Готовый курсач (5). Эсн и эо участка токарного цеха
 Скачать 1.26 Mb.
|
|
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ЛЫСЬВЕНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»  КУРСОВАЯ РАБОТА На тему: «ЭСН и ЭО участка токарного цеха» ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОТРАСЛИ КП.13.02.11.34-18-ЭО.12.18
2021  СОДЕРЖАНИЕ
 ВведениеПервое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. 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. В связи с ускорением научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличилось благодаря созданию гибких автоматизированных производств. Энергетической программой предусмотрено создание мощных территориально-производственных комплексов (ТПК) в тех регионах, где сосредоточены крупные запасы минеральных и водных ресурсов. Такие комплекс добывают, перерабатывают, транспортируют энергоресурсы, используя в своей деятельности различные электроустановки по производству, передаче и распределению электрической и тепловой энергии. Энергетической программой России предусматривается дальнейшее развитие энергосберегающей политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствования энергетического оборудования; реконструкции устаревшего оборудования; сокращения всех видов энергетических потерь и повышения уровня использования вторичных ресурсов; улучшения структуры производства, преобразования и использования энергетических ресурсов. Современная энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и распределения электроэнергии. Энергетические системы образуют несколько крупных энергообъединений. Объединение региональных ОЭС в более мощную систему образовало Единую энергетическую систему (ЕЭС) Российской Федерации. ЕЭС позволило снизить необходимую генераторную мощность по сравнению с изолированно работающими электростанциями и осуществлять более оперативное управление пере токами энергетических мощностей с Востока, где находиться около 80% топливных и гидроресурсов, на Запад страны, так как в европейской части страны размещается 80% всех потребителей энергии. Для электрической связи между ОЭС служат сверхдальние линии электропередач напряжением 330; 500; 750 и 1150 кВ и выше. Энергетическая политика РФ предусматривает дальнейшее развитие энергосберегающей программы. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетического оборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетических ресурсов. Предусматривается также замещение органического топлива другими энергоносителями, в первую очередь ядерной и гидравлической энергией. Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемерного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной и др. Развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов. 1.1 Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭУчасток токарного цеха (УТЦ) предназначен для обеспечения производимой продукции всего цеха. Он является составной частью цеха металлоизделий машиностроительного завода. УТЦ имеет станочное отделение, где размещен станочный пар к, вспомогательные (склады, инструментальная, мастерская и др.) и бытовые (раздевалка, комната отдыха) помещения. Транспортные операции выполняются с помощью кран-балок и наземных электротележек. Участок получает электроснабжение (ЭСН) от цеховой трансформаторной подстанции {ТП) 10/0,4 кВ, расположенной в пристройке цеха металлоизделий. Дополнительная нагрузка ТП: Р = 550 кВт; cos <р = 0,9; Кн = 0,9. Все электроприемники пo безопасности- 2 категории. Количество рабочих смен- 2. Грунт в районе здания- супесь с температурой +8 °С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 и 4 м каждый. Размеры цеха А х В х Н= 48 х 28 х 8 м. Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м Перечень ЭО участка токарного цеха дан в таблице 1.1 Мощность электропотребления (Рэn) указана для одного электроприемника. Расположение основного ЭО показано на плане (рис. 1.1).  Таблица 1.1 Перечень ЭО участка токарного цеха дан в таблице
