Электроснабжение электромеханического цеха

 

 

 

 

 

ФГБОУ ВПО «МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.П. ОГАРЁВА»

 

Институт механики и энергетики

 

Кафедра электрификации и автоматизации производства

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

 

по дисциплине «Электроснабжение промышленных предприятий»

 

на тему «Электроснабжение электромеханического цеха (задание 3)»

 

 

 

Автор курсового проекта:	Шаров Дмитрий Александрович
Специальность	Теплотехника и теплоэнергетика
Обозначение курсового проекта	КП-02069964-140106-12-13
Руководитель проекта	Агеев Вадим Александрович

 

 

 

 

 

Саранск

2013

 

ФГБОУ ВПО «МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.П. ОГАРЁВА»

Институт механики и энергетики

 

Кафедра электрификации и автоматизации производства

 

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

1 Студент

 

2 Срок  представления проекта к защите______________________________________

 

3 Исходные  данные для курсового проекта

Электромеханический цех является вспомогательным и выполняет заказы основных цехов предприятия.Он предназначен для выполнения различных операций по обслуживанию, ремонту электротермического и станочного оборудования. Для этой цели в цехе предусмотрены: станочное отделение, сварочный участок,компрессорная, производственные, служебные и бытовые помещения.

Цех получает электроснабжение от собственной цеховой трансформаторной  подстанции (ТП). ТП находится на расстоянии 1,5 км от ГПП предприятия, напряжение- 6 или 10 кВ.От энергосистемы до ГПП – 12 км. Количество рабочих смен – 2. Потребители электроэнергии относятся по надежности и бесперебойности электроснабжения к 2 и 3 категории. Грунт в районе цеха – супесь с температурой 0°С, окружающая среда не агрессивная. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 8 и 6 м каждый. Размеры цеха А´В´Н=48´30´7 м. Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,2 м. Перечень электрооборудования цеха дан в таблице Г.4. Мощность электропотребления указана для одного электроприемника. Расположение основного электрооборудования на плане показано на рисунке Г.4.

 

Таблица Г.4 – Перечень электромеханического цеха

№ на плане	Наименование	Рэп, кВт	Примечание
1	2	3	4
1,2,3,4	Сварочные автоматы	64 кВ∙А	ПВ=60%
5,6,7,8	Вентиляторы	5
9,10	Компрессоры	40
11,12,39,40	Алмазно-расточные станки	3,2

Продолжение таблицы Г.4

1	2	3	4
13,14,15,16	Горизонтально-расточные станки	15
17,19	Продольно-строгальные станки	20
18	Кран-балка	12	ПВ=60%
20	Мостовой кран	60	ПВ=40%
21,22,23,24,25,26	Расточные станки	15
27,28,29	Поперечно-строгальные станки	8,5
30,31,32,33	Радиально-сверлильные станки	7	1-фазные
34,35,36	Вертикально-сверлильные станки	2,5	1-фазные
37,38	Электропечи сопротивления	45
41,42	Заточные станки	2,2	1-фазные
43,44,45,46,47,48,49,50	Токарно-револьверные станки	8,8

 

4 Содержание  курсового проекта 

4.1 Расчет электрических нагрузок

4.2 Расчет элементов системы электроснабжения

4.3 Расчет тока короткого замыкания

 

5 Расчетно-графическая  часть

Лист 1 – План расположения электрооборудования

Лист 2 – Схема электроснабжения механического цеха

 

 

Руководитель проекта   _______________________

 

Задание принял к исполнению _______________________

 

 

Реферат

 

Пояснительная записка содержит 27 листов машинописного текста, 5рисунков, 5 таблиц.

Графическая часть включает в себя 2 листа формата А1.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, НАГРУЗКА, МОЩНОСТЬ, ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ, КОМПЕНСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, АППАРАТ ЗАЩИТЫ, РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ШИНОПРОВОД, ПОТРЕБИТЕЛЬ, УДАРНЫЙ ТОК.

В данном проекте рассчитываются нагрузки цеха, по которым выбирается трансформатор цеховой подстанции. По рассчитанным нагрузкам рассчитывается компенсирующее устройство.

Во второй части курсового проекта рассчитываются внутрицеховые электрические сети и выбирается аппаратура защиты.

В третьей части курсового проекта рассчитывается ток короткого замыкания, выполняется проверка линии СЭС на потерю напряжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

Введение

В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, дробления, преобразования.

Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. СЭС промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др.

Задача электроснабжения промышленного предприятия возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электростанций. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Электрические сети промышленных предприятий в сочетании с источниками и потребителями электроэнергии становятся заводскими электрическими системами, устройство и развитие которых, как подсистем, следует рассматривать в единой связи с развитием всей энергетической системы в целом.

Система электроснабжения промышленных предприятий, состоящая из сетей напряжением до 1 кВ и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества в виде переменного тока, однофазного или трехфазного, при различных частотах и напряжениях, и постоянного тока.

Система электроснабжения предприятия является подсистемой технологической системы производства данного предприятия, которая предъявляет определенные требования к электроснабжению.

Перерывы в электроснабжении могут привести к значительным ущербам для народного хозяйства, а в некоторых случаях к авариям, связанным с человеческими жертвами и выходом из строя дорогостоящего оборудования.

Опыт строительства и освоения новых предприятий, показал, что не только планировка, но и конструкция зданий должна удовлетворять условиям гибкости технологического процесса; требуется, чтобы здания и подсобные помещения позволяли расширить производство без его перерыва, а переход от освоения одного изделия к освоению нового не требовал капитального переустройства. Требования гибкости предъявляются к строительной части предприятий, к технологическому и вспомогательному оборудованию, к системам электроснабжения, водоснабжения и т.д.

