Курсовой проект (КП) является одним из основных видов учебных занятий и формой контроля учебной работы студентов
 Скачать 7.96 Mb.
|
|
РЕЦЕНЗИЯ Курсовой проект (КП) является одним из основных видов учебных занятий и формой контроля учебной работы студентов. Выполнение КП осуществляется на заключительном этапе изучения МДК 01.03 «Электрическое и электромеханическое оборудование», в ходе которого производится обучение применению полученных знаний и умений при решении комплексных задач, связанных со сферой профессиональной деятельности будущих специалистов. Цели выполнения КП: — систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений по общепрофессиональным и МДК; — формирование умений применять теоретические знания при решении поставленных вопросов; — формирование умений использовать справочную, нормативную и правовую документацию; — получение навыков самостоятельной проектной работы; — освоение методов выбора и обоснования технических решений с учетом экономических и технических требований; — совершенствование навыков графического и текстового оформления результатов проектирования и расчетов. Сроки выполнения определяются учебным планом. Разработка тематики КП производится преподавателями учреждения, рассматривается на цикловой комиссии, утверждается директором ГАОУ СПО НПК. Тема может быть связана с производственной (профессиональной) практикой студента или с непосредственной работой (при заочной форме обучения). КП может стать составной частью (раздела, главой) выпускной квалификационной работы. 1.1 Структура пояснительной записки и графической части курсового проекта Курсовой проект должен состоять из пояснительной записки (объемом 50-60 страниц печатного текста) и комплекта чертежей (графической части), выполненном на одном листе формата А1. Содержание пояснительной записки Введение. 1 Общая часть. 1.1 Краткое описание технологического процесса цеха. 1.2 Краткая характеристика электроприемников цеха. 1.3 Выбор и обоснование схемы электроснабжения цеха. 2 Специальная часть 2.1 Расчет электрических нагрузок цеха. 2.2 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховой подстанции с учетом выбора компенсирующих устройств 0,4 кВ 2.3 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры. 2.4 Выбор марки и сечения токоведущих частей. 2.5 Расчет питающей линии 6-10 кВ. 2.6 Расчет токов короткого замыкания. 2.7 Релейная защита и автоматика на подстанции. 2.8 Организационные и технические мероприятия безопасного проведения работ в электроустановках до 1 кВ. Литература. Приложения. В пояснительной записке должны быть указаны методы расчетов, представлены сами расчеты и описаны принятые технические решения. Если расчеты типовые, следует привести подробный расчет одного элемента, а для остальных элементов расчет свести в таблицу. Графическая часть Графическая часть курсового проекта должна отражать принятые схемные и конструктивные решения и содержать следующий чертеж: Схема электрической сети 0,4 кВ участка цеха. Пояснительная записка и графическая часть должны соответствовать требованиям действующих ГОСТов и ЕСКД. 2. Исходные данные для курсового проектирования Курсовой проект выполняется по вариантам. Номер варианта для каждого студента определяет преподаватель. В приложении А для каждого варианта дается спецификация оборудования участка. В приложении Б представлен план участка цеха в масштабе 1 : 200. Дополнительные исходные данные для четных и нечётных вариантов приведены в таблице 1 Таблица 1 - Дополнительные исходные данные
Остальные недостающие данные студентом принимаются САМОСТОЯТЕЛЬНО. 3. Методические указания для курсового проектирования 3.1 Введение Следует отразить уровень и основные направления развития энергетики на данный момент времени. Целесообразно указать руководящие документы (постановления), которые подтверждают изложенное и действуют в текущий момент. Так же указываются дополнительные данные: удаленность ГПП от энергосистемы, расстояние до ЦТП и т.д. Объём вопроса не должен превышать 1-1,5 листа. 3.2 Краткое описание технологического процесса цеха На основе данных темы создать представление о проектируемом объекте, о его назначении и характере технологического процесса. 