Электроснабжение цеха по ремонту электрооборудования для ОАО «Красный пролетарий»

      6 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЦЕХА ПО РЕМОНТУ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОАО «Красный пролетарий» 

      6.1 Определение категории надёжности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения цеха по ремонту электрооборудования для ОАО «Красный пролетарий» 

      С точки зрения обеспечения надёжности и бесперебойного питания приёмники электрической энергии делятся на три категории:

1. приёмники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей или значительный материальный ущерб, связанный с повреждением оборудования, массовым браком продукции или длительным расстройством сложного технологического производства. К этой категории относятся предприятия и отдельные цехи металлургической, химической и горно-рудной промышленности.
2. приёмники, перерыв в электроснабжении которых связан с существующим недоотпуском продукции, простоем людей, механизмов, промышленного транспорта. К этой категории относятся предприятия машиностроительной и лёгкой промышленности, а также других отраслей народного хозяйства, которые не могут быть отнесены к потребителям первой категории.
3. приёмники, не подходящие под определения первой и второй категории. к этой категории относятся все потребители с неответственной нагрузкой.

      Цех по ремонту электрооборудования для ОАО «Красный пролетарий» относится к потребителям второй категории, так как перерыв в электроснабжении связан с простоем оборудования и транспорта. 

      Схемы электрических сетей могут выполняться  двумя основными способами:

      - радиальными (рис.8.1, а),

      - магистральными (рис.8.1, б). 

        

      Рис 7.1 Схемы питания электроприёмников  до 1000В

      а –радиальная; б – магистральная.

      Радиальные  схемы (рис.8.1, а) характеризуются тем, что от источника питания отходят  линии, питающие крупные электроприёмники или групповые распределительные  пункты, от которых в свою очередь отходят самостоятельные линии, питающие прочие мелкие электроприёмники. Примерами радиальных схем являются сети насосных или компрессорных станций, а также сети взрывоопасных, пожарных и пыльных производств. Достоинством радиальных схем является их высокая надёжность, так как авария на одной линии не влияет на работу электроприёмников, подключенных к другой линии. В радиальных схемах легко могут быть применены элементы автоматики.

      Магистральные схемы (рис.8.1, б) находят наибольшее применение при равномерном распределении нагрузки по площади цеха. Они не требуют установки распределительного щита на подстанции. К недостаткам магистральной сети можно отнести недостаточную надёжность электроснабжения, так как повреждение магистрали ведёт к отключению всех потребителей, питаемых от данной магистрали.

      Для цеха по ремонту электрооборудования для ОАО «Красный пролетарий» следует использовать радиальную схему электроснабжения, так как такой вид схемы обеспечивает повышенную по сравнению с магистральной надёжность электроснабжения при одинаковых конструкциях электропроводок. 

 

                                                       6.2 Расчет силовых нагрузок цеха 

        Таблица 6.1 Ведомость электроприёмников

 

         Активная мощность за максимально загруженную смену [1c103]:

                                                 Р_СМ= к_И ×Р_Н ,                                                           (6.2.1)

где к_И – коэффициент использования;

       Р_Н – номинальная мощность силовой группы, кВт.

                       Р_СМ1 = 0,22 × 131 =28.8  кВт

                      P_СМ2 = 0.14 ×128 = 17.92 кВт

                     P_СМ3 = 0.06 × 27 = 1.62 кВт

                     P_{СМ 4} = 0,65 × 45 = 29.3 кВт                                                                                                           

        Реактивная мощность за максимально загруженную смену [1c103]:

                                                Q_СМ=P_СМ×tgφ,                                                         (6.2.2)

                     Q_СМ1 = 28.8 × 1.17 = 33.7 кВАр

                     Q_СМ2 = 17,92 × 1,33 = 23,8 кВАр

                     Q_СМ3 = 1,62 × 1,98 =3,2  кВАр

                    Q_СМ4 = 29,3 × 0,75 = 21,9кВАр

      Сумма сменной активной мощности груп электроприемников:

                     ∑Р_СМ= Р_СМ1+ Р_СМ2+ …+ Р_{СМ n} ,                                                                                         (6.2.3)

                     ∑Р_СМ = 28,8+17,92+1,62+29,3 =77,6 кВт

        Сумма сменной реактивной мощности груп электроприемников:

                     ∑Q_СМ = Q_{СМ 1} + Q_{СМ 2}  + … + Q_{СМ n}  ,                                                                         (6.2.4)

                      ∑Q_СМ =33,7+23,8+3,2+21,9=82,6 кВАр

       Полная сменная мощность всех электроприемников:         

                                          ∑S_СМ= √( ∑Р_СМ)² + ( ∑Q_СМ )² ,                                      (6.2.5)                                                                                                                                                                                                  ∑S_СМ = √(77,6)² + (82,6)² = 133,3 кВАр

            Расчётная реактивная мощность  групп электроприемников [1c105]:

                                            Q _Р = к_М   × Q_СМ   ,                                                                     (6.2.6)

где к_м’ – коэффициент максимума; при количестве приёмников n < 10, к_м’ = 1,1; при n >10, к_м’ = 1.

                         Q_Р1 = 1 × 33,7 = 33,7 кВАр

                       Q_Р2 = 1 ×23,8 =23,8 кВАр                                                

                        Q_Р3 = 1,1 ×3,5 = 3,5 кВАр

                       Q_{Р 4} = 1,1 ×24 = 24кВАр

       Модуль силовой сборки групп электроприемников [1c108]:

                                       m = P_{Н max} / Р_{Н min}   ,                                                        (6.2.7)

где Р_{Н max}– максимальная мощность приёмника в группе, кВт;

       Р_{Н min}  – минимальная мощность приёмника в группе, кВт.

                         m₁ = 34,5/1,5 = 23

                         m₂ = 11/5=2,2

                        m₃ = 3/1,5 = 2

                        m₄ = 10/7,5 = 1,33

        Эффективное число электроприемников в группе n_Э .

   При условии n ≥5; к_И <0,2; m <3 n_Э не определяется, а максимальная расчётная мощность рассчитывается по формуле:

                                          Р_Р = к_З× ∑Р_Н ,                                                                                            (6.2.8)

где к_З – коэффициент загрузки; при ПВ = 100%,  к_З=0,9;

       n – число приёмников в группе.

                         Р_Р2 = 0,9 × 128 = 115 кВт

                         Р_Р3 = 0,9 × 27 = 24 кВт

   При условии n ≥5; к_И ≥0,2; m ≥3:

                                         n_Э = 2 × ∑Р_Н  / P_{Н max}   ,                                                                                            (7.2.9)

                                         n_Э1 = 2 × 131 / 34,5 = 8

   При условии n ≥5; к_И ≥0,2; m<3 эффективное число электроприемников приравниваем к действительному числу электроприемников:

                                                  n_Э = n ,                                               (6.2.10)

                                                 n_Э4 = 5

 По  графику зависимости к_м = f( n_Э ; к_И ) определяем коэффициент максимума к_м :

                                                  к_{м 1} = 1,82

                                                  к_{м 3} = 1,36

  Расчётная  активная мощность электроприемников с одинаковым режимом работы [1c106]:   

                                            Р_Р = к_М × Р_СМ  ,                                                         (6.2.11)

                            Р_Р1 = 1,82 × 28,8 = 52,5 кВт

                           Р_Р4 = 1,36 × 29,3= 39,8 кВт

  Суммарная  активная расчётная мощность  электроприемников с разными  режимами работы: 

                                 ∑Р_Р = Р_{Р 1} + Р_{Р 2} + … + Р_{Р  n} ,                                              (6.2.12)

                             ∑Р_Р= 52,5+115+24+39,8=231 кВт

  Суммарная  реактивная расчётная мощность  электроприемников с разными  режимами работы:

                                   ∑Q_Р = Q_{Р 1} + Q_{Р 2} + … + Q_{Р n}   ,                                              (6.2.13)

                            ∑Q_Р = 33,71+23,8+3,5+24,1 = 85,1 кВАр

          Полная расчётная мощность всего цеха:

                                   ∑S_Р = √( ∑Р_Р )² + ( ∑Q_Р )²  ,                                               (6.2.14)

                            ∑S_Р= √(231)² + (85,1)² = 246 кВА

         Коэффициент мощности цеха [1c106] :