Проектирование электроснабжения дизелестроительного завода

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

КФ ОГУ 14021165. 9 0 13.23 О

 

Лист

№ документа

Дата

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

КФ ОГУ 14021165. 9 0 13.23 О

 

Лист

№ документа

Дата

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

КФ ОГУ 14021165. 9 0 13.23 О

 

Лист

№ документа

Дата

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

КФ ОГУ 14021165. 9 0 13.23 О

 

Лист

№ документа

Дата

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

КФ ОГУ 14021165. 9 0 13.23 О

 

Лист

№ документа

Дата

Содержание

Введение…………………………………………………………………….…....2

1 Общая характеристика предприятия……………………………………...….3

2 Выбор напряжения внутризаводской сети…………………………………..6

3 Определение расчетных электрических нагрузок…………………….…….7

4 Выбор места расположения ГПП и РП……………………………...…..….18

5 Выбор числа и предварительной мощности трансформаторов на ГПП и цеховых подстанциях…………………………………………………………………..22

6 Компенсация реактивной мощности в электрических сетях предприятия………………………………………………………………………………….……24

7 Окончательный выбор и проверка  трансформаторов……………………..28

8 Экономически целесообразный режим работы двухтрансформаторной подстанции…………………………………………………………………..………….33

9 Безопасность жизнедеятельности………………………..………………….35

Список  используемой литературы…………………………………..……..…47

 

Введение

Электроснабжение  современного промышленного предприятия  представляет собой сложный комплекс, состоящий из линий электропередач высокого напряжения, стационарных и передвижных подстанций, распределительных пунктов, средств защиты линий электропередач и трансформаторов при нарушении нормальных режимов работы электроприемников.

На  современных заводах значительно  возросло количество электротехнических установок, увеличилась их номенклатура, в связи с возросшей энерговооруженностью труда повысились требования к бесперебойности питания, качеству обслуживания электроустановок промышленного назначения. Важную роль в обеспечении надежной работы и увеличении эффективности использования электрического и электромеханического оборудования играет его правильная эксплуатация, составными частями которой является, в частности, хранение, монтаж, техническое обслуживание и ремонт. Важным резервом является также правильный выбор оборудования по мощности и уровню использования. По оценкам специалистов это позволяет сэкономить до 20-25 % потребляемой электроэнергии.

Основной  проблемой современных систем промышленного  электроснабжения является оптимизация этих систем. Она включает в себя вопросы и задачи: выбор рационального числа трансформаторов; выбор рациональных напряжений; выбор мощности трансформаторов; выбор аппаратуры, сечение проводов и кабелей по нагреву.

 

1 Общая характеристика предприятия

1.1 Описание техпроцесса

Технологический процесс производства дизеля включает такие стадии производства: заготовительную, обрабатывающую, сборочную и испытательную.

На заготовительной стадии получают заготовки для производства дизеля, такие как: паковки, штамповки, отливки  и т.д. Работы выполняются в литейных цехах, рессорном цехе, арматурном цехе, кузнечно-прессовом цехе, штамповочно-механическом цехе.

На обрабатывающей стадии дизелестроительного  производства объединяются работы, выполняемые в литейных цехах, рессорном цехе, арматурном цехе, кузнечно-прессовом цехе, штамповочно-механическом цехе. Обрабатывающая стадия включает самые разнообразные способы изготовления деталей: обработку резанием, термические, химические методы обработки, сварку, пайку, гальванические и лакокрасочные покрытия.

На сборочной стадии отдельные  детали, узлы за счет имеющихся мест соединения собирают в готовые изделия - дизеля. Процесс сборки осуществляется в ремонтно-механическом цехе. В процессе узловой сборки производятся испытания на специальном стенде, специальными приборами и в лаборатории.

На испытательной стадии производятся контрольно-испытательные операции в лаборатории.

Дизель состоит из большого количества деталей и узлов. Учитывая сложность и трудоемкость выпускаемой продукции, цикл обработки составляет около одного месяца.

Для хранения заготовок, инструмента, дополнительного оборудования, спецодежды, запасных частей, средств индивидуальной защиты используется материальный склад и склад оборудования и запасных частей. Для хранения готовой продукции используется пакгауз. В пожарном депо хранится дополнительное оборудование для пожарной безопасности. Для обеспечения завода водоснабжением на территории завода находятся насосные.

Завод обеспечен необходимым станочным парком, технологическим оборудованием, оснасткой и приспособлениями, мерительным инструментом, технической, технологической, конструкторской и другой документацией. Работники цеха имеют необходимую квалификацию. 

 

 

1.2 Назначение  категорийности и характеристика окружающей среды

В таблице 1 приводим характеристики окружающей среды производственных помещений [1].

В таблице 2 приводим классификацию производственных помещений и цехов по требованиям к надежности электроснабжения [1].

 

Таблица 1  - Характеристика окружающей среды производственных помещений

№ на плане	Наименование  цеха	Класс взрыво- и пожароопасности	Характер  окружающей среды	Примечание
1	Материальный  склад	Безопасная	нормальная
2	Литейный  цех	Безопасная	нормальная
3	Ремонтно-механический цех	Безопасная	Нормальная
4	Склад оборудования и запасных частей	Безопасная	Нормальная
5	Рессорный цех	Безопасная	Нормальная
6	Пакгауз	Безопасная	Нормальная
7	Пожарное  депо	Безопасная	Нормальная
8	Насосная	Безопасная	Нормальная
9	Арматурный  цех	Безопасная	Химически активная среда
10	Кузнечно-прессовый  цех	Безопасная	нормальная
11	Штамповочно-механический цех	Безопасная	нормальная
12	Гараж	Безопасная	нормальная
13	Лаборатории	В-1Б	нормальная	легковоспламеняющая жидкость
14	Заводоуправление	Безопасная	нормальная
15	Столовая	Безопасная	нормальная

 

 

 

Таблица 2 - Характеристика электроприемников по надежности

№ на плане	Наименование  цеха	Категория надежности
1	Материальный  склад	3
2	Литейный  цех	2
3	Ремонтно-механический цех	2
4	Склад оборудования и запасных частей	3
5	Рессорный цех	2
6	Пакгауз	3
7	Пожарное  депо	2
8	Насосная	1
9	Арматурный  цех	2
10	Кузнечно-прессовый  цех	2
11	Штамповочно-механический цех	2
12	Гараж	3
13	Лаборатории	2
14	Заводоуправление	2
15	Столовая	3
	Освещение цехов и территории завода	3

 

 

2 Выбор напряжения внутризаводской сети

2.1 Выбор напряжения питающей сети

Выбор напряжения питающей сети осуществляем по формуле [2]:

_{Принимаем ближайшее значение 35кВ.}

 

2.2 Выбор напряжения распределительной сети

Для питающих и распределительных сетей  необходимо применить напряжение 10 кВ, так как оно является более экономичным по сравнению с напряжением 6 кВ (потери электроэнергии будут меньше). Напряжение 6 кВ допускается применять только в тех случаях, если на предприятии преобладают электроприемники с номинальным напряжением 6 кВ.

 

 

3 Определение расчетных электрических нагрузок

3.1 Определение расчетных электрических нагрузок ремонтно-механического цеха.

Расчет  выполняем по форме Ф 636-92 при этом все приемники цеха группируем по характерным категориям с одинаковыми Ки и tgj.

Определяем  суммарную мощность электроприемников по формуле:

                                       (3.1)

где P_н – номинальняа мощность электроприемника, кВт;

n – количество электроприемников в группе.

Определяем  активную нагрузку за наиболее загруженную смену по формуле:

                                                  _(3.2)

где К_и – коэффициент использования                       

Определяем  реактивную нагрузку за наиболее загруженную смену по формуле:

 

                                               _(3.3)

Рсм и Qсм для станков универсального назначения

Для остальных приемников расчет аналогичен.

Определяем  групповой коэффициент использования  по формуле:

                                                 _(3.4)

Определяем  эффективное число электроприемников по формуле:

                                                 _(3.5)

_{где Pnmax – мощность максимального электроприемника}

Принимаем целое меньшее число nэ = 25.

По [2] находим коэффициент расчетной нагрузки (Кр) в зависимости от Ки = 0,32 и nэ = 25:

Определяем расчетную активную нагрузку по формуле:

                                               _(3.6)

Определяем расчетную реактивную нагрузку. При nэ > 10:

                                                _(3.7)

Определяем полную расчетную мощность по формуле:

                                            _(3.8)

 

Определяем  расчетный ток по формуле:

                                            _(3.9)

.

Результаты  расчетов сводим в таблицу 3.

Расчетную нагрузку (активную и реактивную) силовых  приемников цеха определяем по следующим  формулам:

где Р_н – суммарная установленная мощность всех приемников цеха, котоую принимаем по исходным данным;

К_с – средний коэффициент спроса, принимаемый по [3];

tg φ – соответствующий характерному для приемников данного цеха средневзвешенному значению коэффициента мощности.

Определим мощность отделения №1, материлальный склад:

_{Определям величины нагрузок остальных цехов аналогично, результаты расчетов сводим в таблицу 4.}

3.2 Определение нагрузок низковольтных  электроприемников

Расчетную нагрузку (активную и реактивную) силовых приемников цеха определяем по следующим формулам:

где Р_н – суммарная установленная мощность всех приемников цеха, которую принимаем по исходным данным;

К_с – средний коэффициент спроса, принимаемый по [3];

tgφ – соответствует коэффициенту мощности cosφ, принимаемому по [3].

Определяем  мощность материального склада:

_{Величины  нагрузок остальных цехов определяем аналогично, результаты расчетов сводим в таблицу 4.}

 

 

 

 

Таблица 3 – Определение расчетной нагрузки силовых электроприемников РМЦ

Исходные  данные							Расчетные величины		nэ	Кр	Расчетная мощность			Iр, А
По  заданию				Справочные  данные			Рсм, кВт	Qсм, квар			Pр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА
Наименование ЭП	n,  шт	Номинальная мощность ЭП, кВт		Kи	cosφ	tgφ
		Общая  Рн	Одного  Pнмин÷Рнмах
Станки универсального назначения	34	126	0,6÷11,125	0,12	0,5	1,73	15,12	26,19	25	0,75
Специализированные и агрегатные станки	62	320,58	1,7÷28	0,22	0,65	1,17	70,53	82,46
Вентиляторы	11	56,6	2,8÷10	0,7	0,82	0,7	39,62	27,65
Краны, кран-балки, тельферы	6	48,60	0,85÷36	0,1	0,5	1,73	4,86	8,42
Преобразователи	1	28	28	0,68	0,8	0,75	19,04	14,28
Печи  сопротивления и др. нагревательные устройства	5	174	15÷75	0,55	0,95	0,33	95,7	31,46
Электрическая Сварка	9	206,5	9,5÷47,5	0,3	0,7	1,02	61,95	63,2
Итого	128	960,28		0,32			306,82	253,65			230,11	253,65	342,48	520,34