Магистральная схема. Магистральная схема распределительной сети. Расчёт электрической нагрузки. Расчёт электрической нагрузки силового оборудования

Магистральная схема – это схема электроснабжения распределительных сетей, при которой несколько электропотребителей получают питание от одной магистрали.

 

Рисунок 2 – Магистральная схема распределительной сети

По рисунку 2 видно, что электропотребители подключаются к распределительному шинопроводу – 3 посредством ответвительных коробок для подключения потребителей – 4. В свою очередь, распределительный шинопровод подключается к магистральному шинопроводу – 1 посредством ответвительной коробки для подключения распределительного шинопровода – 2.

Магистральный шинопровод представляет собой 4 полосы, изготовленные из меди или алюминия, отделённых друг от друга изоляторами и защищёнными от окружающей среды коробом.       

Смешанная схема – это схема электроснабжения распределительных сетей, при которой электропотребители получают электроэнергию как по радиальной, так и по магистральной схемам.

  

Рисунок 3 – Смешанная схема распределительной сети

Схема, изображённая на рис. 3, является смешанной схемой распределительной сети, так как на ней электропотребители подключены к питающей сети как по радиальной (ЭП2 и ЭП4), так и по магистральной (ЭП23, ЭП27 и ЭП34) схема распределительной сети. Распределительная сеть в смешанной схеме применяется для 2-х или 3-х потребителей, если их суммарная мощность не превышает 10 кВт и они расположены вблизи друг друга.

Подключение электропотребителей к распределительным шкафам в ремонтно-механическом цехе завода ЖБИ производится как по радиальным, так и по смешанным схемам распределительных сетей. Например, электроснабжение потребителей, установленных в лаборатории и на электроремонтном участке, производится по смешанной схеме, а потребители механического участка питаются по радиальной схеме.

Для подключения электропотребителей применяется как открытая (по конструкциям, в коробах), так и скрытая (в трубах подготовки пола) электропроводка. Способ прокладки электропроводки зависит от технологического процесса, условий окружающей среды, наличия пыли, химически активной среды, зон взраво- и пожароопасности. Например, электропроводка в венткамерах выполняется открыто к коробе, чтобы защитить проводку от технологической пыли.

2.2.1 Расчёт электрической нагрузки

Электрической нагрузкой для цеха является силовое оборудование и электроосвещение. Расчёт электрической нагрузки является важным элементом проектирования цехов, предприятий, участков. В зависимости от рассчитанной мощности выбирают число и мощность силовых трансформаторов, марку и сечение питающих линий высокого и низкого напряжения, а также тип пускозащитных аппаратов распределительных шкафов.

Уменьшение значения потребляемой мощности, по сравнению с реальной, может вызвать перегрузку силовых трансформаторов и питающих линий, что приведёт к короткому замыканию. Если же значение расчётной мощности увеличено, то при эксплуатации силовые трансформаторы будут недогружены, что приведёт к потерям в них, а стоимость кабельной продукции будет значительно выше, чем необходимо.

2.2.1 Расчёт электрической нагрузки силового оборудования

Расчет электрической нагрузки силового оборудования выполняется методом упорядоченных диаграмм. Расчёт ведётся для распределительного шкафа №1 (по плану):

Исходные данные приводятся в таблице 5

№	Технологическое назначение	Рн, кВт	КПД	ПВ, %	Uн, В	ки	cosφ	tgφ
1	Кран подвесной	15,6	0,83	40	380	0,1	0,5	1,73
10	Радиально-сверлильный станок	2,5	0,84	100	380	0,16	0,5	1,73
12	Электрические ножницы, 1фазн.	0,9	0,82	100	220
13	Станок для резки труб	1,8	0,85	100	380
14	Трубогибочный механизм	4,8	0,9	100	380

Таблица 5 – Данные электропотребителей, подключённых к ШР1

Рисунок 4 – Принципиальная электрическая схема ШР1

ЭП распределяются на технологические группы:

- подъёмно-транспортное оборудование (1-й электропотребитель);

- металлообрабатывающие станки крупносерийного производства (10-й, 12-й, 13-й и 14-й электропотребители).

По справочным данным находятся значения к_и, cosφ, tgφ и заносятся в таблицу 5

Мощность ЭП, работающих в режиме ПКР и подключённых на       однофазное напряжение, приводятся к длительному режиму и трёхфазному напряжению.

Подвесной кран работает в режиме ПКР с продолжительностью включения 40%. Его мощность приводится к длительному режиму работы по формуле

                                                (1)

Электрические ножницы подключены на однофазное напряжение 220В. Однофазное напряжение приводится к трёхфазному по формуле

                                                    (2)

Для каждой технологической группы определяется активная сменная мощность , кВт, по формуле

                                                    (3)

                                      (4)

Определяется реактивная сменная мощность для каждой технологической              группы , кВар, по формуле

                                                        (5)

Определяется суммарная сменная активная мощность ШР , кВт

                                                       (6)

Определяется суммарная сменная реактивная мощность ШР , кВар

                                                       (7)

Определяется средневзвешенное значение математической функции