2 Расчёт силовых электрических нагрузок
Расчёт электрических нагрузок силовых электроприёмников выполняется как по отдельным узлам цеховых сетей (силовым шкафам), так и для всего цеха в целом, включая расчёт осветительных нагрузок.
Расчёт электрических нагрузок по цеху необходим для выбора типа и мощности трансформатора цеховой трансформаторной подстанции.
Расчёт выполняется в табличной форме. Все отделения цеха разбиваются на узлы. Все силовые электроприёмники каждого узла разбиваются на группы в соответствии с их режимом работы и коэффициента использования.
Пример расчёта электрических нагрузок приводится для первого узла заготовительного отделения(СП1).
Суммарная активная мощность станков, кВт,
PнΣ
= ΣPном,
(1)
PнΣ=
Находим величину Σ Kи · Pн,, кВт,
Σ
Kи
· Pн
=
Находим величину Σ Kи · Pн, · tgφ, квар,
где tgφ – коэффициент реактивной мощности, о.е.,
tgφ = tg (arccosφ);
Σ
Kи
· Pн,
· tgφ
=
Средневзвешенный коэффициент использования, о.е.,
Kи
св =
,
(2)
Kи
св =
=
0,19
Для
определения эффективного числа
электроприёмников дополнительно
рассчитывается величина
,
=
Эффективное число электроприёмников определяется в следующем порядке:
;
(3)
По
известному числу
и средневзвешенному Кисп
определяем значение расчетного
коэффициента Кр=1,43
Расчётные активная и реактивная мощности, кВт, квар,
;
(4)
;
(5)
;
Учитывая
условие,что если
,имеем:
Полная расчётная мощность узла, кВА,
,
(6)
.
Расчётный ток узла, А,
,
(7)
.
Пиковый ток нагрузки узла, А,
,
(8)
где
-
номинальный ток наибольшего
электроприёмника, А,
-
пусковой ток наибольшего электроприёмника,
А,
,
(9)
где Kп – кратность пускового тока наибольшего электроприёмника, о.е.,
Kп = 57 – для асинхронного электродвигателя с к.з. ротором или синхронного двигателя ;
Kп ≥ 2.5 – для двигателя постоянного тока или асинхронного с фазным ротором;
Kп ≥ 3 – для печных и сварочных трансформаторов без приведения к ПВ-100%;
;
.
Расчёт электрических нагрузок для других узлов проводится аналогично, результаты расчёта сведены в таблицу 3.
Таблица 3 – Расчет электрических нагрузок
|
Таб Таблица 3- Расчёт электрических нагрузок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
Наименование узлов питания и групп ЭП |
Кол. ЭП |
Уст.мощность, |
Ки |
соsφ |
tgφ |
Расчетные величины |
nэ |
Кр |
Расчетная нагрузка |
Ip, |
Iпуск, |
Iпик, |
|
||||||||||||||||||||||
|
Рном |
А |
А |
А |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Рн, |
nРн, |
КиРн |
КиРнtgφ |
nР2 |
Рр,кВт |
Qр,кВт |
Sр,кВА |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
кВт |
кВт |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
|||||||||||||||||
|
1 Механическое отделение |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
СП1 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Вальцы чистоправильные |
1 |
9 |
9 |
0,4 |
0,75 |
0,88 |
3,6 |
3,175 |
81,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Пресс листогибочный |
1 |
15,7 |
15,7 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
2,669 |
3,120 |
246,49 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Пресс двухкривошипный |
2 |
20 |
40 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
6,8 |
7,950 |
800,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Вертикально-сверлильный станок |
3 |
2,8 |
8,4 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,008 |
1,746 |
23,52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Обдирочно-шлифовальный станок |
2 |
2,8 |
5,6 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,672 |
1,164 |
15,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Радиально-сверлильный станок |
1 |
6,925 |
6,925 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,831 |
1,439 |
47,96 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Отрезной станок |
1 |
12,97 |
12,97 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,556 |
2,696 |
168,22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Отрезная пила |
1 |
7 |
7 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
1,4 |
1,867 |
49,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Ножницы гильотинные |
1 |
20 |
20 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
2,4 |
4,157 |
400,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Вентилятор |
2 |
4,5 |
9 |
0,7 |
0,8 |
0,75 |
6,3 |
4,725 |
40,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Кран-балка |
1 |
5,3 |
5,3 |
0,05 |
0,5 |
1,73 |
0,265 |
0,459 |
28,09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по Сп1 |
16 |
|
139,9 |
|
|
|
27,501 |
32,498 |
1900,46 |
10 |
1,43 |
75,93 |
16,250 |
77,65 |
117,976 |
181,8 |
295,800 |
|
|||||||||||||||||
|
СП2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Трансформатор сварочный |
2 |
21 |
42 |
0,3 |
0,5 |
1,73 |
12,6 |
21,824 |
882,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Трансформатор сварочный |
1 |
10,5 |
10,5 |
0,3 |
0,5 |
1,73 |
3,15 |
5,456 |
110,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Преобразователь сварочный |
1 |
28 |
28 |
0,3 |
0,5 |
1,73 |
8,4 |
14,549 |
784,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Машина электросварочная точечная |
2 |
15 |
30 |
0,25 |
0,6 |
1,33 |
