Электроснабжение цеха сварки узлов

+

Техническое задание.

Разработать проект электроснабжения цеха сварки узлов.

Исходные данные:

Коэффициент повторного включения ПВ=60%;

Напряжение питания  объекта U=10кВ;

Заданный коэффициент cosφ=0,95

Лист

1

1

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Оглавление

Лист

2

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

1. Введение.

Системой электроснабжения называется совокупность устройств, служащих для передачи, преобразования и распределения электрической энергии. Система электроснабжения промышленного предприятия предназначена для снабжения электроэнергией приёмников, к которым относятся электродвигатели различных производственных механизмов, электрические печи, установки электрической сварки, осветительные, электролизные установки и т.п.

Источниками электроэнергии в основном являются тепловые (ТЭС) или 
гидравлические (ГЭС) электрические станции, электроэнергия на которых вырабатывается синхронными генераторами. Для обеспечения бесперебойности снабжения потребителей, удобства ремонта и более рационального использования электрооборудования, а также в целях экономии топлива, электростанции промышленных районов соединяются между собою высоковольтными линиями в энергетическое кольцо.

Общее энергетическое кольцо оборудовано несколькими распределительными подстанциями РПС. От подстанций энергия  по высоковольтным воздушным или  кабельным линиям поступают на центральные  распределительные подстанции ЦРП  промышленных предприятий, где энергия преобразуется до напряжения 6,10,35 кВ. От трансформатора энергия поступает на шины распределительного устройства РП, оттуда через соответствующий аппаратуру – в цеховой распределительный пункт ЦРП – цеховую подстанцию, где напряжение понижается до необходимого уровня. От шин РП цеха энергия поступает к потребителям.

Системы электроснабжения современных промышленных предприятий 
должны удовлетворять следующим требованиям:

• экономичность и надёжность;
• безопасность и удобство в эксплуатации;
• обеспечение надлежащего качества электроэнергии;
• экономии цветных металлов и электроэнергии;

Лист

3

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

• гибкости системы, дающей возможность дальнейшего развития без 
  существенного переустройства основных вариантов электросетей 
  на период строительства и эксплуатации;
• максимального приближения источников высшего напряжения к 
  электроустановкам потребителей, обеспечивающего минимум сетевых звеньев и ступеней промежуточной трансформации

Система электроснабжения выполняется таким образом, чтобы в условиях послеаварийного режима после соответствующих переключений и пересоединений она была бы способна, как правило, обеспечить питание нагрузки с установленным ограничением и с учётом использования всех дополнительных 
источников и возможностей резервирования.

Цеховые сети промышленных предприятий выполняют на напряжение до 
1 кВ (наиболее распространенным является напряжение 380 В). На выбор схемы и конструктивное исполнение цехов сетей оказывают влияние такие факторы, как степень ответственности приемников электроэнергии, режимы их работы и размещении по территории цеха, номинальные токи и напряжения.

Схемы сетей для внутрицехового распределения электроэнергии должны 
выполняться с учетом обеспечения необходимой степени надежности питания 
электроприемников, наглядности, удобства и безопасности эксплуатации, наименьших потерь электроэнергии и затрат, высокой индустриализации электромонтажных работ. Однако промышленные сети не могут быть экономично и надежно решены без учета источников электроэнергии — трансформаторных подстанций. Поэтому все вопросы, связанные с проектированием подстанций, входят в раздел электроснабжения. Необходимо учитывать также особенности и режим работы той отрасли промышленности, для которой проектируются сети.

Так, для основных цехов  газовой, нефтяной, химической, металлургической промышленности характерно наличие  значительного числа электроприемников  I категории при трехсменном режиме работы без выходных и праздничных дней. В то же время основные цехи машиностроительной, а также легкой

Лист

4

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

промышленности  работают по прерывистому двухсменному графику и для них 
следует сооружать, как правило, одно-трансформаторные подстанции, загруженные по средней нагрузке первой смены до 100 %.

Такие же решения  должны приниматься для цехов, работающих по двух- 
сменному графику, и таких, как ремонтные и другие вспомогательные цехи в 
составе промышленных предприятий, работающих по трехсменному непрерывному графику. Электроприёмники этих цехов, как правило, относятся к III и частично ко II категориям по надежности электроснабжения.

Для ответственных  трехсменных производств с электроприёмниками I 
категории необходимо проектировать цеховые подстанции с таким расчетом, 
чтобы было обеспечено бесперебойное электроснабжение потребителей I категории. Для таких производств характерны двухтрансформаторные подстанции с устройством АВР на стороне низкого напряжения и с загрузкой в нормальном режиме на 75÷80%. Кроме того, во многих цехах перечисленных отраслей имеют место взрыво- и пожароопасные среды, налагающие дополнительные требования надежности при конструировании сетей.

Надежность  электроснабжения – способность  системы электроснабжения 
обеспечить предприятие электроэнергией хорошего качества, без срыва плана 
производства и не допускать аварийных перерывов в электроснабжении.

По обеспечению  надежности электроснабжения электроприемники разделяют на три категории:

I. Электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может по- 
влечь за собой опасность для жизни людей, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса. Электроприемники I категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников питания, перерыв допускается лишь на время автоматического восстановления питания.

II. Электроприемники, перерыв в электроснабжении которых приводит 
к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих мест, механизмов и 
промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного

Лист

5

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

количества  городских и сельских жителей. Рекомендуется  обеспечивать 
электропитанием от двух независимых источников, для них допустимы перерывы на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Допускается питание от одного трансформатора, перерыв в электроснабжении разрешается не более 24 ч.

III. Электроприемники несерийного производства продукции, вспомогательные цехи, коммунально-хозяйственные потребители, сельскохозяйственные заводы. Для этих электроприёмников электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта и замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 24 ч.

Основными группами электроприемников, составляющими суммарную нагрузку объектов, являются светильники всех видов искусственного света, 
электродвигатели производственных механизмов (станки, подъемно-транспортные устройства, компрессоры, вентиляторы, насосы), сварочные установки, печные и силовые трансформаторы, электрические печи, выпрямительные установки и др.

По напряжению электроприемники классифицируют на две группы:

• электроприемники, которые могут получать питание непосредственно от 
  сети 3,6 и 10 кВ. К этой группе относят крупные электродвигатели, мощные печи сопротивления и дуговые печи для плавки черных и цветных металлов, питаемые через собственные трансформаторы;
• электроприемники, питание которых экономически целесообразно на напряжении 380÷660 В.

По роду тока различают электроприемники, работающие:

• от сети переменного тока нормальной промышленной частоты (50 Гц);
• от сети переменного тока повышенной или пониженной частоты;
• от сети постоянного тока.

Лист ст

6

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

По общности технологического процесса электроприемники можно разделить на производственные механизмы, общепромышленные установки, подъемно-транспортное оборудование, преобразовательные установки, электросварочное электрооборудование, электронагревательные и электролизные установки. Общепромышленные установки (вентиляторы, компрессоры, насосы) 
занимают значительное место в системе электроснабжения. Характер работы 
электроприводов указанных механизмов ровный, с продолжительным режимом.

По режиму работы электроприемники делят на три  группы, для которых 
предусматривают три режима работы:

• продолжительный, в котором электрические машины могут работать длительное время, и превышение температуры отдельных частей машины не выходит за установленные пределы;
• кратковременный, при котором рабочий период не настолько длителен, 
  чтобы температуры отдельных частей машины могли достигнуть установившегося значения, период же остановки машины настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей 
  среды;
• повторно-кратковременный, характеризуемый коэффициентом продолжительности включения (%) ПВ = [t_p/(t_p + t_o]·100. В этом режиме рабочие периоды t_p чередуются с периодами пауз t₀, а длительность всего 
  цикла не превышает 10 мин. При этом нагрев не превосходит допустимого, а охлаждение не достигает температуры окружающей среды.

Длительно, с неизменной или маломеняющейся нагрузкой работают электроприводы вентиляторов, насосов, компрессоров, преобразователей, механизмов непрерывного транспорта и т.п. Длительно, но с переменной нагрузкой и кратковременными отключениями, за время которых электродвигатель не успевает охладиться до температуры окружающей среды, а длительность циклов превышает 10 мин, работают электродвигатели, обслуживающие станки холодной обработки металлов и деревообрабатывающие, специальные механизмы литейных цехов, цех сварки узлов

Лист ст

7

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата