Электроснабжение машиностроительного завода

 

 

 

 

Учитывая, что минимальная освещенность в точке А, (см. рисунок 2.1) создается одновременно двумя ближайшими светильниками, получаем:

 

 

По графикам условных изолюкс (рисунок 1.7 /1/) по величинам  
ε и ξ = (из таблицы 1.12 /16/) определяем η = 1,8. По таблице 1.12 /16/ и по полученному расчетному значению определяем стандартное значение η, (в верхней строке соответствующей графы) η =2,2.

Так как , отсюда  y = 2,2·9,5 = 20,9 м, тогда шаг светильника:

 

 

Округляя до ближайшего целого, получаем D = 42 м.

Протяженность дорог L = 3498 м.

Количество светильников: N = L/D = 3498/42 = 83,28 » 83 шт.

Активная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле:

 

 

Реактивная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле:

 

 

Для второстепенных дорог и проездов – расчет аналогичен.

Расчет ведем для светильников типа РКУ 01-125-011 с лампами ДРЛ мощностью 125 Вт, которые установлены на опорах в ряд освещаемого проезда. Схема расположения светильников – односторонняя. Ширина дороги – 6 м.

Нормативная минимальная освещенность Ен = 1 лк, выбирается по таблице 1.7 /16/, в зависимости от интенсивности движения транспорта менее 10 ед./ч для второстепенных дорог. Светораспределение светильника – широкое, КСС – «Ш».

Коэффициент запаса светильников с газоразрядными лампами Кз=1,5

Для лампы ДРЛ мощностью 125 Вт световой поток равен 5900 лм, КСС светильника - «Ш», тогда по таблице 1.8 /16/ определяем наименьшую высоту установки светильника 8,5 м.

Для определения относительной освещенности предварительно необходимо определить коэффициент ρ3, для этого рассчитывается отношение и по таблице 1.12 /16/ определяем ρ3 = 1,185.

Сумма относительных освещенностей:

 

Учитывая, что минимальная освещенность в точке А, (см. рисунок 2.1) создается одновременно двумя ближайшими светильниками, получаем:

 

 

По графикам условных изолюкс (рисунок 1.7 /16/) по величинам ε и  

ξ = (из таблицы 1.12 /16/) определяем η = 2,1. По таблице 1.12 /16/ и по полученному расчетному значению определяем стандартное значение η, (в верхней строке соответствующей графы) η = 2,2.

Так  как , отсюда  y = 2,2 · 8,5 = 18,7 м, тогда шаг светильника:

                              

Округляя до ближайшего целого, получаем D = 37 м.

Протяжённость дорог L = 1184 м.

Количество светильников: N = L/D = 1184/37 = 32 шт.

Активная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле:

             

Реактивная мощность нагрузки наружного освещении определяется по формуле:

                     

2.4 Расчёт охранного освещения

По СНиП 23-05-95 охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в рабочее время, освещенность должна быть равна 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости.

         Расчёт ведем для светильников типа СПО-200, мощность лампы 200 Вт.

        Ширина освещаемой зоны 10 м. Нормированная минимальная освещенность Ен = 0,5 лк.

   Высота расположения светильников  6 м.

   Коэффициент запаса светильников  с лампами накаливания Кз=1,3.

   Световой поток лампы 2950 лк.

На рисунке 2.2 представлена схема для определения расстояния между светильниками.

Рисунок 2.2- Расположение светильников и контрольной точки

Величина светового потока определяется по формуле:

 

откуда минимальная освещённость,

 

 

Минимальная освещённость в точке А создаётся одновременно двумя ближайшими светильниками, отсюда:

                

По рисунку 1.6 /16/ определяем отношение h/d = 0,37, откуда расстояние до освещаемой точки d = 16,22 м, тогда шаг светильника:  

 

 

Округляя до ближайшего целого, получаем D = 26 м.

Протяжённость дорог L = 4525 м.

