1. Wyznaczenie mocy szczytowych dla poszczeg贸lnych obiekt贸w i ca艂ego zak艂adu metod膮 wsp贸艂czynnika zapotrzebowania mocy
Do wyznaczenia mocy szczytowych u偶yli艣my metody wsp贸艂czynnika zapotrzebowania mocy kz. Warto艣ci wsp贸艂czynnika dla poszczeg贸lnych urz膮dze艅 zainstalowanych w zak艂adzie przemys艂u metalowego odczytali艣my z tabeli zamieszczonej w skrypcie. Ponadto uzyskali艣my te偶 z tego 藕r贸d艂a warto艣ci cos 蠒. Nast臋pnie korzystaj膮c z poni偶szych wzor贸w obliczyli艣my warto艣ci mocy szczytowych: czynnej i bierne poszczeg贸lnych odbiornik贸w, a po zsumowaniu ca艂ych budynk贸w i zak艂adu.
Wyniki zamieszczone s膮 w tab. 1. 1.
Tab. 1.1. Poszczeg贸lne warto艣ci odbiornik贸w zainstalowanych w obiektach zak艂adu.
1. Hala obr贸bki mechanicznej |
|||||||||
Lp. |
Rodzaj odbiornika |
Pi [kW] |
Ilo艣膰 n |
nPi |
kz |
cos 飦 |
tg 飦 |
Ps [kW] |
Qs [kvar] |
1 |
Obrabiarka l |
8,00 |
25,00 |
200,00 |
0,27 |
0,65 |
1,17 |
54,00 |
63,13 |
2 |
Obrabiarka II |
4,00 |
20,00 |
80,00 |
0,20 |
0,50 |
1,73 |
16,00 |
27,71 |
3 |
Wentylator urz膮dze艅 produkcyjnych |
2,00 |
7,00 |
14,00 |
0,70 |
0,80 |
0,75 |
9,80 |
7,35 |
4 |
Suwnica |
22,00 |
6,00 |
132,00 |
0,20 |
0,50 |
1,73 |
26,40 |
45,73 |
5 |
Kompresor |
2,00 |
13,00 |
26,00 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
22,10 |
19,49 |
6 |
Narz臋dzia przeno艣ne |
1,20 |
30,00 |
36,00 |
0,50 |
0,10 |
9,95 |
18,00 |
179,10 |
7 |
O艣wietlenie |
0,50 |
90,00 |
45,00 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
45,00 |
0,00 |
RAZEM [kW] |
|
|
533,00 |
|
|
|
191,30 |
342,51 |
|
2. Hala maszyn |
|||||||||
1 |
Zgrzewarka punktowe i ci膮g艂e |
5,00 |
4,00 |
20,00 |
0,35 |
0,60 |
1,33 |
7,00 |
9,33 |
2 |
Piec oporowy |
15,00 |
2,00 |
30,00 |
0,65 |
0,95 |
0,33 |
19,50 |
6,41 |
3 |
Piec ind. niskiej cz臋stotliwo艣ci z kond. |
45,00 |
3,00 |
135,00 |
0,80 |
0,70 |
1,02 |
108,00 |
110,18 |
4 |
Spawarka l - transformator spawalniczy |
3,00 |
10,00 |
30,00 |
0,35 |
0,35 |
2,68 |
10,50 |
28,10 |
5 |
Obrabiarka III - praca przerywana |
5,00 |
11,00 |
55,00 |
0,40 |
0,50 |
1,73 |
22,00 |
38,11 |
6 |
Kompresor |
1,10 |
3,00 |
3,30 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
2,81 |
2,47 |
7 |
Suwnica |
12,00 |
2,00 |
24,00 |
0,20 |
0,50 |
1,73 |
4,80 |
8,31 |
8 |
Wentylator urz膮dze艅 produkcyjnych |
1,10 |
8,00 |
8,80 |
0,70 |
0,80 |
0,75 |
6,16 |
4,62 |
9 |
O艣wietlenie |
0,40 |
50,00 |
20,00 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
20,00 |
0,00 |
RAZEM [kW] |
|
|
326,10 |
|
|
|
200,77 |
207,54 |
|
3. Oddzia艂 remontowy |
|||||||||
1 |
Spawarka l - transformator spawalniczy |
3,00 |
4,00 |
12,00 |
0,35 |
0,35 |
2,68 |
4,20 |
11,24 |
2 |
