инструментальный цех. Электроснабжение и электрооборудование инструментального цеха
 Скачать 2.01 Mb.
|
|
КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине Электроснабжение отрасли Тема: Электроснабжение и электрооборудование инструментального цеха ВВЕДЕНИЕ Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Развитие и усложнение структуры систем электроснабжение возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др. Существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем. От надежного и бесперебойного электроснабжения зависит: работа промышленных предприятий любых отраслей, полученная прибыль, зависящая от объемов выпуска продукции, соблюдения условий хранения скоропортящейся продукции, особенно актуально это звучит для предприятий пищевой промышленности Для эффективного функционирования предприятия, схема электроснабжения должна обеспечивать должный уровень надежности и безопасности. Требуемый уровень надежности и безопасности схемы электроснабжения обеспечивается строгим соблюдением при выборе оборудования и элементов защиты, норм и правил изложенных в ПУЭ, CН и Пах и ГОСТ 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ 1.1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЭ Инструментальный цех (ИЦ) предназначен для изготовления и сборки различного измерительного, режущего, вспомогательного инструмента, а также штампов и приспособлений для горячей и холодной штамповки. ИЦ является вспомогательным цехом завода по изготовлению механического оборудования и станков. Цех имеет производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения. Станочный парк размещен в станочном отделении. Электроснабжение цеха осуществляется от собственной цеховой ТП. Здание расположено на расстоянии 1,2 км от заводской главной понизительной подстанции (ГПП), напряжение - 1 кВ. Расстояние ГПП от энергосистемы - 12 км. Количество рабочих смен - 2. Потребители электроэнергии - 2 и 3 категории надежности ЭСН. Грунт в районе цеха - чернозем, с температурой +10 С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый. Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м. Перечень оборудования ИЦ дан в таблице 1.1 Мощность электропотребления (  ) указана для одного электроприемникаРасположение ЭО показано на рисунке 1.1 Таблица 1.1 - Перечень ЭО инструментального цеха
 Рис 1.1 План расположения ЭО инструментального цеха 2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 2.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ Согласно заданию на РГР необходимо провести централизованную компенсацию на стороне вторичного напряжения трансформаторной подстанции. Это предусматривает присоединение конденсаторной батареи к шинам подстанции, что приводит к разгрузке от реактивной мощности только трансформаторов подстанции и питающей ее линии. При этом сети вторичного напряжения не разгружаются от реактивной мощности. Для выбора компенсирующего устройства (КУ) необходимо знать напряжение, расчетную реактивную мощность ркр: тип компенсирующего устройства, Электроприемником называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии. Электроприемники классифицируются по следующим признакам: напряжению (до 1000 В и свыше 1000 В), роду тока (переменного тока промышленной частоты, постоянного и переменного тока частотой, отличной от 50 Гц), его частоте (промышленная 50 Гц. повышенная и пониженная), единичной мощности, надежности электроснабжения, режиму работы (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный), технологическому назначению (общепромышленные установки, производственные механизмы, подъемно-транспортное оборудование, преобразовательные установки, электросварочное оборудование. электронагревательные и электролизные установки), производственным связям, территориальному размещению [4], Характеристика потребителей электрической энергии по режиму работы приведена в табл. 2.1 Таблица 2.1 - Характеристика групп потребителей электроэнергии
.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОМЕЩЕНИЙ Согласно правилам устройств электроустановок (ПУЭ) [6] производственные помещения по условиям окружающей среды делятся на группы: сухие, (нормальные) влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, с химически активной или органической средами. К нормальным помещениям относятся производственные помещения. окружающая среда которых не оказывает вредного воздействия на электрические сети и оборудование. Это бытовые помещения сборочных цехов, административные помещения, инструментальные, кладовые и прочие. А' жарким - относятся помещения с сушилками, обжигательными печами, котельные. В помещениях с химически активной средой содержатся агрессивные пары. газы, жидкости, образующие отложения или плесень, разрушающие изоляцию или токоведущие части оборудования. Производственные помещения и установки по условиям электробезопасности делятся на группы [7]: Взрывоопасные помещения, к ним относятся помещения, наличие электропроводки пли электрооборудования, в среде которых представляет опасность для взрыва. В зависимости от опасности взрыва в соответствии с правилами устройства электроустановок взрывоопасные помещения и установки делятся на категории В-1 и В-П. Категория В-1 включает в себя взрывоопасные помещения с горючими газами и парами, а категория В-П - с горючими волокнами или пылью. Классификация взрывоопасных помещений и требуемая степень защиты электроустановок дана в прим. 1. Камеры вытяжных вентиляторов, обслуживающие взрывоопасные помещения и изолированные от них. относятся к взрывоопасным помещения на один класс ниже. Камеры приточных вентиляторов относятся к не взрывоопасным помещениям. Электрические сети во взрывоопасных зонах всех классов выполняют полихлоридными проводами с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией или с