Электроснабжение и электрооборудование электромеханического цеха

Министерство сельского  хозяйства

Российской Федерации

ФБГОУ ВПО «Ярославская ГСХА»

 

 

 

кафедра электрификации

 

 

 

 

Курсовая работа

 

 

 

 

тема:

«Электроснабжение и электрооборудование

электромеханического цеха»

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка группы И-51

.

 

Проверил:

преподаватель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ярославль 2012

 

Оглавление

Введение 2

Характеристика  технологического процесса. 2

Краткая характеристика объекта электроснабжения, электрических  нагрузок и применяемого электрооборудования 2

Расчет параметров электросети 2

Расчет электрических  нагрузок и выбор трансформаторов 2

Выбор числа  и мощности питающих трансформаторов  и компенсационного устройства. 2

Основные  параметры подстанций типа КТП-ВЦ 2

Расчет искусственного освещения 2

Ведомость электроприводов  по помещениям. 2

Выбор коммутационных, защитных аппаратов и кабелей 2

Условия выбора автоматического выключателя: 2

Условия выбора питающих линий. 2

Выбор автоматических выключателей 2

Проверка  падения напряжения 2

Короткое  замыкание 2

Заключение 2

 

 

Введение

 

В связи с ускорением научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличилось  благодаря созданию гибких автоматизированных производств.

Энергетической программой предусмотрено создание мощных территориально-производственных комплексов в тех регионах, где  сосредоточены крупные запасы минеральных  и водных ресурсов. Такие комплексы  добывают, перерабатывают, транспортируют энергоресурсы, используя в своей  деятельности различные электроустановки по производству, передаче и распределению  электрической и тепловой электроэнергии. Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которого приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической  энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение  помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др. Существуют технологии, где  электроэнергия является единственным энергоносителем.

Энергетической программой предусматривается дальнейшее развитие энергосберегающей политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на энергосберегающие  технологии производства; совершенствования  энергетического оборудования; реконструкции  устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и  повышение уровня использования  вторичных ресурсов; улучшения структуры  производства, преобразования и использования  энергетических ресурсов.

Современная энергетика характеризуется  нарастающей централизацией производства и распределения электроэнергии. Энергетические системы образуют несколько  крупных энергообъединений.

Объединение региональных ОЭС  в более мощную систему позволило  снизить необходимую генераторную мощность по сравнению с изолированно работающими электростанциями и  осуществлять более оперативное  управление перетоками энергетических мощностей с одной части страны в другую. Для электрической связи  между ОЭС служат сверхдальние линии  электропередач напряжением 330; 500; 750 и 1150 кВ и выше.

Энергетическая политика предусматривает дальнейшее развитие энергосберегающей программы. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие  технологии производства; совершенствования  энергетического оборудования, реконструкции  устаревшего оборудования; сокращения всех видов энергетических потерь и  повышения уровня использования  вторичных энергетических ресурсов. Предусматривается также замещение  органического топлива другими  энергоносителями, в первую очередь  ядерной и гидравлической энергией.

В настоящее время основой  межсистемных энергетических связей являются линии напряжением 500 кВ. Введены  в эксплуатацию линии напряжением 750 кВ, построена линия переменного  тока напряжением 1150кВ. Начато строительство  линии постоянного тока напряжением 1500 кВ протяженностью 2400 км.

Перед энергетикой в ближайшем  будущем стоит задача всемерного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной и др.; развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного  теплоснабжения промышленных городов.

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

В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок:

по производству электроэнергии — электрические станции;

по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии — электрические сети и подстанции;

по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых  нуждах — приемники электроэнергии.

Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различные виды энергии (энергия  топлива, падающей воды, ветра, атомная  и т. д.) с помощью электрических  машин, называемых генераторами, преобразуется  в электрическую энергию.

В зависимости от используемого  вида первичной энергии все существующие станции разделяются на следующие  основные группы: тепловые, гидравлические, атомные, ветряные, приливные и др.

Совокупность электроприёмников  производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединённых с помощью  электрических сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем.

Совокупность электрических  станций, линий электропередачи  подстанций тепловых сетей и приемников, объединенных общим непрерывным  процессом выработки, преобразования, распределения тепловой электрической  энергии, называется энергетической системой.

Электрические сети подразделяются по следующим признакам:

1) Напряжение сети. Сети  могут быть напряжением до 1 кВ  — низковольтными, или низкого  напряжения (НН), и выше 1 кВ высоковольтными,  или высокого напряжения.

2) Род тока. Сети могут  быть постоянного и переменного  тока.

Электрические сети выполняются  в основном по системе трёхфазного  переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация  электроэнергии.

3) Назначение. По характеру  потребителей и от назначения  территории, на которой они находятся,  различают: сети в городах,  сети промышленных предприятий,  сети электрического транспорта, сети в сельской местности. 

