,6	РСП-12В-250
Сварочный участок	72	6	20,8	300	1497,6	249,6	РСП-12В-250
Вентиляционное отделение	36	2	13,9	75	500,4	250,2	РСП-12В-250
Компрессорное отделение	36	2	13,9	100	500,4	250,2	РСП-12В-250
Вспомогательное помещение	36	2	13,9	300	500,4	250,2	РСП-12В-250
ТП	36	4	13,9	100	500,4	62,6	ЛСП-02У-2×65
Инструментальное отделение	24	4	20,8	150	499,2	62	ЛСП-02У-2×65
Бытовка	36	2	6,9	100	248,2	62	ЛСП-02У-2×65

 

 

 

Значения Ен взяты  из [6].

В станочном, компрессорном, вентиляционном, сварочном отделении устанавливаем лампы ДРЛ 250(6)-2, номинальная мощность этих ламп составляет 250 Вт. [5, стр.84, табл.4.23]. В инструментальной, бытовке и ТП устанавливаем лампы ЛЛ, номинальная мощность этих ламп составляет             65 Вт. [5, стр.76, табл.4.15].

Для цеха выбираем светильники РСП-12В-250-132 с IP 54  (лампа ртутная типа ДРЛ, подвесной, для промышленных и производственных помещений и строений). Степень защиты IP 54: 5 – защита от пыли,                   4– защита от брызг воды.

Для вспомогательных  помещений выбираем светильники ЛСП-02У-2x65-211 (лампа прямая трубчатая люминесцентная, подвесной, для промышленных и производственных помещений и строений). Степень защиты 65: 6 – полная защита от пыли, 5 – защита от струй воды

Произведем расчет мощности осветительных установок по методу коэффициента спроса:

,                                 (1.12)

где n – количество ламп;

Р – мощность одной лампы, Вт;

К_с – коэффициент спроса, К_с =0,95 [12];

α – коэффициент, учитывающий потери в ПРА, α =1,1-для ДРЛ, 1,2 – для ЛЛ [12].

Реактивная мощность осветительной установки вычисляется:

,                                     (1.13)

где Р_р – расчетная активная мощность светильника, кВт;

tgφ – коэффициент реактивной мощности светильник.

 

 

 

Таблица 1.3

Расчет мощностей осветительных  установок

Помещение	Тип  светильника	Кол-во  ламп в  светильнике	Pл, Вт	n, шт	cosφ	tgφ	Мощность осветительной установки
							РР, кВт		QP, кВар
Станочное отделение	РСП-12В-250-132	1	250	42	0,85	0,619	10,9		6,7
Компрессороное отделение	РСП-12В-250-132	1	250	2	0,85	0,619	0,52		0,32
Вентиляционное отеделение	РСП-12В-250-132	1	250	2	0,85	0,619	0,52		0,32
Сварочный участок	РСП-12В-250-132	1	250	6	0,85	0,619	1,57		0,97
Вспом. помещение	РСП-12В-250-132	1	250	2	0,85	0,619	0,52		0,32
Бытовка	ЛСП-02У-2x65-211	2	65	2	0,85	0,619	0,15		0,09
Инструмент.	ЛСП-02У-2x65-211	2	65	4	0,85	0,619	0,29		0,18
ТП	ЛСП-02У-2x65-211	2	65	4	0,85	0,619	0,29		0,18

 

Суммарная электрическая  нагрузка цеха:

P_осв=∑P_pi ; Q_осв=∑Q_pi .

Произведем расчет суммарной  нагрузки цеха с учетом расчетных  значений мощностей силовой нагрузки, нагрузки электроосвещения и сторонних  потребителей:

P_å кВт;

Q_å= квар.;

S_å=

Фактическое значение коэффициента реактивной мощности:

.

 

1.3 Компенсация реактивной мощности

Установка компенсирующих устройств, предпочтительнее на шинах  подстанции, поэтому установим компенсирующие устройства  на  секциях РУ 0,4 кВ.  В качестве источников реактивной мощности выберем конденсаторные установки.