 Рисунок 1.1 План расположения ЭО участка токарного цеха 1.2 Безопасность Прежде всего на предприятии уделяют безопасности сотрудников, для этого есть специальные требования и критерии, которые обязательно учитываются на них. Одним из критериев безопасности является наличие заземления всех электроустановок. Поэтому все металлические части и корпуса оборудования, оборудование, шинопровода, токопровода, кабеля должны быть заземлены. Так как электрический ток при коротком замыкании, пробое, представляет большую опасность для человека, то есть возникновение пожаров, взрывов, получение удара электрическим током. Взрывоопасные зоны. Класс взрывоопасных зон, в соответствии с которым происходит выбор электрооборудования, определяется технологами совместно с электриками в проектной документации. а) помещения или ограниченные пространства в которых имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси; б) к взрывоопасным относятся ЛВЖ, у которых температура вспышки не превышает 61 ºС, а давление паров при температуре 20ºС составляет менее 100 кПа (около 1 атм.); в) взрывозащищенное электрооборудование - электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды в результате эксплуатации этого электрооборудования. Примечания: 1. Объемы взрывоопасных газов и паровоздушной смесей, а также время образования паровоздушной смеси определяются в соответствии документации и определёнными правилами. Участок токарного цеха (УТЦ) является электробезопасным, так как все электрооборудование заземлено и опасность поражения людей электротоком минимальна, то есть практически отсутствует. 2. Расчётная часть2.1 Категория надёжности электроснабжения и выбор схемы Передача, распределение и потребление электрической энергии на предприятии должно производиться с высокой надёжностью и экономичностью. На предприятии для передачи, распределения электрической энергии используют распределительные подстанции, распределительные щиты, которые необходимо обслуживать электрику, чтобы предприятие работа не прекращало свою работы, так же для передачи и распределения электрической энергии до электроприёмников используют шинопровода, кабели и токопровода. К основным требованиям, предъявляемым к цеховому электроснабжению, являются: экономичность, надёжность, безопасность, удобство эксплуатации, обеспечение надлежащего качества электроэнергии, необходимая гибкость, обеспечивающая возможность расширения при развитии предприятия. Потребители, рассматриваемого цеха, относят ко второй и третьей категории надёжности в электроснабжении, о которых сказано в ПУЭ. Электроприёмники II категории надёжности – это потребители, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Согласно ПУЭ, электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприемников второй категории не более 30 мин. Электроприёмники III категории надёжности – все остальные приёмники электрической энергии, которые не входят в первую и вторую категорию надёжности электроснабжения. У приёмников третьей категории электроснабжения отсутствует резервное питание, поэтому допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприемников третьей категории не более 24 часов подряд, не более 72 часов суммарно в год. К элекроприёмникам ЭСН II категории надёжности в промышленном производстве относят: прокатное цехи, машиностроительные цеха. В данной работе к третьей категории надёжности электроснабжения относят щиты, инструменты рабочего персонала, включаемых в сеть 220 В.  