Диплом Часть 1. Дипломная работа Тема эсн и эо электромеханического цеха Студент Маслов Максим Вячеславович

• Название: Дипломная работа Тема эсн и эо электромеханического цеха Студент Маслов Максим Вячеславович
• Дата: 17.05.2022
• Размер: 1.77 Mb.
• Имя файла: Диплом Часть 1.doc
• Тип: Диплом; #533411
• страница: 3 из 14

Определение категории надежности

В цехе имеются электроприемники I, II и III категории надежности.

Электроприемники I категории – электроприемники, перерыв элек­троснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни лю­дей, значительный материальный ущерб народному хозяйству; повре­ж­дение основного оборудования, массовый брак продукции. Они должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резерви­рующих источников питания. Перерыв их электроснабжения при нару­шении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания (на­сосы, вентиляторы, компрессоры, воздуходувки, технологическое обору­дование предприятий нефтехимической промышленности, некоторые уникальные металлообрабатывающие станки, дуговые печи). Из прием­ников первой категории выделяется «особая» группа, бесперебойная ра­бота которых необходима для безаварийного останова производства с це­лью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреж­дения дорогостоящего основного оборудования (насосы, компрессоры, вентиляторы для химической промышленности, вакуумные электриче­ские печи для выплавки высококачественных сталей, подъемно-транс­портное оборудование). Для электроснабжения особой группы должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электро­снабжения которых приводит к массовому недовыпуску продукции, массо­вым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта. Для них допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для вклю­чения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Электроприемники II категории рекомендуется обес­печивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих ис­точников питания. При наличии централизованного резерва трансформато­ров и возможности замены повредившегося трансформатора за время не бо­лее 1 суток допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей. К элек­троприемникам II категории надежности относится электропривод техноло­гических механизмов, электролизные установки, электросварочное оборудо­вание, печи сопротивления, индукционные печи, подъемно-транспортное оборудование, электроосветительные установки.

Электроприемники III категории – все остальные электроприем­ники, не подходящие под определение I и II категорий. Перерывы элек­троснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента систем электроснабжения не превышают одних суток.

Распределив электроприемники цеха по категориям надежности электроснабжения необходимо выбрать схему электроснабжения цеха. По структуре схемы внутрицеховых электрических сетей могут быть радиальными, магистральными и смешанными. Они применяются при наличии групп сосредо­точенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной средой. Радиальные схемы нашли широкое применение в насосных и компрессорных станциях, на предприятиях нефтехимической промыш­ленности, в литейных и других цехах. Радиальные схемы внутрицеховых сетей выполняют кабелями или изолированными проводами. Они могут быть применены для нагрузок любой категории надежности.

Магистральные схемы целесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределенных относительно равномерно по площади цеха, а также для питания группы электроприемников, принадлежащих одной технологической линии. При магистральных схемах одна питающая магистраль обслуживает несколько распределительных шкафов и крупные электроприемники цеха. Для питания цеховых сетей механических цехов машиностроительных предприятий с поточным производством широкое применение нашла схема БТМ блок трансформатор-магистраль. Магистральный шинопровод присоединяется непосредственно к выводам низкого напряжения трансформатора. Длина магистральных шинопроводов при их номинальной нагрузке и cosφ = 0,7–0,8 не должна превышать: 220 м при номинальном токе 1600 А и 180 м при номинальном токе 2500 А. При питании от магистральных шинопроводов силовых и осветительных нагрузок одновременно, указанная их предельная длина снижается примерно в 2 раза. Наибольшее применение имеют смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории надежности электроснабжения. Такие схемы применяются в прокатных и мартеновских цехах металлургической промышленности, в кузнечных, котельных и механосборочных цехах. От главных питающих магистралей и их ответвлений электроприемники питаются через распределительные шкафы или шинопроводы.

На основании исходных данных составляем табл. 2 с учётом рекомендованных для использования значений Ки, cosφ, tgφ данных в табл. 3. Категория надёжности оборудования определяется по таблице 4.