Характеристика технологического процесса.

Краткая характеристика объекта  электроснабжения, электрических нагрузок и применяемого электрооборудования

 

Электромеханический цех (ЭМЦ) предназначен для подготовки заготовок  из металла для электрических  машин с последующей обработкой различными способами.

Он является одним из цехов  металлургического завода, выплавляющего  и обрабатывающего металл. ЭМЦ  имеет станочное отделение в  котором установлено штатное  оборудование: слиткообдирочные, токарные, фрезерные, строгальные, анодно-механические станки и др.

В цехе предусмотрены помещения  для цеховой ТП, вентиляторной, инструментальной, для бытовых нужд и пр. ЭМЦ получает ЭСН от подстанции глубокого ввода (ПГВ). Расстояние от ПГВ до цеховой  ТП – 0,5 км., а от ЭНС до ПГВ – 10 км. Напряжение ПГВ – 10кВ.

По категории надежности ЭСН – это потребитель 2 и 3 категории.

Количество рабочих смен – 2.

Грунт в районе цеха –  песок с температурой +25 ⁰С. Каркас здания сооружён из блоков-секций длиной 8м каждый.

Размеры цеха АхВхН=48х30х9 м.

Все помещения двухэтажные  высотой 4 м.

Перечень ЭО ЭМЦ дан  в таблице 1.

Мощность электропотребления (Р_эп) указана для одного электроприёмника.

Расположение основного  ЭО показано на плане.

 

 

Таблица 1. Перечень ЭО шлифовального  цеха

№ на плане	Наименование ЭО	Вариант 1	Примечание
		РЭП, кВт
1	2	3	4
1,21	Краны мостовые	36 кВА	ПВ=25%
2,3,22,23,44,45	Манипуляторы электрические	3,2	-
6,28,48	Точильно-шлифовальные станки	2	-
7,8,26,27,49,50	Настольно-сверлильные станки	2,2	-
9,10,29,30,51,52	Токарные полуавтоматы	10	-
11,12,13,14,53,54,55,56	Токарные станки	13	-
15,16,17,18,19,20,33,34,35,36,37,57,58,59,60,61,62	Слиткообдирочные станки	3	-
24,25	Горизонтально-фрезерные  станки	7	-
31,32	Продольно-строгальные станки	10	-
38,39,40	Анодно-механические станки	75	-
41	Тельфер	5	-
42,43	Вентиляторы	4,5	-

 

Потребителями электроэнергии в ЭМЦ являются небольшие по мощности электроприемники. Большинство приемников электроэнергии рассчитаны на трехфазный переменный ток и напряжение 380 В  промышленной частоты, по надежности электроснабжения относятся к 3 и 2 категории, устанавливаются  стационарно и по площади распределены равномерно.

Микроклимат на участке нормальный, т.е не превышает +30 ^оС, присутствует технологическая пыль, способная нарушить нормальную работу оборудования, но она удаляется системой вентиляции.

По электробезопасности  помещения относятся к зонам  с повышенной опасностью, т.к. имеют  бетонные полы, которые в свою очередь  являются токопроводящими.

 

 

Расчет параметров электросети

Расчет электрических  нагрузок и выбор трансформаторов

 

Создание любого промышленного  объекта начинается с его проектирования. Не простое суммирование установленных (номинальных) мощностей ЭП предприятия, а определение ожидаемых (расчетных) значений электрических нагрузок является первым и основополагающим этапам проектированием  СЭС. Расчетная максимальная мощность, потребляемая электрприемниками предприятия, всегда меньше суммы номинальных  мощностей этих ЭП.

Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удорожанию строительства, перерасходу проводникового материала  и неоправданному увеличению мощности трансформаторов и прочего оборудования. Занижение может привести к уменьшению пропускной способности электросети, к лишним потерям мощности, перегреву  проводов, кабелей и трансформаторов, а следовательно, к сокращению срока  их службы.

Существующие методы определения  расчетных нагрузок основаны на обработке  экспериментальных и практических данных об электрических нагрузках  действующих промышленных предприятий.

Для расчета нагрузок разделим все ЭП цеха на 8 групп.

Для примера рассмотрим расчет одной любой группы.

РП1. К нему подключены два  вентилятора. Р_1,2=4,5 кВт, К_и=0,6, cosφ=0,8, К_р=1,6.

2) Определяем активную  номинальную групповую мощность  приемников, приведенных к длительному  режиму 

 

 

 

3) Определяем активную  среднюю мощность за наиболее  нагруженную смену

 

 

4) Определяем среднюю  реактивную мощность за наиболее  нагруженную смену

 

 

 

5) Определяем расчетную  мощность через К_р

 

 

 

 

6) Определяем общую расчетную  мощность для группы приемников 

 

 

7) Определяем расчетный  ток для группы приемников

 

 

 

Результаты расчетов сведем в таблицу 3.