7,5 |
10,000 |
450,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Машина электросварочная шовная |
1 |
60 |
60 |
0,25 |
0,6 |
1,33 |
15 |
20,000 |
3600,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Машина электросварочная стыковая |
2 |
1,5 |
3 |
0,3 |
0,5 |
1,73 |
0,9 |
1,559 |
4,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Машина электросварочная стыковая |
1 |
12,5 |
12,5 |
0,3 |
0,5 |
1,73 |
3,75 |
6,495 |
156,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по СП2 |
10 |
|
186 |
|
|
|
51,300 |
79,8831 |
5987,00 |
5 |
1,5 |
15,28 |
79,883 |
81,33 |
123,570 |
455 |
578,57 |
|
|||||||||||||||||
|
СП3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,125 |
22,25 |
0,12 |
0,5 |
1,7321 |
2,67 |
4,62458 |
247,53125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Токарно-винторезный станок |
2 |
3,2 |
6,4 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,768 |
1,330 |
20,48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Токарно-револьверный станок |
2 |
2,8 |
5,6 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,672 |
1,164 |
15,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Презиционный автомат |
1 |
1,7 |
1,7 |
0,5 |
0,7 |
1,02 |
0,85 |
0,867 |
2,89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Вертикально-сверлильный станок |
1 |
2,8 |
2,8 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,336 |
0,582 |
7,84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Вертикально-фрезерный станок |
1 |
7 |
7 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,84 |
1,455 |
49,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Горизонтально-фрезерный станок |
2 |
2,8 |
5,6 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,672 |
1,164 |
15,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Широкоуниверсальный фрезерный стано |
3 |
1,7 |
5,1 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,612 |
1,060 |
8,67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Горизонтально-протяжной станок |
1 |
20 |
20 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
2,4 |
4,157 |
400,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Правильно-отрезной станок |
2 |
1,7 |
|
0,12 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Долбежный станок |
2 |
2,8 |
5,6 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,672 |
1,164 |
15,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по СП3 |
19 |
|
82,05 |
|
|
|
10,49 |
17,57 |
783,45125 |
8 |
2,1 |
59,90 |
13,390 |
61,38 |
93,255 |
181,8 |
271,400 |
|
|||||||||||||||||
|
СП4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Тельфер |
2 |
2,8 |
5,6 |
0,05 |
0,5 |
1,73 |
0,28 |
0,485 |
15,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Обдирочно-шлиф станок |
3 |
2,8 |
8,4 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,008 |
1,746 |
23,52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Зубофрезерный станок |
3 |
2,8 |
8,4 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,008 |
1,746 |
23,52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Поперечно-строгальный станок |
2 |
8 |
16 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,92 |
3,326 |
128,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Универсальный кругошлифовальный станок |
1 |
5,625 |
5,625 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,675 |
1,169 |
31,64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Универсально-заточный станок |
2 |
1,4 |
2,8 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,336 |
0,582 |
3,92 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Координатно-шлифовальный станок |
2 |
0,6 |
1,2 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,144 |
0,249 |
0,72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Резьбошлифовальный станок |
2 |
4,91 |
9,82 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,178 |
2,041 |
48,22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Станок для заточки сверл |
3 |
2,3 |
6,9 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,828 |
1,434 |
15,87 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Вентилятор |
2 |
2,8 |
5,6 |
0,7 |
0,8 |
0,75 |
3,92 |
2,940 |
15,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по СП4 |
22 |
|
70,345 |
|
|
|
11,30 |
15,718 |
306,767 |
16 |
1,4 |
30,60 |
7,820 |
31,58 |
47,986 |
72,9 |
119,42 |
|
|||||||||||||||||
|
СП5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Шкаф сушильный электрический |
2 |
6 |
12 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
9,6 |
7,200 |
72,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Электропечь сопротивления шахтная |
2 |
35 |
70 |
0,5 |
0,8 |
0,75 |
35 |
26,250 |
2450,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Электропечь сопротивления камерная |
2 |
12 |
24 |
0,5 |
0,8 |
0,75 |
12 |
9,000 |
288,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Электропечь сопротивления протяжная |
1 |
105 |
105 |
0,5 |
0,8 |
0,75 |
52,5 |
39,375 |
11025,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Электропечь трубчатая |
2 |
|
|
0,7 |
0,75 |
0,88 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Электропечь муфельная |
