2.1.2 Расчет силовой нагрузки термического цеха

Рассчитать силовую нагрузку термического цеха:

Исходные данные:

1. Электропечь сопротивления (трехфазная)

U_н =380 (В); Р_н=24 (кВт), n = 3

2. Электропечь сопротивления (однофазная) –

U_н =380 (В); Р_н=60 (кВт), n = 2

3. Электропечь сопротивления (однофазная) –

U_н =220 (В); Р_н=40 (кВт), n = 2

4. Двухкамерная печь сопротивления (однофазная) –

U_н =380 (В); Р_н=19 (кВт), n = 4

5. Муфельная печь сопротивления (однофазная) –

U_н =220 (В); Р_н=2,2 (кВт), n = 1

6. Камерная печь сопротивления (однофазная) –

U_н =220 (В); Р_н=6 (кВт), n = 4

7. Индукационная печь сопротивления (однофазная) –

U_н =380 (В); Р_н=10(кВт), n = 3

8. Вентиляторы:

Р_н = 3 (кВт); n = 4;

Р_н = 7 (кВт); n = 0

9. Кран-балки – ПВ = 40%

Р_н = 10 (кВт); n = 3

Решение

1. По приложению 6 находим K_u и cos ;

   • Электропечи сопротивление: K_u = 0,75; cos = 0,95; tg = 0,33

   • Муфельная печь: K_u = 0,75; cos = 0,95; tg = 0,33

   • Камерная печь сопротивления: K_u = 0,5; cos = 0,95; tg = 0,33

   • Индукционная печь: K_u = 0,7; cos = 0,4; tg = 2,29

   • Вентиляторы: K_u = 0,7; cos = 0,8; tg = 0,75

   • Кран-балка: K_u = 0,06; cos = 0,5; tg = 1,73

2. Распределяем равномерно однофазные электроприемники по фазам:

Рисунок 1. Равномерное распределение однофазных электроприемников по фазам.

Определяем наиболее загруженную фазу по выражениям (2.1-2.3):

Рсм.А =

(2.1)

Рсм.В =

(2.2)

Рсм.С =

(2.3)

Наиболее загруженной является фаза С.

Найти реактивную нагрузку по наиболее загруженной фазе С.

3. Находим условную трехфазную активную и реактивную нагрузки для натболее загруженной фазы:

Р_см.у.=3·Р_см.с=3·80,57 =241,71 (кВт)

Q_см.у.= 3·Q_см.с=3·32,07=96,21 (кВт)

4. Определяем Р_см. для трехфазных электроприемников:

- трехфазная электропечь сопротивления: Р_см.1. = Р_р1 = 0,75·24·3 = 54 (кВт)

- вентиляторы: Р_см.2. = Р_р2 = 0,7·4·3 = 8,4 (кВт)

-кран-балка: Р_см.3. = 0,06· ·3·10 = 1,14 (кВт)

Q_см.1.= 54 ·0,33 = 17,82 (квар)

Q_см.2.= 8,4·0,75 = 6,3 (квар)

Q_см.3.= 1,14·1,73 = 2,44 (квар)

Р_см.∑.= 241,76+54+8,4+1,14 = 305,3 (кВт)

Q_см.∑.= 96,21+17,82+6,3+2,44 = 122,77 (кВар)

5. Определяем условную активную номинальную нагрузку наиболее загруженной фазы:

Р_см._С =

Р_н.у. = 3·Р_см.с = 3·126,03 = 378,09 (кВт)

6. Определяем средневзвешенный коэффициент использования: (ф-ла 2.4.)

Ки=

(2.4)

К_и = 

7. Определяем эффективное число электроприемников и реактивный коэффициент – К_р.

n_эф.= =15,82, К_р=1,0

8. Определяем для термического цеха:

Р_р; Q_р; S_Р

Р_р.т.ц.=1,0·305,3 = 305,3 (кВт)

Q_р.т.ц.= 122,77·1,0=122,77 (кВар)

S_р.т.ц.= = 329,1 (кВА)

2.1.3 Расчет силовой нагрузки сварного цеха

Исходные данные для расчета: таблица 2.1.

