Цех его оборудование. 1 часть курсовой. Из всех видов энергий в настоящее время наиболее широко применяется электроэнергия
 Скачать 242.13 Kb.
|
|
Введение Из всех видов энергий в настоящее время наиболее широко применяется электроэнергия. Широкое применение электрической энергиисобъясняется её ценнымиссвойствами, возможностью эффективного преобразования в другие виды энергиис(тепловую, химическую, механическую). Электроэнергию получают на станциях с помощью генераторов. Затем электрическая энергия передаётся через линиисэлектропередачисна распределительные устройства испонизительные подстанции, где трансформируется исраспределяется по потребителям, в которых исиспользуются устройства, преобразующие электрическую энергию в другие виды энергии. В настоящее время преобладают традиционные виды электроэнергии, такие как теплоэлектроцентраль, теплоэлектростанция, гидроэлектростанция. Перспективой для республикисмогло бы послужить сооружение надёжных атомных электростанций исстанций с использованием магнитодинамических генераторов, а так же модернизация подстанций, линий электропередачис(ЛЭП), исповсеместная установка компенсирующих устройств. Практическисна всех крупных машиностроительных предприятиях имеется своя понизительная подстанция, которая осуществляет электроснабжение сетискомплектных трансформаторных подстанций (КТП) предприятий. В свою очередь КТП трансформируют электроэнергию до необходимого напряжения, которым питается силовое исосветительное оборудование цехов. Наиболее крупнымиспотребителямисэлектроэнергиисна предприятиях, являются механические цеха, где установлено мощное силовое оборудование, поэтому для этих цехов необходимо точное проектирование схем электроснабжения исучёт электрической энергии. Широкое внедрение механизациисисавтоматизацииспроизводственных процессов – одна из основ повышения производительностиструда. Автоматизация производственных процессов находит все большее применение на предприятиях, объектах жилищно-общественного строительства. Повсеместное ее использование позволит сократить расходы электроэнергии, а также повысить качество исобъемы выпускаемой продукции. В такой ситуациисвозникает вопрос качественного электроснабжения объектов. Расчет электрических нагрузок – наиболее ответственный расчет, выполняемый приспроектированииссистемы электроснабжения каждого предприятия любой отраслиснародного хозяйства. Результаты расчета истехнического решения, приспроектированииссистемы электроснабжения, в значительной степенисопределяют размеры капитальных вложений в энергетическое строительство исэксплуатацию объекта электроснабжения. Задачей курсового проекта является проектирование электроснабжения цеха металлорежущих станков. Приобретённые навыкисв проектированииссетей электроснабжения цехов исцеховых КТП применённые на практике позволяют повысить эффективность использования энергетических ресурсов, а так же повысить производительность промышленных предприятий. 1. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ЦЕХА 1.1. Выбор схем электроснабжения В проектируемом мною цехе принята четырехпроводная разветвленная сеть напряжением 380/220 В с глухозаземлённой нейтралью, источником которой является вторичная обмотка трансформатора с заземленной нейтралью трехфазного переменного тока, промышленной частотой 50 Гц. Основным достоинством является возможность совместного питания силовых исосветительных нагрузок. В цехе металлорежущих станков принимают радиальную схему электроснабжения. Достоинствамисрадиальных схем являются высокая надежность электроснабжения, удобство эксплуатации, возможность применения простых устройств автоматизации. Однако такие схемы не обладают необходимой гибкостью истребуют значительных затрат на низковольтные щиты ТП исцеховые сети.  