Бесперебойность (надежность) электроснабжения электроприемников (потребителей) электроэнергии в любой момент времени определяется режимами их работы. В отношение обеспечения надежности электроснабжения, характера и тяжести последствий от перерыва питания приемники электрической энергии, согласно ПУЭ разделяются на следующие категории:

Электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжение которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Удельный вес нагрузок потребителей первой категории в большинстве отраслей промышленности невелик, за исключением химических и металлургических производств. На нефтехимических заводах нагрузка потребителей первой категории составляет от суммарной расчетной нагрузки. На металлургических заводах, имеющих в своем составе только коксохимические, доменные и конверторные цеха нагрузка первой категории равна .

Из состава электроприемников первой категории выделена так называемая особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования. К ним относятся электродвигатели задвижек, приводы компрессоров, вентиляторов, насосов подъемных машин на подземных рудниках.

Электроприемники: первой категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, перерыв их электроснабжения при аварии на одном из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Электроприемники второй категории – это такие электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, к массовому простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. Электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания.

Для данной категории при нарушении электроснабжения одного источника питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питании действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригадой.

Электроприемниками третьей категории называются все остальные электроприемники, не подходящие под определение вышеизложенных. К ним можно отнести электроприемники во вспомогательных цехах, на неответственных складах. Для их электроснабжения достаточно одного их источников питания, при условии, что перерывы в электроснабжении достаточно одного из источников питания при условии, что перерывы в электроснабжении, необходимые для ремонта или замены поврежденного аппарата, не превышают суток.

1.2 Режимы работы электроприемников

Согласно ГОСТ 183-74 различают восемь номинальных режимов работы электроприемников:

o продолжительный;

o кратковременный;

o повторно-кратковременный;

o повторно-кратковременный с частичными пусками;

o повторно-кратковременный с частичными пусками и электрическим торможением;

o перемежающийся;

o перемежающийся с частыми реверсами;

o перемежающийся с двумя или более частотами вращения.

Рассмотрим три основные режима работы, характерных для большинства электроприемников промышленных предприятий, - продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный:

1.2.1 Продолжительный режим работы

В этом режиме электрические машины и аппараты могут работать длительное время без превышения температуры отдельных частей машины или аппарата выше допустимой; при этом условии обеспечивается безаварийная работа электроустановок. Поэтому в паспорте электроприемников, трансформаторов и генераторов электрических станций указывается значение номинальной (установленной) мощности, которая гарантирует сохранность изоляции от перегрева.

В продолжительном режиме работают электроприводы большинства насосов, компрессоров, вентиляторов, механизмы непрерывного транспорта, нагревательные печи.

Для силовой (двигательной) нагрузки и нагрузки электропечей номинальная мощность электроприемников принимается по паспортным данным:

Р ном.э.д. = Р паспор.

Рном.нег. = Рпаспор. (1.1)

Для выпрямительных установок:

Рном.в.у. = Sпаспр.·cosпасп. (1.2)

Как правило, для выпрямительных установок cos= 0,57.

Номинальная мощность трансформаторов определяется:

Рном.тр. = Sном. * cosпамп. (1.3)

1.2.2 Повторно-кратковременный режим работы

В этом режиме кратковременные периоды работы механизма чередуются с паузами. При это рабочие периоды не настолько длительны, чтобы превышении температуры нагрева электроустановок над температурой окружающей среды t могло быстро достигнуть установившегося значения tуст., а во время пауз электроустановка не успевает охлаждаться до температуры окружающей среды. В результате многократных приемов температура электроустановки достигает некоторой средней установившейся величины tср.

В повторно-кратковременном режиме работают электроприводы механизмов подъемно-транспортных машин, приводы прокатных станов, электросварочные аппараты для точечной сварки.

Для данных механизмов указанная в паспорте мощность повторно-кратковременного режима должна быть приведена к номинальной мощности продолжительного режима Рном., при ПВ=100 %

Рном. = Рпасп. ·пасп. (1.4)

Для сварочных машин и трансформаторов электропечей:

Рном.. = Sпасп.·пасп. ·cos пасп. (1.5)

1.2.3 Кратковременный режим работы

Он характеризуется небольшими по времени периодами работы и длительными паузами с отключением электроприемника от сети. Иначе говоря, период работы имеет столь ограниченную продолжительность, что превышение температуры окружающей среды не успевает достигнуть предельных значений, а продолжительность пауз между периодами работы столь велика, что электрооборудование успевает охладиться до температуры окружающей среды.

В кратковременном режиме работают вспомогательные механизмы металлорежущих станков, электроприводы различных заслонок, задвижек, где пауза значительно превышает длительность периода работы

По ГОСТ 189-74-74 принимается длительность периода работы ЭП с неизменной номинальной нагрузкой в кратковременном режиме 10, 30, 60 и 90 минут.

2. Расчет электрических нагрузок

2.1 Расчет силовых нагрузок

2.1.1 Расчет силовой нагрузки трехфазных потребителей механического цеха

Исходные данные для расчета:

1. Токарные станки - Рн. = 12 (квт), n = 8 шт.

- Рн. = 5 (квт), n = 5 шт.

2. Строгальные станки - Рн. = 5 (квт), n = 8 шт.

- Рн. = 9 (квт), n = 8 шт.

3. Долбежные станки - Рн. = 2,7 (квт), n = 3 шт.

- Рн. = 5,4 (квт), n = 2 шт.

4. Фрезерные станки - Рн. = 6 (квт), n = 5 шт.

- Рн. = 12 (квт), n = 8 шт.

5. Сверлильные станки - Рн. = 5 (квт), n = 10 шт.

