Курсовая работа Снабжение. Развитие белорусской экономики неразрывно связано с электрификацией всех отраслей человеческой деятельности
 Скачать 0.53 Mb.
|
1 2  ВведениеЭлектричество прочно вошло в жизнь и быт и используется для работы оборудования предприятий бытового обслуживания и общественного питания: применение электроприборов культурного и хозяйственного назначения, ис-пользование электроэнергии для приготовления пищи, горячей воды, отопления зданий, функционирование предприятий сферы обслуживания населения – пра-чечные, коммунальные, торговые и общественные предприятия Развитие белорусской экономики неразрывно связано с электрификацией всех отраслей человеческой деятельности. С увеличением производственного и жилищно-общественного строительства в городах возникает потребность в воз-ведении дополнительных муниципальных электросетей и подстанций. При этом они должны проектироваться на основании все более жестких требований. Электроснабжение предприятий и гражданских зданий изучается в качестве учебной дисциплины. Она раскрывает сущность выработки электроэнергии и ее передачи от источника энергии к пользователю, а также электроцепей элек-троэнергии и элементов, входящих в эти цепи. Электроэнергия – двигатель технологий. С ее помощью приводятся в движение сотни миллионов станков и механизмов, освещаются комнаты и про-изводственные цеха, реализуется автоматическое управление техническими про-цессами. В зависимости от используемого вида первичной энергии все существующие станции разделяются на следующие основные группы: тепловые, гидрав-лические, атомные, ветряные, приливные и другие. Совокупность электроприёмников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединённых с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем. Совокупность электрических станций, линий электропередачи, подстан-ций тепловых сетей и приёмников, объеденных общим и непрерывным процес-сом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энер-гии называется энергетической системой. В современных условиях главными задачами специалистов осуществля-ющих проектирование и эксплуатацию современных систем энергоснабжения промышленных предприятий, является правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электроэнергии, обеспечение определенной степени надежности электроснабжения, экономия электроэнергии и других материальных ресурсов. .  1 Выбор схемы электроснабженияОсновным вопросом распределения электроэнергии на низком напряжении является выбор схемы. Правильно составленная схема должна обеспечивать надежность питания электроприемников в соответствии со степенью их ответственности, высокие технико-экономические показатели и удобство эксплуатации сети. Все встречающиеся на практике схемы представляют собой сочетания отдельных элементов — фидеров, магистралей и ответвлений. Фидер — линия, предназначенная для передачи электроэнергии от распределительного устройства (щита) к распределительному пункту, магистрали или отдельному электроприемнику; Магистраль — линия, предназначенная для передачи электроэнергии нескольким распределительным пунктам или электроприемникам, присоединенным к ней в разных точках, Ответвление — линия, отходящая: а) от магистрали и предназначенная для передачи электроэнергии к одному распределительному пункту или электроприемнику, б) от распределительного пункта (щитка) и предназначенная для передачи электроэнергии к одному электроприемнику или к нескольким мелким электроприемникам, включенным в «цепочку». Один из основных вопросов, решаемых при проектировании цеховых сетей, — выбор между магистральной, радиальной и смешанной схемами распределения энергии. При магистральной схеме электроснабжения одна линия — магистраль — обслуживает, как указано, несколько распределительных пунктов или приемников, присоединенных к ней в различных ее точках.  Рисунок 1 – Магистральная схема электроснабжения При радиальной схеме электроснабжения каждая линия является как бы лучом, соединяющим узел сети (подстанцию, распределительный пункт) с единственным потребителем.   Рисунок 1.2 – Радиальная схема электроснабжения Смешанная схема сочетает в себе элементы радиальной и магистральной схемы. Рисунок 1.3 – Смешанная схема электроснабжения В данном курсов проекте используется смешанная схема электроснабжения. Ниже в таблице 1.1 приведен перечень основного электрооборудования. Таблица 1.1 – Перечень ЭО цеха обработки корпусных деталей
