проект электроснабжения цеха приготовления щепы и опилок.. Литература исходные данные

• Название: Литература исходные данные
• Дата: 30.03.2023
• Размер: 7.03 Mb.
• Имя файла: проект электроснабжения цеха приготовления щепы и опилок..rtf
• Тип: Литература; #1026372
• страница: 1 из 3

СОДЕРЖАНИЕ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика цеха и потребителей электроэнергии

2. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчёт нагрузок цеха. Разработка графиков

2.2 Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции

2.3 Выбор схемы подстанции и её описание

2.4 Расчёт питающих сетей цеха

2.5 Расчёт токов короткого замыкания

2.6 Выбор оборудования подстанции по режиму короткого замыкания

2.7 Выбор схемы электроснабжения цеха

2.8 Расчёт сетей цеха

2.9 Выбор коммутационной аппаратуры

2.10 Мероприятия по повышению коэффициента мощности

2.11 Расчёт заземляющего устройства

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Разработать проект электроснабжения цеха приготовления щепы и опилок.

1. 
   Спроектировать трансформаторную подстанцию
   

Принять номинальную мощность питающей системы равную S_н.с=40мВА; Х_н.с=0,126

2. 
   К трансформаторной подстанции подходит питающая линия длиной 6 м, выполненная кабелем с медными жилами.
   
3. 
   Средне взвешенный коэффициент мощности cosφ_ср.вз. =0,64
   
4. 
   Предприятие работает в две смены
   
5. 
   По степени надёжности электроснабжения предприятие относится к потребителям III категории.
   

Потребители, установленные на предприятии, имеют следующие технические характеристики:
Таблица 1. Исходные данные и расчетные величины.

Наименование потребителей эл/эн	Рн кВт	Пв %	cosβ	Rc	кол-во и мощ-ть потребителей
1. Рубительные машины	134	100	0,85	0,60	1*100+1*13+1*11
2. Поперечные конвейеры опилок	27,0	100	0,45	0,45	1*10+1*10+1*7
3.Продольные конвейеры опилок	22,5	100	0,50	0,45	1*11+1*7+1*4,5
4.Конвейеры щепы	34,0	100	0,60	0,50	1*22+1*12
5.Конвейеры щепы бункера	60,0	100	0,60	0,50	2*30
6.Сортировочные решета	9,0	100	0,56	0,30	2*45
7.Погрузочные транспортёры	34,0	40	0,70	0,40	2*17
8.Тельферы, краны	32,0	100	0,80	0,35	1*20+2*6
9.Освещение	20,0	100	1,00	0,95	20

Для номинальной работы потребителей спроектировать заземляющий контур по следующему техническому заданию: подстанция установлена в IV климатической зоне, грунт в месте установки подстанции – глина. Заземление выполнить стальным уголком 60*60*6. принять глубину заложения электродов от поверхности земли h=0,5м, длину электрода принять равной l=3м, за горизонтальный заземлитель принять полосу 40*4мм. в качестве естественных заземлителей принять металлические конструкции зданий с сопротивлением с сопротивлением интенсивного заземлителя Re=6.0Ом

ВВЕДЕНИЕ
Основные этапы развития энергетики

Несмотря на большое количество различных видов энергии в системах энергоснабжения наибольшее распространение получила электрическая энергия, так как она легко получается из других видов энергии, передаётся быстро и на большие расстояния с малыми потерями (КПД 95%), а в местах потребления легко преобразуется в другие виды энергии.

Ниже приведённые этапы развития, показывают ярко выраженную тенденцию увеличения потребления электроэнергии:

1913 г. – Выработка электроэнергии составляет 2 млрд кВт/ч

1920 г. – Выработка электроэнергии составляет 0,5 млрд кВт/ч, 8-й Всероссийский съезд советов принимает решение о развитии электрификации России.

1922 г. – Строительство Днепрогэса и линии электропередач (154 кВ) Днепрогэс-Москва

1933 г. – Строительство Свирской ГЭС и ЛЭП длиной 240 км до Ленинграда.

1935 г. – Подведение итогов планов ГОЛРО, выработка электроэнергии превышена в 13 раз

1940 г. – Суммарная установленная мощность электростанций 11 млрд кВт/ч.

1941 – 1945 гг. – Разрушено частично или полностью 85% электростанций.

1951 г. – Бурное развитие энергетики, выработка электроэнергии составляет 92 млрд кВт/ч.

1961 г. – Выработка электроэнергии составляет 292 млрд кВт/ч.

1965 г. – Выработка электроэнергии составляет 507 млрд кВт/ч.

