Электроснабжение гранитной мастерской

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «АЭЭС»

 

 

 

 

 

 

 

«Электроснабжение гранитной мастерской»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Электроснабжение промышленных предприятий»

 

 

 

Разработал: ст. гр. 10ЗРЭ32

Михейкин В.Г.

Проверил: к.т.н., доцент

Шатова Ю.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пенза 2012.

Задание на курсовой проект по дисциплине

«Электроснабжение промышленных предприятий».

1. Исходные данные  заданы в таблице.

2. В соответствии с  категорией электроснабжения объекта выбрать количество источников питания (силовых трансформаторов).

Распределить нагрузку по РУ. Крупных потребителей, резко  отличающихся по мощности и режиму работы присоединить к шинам НН силовых  трансформаторов.

Составить электрическую схему проектируемого объекта, используя приложение В.3, В.4 [1].

3. Применив метод коэффициента  максимума, рассчитать электрические  нагрузки в соответствии с  распределением по РУ.

Заполнить сводную ведомость  нагрузок (Приложение Б) [1].

Выбрать силовой трансформатор.

4.  Выбрать марки  защитной аппаратуры всех линий. (РПЗ-8 [1]).

Выбрать марки всех линий.

5. Выполнить чертеж  «План расположения и СЭС объекта» (формат А3).

6. Составить расчетную  схему и схему замещения для  расчета токов КЗ.

Рассчитать токи КЗ (РПЗ-9 [1]).

7. Выполнить проверку  элементов СЭС по рассчитанным  токам КЗ (РПЗ-10 [1]).

8. Выполнить чертеж  «Принципиальная однолинейная электрическая  схема электроснабжения объекта» (формат А3).

Литература:

1. В.П. Шеховцов. Расчет  и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового  проектирования. –М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. 214с.

 

РЕФЕРАТ .

 

Пояснительная записка 45 листов, 4 таблицы, 2 рисунка, 2 приложения, 6 источников.

ЦЕН (центр электрических  нагрузок), РП (распределительный пункт), СВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ, ВЕНТИЛЯТОР, ЦКТП (центральная комплектная трансформаторная подстанция), КЛ (кабельная линия), ШИНОПРОВОД, КЗ (короткое замыкание).

Объектом разработки является схема электроснабжения цеха промышленного предприятия.

Цель работы: получить навыки проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий.

В процессе работы проводилась конструкторская проработка системы электроснабжения цеха промышленного предприятия.

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………..5

1 Исходные данные..……………………………………………………….......9

2 Расчетная часть……...………………………………………………………11

2.1 Расчет электрических  нагрузок……………………………………….11

2.2 Выбор схемы электроснабжения …………………………………..…18

2.3 Расчет мощности отделений и цеха………………………………...…19

2.4 Выбор компенсатора реактивной мощности…………………………24

2.5 Выбор трансформатора ТП…………………………………..…...…...25

2.6 Выбор сечений шинопроводов,  кабельных линий и защитных аппаратов………………………………………………………………………..…26

2.7 Расчет токов короткого замыкания………………………….…….....34

Заключение…………………………………………………………..........…..43

Список использованных источников…………………..………..…………..44

Приложение…………………………………………………………….......…41

 

 

 

 

 

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.

Промышленные предприятия  являются основными потребителями электроэнергии, так как расходуют до 67% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии.

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.

СЭС промышленного предприятия  является подсистемой энергосистемы, обеспечивающей комплексное электроснабжение промышленных, транспортных, коммунальных и сельскохозяйственных потребителей данного района. Энергосистема в свою очередь рассматривается как подсистема ЕЭС страны. Система электроснабжения предприятия является подсистемой технологической системы производства данного предприятия, которая предъявляет определенные требования к электроснабжению.

Стоимость электроэнергии, например в машиностроении, составляет только 2-3% себестоимости продукции, в энергоемких отраслях, таких как электролиз, электрометаллургия и др., - 20-35% себестоимости продукции. 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.

Стоимость электрической  части промышленного предприятий  составляет в среднем 7% общей суммы  капиталовложений в промышленность.

