Формирование схемы силовой питающей сети

При составлении схемы силовой питающей сети напряжением до 1 кВ рекомендуется руководствоваться следующими соображениями.

1. Каждый участок или отделение цеха следует питать от одного или нескольких распределительных устройств до 1 кВ, от которых не должны, как правило, питаться другие участки или отделения цеха. Также желательна привязка цеховых трансформаторных подстанций к определенным цехам, если этому не препятствует незначительность электрической нагрузки.

2. Питающие сети напряжением до 1 кВ должны формироваться таким образом, чтобы длина распределительной сети напряжением до 1 кВ была, по возможности, минимальной.

3. Магистральные сети являются по сравнению с радиальными сетями в большинстве случаев более экономичными.

4. При более или менее равномерно распределенной нагрузке шаг прокладки магистралей зависит от плотности нагрузки. Например, при прокладке магистральных шинопроводов на ток 1600 А могут быть рекомендованы соотношения, указанные в табл. 2.20.

Таблица 2.20

Рекомендуемый шаг прокладки магистральных шинопроводов

5. Питающие сети должны прокладываться, преимущественно, открыто. Применение трубных электропроводок должно обосновываться.

Пример схемы силовой питающей сети до 1 кВ представлен на рис. 8.2 (п. 8.4)

2.9.3. Расчет электрических нагрузок
по пунктам питания цеха

Расчет электрических нагрузок по пунктам питания цеха или корпуса на напряжении до 1 кВ выполняется по методу упорядоченных диаграмм [6, 12] в соответствии с РТМ 36.18.32.4-92 [8]. Расчет выполняется по форме Ф636-92 [8] (табл. 2.4). Последовательность расчета аналогична п. 2.2.6, только расчет ведется не для всех ЭП цеха, а по группам ЭП в соответствии с их принадлежностью к пунктам питания.

Для каждого пункта питания (распределительный пункт, шкаф, сборка, распределительный и магистральный шинопроводы, щит станций управления и т. п.) ЭП группируются по характерным категориям с одинаковыми k _и и tg φ и номинальной мощностью. Для каждой характерной группы определяются расчетные величины K _и ·Р _ном, K _и ·Р _ном · tg φ, n·р ²_ном.

Для синхронных двигателей до 1 кВ в графах 7, 15 (табл. 2.4) cos φ и реактивная мощность k _и ·р _ном · tg φ указываются со знаком «минус».

При многоступенчатой схеме распределения электроэнергии при определении нагрузки вышестоящей ступени суммируются расчетные величины K _и ·Р _ном, K _и ·Р _ном · tg φ, n·р ²_ном всех узлов питания, подключенных к данной ступени.

Эффективное число ЭП определяется по формуле

,

где n – число электроприемников в группе.

Для каждого из перечисленных узлов питания (распределительный пункт, шкаф, сборка, распределительный и магистральный шинопроводы, щит станций управления и т. п.) в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования (2.12) и эффективного числа электроприемников n _э по табл. 2.21 определяется коэффициент расчетной мощности K _р.

Таблица 2.21

Значения коэффициентов расчетной нагрузки K _р
для питающих сетей напряжением до 1000 В

Расчетная активная мощность узла питания определяется по расчетной величине K _и ·Р _ном = S(k _и ·р _ном) и соответствующему значению K _р

.

Расчетная реактивная мощность узла питания определяется в зависимости от n _э:

при n _э ≤ 10 ;

при n _э > 10 .

При расчете электрической нагрузки магистральных шинопроводов суммируются итоговые расчетные величины K _и ·Р _ном, K _и ·Р _ном · tg φ, n·р ²_ном всех узлов питания, подключенных к магистральному шинопроводу. Определяются средневзвешенный коэффициент использования и эффективное число электроприемников, затем по табл. 2.5 (см. п. 2.2.6) определяется коэффициент расчетной нагрузки K _р.

Результирующая расчетная нагрузка магистрального шинопровода определяется по выражениям:

;

;

.

Пример. Выполнить расчет электрических нагрузок до 1 кВ по пунктам питания цеха для принципиальной (однолинейной) схемы, представленной на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Принципиальная схема силовой питающей сети

Таблица 2.22

Расчет электрических нагрузок по пунктам питания цеха

Исходные данные

Расчетные величины

n э

K р

Расчетная мощность

Расчетный ток I р, А

Наименование ЭП

Количество ЭП n, шт.