Obrabiarka III - praca przerywana |
1,00 |
6,00 |
6,00 |
0,40 |
0,50 |
1,73 |
2,40 |
4,16 |
3 |
Kompresor lakierniczy |
3,00 |
4,00 |
12,00 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
10,20 |
9,00 |
4 |
Suwnica |
16,00 |
1,00 |
16,00 |
0,20 |
0,50 |
1,73 |
3,20 |
5,54 |
5 |
Piec oporowy (suszarka) |
15,00 |
2,00 |
30,00 |
0,65 |
0,95 |
0,33 |
19,50 |
6,41 |
6 |
Wentylator urz膮dze艅 produkcyjnych |
1,50 |
3,00 |
4,50 |
0,70 |
0,80 |
0,75 |
3,15 |
2,36 |
7 |
Narz臋dzia przeno艣ne |
0,80 |
20,00 |
16,00 |
0,50 |
0,10 |
9,95 |
8,00 |
79,60 |
8 |
O艣wietlenie |
0,40 |
15,00 |
6,00 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
6,00 |
0,00 |
RAZEM [kW] |
|
|
102,50 |
|
|
|
56,65 |
118,31 |
|
4. Oddzia艂 transportu |
|||||||||
1 |
Kompresor |
1,50 |
3,00 |
4,50 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
3,83 |
3,37 |
2 |
Suwnica |
8,50 |
3,00 |
25,50 |
0,20 |
0,50 |
1,73 |
5,10 |
8,83 |
3 |
Narz臋dzia przeno艣ne |
0,80 |
30,00 |
24,00 |
0,50 |
0,10 |
9,95 |
12,00 |
119,40 |
4 |
Wentylator urz膮dze艅 sanit.-higienicznych |
1,20 |
16,00 |
19,20 |
0,65 |
0,80 |
0,75 |
12,48 |
9,36 |
5 |
O艣wietlenie |
0,40 |
23,00 |
9,20 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
9,20 |
0,00 |
RAZEM [kW] |
|
|
82,40 |
|
|
|
42,61 |
140,97 |
|
5. Kot艂ownia |
|||||||||
1 |
Pompa |
6,00 |
5,00 |
30,00 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
25,50 |
22,49 |
2 |
Wentylator urz膮dze艅 produkcyjnych |
2,00 |
4,00 |
8,00 |
0,70 |
0,80 |
0,75 |
5,60 |
4,20 |
3 |
O艣wietlenie |
0,50 |
15,00 |
7,50 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
7,50 |
0,00 |
RAZEM [kW] |
|
|
45,50 |
|
|
|
38,60 |
26,69 |
|
6. Pompownia |
|||||||||
1 |
Pompa |
5,00 |
14,00 |
70,00 |
0,85 |
0,75 |
0,88 |
59,50 |
52,47 |
2 |
Wentylator urz膮dze艅 produkcyjnych |
1,30 |
6,00 |
7,80 |
0,70 |
0,75 |
0,88 |
5,46 |
4,82 |
3 |
O艣wietlenie |
0,30 |
15,00 |
4,50 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
4,50 |
0,00 |
RAZEM [kW] |
|
|
82,30 |
|
|
|
69,46 |
57,29 |
|
7. Budynek administracyjny |
|||||||||
1 |
Wentylator urz膮dze艅 sanit.-higienicznych |
0,50 |
11,00 |
5,50 |
0,65 |
0,80 |
0,75 |
3,58 |
2,68 |
2 |
Urz膮dzenia biurowe |
0,30 |
100,00 |
30,00 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
30,00 |
0,00 |
3 |
O艣wietlenie |
0,50 |
7,00 |
3,50 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
3,50 |
0,00 |
RAZEM [kW] |
|
|
39,00 |
|
|
|
37,08 |
2,68 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ZAK艁AD |
|
|
1210,8 |
|
|
|
636,46 |
895,98 |
Maj膮c dane moce czynne poszczeg贸lnych budynk贸w podzielili艣my zak艂ad na dwie sekcje zasilane z osobnych transformator贸w.
Sekcja 1 - budynki: 1, 3, 4, 7 co daje 艂膮czn膮 moc czynn膮 327,63 kW
Sekcja 2 - budynki: 2, 5, 6 co daje 艂膮czn膮 moc czynn膮 308,83 kW
Dla poszczeg贸lnych sekcji przeliczyli艣my moce uwzgl臋dniaj膮c wsp贸艂czynnik jednoczesno艣ci, jednak dla powy偶szych mocy ma on warto艣膰 1.
Tab. 1.2 Moce szczytowe dla poszczeg贸lnych sekcji.
|
PS [kW] |
QS [kVAr] |
Sekcja 1 |
327,63 |
604,46 |
Sekcja 2 |
308,83 |
291,52 |
14. Dob贸r baterii kondensator贸w do poprawy wsp贸艂czynnika mocy
W zak艂adzie przemys艂u metalowego wyst臋puje wiele urz膮dze艅 du偶ej mocy o niskiej warto艣ci cos 飦 Wymusza to u偶ycie baterii kondensator贸w do skompensowania mocy biernej. Dla naszego zak艂adu wybrali艣my kompensacj臋 centraln膮 po stronie niskiego napi臋cia, osobn膮 dla ka偶dej sekcji. Zak艂adaj膮c dyrektywny cos 飦 na poziomie 0,93 obliczyli艣my moce baterii kondensator贸w.
Qk = PS . (tg 飦 1 - tg 飦 2 )
gdzie: PS - szczytowe obci膮偶enie sekcji
tg 飦 1 - tangens k膮ta przed kompensacj膮
tg 飦 2 - tangens k膮ta dyrektywny
St膮d moce poszczeg贸lnych baterii wynosz膮:
Sekcja 1 : Qk = 498,06 kVAr
Sekcja 2 : Qk = 170,98 kVAr
Dobrali艣my automatyczne baterie kondensator贸w Rectimal 2 firmy Schneider Electric o mocach:
Sekcja 1 : Qk = 495 kVAr
Sekcja 2 : Qk = 180 kVAr
Mimo tego, 偶e bateria dla sekcji 2 ma moc maksymaln膮 wi臋ksz膮 od wymaganej, systemy automatycznej regulacji nie powinny dopu艣ci膰 do przekompensowania.
Szczeg贸艂owe dane dotycz膮ce wybranych przez nas baterii kondensator贸w znajduj膮 si臋 w za艂膮czniku nr 1.
3. Dob贸r transformator贸w
Dla sieci przemys艂owej przy mocach pozornych wi臋kszych od 315 kVA zaleca si臋 u偶ycie transformatora w uk艂adzie Dy z uziemionym punktem gwiazdowym. Dla naszych obci膮偶e艅 najodpowiedniejszym okaza艂 si臋 by膰 transformator Dy5.
Wybrali艣my jednostki GEAFOL firmy SIEMENS. Poniewa偶 moce poszczeg贸lnych sekcji po uwzgl臋dnieniu rezerwy mocy r贸wnej 20% s膮 podobne (sek. 1 - 423, a sek. 2 - 399 kVA), postanowili艣my zainstalowa膰 dwa takie same transformatory 4GB5863-4DA. Poni偶ej znajduj膮 si臋 dane tej jednostki:
Tab. 3.3. Warto艣ci znamionowe transformatora 4GB5863-4DA
Un |
Sn |
U z |
Zaczepy |
飦凱o |
飦凱k75 |
飦凱k120 |
Lwa |
Masa |
a |
b |
H |
kV |
kVA |
% |
% |
W |
W |
W |
dB |
kg |
mm |
mm |
mm |
6,3 |
630 |
6 |
卤 2,5 |
1370 |
6400 |
7400 |
70 |
1770 |
1550 |
860 |
1295 |
Wybrane transformatory umie艣cili艣my specjalnie do nich zaprojektowanych obudowach GEAFOL firmy SIEMENS, s膮 to obudowy wn臋trzowe IP 20 o rozmiarze 2.
Katalog ze szczeg贸艂owymi danymi dotycz膮cymi transformatora znajduje si臋 w za艂膮czniku nr 2, natomiast obudowy w za艂膮czniku nr 3.