Количество светильников: N = L/D = 4525/26 = 174,03≈174 шт.

Активная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле:

                 

Реактивная мощность нагрузки наружного освещения определяется по формуле:

            

2.5 Расчёт освещения открытых  площадок

Расчёт освещения открытых площадок сводится к определению числа и мощности  прожекторов. Для этого используется метод удельных мощностей.

Рассчитывается активная мощность, необходимая для освещения данной площадки, по формуле: 

 

где Руд - удельная мощность, т.е. мощность необходимая для освещения одного квадратного метра открытого пространства при (для открытых площадок при ЕН=2 лк и лампах ДРЛ в качестве источника света - РУД=0,45 Вт/м , соответственно для площадок при ЕН =10 лк – удельная мощность РУД=1,8 Вт/м );  

      F - площадь освещаемой площадки. 

Далее выбирается тип прожектора и мощность лампы. Выбор типа прожектора зависит от высоты мачты, на которой он устанавливается.

Число прожекторов выбранного типа вычисляется по формуле:  

 

где Рл – мощность лампы для выбранного прожектора.

По данным генплана завода необходимо осветить открытые площадки возле гаража, заводоуправления и площадки зольных отходов.

Площадь, которую необходимо осветить возле гаража составляет

3125 м2.

Активная мощность, необходимая для освещения данной площадки:

              

Принимается к установке прожектор с мощностью лампы 1,5 кВт.  

                             

принимаем 1 прожектор установленный на высоте 8,5 метров.

Реактивная мощность прожектора:

           

Расчёт прожекторного освещения для остальных площадок сводим в таблицу 2.6

 

Таблица 2.6 Расчёт прожекторного освещения открытых площадок

Наименование площадок	А, м	В, м	F, м2	Руд, Вт/м2	Рпр, кВт	Рл, Вт	Nлрасч	Nл	Q, квар	Р, кВт
Гараж	55,12	60	3125	0,45	1,401	1500	0,934	1	2,59	1,5
Площадка зольных отходов	70	36	2520	0,45	1,134	1000	1,134	1	1,7	1
Заводоуправление	45	70	3150	0,45	1,4	1500	0,945	1	2,6	1,5

 

 

 

 

3. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ЦЕХОВЫХ  ТП И КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

 

3.1 Выбор рекомендованного коэффициента  загрузки трансформаторов

Наивыгоднейшая загрузка цеховых трансформаторов зависит от категорийности питаемых электроприёмников, от числа трансформаторов и способа резервирования. Рекомендовано, как правило, применять следующие коэффициенты загрузки (Кз):

а) при преобладании нагрузок 1-й категории при двухтрансформаторных подстанциях Кз = 0,65 – 0,7;

б) при преобладании нагрузок 2-й категории при однотрансформаторных подстанциях и взаимном резервировании трансформаторов по связям вторичного напряжения Кз = 0,7 – 0,8;

в) при преобладании нагрузок 2-й категории при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузках 3-й категории Кз = 0,9 – 0,95;

 

3.2 Выбор целесообразной мощности  трансформаторов в соответствии  с нагрузками цехов

В качестве ТП используем комплексные трансформаторные подстанции, которые располагаем в помещениях цехов. Крупные цеха имеют свои ТП, а мелкие получают питание от ТП ближайших крупных цехов через низковольтные РП.

Определяется удельная плотность нагрузки цехов

 