Перечень ЭО механического цеха серийного производства

Таблица 2

№ на плане	Наименование электроприемников	Рн, кВт	n, шт	Ки	cosφ	tgφ	Категория надежности
трехфазные длительного режима
8–10	Компрессорная установка	28	3	0,65	0,8	0,75	1
11, 12	Станок карусельный	40	2	0,14	0,5	1,73	2
24–29	Печь сопротивления	35	6	0,8	0,95	0,33	2
13, 14, 15	Транспортер роликовый	10	3	0,55	0,75	0,88	1
трехфазный повторно-кратковременного режима
16–23	Тельфер транспорт­ный	5	8	0,3	0,5	1,73	2
однофазный повторно-кратковременного режима
1–5	Трансформаторсва­рочный, ПВ = 40%	28 кВА	5	0,2	0,4	2,29	2
осветительная установка
	Газоразрядные лампы	9–11 Вт/м2		0,85	0,95	0,33	2

Рекомендуемые значения коэффициентов

Таблица 3

Наименование механизмов и аппаратов	Ки	Кс	cosφ	tgφ
Металлорежущие станки крупносерийного производства с нормальным режимом работы (те же)	0,16	0,2	0,6	1,33
Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы (токарные, фрезерные, сверлильные, точильные, карусельные и т. п.)	0,14	0,16	0,5	1,73
Металлорежущие станки с тяжелым режимом работы (штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные, строгальные, фрезерные, карусельные, расточные)	0,17	0,25	0,65	1,17
Переносной электроинструмент	0,06	0,1	0,65	1,17
Вентиляторы, сантехническая вентиляция	0,6	0,7	0,8	0,75
Насосы, компрессоры, дизельгенераторы	0,7	0,8	0,8	0,75
Краны, тельферы	0,1	0,2	0,5	1,73
Сварочные трансформаторы	0,25	0,35	0,35	2,67
Сварочные машины (стыковые и точечные)	0,2	0,6	0,6	1,33
Печи сопротивления, сушильные шкафы, нагреватель	0,75	0,8	0,95	0,33

Определение расчетных нагрузок.

Этап 1. Определение схемы электроснабжения.

Электроприемники разбиваются на группы: трехфазного длитель­ного режима ДР, трехфазного повторно-кратковременного ПКР, одно­фазного повторно-кратковременного ПКР, ОУ – осветительная уста­новка. Выбираются виды распределительных устройств (РУ): ШМА – ма­гистральный шинопровод, РП – распределительный пункт, ЩО – щит ос­вещения. Исходя из понятия первой категории надежности электроснабжения, составляется схема электроснабжения с учетом распределения нагрузки представлена на рис. 1.



Выбирается двухтрансформаторная цеховая подстанция, а между секциями низкого напряжения устанавливается устройство АВР (автома­тическое включение резерва). Поскольку трансформаторы должны быть одинаковые, нагрузка распределяется по секциям примерно одинаково, а поэтому принимаются следующие распределительные устройства: распределительный пункт РП1 для питания электроприемников трехфазного повторно-кратковременного режима работы, щит освещения ЩО – для питания осветительной нагрузки, РП2 для питания приемников однофазного повторно-кратковременного режима (ПКР), магистральные шинопровода ШМА1 и ШМА2 для питания приемников трехфазного длительного режима работы ДР. Такой выбор позволит уравнять нагрузки по секциям и сформировать схему электроснабжения (см. рис. 1).





Распределение нагрузки по секциям приводится в табл. 4.

Таблица 4

Распределяется нагрузка по секциям

Секция 1	Нагрузка приведенная, кВт		Секция 2
РП1			РП2
Тельфер 3,9×8	31,2	42,6	Трансформатор сварочный
	–	3,5	ЩО
ШМА1			ШМА2
Компрессорная установка 28×3	84	56	28×2 Компрессорная установка
Станок карусельный 40×1	40	40	40×1 Станок карусельный
Печь сопротивления 35×3	105	105	35×3 Печь сопротивления
Транспортер 10×1	10	20	10×2 Транспортер
ИТОГО	270,2	267,1	ИТОГО

При расчете нагрузок методом расчетной активной мощности используем табл. 5 «Сводная ведомость нагрузок по цеху». Заполнение отельных строк и колонок табл. 5 производятся следующим образом:

Определяется номинальная мощность электроприемников, приведенная к длительному режиму работы.

Данные расчетов заносятся в колонку 2. Суммарная номинальная мощность, приведенная к длительному режиму и к условной мощности, записывается в колонку 4: