Расход электроэнергии

Содержание

 

 

Введение

1.Характеристика цеха

2.Выбор схемы электроснабжения

3.Расчёт электрических нагрузок

4.Выбор числа и мощности трансформаторов КТП, компенсирующего устройства

5.Расчёт сети 0,4 кВ

6.Компановка КТП

7.Расчёт токов короткого замыкания

8.Выбор электрооборудования КРУ 10 кВ

9.Расчёт заземления

 Перечень  ТКП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Расход электроэнергии в производственных процессах является функцией многих переменных. Наибольшую эффективность в энергосбережении на промышленных предприятиях имеют следующие основные направления

1. применение для производственных процессов рациональных видов и параметров энергоносителей (электроэнергии, горячей воды, пара, сжатого воздуха и т.п.);
2. применение энергоэффективных технологий и оборудования;
3. интенсификация производственных процессов;
4. сокращение потерь электроэнергии в электрооборудовании и электрических сетях;

5)улучшение   энергетических   режимов   производственного   и электрического оборудования.

Улучшение энергетических режимов оборудования достигается  рациональной загрузкой технологических агрегатов, выбором энергетически целесообразных режимов работы и графиков нагрузки электрооборудования, линий электропередачи и производственных установок и т.п. Особенно важно поддерживать оптимальные режимы работы для электрических печей и других электроемких электроприемников. Существенное влияние на эффективность использования электроэнергии на промышленных предприятиях имеют рациональное построение СЭС, правильный выбор электрооборудования, а также применение автоматизации учета и контроля электропотребления.

Для планирования мероприятий  по экономии электроэнергии целесообразно составить электрический баланс, являющийся основой для анализа состояния электрического хозяйства, выявления резервов экономии энергоресурсов и установления норм расхода электроэнергии на единицу продукции.

Эффективность применения оптимальных  энергоносителей и их параметров обусловливается тем, что для осуществления технологических процессов могут использоваться разные виды энергоносителей. Например, нагрев обрабатываемых изделий в промышленных печах может осуществляться как с использованием электроэнергии, так и непосредственным сжиганием топлива. Силовые процессы (ковка, штамповка, прессование) могут обеспечиваться не только электрическим, но и пневматическим приводом (сжатым воздухом). Оптимизация видов и параметров энергоносителей на основе технико-экономических расчетов является важным элементом энергосбережения.

Вторичные энергоресурсы (тепло отходящих газов промышленных печей, отработанного пара и конденсата, горячих продуктов и отходов производства и т.п.) во многих случаях целесообразно использовать на нагрев изделий, силовые нужды, а также на выработку электрической энергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика цеха

 

В механическом цехе производится обработка деталей, узлов и корпусов двигателей, изготавливаемых на проектируемом предприятии. Необходимые для этого заготовки, металл и отливки поступают со склада металла, заготовок и прочих материалов в отделение металлообрабатывающих станков.

В цеху находится несколько видов станков для металлообработки:

1.Продольно-строгальный станок - предназначен для обработки методом строгания различных поверхностей с прямолинейными образующими на деталях из черных и цветных металлов, а также некоторых видов пластмасс. 

2.Плоскошлифовальный станок - металлорежущий станок для обработки заготовок абразивным инструментом. Обработка плоских поверхностей с высокой точностью, а также фасонных поверхностей при дополнительном оснащении станка. Шпиндель на высокоточных подшипниках качения. Передачи винт-гайка качения на вертикальном и поперечном перемещениях

3.Зубофрезерный станок - предназначен для выполнения разнообразных фрезерных работ цилиндрическими, торцевыми, концевыми, фасонными и другими фрезами.

4.Расточной станок - предназначен для сверления, растачивания, зенкерования отверстий, обтачивания торцов цилиндрических поверхностей радиальным суппортом планшайбы, фрезерования плоскостей, пазов, уступов и т.д.

5.Токарно-револьверный станок - станок для обработки преимущественно тел вращения путём снятия с них стружки при точении.