 2 Расчет электрических нагрузок Расчет электрических нагрузок выполняем в виде таблицы. В качестве примера определим расчетную нагрузку узла питания ШС1. Впервой графе указываются наименование и модель ЭП (Обтирочные станки типа РТ-503). Во второй графе записывается количество ЭП одинаковой мощности (Обтирочные станки типа РТ-503:10 шт.). В третьей графе указывается номинальная установленная мощность одного (единичного) ЭП (для ШС1 это: обтирочные станки типа РТ-503 – 21 кВт). В четвертой графе рассчитывается суммарная номинальная мощность. Параллельно рассчитываем и другое ЭО: ШС 1, ШР 2.  (2.1) где, n – количество ЭП, шт.; p – номинальная мощность одного ЭП, кВт.  В пятой и шестой графе указываются соответствующие данные группе ЭП -  ,   . В итоговой строке пятой графе указывается значение общего коэффициента использования. (2.2) где, – коэффициент использования; – номинальная мощность ЭП, кВт. В седьмой графе соответственно значения  , в итоговых строках приводится суммы этих значений. кВтНаходим суммарное значение  , кВт. В восьмой графе соответственно значения  , в итоговых строках приводятся суммы этих значений. Находим суммарное значение  ,  .В девятую графу записывают значение:  В оставшихся графах заполняется только итоговая строка. Определим эффективное число электроприемников, для всей ШС1 по формуле:  (2.3)где,  – эффективное число электроприемников, шт. шт.В тех случаях, где получается число с десятичной частью, округляем его в сторону меньшего значения. Определяем  исходя из значения эффективного числа электроприемников ( и общего коэффициента использования [1]. Активная расчетная мощность ЭП подключенных к узлу питания(графа 12) определяется по формуле:  (2.4)где,  – расчетная активная мощность, кВт. . Реактивная расчетная мощность ЭП (графа 13) определяется по формуле: при  (2.5)где,  – расчетная реактивная мощность, кВар. кВар.Найдем полную мощность группы ШР1 по формуле:  (2.6)где,  – полная расчетная мощность, кВ А. кВ АЗначение расчетного тока определим по формуле:  (2.7)где,  – расчетный ток, А; – номинальное напряжение, В. .По аналогии рассчитываем все остальные шинные сборки и распределительные шкафы и, взяв каждую шину и шкаф как отдельный электроприемник. Рассчитываем общую нагрузку по цеху. Данные заносим в таблицу (Приложение А).  3 Выбор мощности трансформатора, конденсаторной батареиВ цеховых трансформаторных подстанциях применяются трансформаторы мощностью до 2500кВ А, с первичным напряжение 6-10 кВ.Выбор мощности трансформатора осуществляется на основе технико-экономических расчетов исходя из полной расчетной нагрузки объекта, удельной плотности нагрузки, затрат на питающую сеть до 1кВ, стоимость потерь электроэнергии трансформаторов и питающей сети до 1кВ, а так же других факторов. Выбор количества трансформаторов выполняется по: Категории потребителя; Экономической целесообразности; Рассчитанной нагрузке. Выбор мощности трансформатора осуществляется по: 1. Нагрузке; 2. Росту и модернизации; 3. Нагрузочной возможности трансформатора; 4. По удельной плотности нагрузки. При числе трансформаторов N  3 полная мощность трансформатора  кВ А, определяется по формуле , (3.1)где, – расчетная активная мощность по цеху, кВт; – коэффициент загрузки трансформатора, доли;N – число трансформаторов, шт. Так как цеховые потребители относятся к II и III категории электроснабжения, то берем =0,9, – число трансформаторов – 1 шт. кВ АИсходя из расчёта принимаем трансформатор марки ТМГ33-250 10/0,4, данные записываем в таблицу 2.1. Таблица 3.1 – Технические данные трансформатора
Мощность компенсирующего устройства должна определяться как разность между реактивной мощности нагрузки предприятия и предельной реактивной мощности, представляемой предприятию энергосистемой по условиям режима ее работы. Определим реактивную мощность конденсаторных батарей кВар, по формуле: , (3.2)где,  – расчетная мощность реактивной нагрузки предприятия в пункте присоединения к питающей энергосистемы  , кВар; – мощность соответствующая установленным предприятию условиям получения электроэнергии от энергосистемы, кВар; – коэффициент реактивной мощности нагрузки предприятия; – нормативный коэффициент реактивной мощности, соответствующий оптимальному значению коэффициента активной мощности  =0,9.Подставим значения в формулу (2.2).  кВарВ результате отчетов мы получили, что нам необходимо устанавливать компенсирующее устройство. Исходя из результатов расчетов принимаем компенсирующее устройство марки АКУ 58-0,4-100-33 УЗ, данные записываем в таблицу 2.2  Таблица 3.2 – Технические данные компенсирующего устройства
