Электроснабжение механического цеха. курсовая 1 часть. 1. Технологическая часть
 Скачать 44.43 Kb.
|
|
Введение Система электроснабжения представляет собой комплекс источников, а также систем преобразования, распределения и передачи электрической энергии. Сегодня просто невозможно представить нашу жизнь и работу без электричества. Электричество уже давно и очень сильно внедрилось в каждую сферу деятельности и в быт людей. Самой главной особенностью электроэнергии является довольно простое производство, передача и преобразование. В сети присутствуют специальные линии передач, с помощью которых осуществляется соединение подстанций. К ним подходят несколько таких линий. Внутри каждой подстанции происходит преобразование входного напряжения, а также перераспределение потоков электрической энергии между подводящими линиями. Сама структура сети способна меняться динамически для этого используют специальные коммутаторы. Нужно это для того, чтобы при проведении ремонтных работ или возникновении аварийных ситуаций проводить отключение той или иной линии. Если же говорить о качествах таких систем, то на первом месте тут идет надежность. Только после этого – качество, безопасность, стандартизация, экономичность, экологичность и удобство (эргономичность). Первая возможность получения электричества была открыта в 1831 году, когда Майкл Фарадей обнаружил явление электромагнитной индукции. В 1880 Томас Эдисон изобрел свой генератор Эдисона – источник постоянного тока, при помощи которого удалось наладить электроснабжение в больших городах. В 1894 году Тесла начал работу над проектом первой в мире гидроэлектростанции, чтобы обеспечить электричеством город Буффало в 32 км от водопада. Открытие Ниагарской ГЭС состоялось в 1896 году. [3] Интенсивное развитие Российской электроэнергетики в начале ХХ века определялось появлением, а затем и внедрением в промышленность электропривода, зарождением электрического транспорта, ростом освещения в городах. 1.Технологическая часть 1.1 Характеристика проектируемого объекта потребителей электроэнергии. Механический цех является крупным вспомогательным цехом завода тяжёлого машиностроения и выполняет заказы основных цехов. Оборудован цех металлорежущими станками, предназначенными для серийного производства изделий. Оборудование работает в нормальной среде. На участке обдирки заготовок готовят сырье для дальнейшей обработки. В цехе имеются производственные, вспомогательные, бытовые и служебные помещения. Перечень технологического оборудования цеха представлен в таблице 1.1. План расположения оборудования находится на листе № 1 графической части Размеры цеха 40 x 27 x 9м Электроприёмники проектируемого объекта предполагается запитать от цеховой трансформаторной подстанции, которая питает также другие участки цеха. Таблица 1.1 Перечень оборудования механического цеха.
Для привода в действие электроприёмников цеха используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии 4а.Приваодные двигатели должны быть защищены от вредного влияния окружающей среды(попадания в них механического масла, пыли и т.д.) Вентиляционные установки предназначены для вентиляции воздуха в цеховых помещениях. Шлифовальные станки предназначены для обработки поверхностей изделий на окончательном этапе производства. Анодно-механические станки предназначены для анодно-механической обработки токопроводящих материалов любой твердости. Обдирочные станки предназначены для снятия лишнего слоя с металлических заготовок. 1.2 Определение категории электроснабжения. Электроприёмники 1 категории – электроприёмники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение основного дорогостоящего оборудования, массовому браку продукции. Электроприёмники 2 категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Рекомендуется обеспечить их электроэнергией от 2 независимых источников питания. Допускается перерыв в электроснабжении на время включения резервного питания. Допускается питание электроприёмников от 1 трансформатора (не более суток). Электроприемники 3 категории – электроприемники, во вспомогательных цехах. Для электроприемников 3 категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания, при условии, что перерывы в электроснабжении для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения не превышает 1 суток.[1] Установленная мощность электроприемников (ЭП) в цехе: {P=88,5*4+9*10+8*45+6*35+9*18,4+1*5+1*10=1194,6кВт В цехе 2 приемника 1 категории общей мощностью: {Pk1=5+10=15кВт В цехе 22 станков 2 категории общей мощностью: {Pk2=9*10+9*18,4+ 4*88,5=579,6кВт В цехе 14 станков общей мощностью: {Pk3=6*35+8*45=570кВт Произведем расчет процентного соотношения мощности к категориям: Доля приёмников 1 категории: 15:1194,6*100%=1,25% Доля приёмников 2 категории: 579,6:1194,6*100=48,5% Доля электроприёмников 3 категории: 570:1194,6*100%=47,7% В цеху преобладают электроприёмники 2 категории. 2.Расчетно – конструкторская часть 2.1. Выбор рода тока и величины питающего напряжения. Для электромеханического цеха величину питающего напряжения выбираем 380/220В потому, что будет имеется возможность совместного питания силовых и осветительных ЭП мощность 1 ЭП не должна превышать 200–250кВт, допускающих применение коммутирующей аппаратуры на ток 630А. Напряжение 660В не применяем, так как при этом: возникает необходимость разделенного питания силовых и осветительных ЭП нецелесообразность напряжения 660В в машиностроительной, деревообрабатывающей, легкой промышленности и других отраслях, где имеется много мелких рассредоточенных на небольшой территории электроприёмников повышается степень опасности электроустановок. Напряжение не выше 42В (36 или 24) применяется в помещениях с повышенной опасностью, и в особо опасных для стационарного местного освещения и ручных переносных ламп. В цехе применяем напряжение 36В. Напряжение 12В применяется только при особо неблагоприятных условиях в отношении опасности поражения электрическим током. Для питания предприятий малой мощности применяется напряжения 6 и 10кВ. В большинстве случаев напряжение 10кВ более предпочтительно. Выбор питающего напряжения будет произведен в экономической части В системе электроснабжения данного цеха будет применяться трехфазная система тока промышленной частоты (50Гц) [1].