Каждое промышленное предприятие находиться в состоянии  непрерывного развития: вводятся новые  производственные площади, повышается использование существующего оборудования или старое оборудование заменяется новым, более производительным и мощным, изменяется технология и т.д. СЭС промышленного предприятия (от ввода до конечных приемников электроэнергии) должна быть гибкой, допускать постоянное развитие технологий, рост мощности предприятия и изменение производственных условий. Это отличает систему распределения электроэнергии на предприятиях от районных энергосистем, где процесс развития также имеет место, однако места потребления электроэнергии и формы её передачи более стабильны.

Для современных предприятий, особенно машиностроительных, характерна динамичность технологического процесса, связанная с непрерывным введением новых методов обработки, нового оборудования, переналадки его, а также непрерывного изменения и  усовершенствования самой модели изделия. Поэтому следует стремиться к созданию предприятия, обладающего достаточной гибкостью, которая позволяет с наименьшими потерями осуществить перестройку производства при изменении программы или модернизации выпускаемых изделий, внедрении новейших технологических процессов и современного оборудования, а также при автоматизации производства.

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.

Как для создания высококачественного  электропривода требуется совместная работа электрика и технолога-конструктора приводимой машины, так и для создания надлежащей СЭС предприятия требуется тщательная совместная работа проектировщиков-технологов, электриков и строителей. Тщательное изучение условий производства позволяет электрику при проектировании избежать перерасхода дефицитных электрооборудования и электроматериалов, а также обеспечить надежное экономичное электроснабжение, отвечающее условиям данного производства.

Основные задачи, решаемые при исследовании, проектировании, 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, средств симметрирования нагрузок и подавления высших гармоник в сетях путем правильного построения схемы электроснабжения. Все эти задачи непрерывно усложняются вследствие роста мощностей электроприемников, появления новых видов использования электроэнергии, новых технологических процессов и т.д.

 

 

 

1 Исходные данные

 

Гранитная мастерская (ГМ) предназначена для оказания ритуальных услуг населению. Она является составной частью комплекса бытового обслуживания.

В ГМ обрабатываются плиты из гранита, мрамора и прессованной крошки, а  так же выполняют гравированные  работы.

Транспортные операции выполняются  подвесными и наземными электротележками.

В мастерской предусмотрены:

1) тхнологические помещения:

- распиловочная, для  пиления камня на плиты требуемых  размеров;

- слесарная, для приведения  инструмента в рабочее состояние;

- граверная, для выполнения  надписей и портретов на камне;

- компрессорные, для  получения сжатого воздуха пневмоинструментом;

2) бытовые помещения:

- бойлерная, для получения  горячей воды от электрокотла;

- душевая, для помывки  рабочего персонала;

- кабинет, для отдыха  и оформления заказов.

Кроме этого есть склад  для хранения готовой продукции.

Электроснабжение (ЭСН) осуществляется от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП), подключенной к городской сети.

По категории надежности ЭСН – это потребитель 3 категории, кроме вентиляторов и ОУ, которые  относятся к 2 категории.

Объект имеет сильную  запыленность. Внутренняя проводка для защиты от пыли и механических повреждений выполняется в трубах.

Количество рабочих  смен – 1. Грунт в районе гранитной  мастерской – суглинок с температурой +8 ºС. ЭО КТП и ГМ имеют общий  заземлитель, выполненный из прутковых  электродов.

Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 4 и 6 м каждый.

Размеры цеха А × В × Н = 24× 14 × 4 м.

Перечень ЭО гранитной мастерской дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Р_ЭП) указана для одного электроприемника.

Таблица 1 - Перечень ЭО гранитной мастерской

№ на плане	Наименование ЭО	РЭП, кВт	Примечание
1	Компрессорная установка	45
2	Компрессор	11
3, 20	Вентиляторы	5
4, 18	Распиловочные станки	12,5
5, 15	Электротали	4,5	ПВ=40%
6	Кран-балка	15	ПВ=25%
7	Электрокотел	3	1-фазные ТЭНы
8, 9	Электронагреватели	1,5	1-фазные
10	Горн электрический	2,5
11, 12	Сварочные агрегаты	45 кВА	ПВ=60%
13	Наждачный станок	2	1-фазные
14, 17	Станок полировальный	8
16	Электроплита	7,5
19	Станок токарный	3
21, 22	Станки гравировальные	1,5	1-фазные