Разработка СЭС участка опытного

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Витебский государственный политехнический колледж»

 

Специальность 2-430103 “Электроснабжение (по отраслям)”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

Тема: «Разработка СЭС участка опытного»

 

Дисциплина «Электроснабжение (по отраслям)»

 

ВГПК 430103.К14.007

 

 

 

 

 

Выполнил:

учащийся группы пто ЭЭ-28

Дудов К.А

Проверил:

Надобенко Л.А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Витебск 2014

 

 

 

Содержание

 

 

 

     Введение

 

 

Современное развитие диктует необходимость совершенствования промышленной электроэнергетики: создания экономичных, надежных систем электроснабжения промышленных предприятий, освещения, автоматизированных систем управления электроприводами и технологическими процессами; внедрения новых комплектных преобразовательных устройств и т.д.

Решение многих задач промышленной электроэнергетики  может быть получено несколькими технологическими средствами. Многовариантность задач систем электроснабжения промышленных предприятий обуславливает проведение технико-экономических расчетов (ТЭР), целью которых является экономическое обоснование выбранного технического решения.

Рационально выполненная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять таким требованиям, как экономичность и надежность качества электроэнергии. При этом должна предусматриваться гибкость системы, обеспечивающая возможность расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта. Нужно по возможности принимать решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.

При построении системы электроснабжения промышленного предприятия необходимо учитывать многочисленные факторы: потребляемая мощность и категория надежности, размещение электрических нагрузок и т.п.

Основные потребители вырабатываемой электроэнергии – промышленные предприятия, на которых электроэнергия должна распределяться и потребляться электроприемниками с высокой экономичностью и надежностью, с соблюдением техники безопасности обслуживания, а также Правил устройства и эксплуатации электроустановок.

Современное электрооборудование и электропривод отдельных установок оснащаются комплектными распределительными устройствами, подстанциями, шинопроводами, токопроводами и системами автоматизированного электропривода. Персонал предприятий и цехов, обслуживающий системы электроснабжения, должен иметь достаточно высокую квалификацию. Поэтому важная роль должна быть отведена вопросам организации и выполнения дипломных проектов как завершающего этапа теоретической и практической подготовки учащихся к их работе на производстве.

Разработка СЭС закалочного цеха производится в связи с применением на производстве современных технологий при закалке изделий

 

 

 

 

 

1 Общая часть

1.1 Краткая характеристика электроснабжения и электрооборудования закалочного цеха

 

Закалочный цех  (ЗЦ) предназначен для обработки коленчатых валов автомобильного двигателя.

В цехе предусмотрены производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения различного назначения.

Основное оборудование размещено в станочном и ремонтно-механическом отделениях.

ЗЦ получает ЭСН от подстанции глубокого ввода (ПГВ) завода, расположенной на расстоянии 8 км от энергосистемы (ЭВС). Напряжение на ПГФ – 6 или 10 кВ. Расстояние от ПГФ до цеха – 0,5 км.

Потребители ЭЭ по бесперебойности ЭСН имеют 2 категорию надежности.

Количество рабочих смен – 3.

Грунт в районе здания цеха – суглинок при +15 оС. Каркас здания сооружен из блоков-секций длинной 8 и 4 м каждый.

Размеры цеха А х В х Р = 48 х 28 х 9 м.

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень ЭО ЗЦ дан в таблице 3.10.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

В цеху расположено 26 единиц электрооборудования, основные параметры которого приведены в таблице 1, которые работают в длительном режиме (ДР)

Таблица 1. Характеристика электрооборудования цеха.

№ на плане	Наименование электрооборудования	Pэп, кВт	Примечание
1	2	3	4
1,15,16	Токарные специальные станки	8,5
2	Алмазно-расточной станок	5,4
3,22,23	Вертикально-фрезерные станки	10
4,9	Наждачные станки	4,5
5,6,17…21	Сверлильные станки	3,5
7,8	Заточные станки	2,5
10…14	Закалочные установки	20
24…27	Вертикально- сверлильные станки	5

Расположение электроприёмников указано на плане размещения.

Электроприёмники питаются от четырёхпроводной трёхфазной сети, частотою 50 Гц. Система выполнена с глухозаземлённой нейтралью трансформатора.

 

1.2 Классификация помещений по пожаро-, взрыво- и электробезопасности

1.2.1 Классификация ЗЦ производилась в соответствии с [4.6].

Классификация помещений ЗЦ по взрыво-, пожаро-, электробезопасности представлена в таблице 2.

 

Таблица 2. Классификация помещений цеха по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

Наименование помещений	Категории			Дополнительные сведения
	взрывоопасности	пожароопасности	электробезопасности
1	2	3	4	5
Ремотно-механическое отделение	В-II-A	П-II-А	ПО	Соблюдение техники безопасности
Закалочная	В-II-A	П-II-А	ПО	Соблюдение техники безопасности
ТП	В-II	П-II-А	ПО	Соблюдение техники безопасности
Щитовая	-	П-II	ПО	Соблюдение техники безопасности
Станочное отделение	В-II-A	П-II-А	ПО	Соблюдение техники безопасности

 

    1.3 Определение категории надёжности ЭСН и выбор схемы ЭСН ЗЦ

1.3.1 Закалочный цех питается от трансформаторной подстанции, которая расположена на территории данного цеха. Электроприёмники относятся ко 2 категории надёжности электроснабжения.

