Электроснабжение механического цеха тяжелого машиностроения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Управление образования Брестского облисполкома

Учреждение образования «Белоозерский государственный профессионально-технический колледж электротехники»

 

 

 

Специальность: 2-36 03 31 «Монтаж и эксплуатация

                                             электрооборудования»

Группа 2-С

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине «Электрооборудование предприятий и гражданских зданий»

 

Электроснабжение механического цеха тяжелого машиностроения

 

 

 

 

 

Выполнил

Учащийся группы 2-С                                                       Р.Б. Матесович

Руководитель

Преподаватель                                                                             А.И. Жур

 

 

Белоозёрск,2008-2009 год

 

 

Содержание

 

     Введение

 

1. Общая часть

 

1.1 Характеристика объекта;

1.2Характеристика электрохозяйства;

1.3 Характеристика проектируемого оборудования;

 

2. Расчётно-конструкторская часть;

 

     2.1 Расчёт и выбор электродвигателей (электроприводов):

2.2 Выбор пускозащитной аппаратуры силовой цепи:

2.2.1 Выбор магнитных пускателей;

2.2.2 Выбор теплового реле;

2.2.3 Расчёт и выбор автоматического выключателя;

2.2.4 Расчёт и выбор сечения проводов;

2.2.5 Расчёт и выбор УЗО;

2.2.6 Светотехнический и электрический расчёт цеха;

 

3. Спецификация электрооборудования установок;

 

4. Разработка мероприятий по электробезопасности;

 

5. Заключение;

 

6. Литература; 

 

ВВЕДЕНИЕ.

Металлургия является важнейшей отраслью промышленности, определяющей развитие научно-технического прогресса; эта отрасль производит оборудование, аппараты и приборы для всех отраслей хозяйства, продукцию оборонного значения, а также предметы народного потребления. Поэтому продукция металлургических предприятий отличается большим разнообразием, значительным многообразием конструктивных форм и сложностью - от простейших видов металлического инвентаря и тары до сложнейших моделей станков, автоматических линий, прокатных станов, турбин и т. п. 

Энергетика нашей страны обеспечивает электроснабжение народного хозяйства  и бытовые нужды различных  потребителей электрической энергии. Основными потребителями являются промышленные предприятия, сельское хозяйство, коммунальные нужды. 70% всей электроэнергии расходуется на технологические  процессы предприятий. Для передачи электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества существуют следующие энергосистемы: Цеховая - обеспечивающая энергоснабжение потребителей, Заводская - служат для электроснабжения основных цехов и вспомогательных объектов, Городские или Районные - служат для электроснабжение предприятий, сельского хозяйства, коммунальных объектов.

                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОБШАЯ ЧАСТЬ

1.     Характеристика объекта

Механический цех тяжелого машиностроения (МЦТМ) предназначен для серийного производства изделий.

Он является крупным вспомогательным  цехом завода машиностроения и выполняет  заказы основных цехов.

Станочное отделение выполняет  подготовительные операции (обдирку) изделий  для дальнейшей обработки их на анодно-механических станках.

Для этой цели установлено основное оборудование:  обдирочные, шлифовальные, анодно-механические станки и др.

В цехе предусмотрены производственные, вспомогательные, служебные и бытовые  помещения.

МЦТМ получает ЭСН от ГПП завода по кабельной линии. По условиям бесперебойности электроснабжение механического цеха можно отнести к потребителям II категории.

     Электро-приемники работают в повторно-кратковременном режиме. Автоматизированный цех получает электроснабжение (ЭСН) от ГПП завода по кабельной линии.

ЭО механического  цеха не нуждается в питании их пониженным напряжением. Рекомендуется  применять следующее напряжение: для силовой сети ─ напряжение 380 В, переменного тока, для осветительных сетей ─ напряжение 220 В, постоянного тока, промышленной частотой 50 Гц.

 

Перечень  электрооборудования механического цеха:

Номер на плане (кол-во)	Наименование ЭО	Pэп, кВт	Кол-во	Примичание
1…5	Шлифовальные станки	88,5	5
6,16,18…20	Обдирочные станки типа РТ-341	45	5
17	Кран мостовой	60 кВ-А	1
21…23 29…31	Обдирочные станки типа РТ-250	35	6
24…28 34…36	Анодно - механические станки типа МЭ-31	18,4	8
7…15	Анодно - механические станки типа МЭ-12	10	9
32	Вентилятор вытяжной	28	1
33	Вентилятор приточной	30	1

Примечание: мощность (P_эп) указана для одного ЭП 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Характеристика электрохозяйства.

    Энергетика нашей страны обеспечивает электроснабжение народного хозяйства и бытовые нужды различных потребителей электрической энергии. Основными потребителями являются промышленные предприятия, сельское хозяйство, коммунальные нужды. 70% всей электроэнергии расходуется на технологические процессы предприятий.

     Для передачи электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества существуют следующие энергосистемы:  цеховая - обеспечивающая энергоснабжение потребителей, заводская - служат для электроснабжения основных цехов и вспомогательных объектов, городские или районные - служат для электроснабжение предприятий, сельского хозяйства, коммунальных объектов. При проектировании электроснабжения необходимо учитывать технико-экономические аспекты. При выборе напряжений питающих линий, сети и чисел трансформаторных подстанций, систем управления, защиты - должны учитывать усовершенствования технологического процесса, роста мощностей при номинальном напряжении. Для других электрических приемниках активная номинальная мощность Pн[кВт] или полная мощность S[кВ×А] ,потребляемая из сети  при номинальном напряжении. Номинальная мощность электро - приемника обозначается на заводской таблице или в паспорте.