Таблица 3.1 Удельные нагрузки цехов

№ пп	Наименование цеха	SмΣ, кВт	Площадь, м2	Sуд, кВА/м2
1	Гальванический цех №11	545,0	2880	0,189
2	Кузнечно-прессовый участок цеха №21	649,5	2880	0,226
3	Блок складов	111,5	5760	0,019
4	Котельная	340,5	2160	0,158
5	Литейный участок цеха №21	866,7	2880	0,301
6	РММ цеха №9	320,0	1440	0,222
7	Склад сбыта	68,9	2160	0,032
8	Участок цеха №34	654,2	5040	0,130
9	Склад ГСМ	131,8	1404	0,094
10	Депо электрокар	91,3	1080	0,085
11	Вент. Участок	151,0	1872	0,081
12	Нейтрализатор	275,9	2880	0,096
13	Штамповочный участок цеха №21	566,9	2592	0,219
14	Механический цех №4	651,4	5400	0,121
15	Заводоуправление	237,2	2880	0,082
16	АТС	60,3	432	0,140
17	Инженерный корпус	297,2	3600	0,083
18	Компрессорная ВВД	401,5	1440	0,279
19	Механический цех №33	608,2	4320	0,141
20	Столовая	128,1	1296	0,099
21	Инструментальный цех №23	363,5	2592	0,140
22	Гараж	54,8	1296	0,042
23	Насосная питьевой воды	85,0	432	0,197
24	Печатный цех	284,1	1728	0,164
25	Ремонтный цех	367,3	1728	0,213
26	Склад металла	144,7	2880	0,050
27	Проходные 2 шт	14,3	36	0,396

 

Работа трансформаторов как на цеховых подстанциях, так и на ГПП почти всегда бывает раздельная. Это упрощает релейную защиту и уменьшает токи КЗ в сети вторичного напряжения. Последнее особенно важно для выбора коммутационных аппаратов на напряжении до 1000 В, которые имеют недостаточную коммутационную способность и электродинамическую стойкость при трансформаторах мощностью 1000 кВА и более.

При выборе трансформаторов следует иметь в виду, что в связи с ростом удельных плотностей электрических нагрузок во всех отраслях промышленности повысились наивыгоднейшие мощности цеховых подстанций по сравнению с теми, которые были рекомендованы в начале внедрения принципа разукрупнения цеховых подстанций.

При плотности нагрузки до 0,2 кВА/м2 целесообразно применять трансформаторы мощностью до 1000 кВА включительно.

При плотности 0,2 – 0,3 кВА/м2 и мощности цеха более 3000 кВт мощностью 1600 кВА.

При плотности более 0,3 кВА/м2 целесообразность применения трансформаторов мощностью 1600 или 2500 кВА следует определять технико – экономическими расчётами.

При технико – экономическом сопоставлении следует учитывать возврастание токов КЗ на вторичном напряжении при применении трансформаторов большей мощности.

По условиям надёжности действия защиты от однофазных КЗ в сетях напряжением до 1000 В с глухозаземлённой нейтралью следует применять на цеховых ТП трансформаторы со схемой соединения обмоток треугольник – звезда.

В результате анализа мощности, площади и месторасположения цехов, предполагается установка трансформаторов мощностью 250 и 400 кВА.

 

3.3 Определение числа трансформаторов

Минимальное число трансформаторов одной мощности

 

где РмΣ – суммарная мощность цехов, где установлены трансформаторы одной мощности, кВт;

      Кз – коэффициент загрузки трансформаторов;

      Sнт – номинальная мощность трансформатора, кВА;

      ∆N – добавка до ближайшего большего числа.

Оптимальное число трансформаторов

 

где m – дополнительное число трансформаторов, определяется по рисунку 9.2 /17/.

Число трансформаторов мощностью 250 кВА

                

Число трансформаторов мощностью 400 кВА

            

3.4 Выбор местоположения ТП и  распределение нагрузок по ТП

На заводе устанавливаются КТП с трансформаторами ТМЗ 250/10, ТМЗ 400/10 и ТМЗ 630/10. При питании от ТП нескольких РУ – 0,4 кВ ТП устанавливается в цехе с наибольшей нагрузкой. Если ТП необходимо ставить в цехе со взрыво- пожароопасной средой, то необходимо выполнять его отдельно стоящим, на расстоянии 12 – 25 м от цеха. Если Sуд³(0,2¸0,3) кВ·А/м2, то рекомендуется разносить трансформаторы по цеху, с целью уменьшения потерь.