Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Ноября 2014 в 13:21, курсовая работа
Цель данной курсовой работы - спроектировать и рассчитать основные элементы системы электроснабжения цеха пищевого предприятия.
Для достижения поставленной цели, необходимо выполнить следующие задачи:
1. Рассчитать токи в цепях питания каждого электродвигателя, суммарные токи и сечения проводов кабелей, от двигателей к распределительным пунктам, и от распределительных пунктов (РП1 и РП2) к трансформаторной подстанции.
2. Вычертить на листе А4 план цеха и разместить на нем указанные в задании электродвигатели, трансформатор, два распределительных пункта и кабели, идущие к электродвигателям и от трансформатора к РП.
Федеральное агентство по образованию
Московский государственный университет технологий и
управления
КАФЕДРА «Информационных технологий»
Курсовая работа
по предмету: «Электротехника и электроника»
на тему: «Проектирование и расчет элементов системы
электроснабжения цеха пищевого предприятия»
Выполнил студент III курса
Группы:
Шифр зачётной книжки:
Специальности:
Адрес:
Телефон:
Мамедов Р.А.
Преподаватель: Макеева О.В.
Оценка:____________
Москва 2009 год.
Оглавление
на выполнение курсовой работы
по дисциплине электротехника и электроника
студента 3 курса, спец. 230102
ТРЕБУЕТСЯ: Спроектировать и рассчитать основные элементы системы электроснабжения цеха пищевого предприятия. Для этого необходимо:
1. Рассчитать токи в
цепях питания каждого
2. Вычертить на листе
А4 план цеха и разместить на
нем указанные в задании
3. Рассчитать общее освещение цеха. Выбрать тип светильников для общего освещения рабочих мест. Вычертить на листе А4 схему размещения и подключения светильников к распределительным пунктам.
4. Рассчитать суммарную мощность электроэнергии, потребляемой цехом и выбрать тип трансформатора.
5. Рассчитать мощность
батареи конденсаторов, обеспечивающих
заданную величину
6. Вычертить на листе размером А4 электрическую схему трансформаторной подстанции и распределительных пунктов.
7. Подключить на схеме подстанции необходимые измерительные приборы
8. Определить годовой расход и рассчитать стоимость электроэнергии, потребляемой цехом.
Площадь цеха, s: |
1500 кв. м. |
Типы электродвигателей: |
4А |
Номинальное напряжение трехфазной силовой сети: |
Uном =З80В |
Трансформаторная подстанция: |
Двухкамерная |
Условия окружающей среды: |
Нормальные |
Число рабочих часов в году: |
2000 часов. |
Номера двигателей, установленных в цеху: |
3,7,10,20,29,30,31,36,38,40, 41,45,62,67 |
Коэффициент спроса для электродвигателей: |
Кспр.дв =0,95 |
Коэффициент спроса освещения: |
Кспр.осв.=1 |
Коэффициент мощности после компенсации : |
Соs φэ =0,97 |
Тарифы стоимости электроэнергии: |
Nо=300руб./кВт, Nд=1руб./кВт*ч |
Задание разработал студент
Мамедов Р.А., 1911-230102-07 000500 /Мамедов Р.А./
Утверждаю: Макеева О.В. /Макеева О.В./
Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью, надежностью и требуемым качеством электроэнергии.
В цеховых электрических сетях используется огромное количество проводникового материала и электрической аппаратуры, поэтому выбор схемы питания определяет не только качество и особенности работы электрооборудования, но и технико-экономические показатели всей системы электроснабжения.
Схема электроснабжения не должна быть многоступенчатой и содержать недогруженное оборудование, должен быть использован наиболее простой способ прокладки сети.
Распределительные устройства, как правило располагают вблизи центров нагрузки. Питающие сети должны иметь по возможности, минимальную длину. Каждый участок или отделение цеха питаются от своих распределительных устройств, исключаяпо возможности подключения потребителей устройств или отделений цеха.
В установках с параллельными технологическими потоками рекомендуется схему распределения электроэнергии строить так чтобы аварийное отключение приводило к отключению механизмов относящихся только к одному технологическому потоку.
Понижение напряжения осуществляется с помощью трансформаторной подстанции (ТП). ТП на пищевых предприятиях, имеющих взрывоопасные зоны (элеваторы, мукомольные заводы и др.) должны располагаться в отдельных помещениях, которые могут быть встроенными/пристроенными к основным.
Цель данной курсовой работы - спроектировать и рассчитать основные элементы системы электроснабжения цеха пищевого предприятия.
Для достижения поставленной цели, необходимо выполнить следующие задачи:
1. Рассчитать токи в цепях питания каждого электродвигателя, суммарные токи и сечения проводов кабелей, от двигателей к распределительным пунктам, и от распределительных пунктов (РП1 и РП2) к трансформаторной подстанции.
2. Вычертить на листе А4 план цеха и разместить на нем указанные в задании электродвигатели, трансформатор, два распределительных пункта и кабели, идущие к электродвигателям и от трансформатора к РП.
3. Рассчитать общее освещение цеха. Выбрать тип светильников для общего освещения рабочих мест. Вычертить на листе А4 схему размещения и подключения светильников к распределительным пунктам.
4. Рассчитать суммарную
мощность электроэнергии, потребляемой
цехом и выбрать тип
5. Рассчитать мощность батареи конденсаторов, обеспечивающих заданную величину коэффициента мощности.
6. Вычертить на листе размером А4 электрическую схему трансформаторной подстанции и распределительных пунктов.
7. Подключить на схеме
подстанции необходимые
8. Определить годовой расход и рассчитать стоимость электроэнергии, потребляемой цехом.
Системы электроснабжения современных производственных предприятий должны быть экономичными, надежными, безопасными и удобными в эксплуатации. Должно быть обеспечено надлежащее качество электроэнергии (предельно допустимые значения коэффициента мощности, реактивной мощности (мощности потерь), отклонения переменного напряжения от синусоиды и т. п., которые устанавливаются в соответствии с требованиями энергосистемы). Также система должна быть гибкой, дающей возможность дальнейшего развития без существенного переустройства основных вариантов электросетей на период строительства и эксплуатации. При проектировании электроснабжения важно учесть условия окружающей среды.Должно быть обеспечено минимум сетевых звеньев и ступеней промежуточной трансформации, снижение первоначальных затрат и уменьшение потерь электроэнергии с одновременным повышением надежности и безопасности.
Система электроснабжения в целом выполняется таким образом, чтобы в условиях послеаварийного режима соответствующих переключений и пересоединений она была бы способна, как правило, обеспечить питание нагрузки предприятия (с установленными ограничениями) с учетом использования всех дополнительных источников и возможностей резервирования (перемычки, связи на вторичном напряжении, аварийные источники и т. п.). При этом возможны кратковременные перерывы электроприемниковII категории на время упомянутых переключений и пересоединений, и перерывы питания электроприемниковIII категории на время не более суток.
При решении вопросов резервирования учитывается перегрузочная способность электрооборудования, величина предшествующей нагрузки на другие факторы. Для этой цели коммутационные аппараты выбираются на такие номинальные токи, которые не ограничивают использование перегрузочной способности трансформаторов, кабелей и т.п. Учитывается также степень резервирования в технологической части (резервные насосы, компрессоры с отдельным питанием, а также резервные емкости: бункера, баки, склады сырья и полуфабрикатов и т.п.).
При определении объема резервирования и пропускной способности всей системы электроснабжения в целом нельзя допускать завышения количества электрооборудования и кабелей, и их номинальных токов, сечения и т.п.
Для оптимального решения системы электроснабжения производится технико-экономическое сравнение нескольких вариантов и выбирается наиболее экономичный из них (сравниваются варианты примерно равноценные по надежности и бесперебойности электроснабжения). Все технико-экономические показатели определяются применительно к одинаковому уровню цен и одинаковой достижимости принятых уровней развития техники.
Требования, предъявленные к схемам электроснабжения, весьма многообразны. Они зависят от величины предприятия и потребляемой мощности. На схемы электроснабжения влияют специфические факторы свойственные отдельным промышленным предприятиям в частности наличие зон с агрессивной средой, особых групп электроприемников, требующих повышения надежности питания и др. Эти факторы предъявляют дополнительные требования к системам электроснабжения. На схему электроснабжения оказывают влияние особенности работы отдельных производств, в частности их наиболее ответственных агрегатов, нормальное функционирование которых обеспечивает бесперебойность технологических процессов. Недоучет этих факторов вследствие плохого знания технологии может привести к недостаточному резервированию и к неоправданным затратам на излишнее резервирование.
Система электроснабжения наиболее рациональна и надежна, когда источники высшего напряжения максимально приближены к потребителям, а прием электроэнергии рассредоточивается по нескольким пунктам, благодаря чему сводится к минимуму число сетевых звеньев и ступеней промежуточной трансформации.
Схема электроснабжения строится таким образом, чтобы все ее элементы постоянно находились под нагрузкой («холодный» резерв, т.е. отключенный при нормальном режиме, применяется в исключительных случаях и почти всегда отсутствует). Такое решение наиболее экономично и надежно. Резервирование предусматривается в самой схеме электроснабжения путем перераспределения отключенных нагрузок между оставшимися в работе частями сети с использованием перегрузочной способности электрооборудования и отключением в отдельных случаях неответственных потребителей. Восстановление питания производится автоматически.
Для питания цеховых потребителей, в основном, применяют систему трехфазного переменного тока напряжением 380 В с глухозаземленнойнейтралью цехового трансформатора.
На выбор схемы распределения электроэнергии и ее конструктивное исполнение оказывают влияние следующие факторы: требования к бесперебойности питания, размещение технологического оборудования по площади цеха, условия среды в цехе, размещение трансформаторных подстанций.
Схема электроснабжения должна быть надежна и безопасна, удобна в эксплуатации и экономична, т.е. соответствовать минимуму затрат на ее сооружение.
Схема электроснабжения не должна быть многоступенчатой и содержать недогруженное оборудование, должен быть использован наиболее простой способ прокладки сети. Распределительные устройства, как правило, размещают вблизи центров нагрузок. Питающие сети должны, по возможности, иметь минимальную длину. Каждый участок или отделение цеха питаются от своих распределительных устройств, исключая, по возможности, подключение других отделений или участков цеха.
В установках с параллельными технологическими потоками рекомендуется строить схему распределения так, чтобы аварийное отключение или отключение для ревизии или ремонта одного из элементов (трансформатора, двигателя, распределительного пункта и т. п.) приводило к отключению механизмов, относящихся только к одному технологическому потоку.
В схемах электроснабжения применяют электрооборудование со степенью защиты, соответствующей характеру среды в помещении.
В цеховых сетях различают питающую и распределительную сети. Линии цеховой сети, отходящие от трансформаторной подстанции или вводного устройства, образуют питающую сеть, а линии, подводящие энергию от шинопроводов или распределительных пунктов, непосредственно к электроприемникам – распределительную сеть.
Внутризаводское распределение электроэнергии выполняется по магистральной, радиальной или смешанной схеме в зависимости от территориального размещения нагрузок, их величины, требуемой степени надежности питания. При прочих равных условиях применяются магистральные схемы, как наиболее экономичные. При магистральной схеме питание от подстанций к отдельным узлам нагрузки и мощным приемникам осуществляется по отдельной линии.
Важным является обеспечение питания осветительных и силовых нагрузок в ночной период, в выходные и праздничные по возможности без больших затрат на дополнительные сетевые устройства. Наиболее удачно решается эта задача при однотрансформаторных цеховых подстанциях, которые для взаимного резервирования подстанций обычно связываются между собой перемычками низкого напряжения, рассчитанными на мощность 15 – 30% мощности трансформатора. Это дает возможность отключать часть трансформаторов в период малых нагрузок, что обеспечивает получение экономического эффекта за счет снижения потерь электроэнергии и повышения коэффициента мощности.