Тип линии	VH.B	Sнагр., Ква	N шт.	Kз	ПВф
1. Точечные машины -МТ – 810; VH=220 (В); SН=20 (кВа); ПВ=50%	220	20	3	2,2	0,2
-МТ – 810; VH=380 (В); SН=20 (кВа); ПВ=50%	380	20	1	2,2	0,2
-МТ – 1214; VH=220 (В); SН=50 (кВа); ПВ=20%	220	50	4	0,9	0,05
-МТ – 1220; VH=380 (В); SН=44 (кВа); ПВ=32%	380	44	2	0,9	0,05
-МТ – 1614; VH=220 (В); SН=90 (кВа); ПВ=32%	220	90	3	0,9	0,05
-МТ – 2507; VH=380 (В); SН=170 (кВа); ПВ=20%	380	170	5	0,9	0,05
2. Роликовые машины: -МР – 4002; VH=380 (В); SН=310 (кВа); ПВ=20%	380	310	4	0,8	0,56
3. Стыковые машины: -МС – 1602; VH=220 (В); SН=96,5 (кВа); ПВ=12,5%	220	96,5	5	0,75	0,2
-МС – 1602; VH=380 (В); SН=96,5 (кВа); ПВ=12,5%	380	96,5	2	0,75	0,2
-МСО – 0801; VH=380 (В); SН=310 (кВа); ПВ=20%	380	310	3	0,75	0,2
Шовные машины - МШ-1601 ; - ПВ=20%	380	75	2	0,7	0,50
- МШ-1001 ; - ПВ=50%	220	27	4	0,7	0,50
- МШ-1202 ; - ПВ=20%	380	80	2	0,7	0,20
4. Сварочные трансформаторы - однофазные: - ТДП-502У2;	220	26,6	4	0,6	0,5
- трехфазные ТДП-500; ПВ=60%	380	32	3	0,6	0,6

Решение:

1. Определяем среднюю и эффективную мощности по формулам (2.5 ) и (2.6).

Для машин одноточечной, шовной и реальной сварок и дуговые аварийные аппараты:

Sср.=Кз·ПВф·Sпасп.

(2.5)

Sэф.=Кз· · Sпасп.

(2.6)

Для машин стыковой сварки оплавлением с подогревом: S ср.= Sпасп.·( Кз.под.·ПВф.под.+ Кз.опл.·ПВф.опл+ Кз.ос.·ПВф.ос) Sэф.= Sпасп.·( Кз2.под.·ПВф.под.+ Кз2.опл.·ПВф.опл+ Кз.2ос.·ПВф.ос) Данные расчета заносим в таблицу 2.1.

(2.7)

Таблица 2.1. Исходные и расчетные данные

Тип линии	VH.B	Sнагр., Ква	N шт.	Kз	ПВф.о.с.	Sср,	Sэф,
1. Точечные машины -МТ – 810;	220	20	3	2,2	0,2	8,8	19,68
-МТ – 810;	380	20	1	2,2	0,2	8,8	19,68
-МТ – 1214;	220	50	4	0,9	0,05	2,25	10,06
-МТ – 1220;	380	44	2	0,9	0,05	1,98	8,85
-МТ – 1614;	220	90	3	0,9	0,05	4,05	18,11
-МТ – 2507;	380	170	5	0,9	0,05	7,65	34,21
2. Роликовые машины: -МР – 4002;	380	310	4	0,8	0,56	138,88	185,59
3. Стыковые машины: -МС – 1602	220	96,5	5	0,75	0,2	19,3	14,33
-МС – 1602	380	96,5	2	0,75	0,2	19,3	14,33
-МСО – 0801	380	310	3	0,75	0,05	62	46,04
Шовные машины - МШ-1601;	380	75	2	0,7	0,50	26,25	37,12
- МШ-1001;	220	27	4	0,7	0,50	9,45	13,36
- МШ-1202;	380	80	2	0,7	0,20	11,2	25,04
6.Сварочные трансформаторы - однофазные: - ТДП-502У2;	220	26,6	4	0,6	0,5	7,98	11,29
- трехфазные ТДП-500;	380	32	3	0,6	0,6	11,52	14,87

2. Равномерно распределяем сварочные машины по фазам. Так как К_з и ПВ_ф сильно отличаются друг от друга, то оценку нагрузок будем производить по S_эф.

Рис.2. Равномерное распределение однофазных ЭП, работающих в ПКР.

3. В соответствии с рисунком имеем:

= 19,68+8,85+2∙185,59+14,33+46,04 = 460,08 (кВА)

= 8,85+2∙34,21+185,59+2∙46,04+25,04 = 379,98 (кВА)

= 3∙34,21+185,59+14,33+2∙37,12+25,04 = 401,83 (кВА)

4. Так как небаланс нагрузки более 15%, то S⁽³⁾_эф определяем по формуле:

S⁽³⁾_эф =

S⁽³⁾_эф =  = 1293,85 (кВА)

5. Далее находим нагрузку на 220 (В) и трехфазную нагрузку на 380 (В)

S⁽³⁾_эф.у= 3·(10,06+18,11+14,33∙2+13,36+11,24∙4) = 345,45 (кВА)

6. Суммарная расчетная нагрузка сварочного участка с учетом трехфазных сварочных трансформаторов:

S_эф.∑ = S⁽³⁾_эф+ S⁽³⁾_эф.у+ S_{эф.трех.} = 1293,85+345,45+14,87·3 = 1683,91 (кВА)