  4 Расчет распределительной сети 0,4 кВ4.1 Расчет номинальных токов Для выбора проводов и кабелей питающих станки, а также аппаратов защиты необходимо знать следующие расчетные данные:  – номинальный ток электродвигателя станка, А;  – пусковой ток электродвигателя, А;  – номинальный ток станка, А;  – пиковый ток станка, А.Выбор аппаратов защиты для каждого станка в цехе производим на примере вентилятора вытяжного. Данные по станкам берем из таблицы 1.1. Номинальный ток электродвигателя , А находим по формуле (4.1)где  – паспортная номинальная активная мощность двигателя, кВт; – номинальное напряжение сети, кВ; – коэффициент мощности двигателя; - коэффициент полезного действия двигателя. Ток пусковой , А двигателя находим по формуле (4.2)где  – кратность пускового тока к номинальному  Пиковый ток , А определяем по формуле  (4.3)где  – наибольший пусковой ток электродвигателя в группе  – суммарные номинальные токи остальных электродвигателей  Таким образом рассчитываем токи электрооборудования и заносим все результаты вычислений в таблицу из которой принимаются данные для дальнейших расчетов (Приложение Б).4.2 Выбор аппаратов защиты Основное назначение аппаратов защиты это: 1. Обеспечение защиты электроустановки от аварийных режимов, таких как короткое замыкание и перегрузка. 2. Обеспечение защиты персонала от поражения электрическим током при косвенном прикосновении к токоведущим частям. 3. Обеспечение пожарной безопасности внутренних электрических сетей напряжением до 1000 В. При выборе автоматических выключателей и предохранителей следует учитывать различные характеристики, параметры и режимы работы электрической сети 4.2.1 Выбор автоматических выключателей Для защиты станков подключенных к ШС выберем АВ. Номинальные токи АВ  , А, и его расцепителя  , А выбираются по условиям: (4.4) (4.5)где – расчетный ток защищаемого ЭП, АТок срабатывания электромагнитного или комбинированного расцепителя  , А, проверяют по условию: (4.6)Кратность тока отсечки расцепителя рассчитывается по формуле:  (4.7)Для римера выберем АВ для пресса эксцентривого типа КА-213:      Выбираем автоматический выключатель ВА51-31 номинальным током выключателя 100 А и номинальным током расцепителя 100 А. Все данные заносим в таблицу 4.1. Таблица 4.1 – Выбор автоматических выключателей
4.2.2 Выбор предохранителей Выбор предохранителей для станков и электрооборудования которые запитаны ШР1 осуществляется по следующим условиям.  (4.8) (4.9)где  – коэффициент учитывающий условия пуска двигателя    Выбираем предохранитель типа ПН2-100 с номинальным током предохранителя 100 А и номинальным током плавкой ставки 40 А. Все данные заносим в таблицу 4.2. Таблица 4.2 – Выбор предохранителей
4.2.3 Выбор магнитных пускателей Для выбора магнитных пускателей для вентиляции нужно соблюдать условие:  (4.10) Данные занесем в таблицу 4.3. Таблица 4.3 – Выбор магнитных пускателей
 4.3 Выбор сечения проводников Для питания электрооборудования выбираем алюминиевые провода марки АПВ 5. Сечения проводов выбираем по номинальному общему току станка, затем проверяем его соответствие аппарату защиты  (4.11)Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если выполняется условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам проводников аппараты защиты имели кратность не более 300% для номинального тока плавкой вставки; 100% для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратной связью зависящей от тока характеристикой.  (4.12)Для автоматического выключателя.  (4.13)Для предохранителей. Выбор проводника для пресса эксцентрикового типа КА-213   А1,12 А  0,33 АТак как условие соблюдается, выбранное по нагреву сечение проводника соответствует защитному аппарату. Все данные заносим в таблицу 4.4.  Таблица 4.4 – Данные проводов
 5 Расчет питающей сети 0,4 кВ5.1 Выбор аппаратов защиты Распределительные шкафы и шинные сборки выбираем из справочных данных согласно условиям: 1. Номинальный ток шкафа распределительного или шинной сборки должен быть больше или равен току, потребляемый электроприемником, присоединенным к нему.  (5.1)2. Распределительный шкаф или шинная сборка должна обеспечивать нужное количество присоединений для электроприемников. Занесем полученное в таблицу 5.1 и таблицу 5.2. Таблица 5.1 – Выбор шкафов распределительных
Таблица 5.2 – Выбор силовых шкафов
Для защиты ШР и ШС используем автоматические выключатель. Автоматический выключатель выбираем из условий  (5.2) (5.3)Выберем автоматический выключатель для ШС1    Результаты заносим в таблицу 5.3.Таблица 5.3 – Выбор автоматических выключателей для ШР и ШС
5.2 Выбор сечения проводников Распределительные шинные сборки, шкафы и пункты, удобнее подключить к КТП кабелями марки ВВГ, которые прокладываются по стенам на скобах, подвесах или открыто. Кабеля выбирают по условию  (5.4)где  – допустимый ток проводника либо кабеля, А; – расчетный ток питающих пунктов, А; – поправочный коэффициент на условия прокладки проводов при нормальных условиях =1.Проверка кабеля на соответствие аппаратам защиты, выбираются по условию  На примере ШС1, выберем сечение кабеля АВВГ. =113,3 А – выбираем кабель АВВГ 5х35.Расчеты занесем в таблицу 5.4. Таблица 5.4 – Выбор сечения кабелей
 1 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, кВт
,А
,А
В
А
,А
или
, А
, А
, А
, А
, А
, А
, А