Условие оптимальной компенсации реактивной мощности:

tgφ_факт ≤ tgφ_экон,                                     (1.14)

Суммарная мощность источников реактивной мощности определяется:

,                       (1.15)

где  Р_∑ – максимальная активная мощность нагрузки предприятия,

 tgφ_факт – фактическое значение коэффициента реактивной мощности,

 tgφ_экон – экономическое значение коэффициента реактивной мощности

(в соответствии с Приказом Минэнерго РФ № 49 от 22.02.2007 г tgφ_экон =0,4).

            Подставляя найденные значения в выражение (1.15):

 кВар.

Устанавливаем  две  конденсаторные установки КРМ 0,4-150-15 У3 [7].

В соответствии с выбранными конденсаторными установками, произведем расчет фактического значения коэффициента реактивной мощности:

Условие (1.13) соблюдается.

Тогда полная мощность с учетом КУ:

.

1.4 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов подстанции

 

В основе выбора трансформаторов лежит  их перегрузочная способность, которая  заключается в том, что трансформатор, работая в часы минимальных нагрузок и имея температуру перегрева  ниже длительно допустимой, может быть перегружен в часы максимальных нагрузок, так как обладает большой тепловой инерционностью. Но при этом величина перегрузки и длительность ее действия не должны привести трансформатор к перегреву свыше длительно допустимой температуры.

       Рассмотрим суточный график нагрузки предприятия без учета компенсации реактивной мощности, представленный на рис.1.1:

Таблица 1.4

Номер часа	Мощность, %	S, кВА
1-2	10	69,49
3-4	20	138,98
5-6	20	138,98
7-8	30	208,47
9-10	50	347,45
11-12	90	625,41
13-14	100	694,9
15-16	60	416,94
17-18	80	555,92
19-20	60	416,94
21-22	50	347,45
23-24	30	208,47

 

Рис.1.1 Суточный график нагрузки без учета компенсации реактивной мощности

Рассмотрим суточный график нагрузки предприятия с учетом компенсации реактивной мощности, представленный на рис.1.2:

 

 

 

Таблица 1.5

 

Номер часа	Мощность, %	S, кВА
1-2	10	54,64
3-4	20	109,28
5-6	20	109,28
7-8	30	163,92
9-10	50	273,2
11-12	90	491,76
13-14	100	546,4
15-16	60	327,84
17-18	80	437,12
19-20	60	327,84
21-22	50	273,2
23-24	30	163,92

 

 

 Рис. 1.2 Суточный график нагрузки с учетом компенсации реактивной мощности

 

Методика выбора мощности трансформаторов по перегрузочной  способности отражена в ГОСТ 14209-97. Для этого нужно суточный график нагрузки перестроить в эквивалентный двухступенчатый.

На исходном графике  нагрузки трансформатора проводится линия, соответствующая предварительно определенной номинальной мощности трансформатора , соответствующая линии относительной номинальной нагрузки K=1.

Предварительно выбираем 2 масляных трансформатора типа ТМ-400-10/0,4 кВ [2, стр.203, табл.2.97].

 

Рис. 1.3 Суточный график нагрузки

Перестроим график в  двухступенчатый:

где -номинальная мощность трансформатора,

-расчетные мощности по часам  не превышающие номинальную мощность  трансформатора.

Рис. 1.2 Суточный график нагрузки двухступенчатый

 

 

Для участка перегрузки:

                                 ,                                      (1.16)                                    

где -номинальная мощность трансформатора,

-расчетные мощности по часам,  превышающие номинальную мощность трансформатора.

Производим сравнение:

Если  то

Таким образом:

часа

Выбор мощности трансформатора с учетом проведенных преобразований и вычислений осуществляется следующим образом:

• по таблицам допустимых систематических перегрузок, приведенным в ГОСТ 14209-97, определяется допустимое значение коэффициента перегрузки . Он зависит от коэффициента начальной нагрузки , средней температуре охлаждающей среды за время действия графика (для Новосибирской области принимаем +10), длительность перегрузки  , а также от системы охлаждения трансформатора;
• выполняется проверка – рассчитанное значение коэффициента перегрузки не должно превышать табличное значение .

 

Рассчитанное значение не превышает табличное, следовательно, мощность трансформатора выбрана верно. Принимаем к установке два трансформатора ТМ-400/10 – трехфазный трансформатор с естественным масляным охлаждением с переключателем без возбуждения.