1970 г. – Выработка электроэнергии составляет 740 млрд кВт/ч.

1976 г. – Выработка электроэнергии составляет 1130 млрд кВт/ч.

1981 г. – Выработка электроэнергии составляет 1550 млрд кВт/ч.

1986 г. – Выработка электроэнергии составляет 1840 млрд кВт/ч.

Стремительно растущие объёмы потребляемой электроэнергии заставляют энергетическую программу России ориентироваться на дальнейшее развитие энергосберегающей политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путём перехода на энергосберегающие технологии производства: совершенствование энергетического оборудования сокращение всех видов энергетических потерь и повышение уровня использование вторичны ресурсов, улучшение структуры производства, преобразование и использование энергетических ресурсов.

Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемирного развития и использования возобновлённых источников энергии: солнца, геотермальной, ветровой, приливной и других. Развитие комбинированного теплоснабжения промышленных городов, строительство мощных ГРЭС Экибастуза и Тюмени с использованием угля, нефти и газа; строительство мощных ГЭС на реках Ангара и Енисей, увеличение мощности электростанций и мощности генераторов на станциях; дальнейшее развитие атомной энергетики с устройством абсолютной надёжности; продолжение работ по исследованию и использованию термоядерных реакций.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Характеристика цеха и потребителей электроэнергии
Цех щепы и опилок является вспомогательным цехом лесопильного производства и находится на первом этаже лесопильного цеха. Опилки от рам первого и второго ряда собирают поперечными транспортерами P=27 кВт, и подаются продольным транспортерам P=22,5 кВт, которые перемещают опилки за цех. Отходы производства попадают в рубительные машины P=134 кВт, где перерабатываются в щепу, а конвейеры щепы P=34 кВт, перемещают к бункеру щепы, конвейер бункера щепы P=60 кВт поднимает в верхнюю часть бункера на сортировочные решета P=9 кВт, после чего отсортированная щепа по погрузочному транспортеру P= 34 кВт, поступает в бункер щепы, а затем грузиться в машины. Для ремонта оборудования в цехе предусмотрены тельферы и краны P= 32 кВт. Для нормальной работы освещение P=20 кВт.

2. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчёт нагрузок цеха. Разработка графиков
Расчет электрических нагрузок промышленных предприятий можно проводить четырьмя методами:

1) Метод удельной плотности электрической энергии на единицу продукции.

2) Метод удельной плотности электрических нагрузок на квадратный метр площади.

3) Метод коэффициента спроса.

4) Метод упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума).

В нашем курсовом проекте расчет нагрузок цеха производим методом коэффициента спроса, ведётся по формуле:
(1)
где - максимальная мощность, кВт.

- номинальная мощность, кВт.

- коэффициент спроса.

У двигателей работающих в длительном режиме работы номинальная мощность определяется по формуле
(2)
где - паспортная мощность, кВт

Для двигателей работающих в повторно кратковременном режиме работы мощности пересчитываются на длительный режим по формуле:
(3)
где ПВ – продолжительность включения.

Максимальную мощность для всех потребителей рассчитываем по формуле (1)

Для удобства расчетов все исходные данные и расчетные величины внесём в таблицу.
Таблица 1. Исходные данные и расчетные величины.

Наименование потребителей	кВт	ПВ %	кВт	cos φ		кВт
1. Рубильные машины.	134	100	134	0,85	0,6	80,4
2.Поперечные конвейеры.	27	100	27	0,45	0,45	12,15
3.Продольные конвейеры опилок.	22,5	100	22,5	0,5	0,45	10,13
4. Конвейеры щепы.	34	100	34	0,6	0,5	17
5. Конвейеры щепы бункера.	60	100	60	0,6	0,5	30
6. Сортировочные транспортеры	9	100	9	0,56	0,3	2,7
7. Погрузочные транспортеры	34	100	34	0,7	0,4	13,6
8. Тельферы, краны	50	40	32	0,8	0,35	11,2
9. Освещение	20	100	20	1	0,95	19

С учётом сменности цеха определяем график нагрузки предприятия. Начало работы предприятия в 8 часов, перерыв на обед с 12 до 14 и с 20 до 22 часов. Предприятие работает в 2 смены, в течении года – 265 дней. для построения графиков электрических нагрузок, разобьём нагрузки по часам и внесём в таблицу.

Таблица 2. Распределение нагрузок по часам.

