курсач. Введение Характеристика и параметры участка механосборочного цеха
 Скачать 262.32 Kb.
|
СОДЕРЖАНИЕ
1.Введение Электричество давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и в быт людей. В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, распределения и преобразования. Проектирование электрической сети участка механосборочного цеха, включая разработку конфигурации сети и схемы подстанции, является одной из основных задач развития энергетических систем, обеспечивающих надёжное и качественное электроснабжение потребителей. Качественное проектирование является основой надёжного и экономичного функционирования электроэнергетической системы. Актуальность темы курсового проекта. В этих условиях проектирование электрической сети сводится к разработке конечного числа рациональных вариантов развития электрической сети, обеспечивающих надёжное и качественное электроснабжение промышленных предприятий в нормальных и послеаварийных режимах. Выбор наиболее рационального варианта производится по экономическому критерию. При этом все варианты предварительно доводятся до одного уровня качества и надёжности электроснабжения. Объектом исследования является электрическая сеть участка механосборочного цеха. Предметом исследования является расчет и проектирование электрической сети участка механосборочного цеха. Цель курсового проекта проектирование электрических сетей участка механосборочного цеха. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: определить электрические нагрузки по отдельным потребителям и по объекту в целом; Определить категорию электроприемников по степени надежности электроснабжения; Выбрать рациональное напряжение питающей сети участка механосборочного цеха; Произвести расчет внутренней сети участка механосборочного цеха, с учетом выбора аппаратов защиты и аппаратов коммутации; Выбрать схему электроснабжения объекта, схему электрических соединений, в зависимости от специфики процессов объекта, выполнить чертеж схемы; Описать способы и условия технического обслуживания участка механосборочного цеха; Рассмотреть вопросы техники безопасности и охраны труда при эксплуатации электрических сетей участка механосборочного цеха. Структура курсового проекта. В теоретической части курсового проекта рассматривается технические характеристики потребителей участка механосборочного цеха, а в практической части расчет и проектирование электрической сети участка механосборочного цеха. Курсовой проект выполняется на основе учебных пособий: Ю. Д. Сибикин «Пособие к курсовому и дипломному проектированию электроснабжения промышленных, сельскохозяйственных и городских объектов», В.П. Шевцов «Расчет и проектирование схем электроснабжения», методических рекомендаций И.В. Мирошниченко «Методические рекомендации по выполнению курсового проекта по МДК 01.02 Устройство и техническое обслуживание сетей электроснабжения». При выборе электрооборудования, аппаратов защиты и электрической сети используем ПТЭ, ПУЭ. при рассмотрении раздела 5 «охраны труда, электробезопасности при техническом обслуживании участка механосборочного цеха» используем ПТБ. 2. Характеристика и параметры участка механосборочного цеха. 2.1. Исходные данные для курсового проекта Табл. 1.1 Перечень ЭО участка механосборочного цеха.
 Рисунок 1 План размещения электрооборудования участка механосборочного цеха. 2.2. Характеристика проектируемого объекта В данном курсовом проекте разрабатывается план электроснабжения участка механосборочного цеха. В проектирование входит: выбор электродвигателей, соответствующим условиям среды; выбор схемы питания и распределение сети цеха; расчет электрических нагрузок, выбор числа и мощности силовых трансформаторов; выбор защитных аппаратов в сетях 0,4 кВ; выбор кабелей и проверка оборудования к токам короткого замыкания. выбор заземления; Среда в помещении - невзрывоопасная. Участок механосборочного цеха (УМЦ) предназначен для выпуска передней оси и заднего моста грузовых автомобилей. Цех является составной частью производства машиностроительного завода. УМЦ предусматривает производственные, вспомогательные служебные и бытовые помещения. По степени взрывоопасности помещение не относится к таковым, так как технологический процесс не связан с взрывоопасными веществами. УМЦ получает электроснабжение (ЭСН) от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП), расположенный на расстоянии 1,5 км от подстанции глубокого ввода (ПГВ) завода. Подводимое напряжение 6, 10 или 35 кВ. ПГВ подключена к энергосистеме (ЭСН), расположенной на расстоянии 8 км. Потребители электроэнергии (ЭЭ) относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН. Количество рабочих смен - 2. Грунт в районе цеха - глина с температурой +5 оС. Каркас здания сооружен из блоков-секций длинной 8 и 6 м каждый. Размер цеха A´B´H = 50´30´9 м. 2.3. Среда и строительная часть помещения Участок механосборочного цеха представляет собой здание с размерами 50´30´9 м, построенное из железобетонных блоков - секций длиной 6 и 8 м каждый. По степени взрывоопасности помещение не относится к таковым, так как технологический процесс не связан с взрывоопасными веществами. Поскольку в помещении токопроводящие полы и есть возможность одновременного прикосновения к корпусу оборудования и металлоконструкциям здания, то эти условия делают цех особо опасным помещением. Температура воздуха внутри здания не превышает +20°С. Среда в цехе не агрессивная. 2.4. Технологический процесс Участок механосборочного цеха (УМЦ) предназначен для выпуска передней оси и заднего моста грузовых автомобилей. Цех является составной частью производства машиностроительного завода. УМЦ предусматривает производственные, вспомогательные служебные и бытовые помещения. 