бумажной, резиновой и поливинилхлоридной изоляцией в свинцовой и противахлоридной оболочке. В зонах классов В-1 применяют провода с медными жилами. Шинопроводы во взрывоопасных зонах применять запрещается. Токопроводы к электрическим кранам, тельферам и другим передвижным механизмам, расположенным во взрывоопасных зонах. выполняют полетиленосным гибким кабелем с медными жилами с резиновой изоляцией, в резиновой маслобензиностойкон оболочке, не распространяющей горение. Питающие линии и присоединенные к ним электроприемники защищают от перегрузок и коротких замыканий: .3 ОПРДЕЛЕНИЕ ПОЖАРНОЙ НАДЕЖНОСТИ Пожароопасными - называются помещения, в которых применяются или хранятся горючие вещества. Они делятся на четыре класса: П-1. П-11. П-Па. П-П1. Зона класса П-1 - зона, расположенная в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости, с температурой вспышки выше 61 С. Зона класса П-П - зона, расположенная в помещениях, в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним пределом воспламеняемости более 65 г/м3 горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 С. Зона класса П-Па - зона, расположенная в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества. Зона класса П-Ш зона, расположенная вне помещений, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 "С или твердые горючие вещества. Установка распределительных устройств напряжением до 1 кВ и выше в пожароопасных зонах любого класса не рекомендуется [7]. Допускается на участках, огражденных сетками открытая установка комплектных трансформаторных подстанций (КТО) с трансформаторами сухими или с негорючим заполнением, а также комплектных конденсаторных установок (ККУ) с негорючим заполнением конденсаторов. Кабели и провода в пожароопасных зонах любого класса должны иметь покров и оболочку из материалов, не распространяющих горение. Прокладка незащищенных изолированных проводов с алюминиевыми жилами в пожароопасных зонах любого класса должна производиться в трубах и коробах. Шинопровод допускается применять в пожароопасных зонах классов П-1. П-П. П-Па напряжением не выше 1 кВ, В пожароопасных зонах П-1. П-П все шины должны быть изолированными. В Шинопроводах со степенью зашиты 1Р54 и выше шины допускается не изолировать. В соответствии с противопожарными нормами строительного проектирования промышленных предприятий категории помещений Г. Д относятся к не опасным по взрыву и пожару. К категории Г относятся: литейные и плавильные цехи металлов, сварочные цехи, кузницы, пехи термической обработки металлов, котельные. К категории Д относятся: цехи инструментальные, холодной штамповки и холодного проката металлов, насосные станции для перекачки негорючих жидкостей, цехи текстильной и бумажной промышленности с мокрыми процессами производства, цехи переработки мясных, рыбных и молочных продуктов. По степени опасности поражения человека электрическим током помещения делятся на три класса: без повышенной опасности (БПО) -это те. в которых отсутствует условия, создающие повышенную или особо повышенную опасность. С повышенной опасностью (ПО), которые характеризуются наличием в них одного из условий, создающих повышенную опасность: сырости или токопроводящей пыли; токопроводящих полов: высокой температуры; возможности одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям, технологическим аппаратам, имеющим соединение с землей с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой; особо опасные (ОО). которые характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: сырости или токопроводящей пыли; токопроводящих полов: высокой температуры; возможности одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям, технологическим аппаратам, имеющим соединение с землей с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой; особо опасные (ОО). которые характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: особой сырости: химически активной или органической среды: одновременно двух и более условий повышенной опасности. В химической промышленности к помещениям особо опасным относятся цехи по производству полиэтилена, соляной, серной и азотной кислот: к помещениям с повышенной опасностью - аппаратные цехи. В стекольно - керамической промышленности помещениями с повышенной опасностью являются те, в которых размешены печи плавки стекла и обжига; особо опасными - фацетные цехи. В целлюлозном - бумажной промышленности цехи варки целлюлозы, рольные цеха являются особо опасными. В пищевой промышленности печные цехи хлебозаводов, производственные помещения зерновых элеваторов, печные и обжарочные цехи кондитерских фабрик, аппаратные цехи спиртозаводов относятся к помещениям с повышенной опасностью, а бродильные и моечные цехи пивоваренных, винодельческих производств - к особо опасным помещениям Таблица 2.2 - Классификация помещения
2.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ Электроприемника разбиваются на группы: трехфазного делительного режима ДР. трехфазного повторно-кратковременного ПКР. одно фазного повторно-кратковременного ПКР. ОУ осветительная установка. Выбираются виды распределительных устройств (РУ): ШМА - магистральный винопровод РП - распределительный пункт. ЩО - щит освещения 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 электроприемннков 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. Таблица 2.3 - Распределение нагрузок по секции
Поперечно - строгательные станки Рн = 3×Р (2.1) Рн = 5.5×3=16,5кВт Токарно - револьверные станки Рн = 4,8×4=19,2кВт Одношпиндельные автоматы токарные Рн = 1,8×5=9кВт Токарные автоматы Рн = 4,6×6=27,6кВт Алмазно-расточные станки Рн = 2,8×4=11,2кВт Горизонтально-фрезерные станки Рн = 10×6=60кВт Наждачные станки Рн = 1,5×4=6кВт ПОВТОРНО-КРАТКОВРЕМЕННЫЕ Кран-балки Р = РЭП ×соsf × | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||