Для создания надлежащей СЭС предприятия требуется тщательная совместная работа проектировщиков-технологов, электриков и строителей. Тщательное изучение условий производства позволяет при проектировании избежать перерасхода дефицитных электрооборудования и электроматериалов, а также обеспечить надежное экономичное электроснабжение, отвечающее условиям данного производства.

Основные задачи, решаемые при исследовании, проектировании и эксплуатации СЭС промышленных предприятий, заключаются в оптимизации параметров этих систем путем правильного выбора напряжений, определении электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения; рационального выбора числа и мощности трансформаторов, преобразователей тока и частоты, конструкций промышленных сетей, устройств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения путем правильного построения схемы электроснабжения.

 

 

1 Расчет электрических  нагрузок

1.1 Классификация  помещений

 

Таблица 1.1 – Классификация помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности.

Наименование помещения	Категория			Примечание
	взрывоопасности	пожароопасности	электробезопасности
Вентиляционная	В-IIА	П-IIА	ПО
Бытовка	Д	Д	БПО
Склад	Д	П-IIA	БПО
Сварочное отделение	Г	Г	БПО
Станочное отделение	Д	Д	БПО
Трансформаторная подстанция	Д	Д	ПО
Административное помещение	Д	Д	БПО
Инструментальная	Д	Д	БПО

 

В цехе установленыэлектроприемники 2 и 3 категории надежности. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Поэтому выбирается соответствующий вариант схемы электроснабжения с распределительными пунктами (рис.1.1).

 

Рисунок 1.1 – Цеховая радиальная схема электроснабжения с распределительными пунктами для электроприемников второй категории надежности.

 

1.2 Метод упорядоченных  диаграмм

 

Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников.

;  (1.2.1)

;  (1.2.2)

. (1.2.3)

где Рм – максимальная активная нагрузка, кВт;

Qм – максимальная реактивная нагрузка, квар;

Sм – максимальная полная нагрузка, кВ×А;

Км – коэффициент максимума активной нагрузки;

Км` – коэффициент максимума реактивной нагрузки;

Рсм – средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт;

Qсм – средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт,квар.

;  (1.2.4)

. (1.2.5)

где Ки – коэффициент использования электроприемников;

Рн– номинальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму, без учета резервных электроприемников, кВт;

tgj - коэффициент реактивной мощности;

Км=F(Ки, nэ) определяется по таблицам (графикам), а при их отсутствии может быть вычислен по формуле

, (1.2.6)

где nэ – эффективное число электроприемников;

Ки.ср. – средник коэффициент использования группы электроприемников,

, (1.2.7)

где Рсм.S, Рн.S – суммы активных мощностей за смену и номинальных в группе электроприемников, кВт;

nэ=F(n, m, Ки.ср., Рн) может быть определено по упрощенным вариантам (таблица 1.5.2),

n – фактическое число электроприемников в группе;

m – показатель силовой сборки в группе,

, (1.2.8)

где Рн.нб, Рн.нм – номинальные приведенные к длительному режиму активные мощности электроприемников наибольшего и наименьшего в группе, кВт.

В соответствии с практикой проектирования принимается Км`=1,1 при nэ£10; Км`=1 при nэ>10.

 

Таблица 1.2 – Сводная ведомость нагрузок по цеху.

Наименование РУ и электроприёмников	Нагрузка установленная							Нагрузка средняя за смену						Нагрузка максимальная
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
ШРА 1
Мостовой кран	14,2	1	14,2	0,1	0,5	1,73		1,42	2,5	2,8				1,42	2,5	2,8	4,2
Всего по ШРА 1		1	14,2	0,1	0,5	1,73		1,42	2,5	2,8
ШРА 2
РП 5
Расточные станки	10	6	60	0,14	0,5	1,73		8,4	14,5	16,8	-	-	1,1	8,4	14,5	16,8	25,5
Радиально-сверлильные станки	5	4	30	0,14	0,5	1,73		4,2	7,3	8,4	-	-	1,1	4,2	7,3	8,4	12,7
Электропечи сопротивления	42	2	84	0,8	0,5	1,73		67,2	116,3	134,3	-	-	1,1	67,2	116,3	134,3	203
Алмазно-расточные станки	2,8	2	5,6	0,14	0,5	1,73		0,78	1,35	1,6	-	-	1,1	0,78	1,35	1,6	2,4
Заточные станки	2,5	2	7,5	0,14	0,5	1,73		1,05	1,8	2,1	-	-	1,1	1,05	1,8	2,1	3,2
Всего по РП 5		16	187,1	0,44	0,5	1,73	4,2	81,6	141,3	163,2	9	1,47	1,1	120	155	196	297
РП 6
Поперечно-строгальные станки	7,5	3	22,5	0,14	0,5	1,73		3,15	5,4	6,3	-	-	1	3,15	5,4	6,3	9,5
Вертикально-сверлильные станки	3	3	9	0,14	0,5	1,73		1,26	2,2	2,5	-	-	1	1,26	2,2	2,5	3,8
Токарно-револьверные станки	12,5	8	100	0,17	0,65	1,17		17	19,9	26,2	-	-	1	17	19,9	26,2	40
Всего по РП 6		14	131,5	0,16	0,61	1,3	1,7	21,4	27,5	34,8	-	1,75	1	37,5	27,5	47	71
Всего по ШРА 2		30	318,6	0,32	0,52	1,6	3,36	103	168,8	198	15	1,56	1	161	168,8	233	353
ШРА 3
РП 1
Сварочные автоматы	19,5	4	78	0,2	0,6	1,33		15,6	20,7	26	-	-	-	15,6	20,7	26	39