2.2. Расчет электрических нагрузок Расчет электрических нагрузок производим методом упорядоченных диаграмм. Удобнее всего расчет вести табличным способом на любых ступенях электроснабжения. В графу 1 записывается наименование распределительного устройства и подключенных к нему электроприёмников. При этом электроприемники с одинаковыми режимами работы (одинаковые Ки и cos), например для РШ 1в подгруппу объединены все шлифовальные станки. В графе 2 записывается количество электроприемников по подгруппам и в целом. В графе 3 указываются пределы мощностей приведенные к ПВ=1,0 от самого «маленького» в подгруппе до самого «большого»(по установленной мощности) В графе 4 проставляют суммарную установленную мощность всех электроприемников. Графа 5 заполняется только в целом по группе. В ней m= Pном.макс:Pном.мин, где Рном.макс- максимальная номинальная мощность электроприёмника, подключенного РШ1 Рном.мин-минимальная номинальная мощность. При этом, если суммарная мощность одинаковых по мощности «маленьких» электроприёмников меньше 5% от номинальной мощности всей группы , то при определении m и эффективного числа электроприёмников эти электроприёмники могут не учитываться Например, для РШ 1 при  384 кВт.Определяем m= 88,5:10=8,5 В графах 6 и 7 для каждой подгруппы проставляем Kи и cos,определяемые по таблицам, а tg определяем по таблицам тригонометрических функций. При заполнении графы в целом по РШ1 определяем средний Kи для группы: Ки =  = =0,3А средний по группе cos вычисляем с помощью таблиц тригонометрических функций по среднему по группе тангенсу tg=  = =1,2В графе 8 записываем среднюю активную мощность за наиболее загруженную смену Рсм= Ки *Рном Например для первой подгруппы РШ1 имеем Pсм= 0,25*354=88,5кВт В графу 9 записываем среднюю реактивную мощность за наиболее загруженную смену. Qсм = Pсм*tg = 88,5*1,2=106,2квар где Pсм – активная нагрузка за смену кВт; При заполнении граф 8 и 9 в целом по РШ-1 суммируем значения Pсм и Qсм определенные для подгрупп. В графе 10 записываем эффективное число электроприёмников nэ. Оно отличается от действительного числа электроприёмников n тем, что электроприёмники с различными режимами работы (разными Kи) и разной мощностью заменяются электроприёмниками с одинаковой мощностью и одинаковыми режимами работы (Kи – средний по группе). При определении nэ необходимо учитывать следующее: Если m≤ 3, то nэ = n без ЭП малой мощности. Если m> 3 и средний по группе Kи≥ 0,2,то nэ  Так, для РШ-1 находим nэ В тех случаях, когда определенное по этой формуле число nэ > n, следует принимать nэ = n (без «маленьких»). nэ =2*384:88,5=8,6>6, поэтому nэ для РШ-1 = 6. 3. Если m>3 и Kи<0,2, то nэ определяют по таблицам. Для этого находим относительные величины P*=  N=n1:n,где P*- относительная мощность наиболее мощных ЭП.  - Суммарная номинальная мощность наиболее крупных ЭП группы n N*-относительное число наиболее мощных ЭП После определения P* и n*по таблицам определяем nэф* А потом Nэф=nэф* * n После определения n по среднему по группе Kи определяем Kмакс по таблицам и подставляем в графу 11. В графу 12 проставляют максимальную активную мощность. Pмакс =Kмакс*  ,кВт Pмакс =1,88*115,2=216,5кВт Где Kмакс - коэффициент максимума; Pсм – активная нагрузка за смену, кВт; В графу 13 вносят максимальную реактивную мощность Qмакс =Qсм*Kмакс‘,квар где Qсм – реактивная нагрузка за смену, квар; Kмакс‘- коэффициент максимума; Величины Kмакс принимают следующие; А) при Kи≤0,2 и nэ≤100,а также при Kи≥0,2 и nэ<10 имеем K`макс=1,1 Б) во всех остальных случаях K`макс=1 Для РШ -1 Kи>0,2,но nэ<10 поэтому K`макс=1,1 Qмакс=1,1*122,7=134,97квар Максимальные активные и реактивные мощности группы, имеющей 3 и менее электроприёмника ,определяется как сумма и номинальных мощностей. В графы 14 и 15 заносят полную расчетную мощность и расчетный ток Sмакс =  ;кВА,г  де Qсм – максимальная реактивная нагрузка, квар;Pмакс – максимальная активная нагрузка, кВт; Sмакс =  =255,12кВАIмакс = макс:  *0,38=Sмакс:0,66ВIмакс=255,12:0,66=384,54А Таким образом, мы произвели расчет электрических нагрузок для РШ – 1[5] Результаты расчетов записываем в таблицу. Выбор мощности силового трансформатора цеховой подстанции. Конструкция трансформаторной подстанции. В цехе имеются электроприёмники 1,2, и 3 категории поэтому принимаем к установке два силовых трансформатора мощностью по 630Ква | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
+ 
[кВА]
[A]