Наименование потребителей	0-2	2-4	4-6	6-8	8-10	10-12	12-14	14-16	16-18	18-20	20-22	22-24
Рубильные машины.					28,1	80,4	40,2	64,3	32,2	80,4	40,2	80,4
Поперечные конвейеры.					4,3	12,2	6,1	9,8	4,9	12,2	6,1	12,2
Продольные конвейеры опилок.					9,5	10,1	5,1	8,1	4	10,1	5,1	10,1
Конвейеры щепы.					6	17	8,5	13,6	6,8	17	8,5	17
Конвейеры щепы бункера.					10,5	30	15	24	12	30	15	30
Сортировочные транспортеры					0,9	2,7	1,4	2,16	1,1	2,7	1,4	2,7
Погрузочные транспортеры					4,8	13,6	6,8	10,9	5,4	13,6	6,8	13,6
Тельферы, краны					3,9	11,2	5,6	8,9	4,5	11,2	5,6	11,2
Освещение	2	2	2	2	6,6	8	8	10	19	19	19	19
Потребители	2	2	2	2	68,6	185,2	97	151,8	89,9	196,2	108	196,2
Постоянные потери	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9
Переменные потери	0,1	0,1	0,1	0,1	3,43	9,3	4,9	7,6	4,5	9,8	5,4	9,8
Нагрузка ТП	4	4	4	4	73,9	196,4	103,4	161,3	96,3	207,3	115,3	207,9

Кроме нагрузки потребителя на трансформаторной подстанции необходимо учесть все виды потерь:

- Переменные потери, зависящие от нагрузки и идущие на нагрев проводов, обмоток электрических машин и трансформаторов. Данный вид потерь составляет 5% от мощности каждого потребителя.

2 кВт 5% = 0,1 кВт

68,6 кВт 5% = 3,43 кВт

185,2 кВт 5% = 9,3 кВт

97 кВт 5% = 4,9 кВт

151,8 кВт 5% = 7,6 кВт

89,9 кВт 5% = 4,5 кВт

196,2 кВт 5% = 9,8 кВт

108 кВт 5% = 5,4 кВт

196,2 кВт 5% = 9,8 кВт

- Постоянные потери, не зависящие от нагрузки, идущие на нагрев сердечников электрических машин и трансформаторов за счёт перемагничивания и вихревых токов, в промышленных сетях принимаются равными 1% от максимальной мощности

По данным, приведённым в таблице 2, строим график электрических нагрузок (Рисунок 1) включая нагрузку потребителя и все потери, т.е нагрузки трансформаторной подстанции.



Р исунок 1 Суточный график электрических нагрузок.
По суточному графику нагрузки определяем среднесуточную мощность по формуле
(4)
где - Средняя мощность, кВт

- Площадь суточного графика, кВт·ч

- Время работы ( )

Определим плотность суточного графика ( )

= 4*8 = 32 кВт·ч

= 73,9*2 = 147,8 кВт·ч

= 196,4*2 = 392,8 кВт·ч

= 103,8*2 = 207,6 кВт·ч

= 161,3*2 = 322,6 кВт·ч

= 96,3*2 = 192,6 кВт·ч

= 207,9*4 = 831,6 кВт·ч

= 115,3*2 = 230,6 кВт·ч

2357,6 кВт·ч

По формуле (4) определяем среднесменную мощность:

кВт

По суточному графику определяем коэффициент загрузки графика по формуле:
(5)
где - Коэффициент загрузки графика



По суточному графику определяем, строем годовой график по продолжительности 265 дней в год.

4 кВт - 8·265 = 2120ч

73,9 кВт - 2·265 = 530ч

196,4 кВт - 2·265 = 530ч

103,8 кВт - 2·265 = 530ч

161,3 кВт - 2·265 = 530ч

96,3 кВт - 2·265 = 530ч

207,9 кВт - 4·265 = 1060ч

115,3 кВт – 2·265 = 530ч

По этим данным строим график годовой по продолжительности (рис. 2)

1000 2000 3000 4000 5000 6000

Р
t,ч
исунок 2. Годовой график по продолжительности.
По годовому графику продолжительности определим время использования максимума нагрузки (Т_нб)

Время использования максимума нагрузки (Т_нб) определяется по формуле:
(6)
где Т_нб – Время использования максимума нагрузки, ч.

4·530 = 8480 ч

73,9·530 = 39167 ч

196,4·530 =104092 ч

103,8·530 =55014 ч

161,3·530 =85489 ч

96,3·530 =51039 ч

207,9·530 =110187 ч

115,3·530 =61109 ч

514577 ч

По формуле (6) определяем время использования максимума нагрузки, (Т_нб)