Номинальная мощность, кВт

K и

Коэффициент реактивной мощности

K и ·Р ном

K и ·Р ном · tg φ

n·р 2ном

Р р, кВт

Q p, квар

S p, кВА

одного ЭП р ном

общая Р ном = S(n·р ном)

cos φ

tg φ

р ном,min

р ном,max

Распределительный пункт ШР1

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Печи сопротивления

10,0

10,0

0,50

0,95

0,33

10,0

3,3

200,0

–

–

–

–

–

–

Вентиляторы

7,0

7,0

0,65

0,80

0,75

9,1

6,8

98,0

–

–

–

–

–

–

Станки

2,8

2,8

0,14

0,50

1,73

0,8

1,4

15,7

–

–

–

–

–

–

4,0

4,0

0,14

0,50

1,73

1,1

1,9

32,0

–

–

–

–

–

–

3,0

3,0

0,14

0,50

1,73

0,4

0,7

9,0

–

–

–

–

–

–

14,0

14,0

0,14

0,50

1,73

2,0

3,5

196,0

–

–

–

–

–

–

1,7

1,7

0,14

0,50

1,73

0,4

0,7

5,8

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,35

–

–

23,9

18,4

1,15

27,5

20,2

34,1

Распределительный пункт ШР2

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Молоты

28,0

28,0

0,24

0,65

1,17

–

–

–

–

–

–

Индукционные печи низкой частоты

20,0

20,0

0,70

0,95

0,33

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,53

–

–

1,09

90,5

41,8

Распределительный пункт ШР3

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Прессы штамповочные

28,0

28,0

0,17

0,65

1,17

14,2

16,4

2,94

Продолжение табл. 2.22

ШР1+ШР3

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Распределительный пункт ШР1

–

–

0,35

–

–

23,9

18,4

–

–

–

–

–

–

Распределительный пункт ШР3

–

–

0,17

–

–

14,2

16,4

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,25

–

–

38,1

34,8

1,34

Щит станций управления ЩСУ1

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Насосы

20,0

20,0

0,70

0,30

0,75

–

–

–

–

–

–

Насосы с синхронным двигателем

75,0

75,0

0,70

–0,90

0,48

–72

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,70

–

–

–20

1,08

–21,6

Щит станций управления ЩСУ2

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Технолог. механизмы участка 1 ПТС

2,8

2,8

5,6

0,55

0,75

0,88

3,1

2,7

–

–

–

–

–

–

10,0

10,0

0,55

0,75

0,88

–

–

–

–

–

–

15,0

15,0

0,55

0,75

0,88

16,5

14,5

–

–

–

–

–

–

28,0

28,0

0,55

0,75

0,88

46,2

40,6

–

–

–

–

–

–

40,0

40,0

0,55

0,75

0,88

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,55

–

–

1,02

Щит станций управления ЩСУ3

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Технолог. механизмы участка 2 ПТС

25,0

25,0

0,55

0,75

0,88

–

–

–

–

–

–

50,0

50,0

0,55

0,75

0,88

–

–

–

–

–

–

100,0

100,0

0,55

0,75

0,88

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,55

–

–

1,09

Щит станций управления ЩСУ4

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Автоматическая поточная линия SPL

1,0

1,0

0,60

0,70

1,02

1,2

1,2

–

–

–

–

–

–

3,0

3,0

0,60

0,70

1,02

3,6

3,7

–

–

–

–

–

–

5,5

5,5

0,60

0,70

1,02

13,2

13,5

–

–

–

–

–

–

10,0

10,0

0,60

0,70

1,02

36,0

36,7

–

–

–

–

–

–

20,0

20,0

0,60

0,70

1,02

24,0

24,5

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,60

–

–

1,0

Окончание табл. 2.22

Распределительный шинопровод ШП1

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Станки

1,7

1,7

5,1

0,14

0,50

1,73

0,7

1,2

9,0

–

–

–

–

–

–

3,2

3,2

12,8

0,14

0,50

1,73

1,8

3,1

–

–

–

–

–

–

4,5

4,5

0,14

0,50

1,73

2,5

4,3

–

–

–

–

–

–

14,0

14,0

0,14

0,50

1,73

1,9

3,3

–

–

–

–

–

–

5,0

5,0

0,20

0,65

1,17

3,0

3,5

–

–

–

–

–

–

8,0

8,0

0,20

0,65

1,17

3,2

3,7

–

–

–

–

–

–

11,5

11,5

0,20

0,65

1,17

4,6

5,3

–

–

–

–

–

–

20,0

20,0

0,20

0,65

1,17

4,0

4,6

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,17

–

–

21,8

1,44

Распределительный шинопровод ШП2

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Печи сопротивления

40,0

40,0

0,50

0,95

0,33

–

–

–

–

–

–

Станки

2,8

2,8

0,20

0,65

1,15

10,6

12,2

–

–

–

–

–

–

4,0

4,0

0,20

0,65

1,15

2,4

2,8

–

–

–

–

–

–

5,0

5,0

0,20

0,65

1,15

11,0

12,6

–

–

–

–

–

–

10,0

10,0

0,20

0,65

1,15

16,0

18,4

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,35

–

–

140,0

1,0

Магистральный шинопровод М1

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

ШСУЗ

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

ЩСУ1

–

–

–

–

–

-20

–

–

–

–

–

–

ШСУ2

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

ШР2

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

ШР1

–

–

–

–

–

23,9

18,4

–

–

–

–

–

–

ШР3

–

–

–

–

–

14,2

16,4

–

–

–

–

–

–

ШСУ4

–

–

–

–

–

78,0

–

–

–

–

–

–

ШП1

–

–

–

–

–

21,8

–

–

–

–

–

–

ШП2

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

Итого

–

–

0,48

–

–

0,74