3.3 Краткая характеристика электроприёмников цеха В данном вопросе дается характеристика электроприёмников по отделениям и участку цеха по следующим основным признакам: по мощности, напряжению, роду тока, частоте; по режиму работы; по требуемой степени бесперебойности питания и степени резервирования; по технологическому назначению. При проектировании внутрицехового электроснабжения необходимо учитывать некоторые характеристики силовых электроприемников (ЭП): режим работы, коэффициент мощности, количество фаз, род тока. В связи с этим ниже приводятся характеристики отдельных групп силовых ЭП. Для всех ЭП важным показателем является их номинальная мощность. Для электродвигателей номинальные мощности выражаются в киловаттах. Номинальной (установленной) мощностью плавильных электропечей и сварочных установок является мощность питающих их трансформаторов, выраженная в киловольт-амперах (кВА). Это же относится и к трансформаторам преобразовательных и выпрямительных агрегатов. Основной группой промышленных потребителей электроэнергии являются электродвигатели. В установках, не требующих регулирования скорости в процессе работы, применяются электродвигатели переменного тока: асинхронные с короткозамкнутым или с фазным ротором, синхронные. При напряжении до 1 кВ и мощности до 100 кВт экономически целесообразнее применять асинхронные двигатели, а свыше 100 кВт – синхронные; при напряжении 10 кВ и мощности до 630 кВт – асинхронные двигатели, 450 кВт и выше – синхронные. Асинхронные двигатели с фазным ротором применяются в мощных электроприводах с тяжелыми условиями пуска. К общепромышленным установкам относятся вентиляторы, насосы, компрессоры, воздуходувки и т. д. В них применяются асинхронные и синхронные двигатели трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением от 380 В до 10 кВ. Диапазон их мощностей различен – от долей киловатта (электродвигатели задвижек, затворов, насосов подачи смазки и т. п.) до десятков мегаватт (воздуходувки доменных печей, кислородные турбокомпрессоры). Основным агрегатам (насосы, вентиляторы) присущ продолжительный режим работы. Электродвигатели задвижек, затворов и т. п. работают в кратковременном режиме. Их коэффициент мощности находится в пределах 0,8÷0,85. Синхронные двигатели работают в режиме перевозбуждения. Перерыв в электроснабжении чаще всего недопустим и может повлечь за собой опасность для жизни людей, серьезное нарушение технологического процесса или повреждение оборудования. Например, прекращение подачи сжатого воздуха на машиностроительном заводе, где режущий инструмент крепится при помощи пневматических устройств, может вызвать ранения обслуживающего персонала. Последствия отключения насосных установок во время пожара не нуждаются в пояснении, В ряде цехов прекращение питания двигателей вентиляторов может вызвать массовые отравления работающего персонала. В указанных случаях установки следует отнести к потребителям 1-й категории. Некоторые вентиляционные и компрессорные установки относятся ко второй категории. Наиболее многочисленной группой приемников электроэнергии являются металлорежущие станки. Напряжение сети, питающей двигатели станков, 380 или 660 В, частота 50 Гц. На станках, где требуется высокая частота вращения и регулирование скорости, применяют двигатели постоянного тока; в остальных случаях – асинхронные с короткозамкнутым ротором. По надежности электроснабжения станки основных цехов предприятий относят ко II категории, а вспомогательных цехов – к III категории по надежности электроснабжения. К электротехнологическим установкам относятся электронагревательные и электролизные установки, установки электрохимической, электроискровой и ультразвуковой обработки металлов, электросварочное оборудование. Печи сопротивления по способу нагрева подразделяются на печи косвенного и прямого действия. Нагрев материала в печах косвенного действия происходит за счет тепла, выделяемого нагревательными элементами при прохождении по ним электрического тока. Печи косвенного нагрева являются установками напряжением до 1000В и питаются в большинстве случаев от сетей 380В промышленной частоты 50 Гц. Печи выпускаются одно- и