Рисунок 1 - Радиальная схема электроснабжения 1.2. Расчёт электрических нагрузок Расчёт электрических нагрузок производится по методу коэффициента расчётной нагрузки. Произведём расчёт для первого силового пункта СП-1. Коэффициент использования, Ки., вычисляют по формуле:  где  - суммарная активная нагрузка по СП-1, кВт[р.3, таблица 2];  - суммарная номинальная мощность электроприёмников по ШРА-1, кВт[р.3, таблица 2]; Групповой коэффициент реактивной мощностис  для группы электроприемников, определяетсяпо формуле: где  - суммарная реактивная нагрузка по СП-1, квар; [р.3, таблица 2]; - суммарная активная нагрузка по СП-1, кВт, [р.3, таблица 2]; Эффективное число электроприёмников, nэф, шт. вычисляют по формуле:  где - суммарная номинальная мощность электроприёмников по СП-1, кВт, [р.3, таблица 2]; -суммарная квадратичная мощность n-приёмников по СП-1, [р.3, таблица]. Коэффициент расчётной нагрузки, Кр=1,86, [8, с.274, таблица П6]; Расчётную активную мощность, Рр, кВт вычисляют по формуле:  где Кр-коэффициент расчётной нагрузки; - суммарная активная нагрузка по СП-1, кВт, [р.3, таблица 2].Рр=1,22· 7,2 = 8,7 Так как эффективное число электроприемников nэ  10, то расчётную реактивную мощность Qр, квар вычисляют по формуле: где  - суммарная реактивная нагрузка по СП-1, квар, [р.3, таблица 2];р= 1,1 · 7,2  = 5,94Полную расчётную мощность Sр, кВА, вычисляют по формуле:  где Рр - активная расчётная мощность, кВт, [р.3, таблица 2];р - реактивная расчётная мощность, кВар, [р.3, таблица 2]  Расчётный ток Iр, А вычисляют по формуле:  где Sр - полная расчётная мощность, кВА, [р.3, таблица 2]; н - номинальное напряжение сети, кВ, [из задания]  Для оставшихся СП илисШРА расчет электрических нагрузок проводят аналогично. Расчет электрических нагрузок по цеху определяем по формуле (1):  Эффективное число электроприёмников, nэф, шт. вычисляют по формуле:  где  - номинальная активная мощность наиболее мощного электроприемника группы, кВт. Коэффициент расчетной мощностисКр.ц определяют исходя из зависимости:   Расчётную активную мощность, Рр.ц., кВт вычисляют по формуле (4):  Так как эффективное число электроприемников nэ>10, то расчётную реактивную мощность Qр.ц., квар вычисляют по формуле:   Полную расчётную мощность Sр.ц., кВА, вычисляют по формуле (6):  Расчётный ток Iр.ц., А вычисляют по формуле (7):  Расчёт электрических нагрузок осветительной сети. Определяют расчетную активную мощность осветительной сетисРр.о, кВт по формуле:  где  - удельная мощность освещения, кВт/м2 (0,006-0,008 кВт/м2);-площадь участка, м2, [из задания] Расчётную реактивную мощность освещения Qр.ос, квар, вычисляют по формуле:  где Рр.ос- активная расчётная мощность освещения, кВт, [р.3, таблица 2]; - коэффициент мощностисдля освещения с лампамисДРЛ, , [р.3, таблица 2] Полную расчётную мощность освещения Sр.ос, кВА, вычисляют по формуле:  где Рр.ос - активная расчётная мощность освещения, кВт, [р.3, таблица 2];р.ос - расчётная реактивная мощность освещения Qр.ос, квар, [р.3, таблица 2]  Расчётный ток освещения  , А, вычисляют по формуле: где Sр.ос - полная расчётная мощность освещения, кВА, [р.3, таблица 2];н - номинальное напряжение сети, кВ, [из задания]  Сумма добавленной мощностисисмощностиспроектируемого цеха с учётом освещения приведена в таблице 2. 1.3. Расчет компенсирующих устройств Суммарную реактивную мощность батареиснизковольтных конденсаторов (БНК), Qнк, квар, вычисляют по формуле:  где  - расчетная реактивная нагрузка с учетом добавленной мощности, квар; наибольшее значение реактивной мощности, которую может передать трансформатор в сеть до 1кВ, квар.Наибольшее значение реактивной мощности, которое может передать трансформатор в сеть до 1 кВ, вычисляют по формуле:  где  - коэффициент загрузки; количество трансформаторов; - активная расчетная мощность с учетом добавленной мощности, кВт; - номинальная мощность трансформатора, кВА.Номинальную мощность трансформатора, кВА, определяют по формуле:   Выбираем силовой трансформатор мощностью  кВ Таблица 3 - Технические характеристикистрансформатора
У данного трансформатора проверяем фактический коэффициент загрузки, β, находящийся в пределах от 0,6 до 0,8. Коэффициент загрузкисβ, определяют по формуле:  где  - активная расчетная мощность, кВт;количество цеховых трансформаторов, шт; - номинальная мощность трансформатора, кВА. Определяют наибольшее значение реактивной мощностиспо формуле (14):  Определяют реактивную нагрузку по формуле (13):  Выбирают батарею низковольтных конденсаторов со стандартной реактивной мощностью. Таблица 4 - Выбор батареиснизковольтных конденсаторов
Конденсаторная установка подключена на прямую, без отключающего устройства испоэтому в обслуживаниисопасна из-за наличия остаточного статического напряжения, для этого определяют разрядное сопротивление. Разрядное сопротивление Rразр., кОм, вычисляют по формуле:  где  - фазное напряжение, кВ; мощность конденсаторной установки, квар. 1.4. Расчет внутрицеховых сетей Так как среда в цехе нормальная, то внутрицеховая сеть выполнена кабелем маркисАВВГ, проложенным в полу. Проводник выбирают по условию:  где  - расчетный ток станка, А; допустимый длительный ток по нагреву.Расчёт показывают на примере токарного станка. На станке установлен двигатель АИР160S6,  = 11 кВт. Расчёты для остальных станков аналогичны.Расчетный ток станка,  , А, определяют по формуле: где  - номинальная мощность двигателя, кВт; номинальное напряжение сети, кВ; - коэффициент полезного действия, доли; - коэффициент мощности. Пусковой ток станка, Iпуск, А, определяют по формуле:  где  - кратность пускового тока; - номинальный ток станка, А. Таблица 5 - Номинальные параметры двигателей
По условию (18) выбирают кабель маркисАВВГ (5х35), Iдоп = 90А  Условие выполняется, следовательно, кабель выбран верно. По условию (18) выбирают кабель, питающий ШРА-1 маркисАВВГ (  с допустимым током Iдоп = 140 А.,7 < 140 Таблица 6 - Выбор питающего кабеля
После выбора кабелей для каждого станка, выбирают распределительные шинопроводы ШРА-1 исШРА-2. Расчётные токисшинопроводов указаны в таблице 2. Для ШРА-1 выбирают шинопровод ШРА-250. Таблица 8 - Технические данные шинопроводов
1.5. Выбор аппаратов защиты испроверка их на электродинамическую стойкость Так как среда в цехе нормальная, то защиту силовых сетей данного цеха выполняют автоматическимисвыключателямисмаркисВА испредохранителямисмаркисПН2. Для токарного станка, с расчётным током,  , равным 14,8 А; пусковым током,  , равным 103,6 А, выбирают автоматический выключатель испредохранитель.Предохранитель выбирают по условию:  где  - номинальный ток предохранителя, А; - расчетный ток станка, А.Расчётный ток расточного станка определяют по формуле:   - пусковой ток двигателя, А;  - коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя. По условию (21) выбирают предохранитель маркисПН2-100, с номинальным током предохранителя 31,5А.  Выбранный предохранитель проверяют на условие соответствия выбранному проводнику по условию:   - ток срабатывания защитного аппарата, А;  - коэффициент защиты; - допустимый ток по нагреву, А. Для защиты шинопровода ШРА1 выбирают автоматический выключатель ВА51-33 с комбинированным расцепителем сериисВА по условию:  где  - расчетный ток, кА; - номинальный ток, кА.  (25)где  - расчётное напряжение, кВ; - номинальное напряжение, кВ. Выбранный аппарат проверяют на электродинамическую стойкость, кА, по условию:  (26)где  - ударный ток короткого замыкания, кА; - допустимый ток динамической стойкости, кА.,8  Таблица 9 - Условия выбора выключателя
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
30,8 <