      Ввод в действие новых предприятий, расширение существующих, широкое внедрение различных видов электротехнологий во всех отраслях производств выдвигают проблему рационального электроснабжения потребителей.

      Поэтому на предприятии основными  мероприятиями по экономии электро- энергии относятся: применение  в большей степени АД короткозамкнутых вместо двигателей с контактными кольцами; повышение коэффициента загрузки электродвигателей; снижение длительности работы на электроснабжение и освещение; использование автоматики и использование современных типов АД с повышенным коэффициентом КПД. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Характеристика проектируемого оборудования

Микроклимат как совокупность условий внешней  среды играет огромную роль в жизнедеятельности людей, животных и птиц.

Важнейший параметр микроклимата – температура, которая  поддерживается в помещениях при  помощи систем отопления и вентиляции или систем кондиционирования воздуха.

Электрокалориферные установки — это приборы для нагрева воздуха при помощи ТЭНов или открытых нагревателей. Они оснащаются центробежными или осевыми вентиляторами, устройствами регулирования мощности, подачи воздуха, управления, сигнализации и другими элементами. Установки предназначены для воздушного отопления помещений. Преимущество их состоит в том, что в одном агрегате сочетается воздушное отопление с приточной вентиляцией. Приток подогретого воздуха обеспечивает оптимальные параметры воздушной среды помещения по температуре, влажности и газовому составу в соответствии с требованиями санитарно-гигиенических норм.

В отопительно-вентиляционных системах сельскохозяйственных, производственных, культурно-бытовых и других помещений применяют электрокалориферные установи типа СФОЦ (С — установка сопротивления, Ф — индекс калорифера, О — работа в окислительной среде, Ц - - укомплектована центробежным вентилятором). После буквенного обозначения, например, в установке СФОЦ-60/0,5-И2 первая цифра означает мощность (кВт), вторая — предельную температуру нагретого воздуха (50°), И2 — исполнение. Воздух нагревается оребренными трубчатыми нагревателями или открытыми нагревателями из гофрированной ленты (в вышеуказанной установке). Мощность электрокалориферов изменяют ступенчато в пределах от 33 до 100% номинальной мощности путем изменения числа включенных трехфазных секций нагревателей или плавно при помощи тиристорных регуляторов. Подачу воздуха регулируют шиберной заслонкой, расположенной на выходном патрубке вентилятора. Для снижения вибрации вентилятор сочленен с калорифером при помощи мягкой вставки и установлен на виброизоляторах. Установки рассчитаны на питание от сети трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380/220 В. Максимальная температура выходного воздуха 50°С, максимальная допустимая на поверхности оребрения ТЭНов — 180°С.

Выбирают электрокалориферные установки по тепловой мощности и подаче вентилятора. Эти параметры определяют при расчете отопления, вентиляции и аэродинамического сопротивления распределительных воздуховодов.

В схеме  управления электровертилятором  имеется следующее электрооборудование: магнитный пускатель, тепловое реле, предохранители, кнопки управления и др.

Магнитный пускатель установили для пуска, остановки и тепловой защиты двигателя. Реле – устройство, которое предназначено для коммутации цепей в схемах автоматизированного управления и защиты технологическими установками, электрическими сетями и системами.

Автоматический  выключатель обеспечивает одновременно функции коммутации силовых цепей  и защиты электроприемника, а также сетей, от перегрузки и коротких замыканий.

 

 

2. РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
1. Расчёт и выбор электродвигателей:

 

     Правильный выбор электродвигателя – это основная задача проектирования электропривода.

Электродвигатель  к рабочим машинам и механизмам выбирают по следующим параметрам: 1) по напряжению;2) по роду тока;3) по частоте  вращения;4) по условиям окружающей среды;5) характеру и значению нагрузки. Выбор  электродвигателей по напряжению и  роду тока, как правило однозначен, т.к. электроснабжение потребителей осуществляется при напряжении 380/220 В переменного тока.

При проектировании электроприводов основным требованием  является регулирование скорости. Для  нерегулируемых приводов следует применять  синхронные и, особенно, асинхронные  электродвигатели переменного тока, которые значительно дешевле  двигателей постоянного тока. При  выборе электродвигателя нужно стремится  к тому чтобы частота вращения двигателя была как можно ближе частоте вращения рабочей машины. При этом следует учитывать, что с уменьшением номинальной частоты вращения электродвигателя увеличиваются его габаритные размеры и металлоёмкость.

Для регулируемых электроприводов тип электродвигателя выбирается на основе технико-экономического сравнения конкурирующих вариантов. Основными показателями при этом являются стоимость электрооборудования, КПД, коэффициент мощности регулировочного  цикла, расход и стоимость энергии  за цикл, годовые и эксплуатационные затраты.

Электродвигатель  по характеру нагрузки выбирают в  зависимости от режима работы приводного механизма (продолжительный, продолжительный  с переменной нагрузкой, кратковременный, повторно-кратковременный) и потребляемой им мощности.

Мощность  выбираемого электродвигателя должна содержать запас с расчётными величинами не менее 5-10% с увеличением  до 30-40% для мощностей до 5кВт, 70-100% - для двигателей с мощностью до 1кВт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Выбор пускозащитной  аппаратуры:

Управление  электроприемниками и защита их аварийных режимов работы осуществляется с помощью аппаратов управления и защиты.

Для пуска и управления электроприемниками выбирают магнитные пускатели. Для защиты от токов короткого замыкания выбирают автоматические выключатели и предохранители. Для защиты от токов перегрузки недопустимой продолжительности выбирают так же автоматические выключатели и тепловые реле.

Правильно выбранные  пусковые и защитные аппараты позволяют  увеличить срок эксплуатации электрооборудования.