трехфазными мощностью от единиц до нескольких тысяч киловатт. Характер нагрузки их ровный, однако, однофазные печи для трехфазных сетей представляют несимметричную нагрузку. Коэффициент мощности для печей прямого действия 0,7÷0,9, для печей косвенного действия – 1,0. Печи сопротивления относятся ко II категории по надежности электроснабжения. Электротехнологические установки, работающие на постоянном или переменном токе частотой, отличной от 50 Гц, питаются от преобразовательных установок, характеристики которых определяются режимом электротехнологической установки. Преобразовательные установки. Для преобразования трехфазного тока в постоянный или трехфазного тока промышленной частоты в трехфазный или однофазный ток пониженной или повышенной частоты на территории промышленного предприятия сооружаются преобразовательные установки. В зависимости от типа преобразователей тока преобразовательные установки делятся на полупроводниковые; установки с ртутными выпрямителями с двигателями-генераторами; с механическими выпрямителями. По своему назначению преобразовательные установки служат для питания двигателей ряда машин и механизмов; электролизных ванн; внутризаводского электрического транспорта; электрофильтров, а также сварочных установок постоянного тока и др. Перерыв в питании электролизных установок не приводит к тяжелым авариям с повреждением основного оборудования и может быть допущен на несколько минут, а в некоторых случаях на несколько часов. Здесь перерыв питания связан в основном с недовыпуском продукции. Электросварочные установки как приемники делятся на установки, работающие на переменном и постоянном токе. Технологически сварка делится на дуговую и контактную, по способу производства работ — на ручную и автоматическую, Электросварочные агрегаты постоянного тока состоят из двигателя переменного тока и сварочного генератора постоянного тока. При такой системе сварочная нагрузка распределяется по трем фазам в питающей сети переменного тока равномерно, но график ее остается переменным. Коэффициент мощности таких установок при номинальном режиме работы составляет 0,7—0,8; при холостом ходе коэффициент мощности снижается до 0,4. Среди сварочных агрегатов постоянного тока имеются и выпрямительные установки. Электросварочные установки переменного тока работают на промышленной частоте переменного тока 50 Гц и представляют собой однофазную нагрузку в виде сварочных трансформаторов для дуговой сварки и сварочных аппаратов контактной сварки. Сварка на переменном токе дает однофазную нагрузку с повторно-кратковременным режимом работы, неравномерной нагрузкой фаз и, как правило, низким коэффициентом мощности (0,3 — 0,35 для дуговой и 0,4 — 0,7 для контактной сварки). Сварочные установки питаются от сетей напряжением 380 — 220 В. С точки зрения надежности питания сварочные установки относятся к приемникам электроэнергии 2-й категории. Подъемно-транспортные устройства работают в повторно-кратковременном режиме. Для этих устройств характерны частые толчки нагрузки. В связи с резкими изменениями нагрузки коэффициент мощности изменяется в значительных пределах (0,3 — 0,8). По бесперебойности питания эти устройства должны быть отнесены (в зависимости от места работы в установки) к потребителям 1-й и 2-й категорий. В подъемно-транспортных устройствах применяется как переменный (50 Гц), так и постоянный ток. В большинстве случаев нагрузку от подъемно-транспортных устройств на стороне переменного тока следует считать симметричной по трем фазам. На кран-балках и тельферах установлены двигатели с короткозамкнутым ротором, а на мостовых кранах – двигатели с фазным ротором. 