Рисунок 2.1 Схема электроснабжения цеха 2.2 Расчёт электрических нагрузок Определение активной, реактивной, полной мощности электроприёмников на шинопроводах и распределительных установок производится для дальнейшего выбора трансформаторов, шинопроводов, аппаратов защиты, распределения и автоматики. 2.2.1 Определение максимального коэффициента нагрузки: nэ = 1,1, если n > 6 на ШМА или РП nэ = 1, если на n < 6 на ШМА или РП nэ= Км=Км` ШМА1: Км = Км` = 1,1 ШМА2: Км = Км` = 1,1 РП1: Км = Км` = 1 РП2: Км = Км` = 1 2.2.2 Определение активной, реактивной, полной мощности за смену на ШМА1, ШМА2, РП1, РП2:Pн = Pэп * n Pcм = Ки * Pн Qсм = Pcм * tga Scм =  ШМА1: n = 17 nэ = 1,1 Пример – Токарно-револьверные многоцелевые станки 1,2: Рн = 10 * 2 = 20 кВтPcм = 20 * 0,14 = 2,8 кВт Qсм = 2,8 * 1,73 = 4,48 кВар Scм =  = 5,6 кВАПодобно и для других. Итого ШМА1: ΣPн = 10 + 5,2 + 8 + 6,4 + 9,2 + 12,5 = 51,3 кВт ΣPcм = 2,8 + 1,04 + 2,25 + 3,58 + 5,15 + 5,25 = 20,07 кВт ΣQcм = 4,84 + 1,8 + 3,88 + 6,2 + 8,91 + 9,8 = 34,71 кВар ΣScм = 6,15 + 2,29 + 4,91 + 7,88 + 11,32 + 11,54 = 40,1 кВА ШМА2: n = 9 nэ=1,1 Пример – Токарные многоцелевые прутковопатронные модули 22,23: Рн = 18 * 2 = 36 кВт Pcм = 36 * 0,14 = 5,04 кВт Qсм = 5,04 * 1,73 = 8,72 кВар Scм =  = 10,07 кВАИтого ШМА2: ΣPн = 18 + 35 + 11 + 5,2 = 69,2 кВт ΣPcм = 5,04 + 14,7 + 4,62 + 0,52 = 24,88 кВт ΣQcм = 8,72 + 25,43 + 7,99 + 0,9 = 43,04 кВАр ΣScм = 10,07 + 29,37 + 9,23 + 1,04 = 49,72 кВА РП1: n = 2 nэ = 1 Кондиционер 8 (однофазный): Рн = Sн * cosφ * √ПВ = 4,8 * 0,8 * 0,7746 = 2,97 кВт Pcм = Pн * 3 = 2,97 * 3 = 8,92 кВт Qсм = 8,92 * 0,75 = 6,69 кВар Scм =  = 11,15 кВА РП 2:n = 1 nэ = 1 Пример – Строгальный станок 14: Pн = 15 * 1 = 15 кВт Pcм = 15 * 0,14 = 2,1 кВт Qсм = 2,1 * 1,73 = 3,63 кВар Scм =  = 4,2 кВАΣPн = 15 + 7,5 + 3 = 25,5 кВт ΣPcм = 2,1 + 1,05 + 3,49 = 6,64 кВт ΣQcм = 3,63 + 1,82 + 6,03 = 11,48 кВар ΣScм = 4,2 + 2,1 + 6,97 = 13,26 кВА 2.2.3 Определение максимальной активной мощности: Pм = Pcм * Км ШМА1: Пример – Токарно-револьверные многоцелевые станки 1,2: Pм1 = 2,8 * 1,1 = 3,08 кВт Pм = 3,08 + 1,14 + 2,46 + 3,94 + 5,67 + 5,78 = 20,07 кВт ШМА2: Пример – Токарные многоцелевые прутковопатронные модули 22,23: P = 5,04 * 1,1 = 5,54 кВт Pм = 5,54 + 16,17 + 5,08 + 0,57 = 27,37 кВт РП1: P = 8,92 * 1 = 8,92 кВт РП2: Пример – Строгальный станок 14: P = 2,1 * 1 = 2,1 кВт Pм = 2,1 + 1,05 + 3,49 = 6,64 кВт 2.2.4 Определение максимальной реактивной мощности Qм = Qcм * Км` ШМА1: Пример – Токарно-револьверные многоцелевые станки 1,2: Q = 4,84 * 1,1 = 5,33 кВар Qм = 5,33 + 1,98 + 4,26 + 6,82 + 9,8 + 9,99 = 38,19 кВар ШМА2: Пример – Токарные многоцелевые прутковопатронные модули 22,23:Q = 8,72 * 1,1 = 9,59 кВар Qм = 9,59 + 27,97 + 8,79 + 0,99 = 47,35 кВар РП1: Qм = 6,69 * 1 = 6,69 кВар РП2: Пример – Строгальный станок 14: Q = 3,63 * 1 = 3,63 кВар Qм = 3,63 + 1,82 + 6,03 = 11,48 кВар 2.2.5 Определение максимальной полной мощности  ШМА1: Пример – Токарно-револьверные многоцелевые станки 1,2:  Sм = 6,15 + 2,29 + 4,82 + 7,88 + 11,32 + 11,54 = 44,11 кВАШМА2: Пример – Токарные многоцелевые прутковопатронные модули 22,23: S =  = 11,08 кВАSм = 11,08 + 32,31 + 10,15 + 1,14 = 54,69 кВА РП1: Sм = = 11,15 кВАРП2: Пример – Строгальный станок 14: S = = 4,2 кВАSм = 4,2 + 2,1 + 6,97 = 13,26 кВА 2.2.6 Определение максимального тока нагрузки:   Пример ШМА1: Аналогично и для других (таблица 2.2.1) Таблица 2.2.1
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||