6.Вертикально-сверлильный станок - применяется для сверления, рассверливания, зенкерования и нарезки резьб. 

7.Фрезерный станок - станок для обработки резанием при помощи фрезы, наружных и внутренних плоских и фасонных поверхностей, пазов, уступов, поверхностей тел вращения, резьб, зубьев зубчатых колёс и т.п.

8.Универсальный полуавтомат - предназначен для дуговой сварки стальных конструкций толщиной от 0,5 до 7 мм плавящимся электродом.

9.Пресс - предназначены для изготовления из листового материала средних и крупных деталей, требующих вырубки, гибки, формовки, неглубокой вытяжки и других операций холодной штамповки.

Высота помещения  составляет 12 метров, ширина пролётов 12 метров, расстояние между колонами 6 метров. Среднегодовая температура воздуха 14 градусов, уровень шума не более 85 дБ, полы - наливные полимерные, обладают высокими эскплуатационными качествами. По степени пожаро- или взрывоопасности цех относится к категории А-.

Электропроводка проложена по поверхности стен, потолков, ферм и другим строительным элементам здания – открытая, в коробах. Работа ведется в две смены: 6.30 – 15.00 первая смена, 15.00 – 23.30 вторая смена, с перерывом на обед, продолжительностью 30 минут.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Выбор схемы электроснабжения

 

Схемы распределения  электроэнергии могут быть радиальными, магистральными, а также смешанными, сочетающими в себе элементы радиальных и магистральных схем. Смешанные схемы как более экономичные и надёжные, являются наиболее прогрессивным способом цехового распределения электроэнергии. В своём курсовом проекте я выбрал смешанную схему электроснабжения.

При магистральной схеме электроснабжения одна линия — магистраль обслуживает несколько распределительных пунктов или приемников, присоединенных к ней в различных ее точках, при радиальной схеме электроснабжения каждая линия является как бы лучом, соединяющим узел сети (подстанцию, распределительный пункт) с единственным потребителем. В общем комплексе сети эти схемы могут сочетаться.

Так, цеховое распределение может  осуществляться магистралями, каждая из которых питает ряд пунктов, от последних же к приемникам могут отходить радиальные линии.

Радиальная схема, изображенная на рис. 1, а, применяется в тех случаях, когда имеются отдельные узлы достаточно больших по величине сосредоточенных нагрузок, по отношению к которым подстанция занимает более или менее центральное местоположение.

Рис. 1. Схемы распределения электрической  энергии от подстанций к электроприемникам: а — радиальная; б — магистральная с сосредоточенными нагрузками; в — магистральная с распределенной нагрузкой.

При радиальной схеме отдельные  достаточно мощные электроприемники могут получать питания непосредственно от подстанции, а группы менее мощных и близко расположенных друг к другу электроприемников — через посредство распределительных пунктов, устанавливаемых возможно ближе к геометрическому центру нагрузки. Фидеры низкого напряжения присоединяются на подстанциях к главным распределительным щитам через рубильники и предохранители или через максимальные автоматы.

К числу радиальных схем с непосредственным питанием от подстанций относятся все  схемы питания электроприемников высокого напряжения, либо от распределительного устройства высшего напряжения на подстанции, либо непосредственно от понизительного трансформатора, если принята схема «блок трансформатор — электроприемник».

Магистральные схемы электроснабжения применяются в следующих случаях:

а) когда нагрузка имеет сосредоточенный  характер, но отдельные узлы ее оказываются  расположенными в одном и том же направлении по отношению к подстанции и на сравнительно незначительных расстояниях друг от друга, причем абсолютные величины нагрузок отдельных узлов недостаточны для рационального применения радиальной схемы (рис. 1,6);

б) когда нагрузка имеет распределенный характер с той или иной степенью равномерности (рис. 1, в).

При магистральных схемах с сосредоточенными нагрузками присоединение отдельных групп электроприемников, так же как и при радиальных схемах, производится обычно через посредство распределительных пунктов.

Задача правильного размещения распределительных пунктов имеет  особо важное значение. Основные положения, которыми необходимо руководствоваться при этом, сводятся к следующему:

а) протяженность фидеров и магистралей  должна быть минимальной и трасса их должна быть удобной и доступной;

б) должны быть сведены к минимуму и, если возможно, вообще исключены случаи обратного (по отношению к направлению потока электроэнергии) питания электроприемников;

в) распределительные пункты должны размещаться в местах, удобных  для обслуживания, и в то же время  не мешать производственной работе и  не загромождать проходов.

Электроприемники могут присоединяться к распределительным пунктам либо независимо один от другого, либо объединяться в группы — «цепочки» (рис. 2-б). 

Рис. 2 Схемы присоединения электроприемников к распределительным пунктам: а — независимое присоединение; б — присоединение цепочкой.

Соединение в цепочку рекомендуется  для электроприемников небольшой мощности, близко расположенных друг к другу, но значительно удаленных при этом от распределительного пункта, вследствие чего может быть получена значительная экономия в расходе проводов. При этом, однако, не следует допускать соединения в одну цепочку однофазных и трехфазных электроприемников.

Кроме того, по соображениям эксплуатационного  характера не рекомендуется объединять в одну цепочку:

а) более трех электроприемников вообще;

б) электроприемники механизмов различного технологического назначения (например электродвигатели станков с электродвигателями сантехнических агрегатов).

При нагрузках, распределенных вдоль  магистрали, подключение электроприемников к магистралям целесообразно осуществлять непосредственно, а не через распределительные пункты, как это принято в рассмотренных выше схемах.

В соответствии с этим к магистралям  с распределенной нагрузкой предъявляются  следующие два основных требования:

а) прокладка магистралей должна выполняться на возможно меньшей  высоте, но не ниже 2,2 м от пола;

б) конструкция магистралей должна допускать частые ответвления к  электроприемникам, а при прокладке в доступных местах исключать возможность прикосновения к токоведущим частям.

Этим требованиям удовлетворяют  магистрали, выполненные в виде шинопроводов в закрытых металлических коробах.

Магистрали - шинопроводы применяются, как правило, в цехах, где электроприемники располагаются более или менее правильными рядами и где к тому же возможны частые перемещения оборудования. К таким цехам относятся механические, ремонтно-механические, инструментальные и другие цехи, подобные им по характеру размещения оборудования и условиям окружающей среды.

Таблица 1 – области применения схем цехового распределения электроэнергии

схема	Область применения
Радиальная	При наличии  сосредоточённых нагрузок ( крупные электроприёмники), группа мелких электроприёмников), во взрывоопасных ( иногда в пожароопасных ) зонах, в цехах с химически агрессивной средой.
Магистральная	При наличии  нагрузок, распределённых равномерно по площади цеха
Смешанная	При наличии  в цехах участков как с сосредоточенными, так и равномерно распределёнными нагрузками

 

 

 

3.Расчёт электрических нагрузок

 

Расчёт производим методом коэффициента использования. При расчёте этим методом нам необходимо найти  основные величины:

Расчётную активную нагрузку группы электроприёмников ;

Расчётную реактивную мощность нагрузки ;

Полную мощность расчётной нагрузки .

Исходной  информацией для выполнения расчетов является перечень электроприемников с указанием их номинальных мощностей, наименований механизмов или технологических установок. Мощность электроприемников, работающих в ПКР, должна быть приведена к ПВ = 100 %. Для каждого приемника электроэнергии по справочной литературе подбираются средние значения коэффициентов использования и активной мощности. При наличии в справочных таблицах интервальных значений к_и рекомендуется брать большее.

По данному  методу расчетная активная нагрузка группы электроприемников (п > 1) определяется по выражению

                                      (3.1)

Где - коэффициент расчётной нагрузки.

Если величина Р окажется меньше номинальной мощности наиболее мощного электроприемника группы р_{а мах}, следует принимать Р =р_{п мах}.