3 |
0,6 |
1,8 |
0,7 |
0,8 |
0,75 |
1,26 |
0,945 |
1,08 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Вентилятор |
1 |
4,91 |
4,91 |
0,7 |
0,8 |
0,75 |
3,437 |
2,578 |
24,11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по СП5 |
13 |
|
217,71 |
|
|
|
##### |
85,348 |
13860,188 |
3 |
1,3 |
113,79 |
85,348 |
142,24 |
159,500 |
477 |
541,30 |
|
|||||||||||||||||
|
СП6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Шкаф сушильный электрический |
1 |
10 |
10 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
8 |
6,000 |
100,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Полировальный станок двухшпиндельный |
2 |
3,2 |
6,4 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,768 |
1,330 |
20,48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Преобразовательный агрегат |
1 |
14 |
14 |
0,3 |
0,5 |
1,73 |
4,2 |
7,275 |
196,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Таль электрическая |
3 |
1,7 |
5,1 |
0,4 |
0,75 |
0,88 |
2,04 |
1,799 |
8,67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по СП6 |
7 |
|
35,5 |
0,4228 |
|
|
15,01 |
16,404 |
325,150 |
4 |
1,25 |
44,30 |
16,404 |
47,24 |
71,773 |
85 |
146,77 |
|
|||||||||||||||||
|
СП7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Молот пневматический ковочный |
1 |
10 |
10 |
0,4 |
0,5 |
1,73 |
4 |
6,928 |
100,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Электропечь сопротивления камерная |
1 |
45 |
45 |
0,5 |
0,8 |
0,75 |
22,5 |
16,875 |
2025 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Пресс эксцентриковый |
1 |
10 |
10 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,7 |
1,988 |
100,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Пресс кривошипный |
2 |
4,5 |
9 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,53 |
1,789 |
40,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Пресс кривошипный двойного действия |
1 |
10 |
10 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,7 |
1,988 |
100,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Вентилятор |
1 |
7 |
7 |
0,7 |
0,8 |
0,75 |
4,9 |
3,675 |
49,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Таль электрическая |
1 |
2,8 |
2,8 |
0,4 |
0,75 |
0,8819 |
1,12 |
0,98775 |
7,84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по СП7 |
8 |
|
93,8 |
|
|
|
37,45 |
34,23 |
2422,340 |
3 |
1,45 |
54,30 |
34,230 |
64,19 |
97,524 |
205,11 |
268,63 |
|
|||||||||||||||||
|
СП8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Станок трубонарезной |
2 |
7 |
14 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,68 |
2,910 |
98,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Станок фланцегибочный |
1 |
4,5 |
4,5 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,54 |
0,935 |
20,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Зигмашина |
3 |
1,7 |
5,1 |
0,4 |
0,75 |
0,88 |
2,04 |
1,799 |
8,67 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Ножницы листовые |
2 |
7 |
14 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,68 |
2,910 |
98,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Вальцовка трехвалковая |
2 |
2,5 |
5 |
0,4 |
0,75 |
0,88 |
2 |
1,764 |
12,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Станок трубогибочный |
2 |
7 |
14 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,68 |
2,910 |
98,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Пресс-ножницы комбинированные |
2 |
4,5 |
9 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
1,53 |
1,789 |
40,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Пресс кривошипный одностоечный |
1 |
4,5 |
4,5 |
0,17 |
0,65 |
1,17 |
0,765 |
0,894 |
20,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по СП8 |
15 |
|
70,1 |
|
|
|
11,92 |
15,911 |
396,17 |
12,00 |
1,25 |
29,79 |
8,730 |
31,04 |
47,165 |
63,8 |
109,68 |
|
|||||||||||||||||
|
СП9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Токарно-винторезный станок |
2 |
11,125 |
22,25 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
2,67 |
4,625 |
247,53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Резьбонарезной станок |
4 |
2,2 |
8,8 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,056 |
1,829 |
19,36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Настольно-сверлильный станок |
5 |
0,6 |
3 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,36 |
0,624 |
1,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Точильный станок двухстор |
2 |
0,7 |
1,4 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
0,168 |
0,291 |
0,98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Обдирочно-шлифов станок |
3 |
2,8 |
8,4 |
0,12 |
0,5 |
1,73 |
1,008 |
1,746 |
23,52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Таль электрическая |
1 |
0,85 |
0,85 |
0,4 |
0,75 |
0,88 |
0,34 |
0,300 |
0,72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по СП9 |
17 |
|
44,7 |
|
|
|
5,602 |
9,414 |
293,91375 |
6 |
2,3 |
35,53 |
10,990 |
37,19 |
56,506 |
101,4 |
155,87 |
|
|||||||||||||||||
|
Освещение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
Итого по КТП |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
3 Расчёт освещения и выбор трансформаторов