Все электроприёмники работают в режиме неизменной или мало изменяющейся нагрузки. В этом режиме электрическая машина или аппарат могут работать продолжительное время без повышения установившейся температуры отдельных частей выше допустимой.

Основной задачей оборудования, станков, является подготовка заготовок из металла для электрических машин с последующей их обработкой различными способами, питание их производится от сети 0,4 кВ и частотой 50 Гц.

Для повышения пожаро- и вызрывобезопасности, улучшение условий труда рабочих цех имеет вентиляционную.

По технологическим условиям надёжность электроснабжения оборудования ЗЦ относится ко второй категории.

 

Перерыв в электроснабжении возможен только на время, необходимое для включения резервного питания, действиям дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Отсутствие электроснабжения может повлечь за собой массовый простой рабочих механизмов и простой производства.

На территории цеха размещены 3 распределительных пункта (РП).

От РП1 питаются:

Токарные специальные станки (15,16)

Сверлильные станки (17… 21)

Вертикально-фрезерные станки (22,23)

Вертикально- сверлильные станки (24…27)

От РП2 питаются:

Закалочные установки (10…14)

От РП3 питаются:

Токарный специальный станок (1)

Алмазно-расточной станок (2)

Вертикально-фрезерный станок (3)

Наждачные станки (4,9)

Сверлильные станки (5,6)

Заточные станки (7,8)

Питание распределительных пунктов осуществляется кабелем марки АВВГ с прокладкой кабеля по конструкциям стен, питание оборудования производится проводом марки АПВ, прокладка осуществляется в штробах, однотипные электроприёмники с мощностью менее 12 кВт запитываются через модульные колонки, электроприёмники мощностью более 12 кВт запитываются напрямую от РП. На рисунке 1 представлена система электроснабжения цеха механической обработки деталей.

 

Рисунок 1. Схема электроснабжения закалочного цеха

 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Расчетная  часть

2.1 Расчет электрических нагрузок

 

2.1.1 Определение электрических нагрузок ЗЦ производим методом расчетного коэффициента. Данный метод расчета электрических нагрузок является основным. Применять данный метод расчета считается возможным, если известны единичные мощности электроприёмников, их количество, технологическое назначение.

Метод коэффициента расчетной мощности сводится к определению (Pp, Qp, Sp)

расчетных нагрузок группы электроприёмников.                                                    

                                                

 

                                          (2)

 где, Рр – расчетная активная нагрузка, кВт;

        Ки – коэффициент использования;

        Рном – номинальная активная нагрузка, кВт;

        Кр - расчетный коэффициент активной нагрузки (принимается в зависимости от эффективного числа электроприёмников nэ и коэффициент использования Ки)

Зная число элктроприёмников в группе и их номинальную мощность, определяют их общую установленную установленную мощность по формуле.

 

                                                                                                      (3)

  где ni – число i-ых ЭП, шт;

       Руi – приведённая установленная мощность одного i-го ЭП, кВт;

 

Эффективное число электроприёмников определяется по формуле:

 

                                                                                              (4)

 

Групповой коэффициент использования вычисляется по формуле:

 

                                                                                           (5)

 

Определяем средневзвешенное значение cosφ по формуле:

                                                                                    (6)

 

       Определяем средние нагрузки за максимально нагруженную смену:

                                                                                               (7)

                                                         (8)                                  

где: Ки – коэффициент использования, отн.ед;

      tgφ – коэффициент раективной мощности, отн.ед;

Расчетная реактивная мощность определяется по формуле:

 при nэ≤10                                          (9)                       

,  при nэ>10

 

где, Pном – номинальная активная мощность, кВт;

       Qр – коэффициент реактивной мощности;

Полная мощность расчетной нагрузки определяется по формуле:

                                                                                               (10)

Расчетный ток нагрузки определяется по формуле:                                                                          (11)

2.1.2 Пример  расчета электрических нагрузок  покажем на РП2. Согласно распределению  нагрузок по распределительным устройствам заполняется «Сводная ведомость нагрузок». На основании исходных данных заполняются колонки 1-7.

Зная единичные мощности электроприёмников и их количество, определяем номинальные активные групповые мощности и сумму номинальных активных групповых мощностей в группе электроприёмников (поз. 10…14) .

Определяем сменные нагрузки для электропривода в РП2 по формуле (7), (8):

 

 

Аналогичным способом рассчитываем сменные нагрузки на РП1 и РП3.

Определяем эффективное число электроприёмников на РП2 по формуле (4)

 

Эффективное число электроприёмников принимаем равным 1.

     

Определяем расчетные коэффициенты. Определяем средневзвешенное значение cosφ по формуле (7)