- Рн. = 10 (квт), n = 6 шт.

6. Карусельные станки - Рн. = 30 (квт), n = 3 шт.

7. Точильные станки - Рн. = 11 (квт), n = 2 шт.

8. Шлифовальные станки - Рн. = 15 (квт), n = 4 шт.

- Рн. = 26 (квт), n = 3 шт.

- Рн. = 31 (квт), n = 1 шт.

9. Шлифовальные автоматы: - Рн. = 10 (квт), n = 5 шт.

- Рн. = 13,6 (квт), n = 4 шт.

- Рн. = 19,5 (квт), n = 6 шт.

10. Вентиляторы: - Рн. = 7 (квт), n = 2 шт.

- Рн. = 10 (квт), n = 2 шт.

11. Кран-балка: ПВ=40% - Рпасп. = 10 (квт), n = 2 шт.

- Рпасп. = 22 (квт), n = 4 шт.

12. Мостовой кран: ПВ=25% - Рпасп. = 5,5 (квт), n = 2 шт.

Решение

1. По формуле:

Рсм. = u,i·PH,i

(2.1)

где PH,i – активная номинальная мощность i-го приемника (кВт), Ku,i – коэффициент использования активной мощности, определяем среднесменную нагрузку (Рсм.) группы потребителей, подключенных к узлу питания напряжением до 1 кв с помощью коэффициента использования.

1. группа – токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные, точильные станки (Кu = 0,14; cos= 0,5; tg = 1,73);

2. группа – шлифовальные станки, шлифовальные автоматы (Кu = 0,25; cos = 0,65; tg = 1,17);

3. группа – вентиляторы (Кu = 0,7; cos= 0,8; tg= 0,75);

4. группа – кран-балки (ПВ=40%), (Кu = 0,1; cos= 0,5; tg= 1,73);

5. группа – мостовой кран (ПВ=25%), (Кu = 0,06; cos= 0,5; tg= 1,73);

1группа: Рсм1. = 0,14·(12·8+5·5+5·8+9·8+2,7·3+5,4·2+6·5+12·8+5·10+10·6+30·3+11·2) =

= 0,14·599,9 = 83,986(кВт);

2 группа: Рсм2. = 0,25·(15·4+26·3+31·1+10·5+13,6·4+19,5·6) = 0,25·390,4 = 97,6 (кВт);

3 группа: Рсм.3. = Рр = 0,7·(7·2+10·2) = 23,8(кВт);

4 группа: Рсм4. = 0,1··(10·2+22·4) = 6,83(кВт);

5 группа: Рсм4. = 0,06··5,5·2 = 0,33(кВт).

2 Определяем эффективное число электроприемников по группам, по следующей формуле:

n эф. =

(2.2)

где Рн.max – номинальная мощность наиболее мощного приемника в группе.

1 группа: n эф. = = 40 (шт.);

2 группа: т.к. Рн.max / Рн.min = 3, то n эф. = 23 (шт.);

3 группа: т.к. Рсм.3. = Рр , то n эф. не определяем;

4 группа: т.к. Рн.max / Рн.min = 2,2, то n эф. = 6 (шт.);

5 группа: т.к. Рн.max / Рн.min = 1, то n эф. = 2 (шт.);

3. Определяем расчетный коэффициент Кр (по приложению 7).

1 группа: n эф. = 40 (шт.): Кр = 1,13;

2 группа: n эф. = 23 (шт.): Кр = 1,12;

4 группа: n эф. = 6 (шт.): Кр = 2,64;

5 группа: n эф. = 2 (шт.): Кр = 6,22.

По формуле

Рр = Кр∙Рсм.

(2.3)

определяем расчетную активную мощность:

1 группа: Рр1 = 1,13·83,986 = 94,9 (кВт);

2 группа: Рр2 = 1,12·97,6 = 109,312 (кВт);

4 группа: Рр4 = 2,64·6,83 = 18,03 (кВт);

5 группа: Рр5 = 6,22·0,33 = 2,05 (кВт).

5. Определяем суммарную активную мощность по механическому цеху:

РрΣ. мех.цех. = 94,9+109,31+23,8+18,03+2,05 = 248,09 (кВт).

6. Определяем расчетную реактивную мощность Qр по следующим формулам

при n эф. >10: Qр = 1,1 Рсм. tg1,	(2.4)
при n эф. > 10: Qр = Рсм. tg1.	(2.5)

1 группа: Qр1 = 83,986·1,73 = 145,296 (квар.);

2 группа: Qр2 = 97,6 ·1,17 = 114,192 (квар.);

3 группа: Qр3 = 1,1·23,8·0,75 = 19,635 (квар.);

4 группа: Qр4 = 1,1·6,83·1,73 = 12,997 (квар.);

5 группа: Qр5 = 1,1·0,33·1,73 = 0,628 (квар.).

7. Реактивная суммарная нагрузка по механическому цеху составляет:

QpΣ.мех.цеха. = 145,296+114,192+19,635+12,997+0,628 = 292,748 (квар.)

8. Определяем полную мощность механического цеха.

SpΣ мех.цеха.= == 383,732 (кВа)

2.1.2 Расчет силовой нагрузки термического цеха

Рассчитать силовую нагрузку термического цеха:

Исходные данные:

1. Электропечь сопротивления (трехфазная)

Uн =380 (В); Рн=24 (кВт), n = 3

2. Электропечь сопротивления (однофазная) –

Uн =380 (В); Рн=60 (кВт), n = 2

3. Электропечь сопротивления (однофазная) –

Страницы: 1, 2

Новости

Мои настройки

Наверх