3.4 Выбор и обоснование схемы электроснабжения участка цеха. В данном разделе необходимо определить основные требования к схемам цеховой электрической сети, дать сравнительную характеристику радиальных и магистральных схем, обосновать принимаемый вариант электрической сети. В учебных целях разработать схему цеховой сети с применением шинопроводов, кабелей и проводов. В схеме предусмотреть установку распределительных шкафов с автоматическими выключателями и предохранителями. Объём вопроса 1,5- 2 листа. Внутрицеховые сети выполняют по радиальной, магистральной или смешанной схемам. На выбор схемы влияют категория потребителей по надежности электроснабжения, взаимное расположение ЭП по площади цеха, их единичная мощность, связанность электроприемников единым технологическим процессом и характеристика окружающей среды. Радиальные схемы применяют в помещениях с любой окружающей средой. Данные схемы характерны тем, что от источника питания (КТП) прокладывают линии, питающие непосредственно ЭП большой мощности или комплектные распределительные устройства (шкафы, пункты, сборки, щиты), от которых по отдельным линиям питаются электроприемники малой и средней мощности. Распределительные устройства следует располагать в центре электрических нагрузок данной группы потребителей (если позволяет окружающая среда) с целью уменьшения длины распределительных линий. Линии, по которым запитываются распределительные устройства, называются питающими и выполняются, как правило, кабелями. Радиальные схемы требуют установки на цеховых подстанциях большого числа коммутационных аппаратов и значительного расхода кабелей. Радиальные схемы следует применять: - для электроснабжения потребителей I категории; - для электроснабжения мощных ЭП, не связанных единым технологическим процессом; - для электроснабжения потребителей, взаимное расположение которых делает нецелесообразным питание их по магистральной схеме; - для питания насосных и компрессорных станций; - во взрывоопасных, пожароопасных и пыльных помещениях, в которых распределительные устройства должны быть вынесены в отдельные помещения с нормальной средой. На рис. 1 приведен пример выполнения радиальной схемы. Наиболее экономичными являются магистральные схемы. Широкое применение получили схемы "блок трансформатор – магистраль" (БТМ) без распределительных устройств на подстанциях. В схемах БТМ целесообразно использование комплектных шинопроводов: в питающей сети – магистральных шинопроводов серии ШМА, в распределительной сети – распределительных шинопроводов серии ШРА. Магистральные схемы с шинопроводами обеспечивают высокую степень надежности электроснабжения. Их основными достоинствами являются универсальность и гибкость, позволяющие производить изменения технологического процесса и перестановку технологического оборудования в цехах без существенного изменения электрических сетей. Магистральные схемы применяют: - для питания электроприемников, связанных единым технологическим процессом, когда прекращение питания одного электроприемника вызывает необходимость прекращения всего технологического процесса; - для питания большого числа мелких электроприемников, не связанных единым технологическим процессом, равномерно распределенных по площади цеха.  Рисунок 1 – Пример радиальной схемы для ЭП различных категорий по надёжности электроснабжения  Рисунок 2 – Пример выполнения магистральной схемы при двухтрансформаторной КТП На рис. 2 приведена схема БТМ для двухтрансформаторной подстанции. Магистральные шинопроводы подключаются к вводным автоматическим выключателям. Непосредственно к трансформатору допускается присоединять некоторые ЭП или освещение для бесперебойного их питания при отключении главной магистрали. Магистральные шинопроводы прокладываются в цехе на высоте 4 ÷ 4,5 метров от пола, распределительные шинопроводы для удобства эксплуатации устанавливаются, как правило, на высоте 2,5 ÷ 3 метров. Учитывая особенности магистральных и радиальных сетей, а также характер производства, условия окружающей среды и другие условия, обычно применяют смешанные схемы силовых электрических сетей. Например, в механических цехах машиностроительной промышленности при системе блока трансформатор — магистраль электроснабжение выполняют магистральным шинопроводом, к которому присоединяют распределительные штепсельные шинопроводы, и от них радиальными линиями осуществляют питание всех электроприемников цеха. В некоторых участках цеха устанавливают распределительные пункты для питания электроприемников, которые присоединяют к ближайшим магистральным или распределительным шинопроводам. В прокатных, кузнечных, литейных и т.п. цехах распределительную сеть подключают к распределительным пунктам. |