2.5. Классификация помещения по взрыво-пожаро-электробезопасности Пожароопасными считаются помещения и установки, в которых изготавливаются, перерабатываются или хранятся горючие вещества, но опасность взрыва отсутствует. Взрывозащищенное электрооборудование — это электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования. Виды взрывозащищенного оборудования механического цеха серийного производства: 1. Взрывонепроницаемое - когда оболочки электрооборудования могут выдержать максимальное давление взрыво-воспламеняемых газа, пара или пыли, которые могут проникнуть извне или образоваться внутри оболочек без повреждения их и распространение пламени изнутри через зазоры или отверстия в окружающую среду. 2. Повышенной надежности против взрыва - когда электрическое оборудование изготовлено таким образом, что исключается возможность возникновения искр, электрической дуги или опасных температур. 3. Искробезопасные - когда искры, которые возникают при нормальной работе или могут возникнуть при любых возможных повреждениях, не воспламеняют взрывоопасную среду. 4. Специальное - которое основано на иных принципах, чем приведенные исполнения. Например, токоведущие части электрического оборудования заключены в оболочку с избыточным давлением воздуха или инертного газа без продувки или замены эпоксидными смолами, или засыпаны кварцевым песком. Взрывозащищенное электрическое оборудование, электрические машины с защитой вида «с» допускается устанавливать только на механизмах, где они не будут подвергаться перегрузкам, частым пускам и реверсам. В помещении механического цеха автоматические выключатели следует устанавливать в щитовых помещениях, доступных только для обслуживающего персонала. Таблица 1.2 – Классификация помещений электромеханического цеха по взрыво -, пожаро-, электробезопасности
3. Расчет параметров электрической сети участка механосборочного цеха. 3.1. Категория надежности ЭСН и выбор схемы ЭСН Все электроприемники по надежности электроснабжения разделяются на три категории (6, пункт 1.2.18.): Электроприемники І категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Из состава электроприемников І категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Электроприемники ІІ категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Допускается питание электроприемников ІІ категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников ІІ категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату. При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более одних суток допускается питание электроприемников ІІ категории от одного трансформатора. Для электроприемников ІІ 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. Согласно ПУЭ, электроприемники ІІ категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых, взаимно резервирующих источников питания. Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения І и ІІ категорий. Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения не превышают 1 суток. Электроприемники учебных мастерских в отношении обеспечения надежности электроснабжения по заданию относятся к электроприемникам ІІ и III категорий. Электромеханический цех по категории надежности ЭСН относится к потребителям 2 и 3 категории. В целях экономии и в связи с тем, что при ремонте не произойдет массовый недоотпуск продукции, выбираем трансформаторную подстанцию с одним трансформатором и магистральную схему электроснабжения согласно (2,5.7.): Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприемников одного технологического агрегата, но также большого числа сравнительно мелких приемников, не связанных единым технологическим процессом. К таким потребителям относятся металлорежущие станки в цехах механической обработки металлов и другие потребители, распределенные относительно равномерно по площади цеха. Магистральные схемы позволяют отказаться от применения громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита. В этом случае возможно применение схемы блока трансформатор-магистраль, где в качестве питающей линии применяются токопроводы (шинопроводы), изготовляемые промышленностью. Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, обеспечивают высокую надежность, гибкость и универсальность цеховых сетей, что позволяет технологам перемещать оборудование внутри цеха без существенных переделок электрических сетей. Для питания большого числа электроприемников сравнительно небольшой мощности, относительно равномерно распределенных по площади цеха, применяются схемы с двумя видами магистральных линий: питающими и распределительными. Питающие, или главные, магистрали подключаются к шинам шкафов трансформаторной подстанции, специально сконструированным для магистральных схем. Распределительные магистрали, к которым непосредственно подключаются электроприемники, получают питание от главных питающих магистралей или непосредственно от шин комплектной трансформаторной подстанции (КТП), если главные магистрали не применяются. К главным питающим магистралям подсоединяется возможно меньшее число индивидуальных электроприемников. Это повышает надежность всей системы питания. Следует учитывать недостаток магистральных схем, заключающийся в том, что при повреждении магистрали одновременно отключаются все питающиеся от нее электроприемники. Этот недостаток ощутим при наличии в цехе отдельных крупных потребителей, не связанных единым непрерывным технологическим процессом. ШРА – 1 через линейный выключатель питает электроприемники № 1,2,3,4,5,6,9,10,11,12,13,14; ШРА – 2 через линейный выключатель питает электроприемники №16,17,18,19,20,21,24,25,26,27,28. ШРА – 3 через линейный выключатель питает электроприемники №7,8,15,22,23,30,29,31. 3.2 Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет максимальных силовых нагрузок удобнее вести табличным способом на любых ступенях электроснабжения. В графе 1 указывается наименование распределительного пункта и подключенного к нему электрооборудования. Электроприёмники с одинаковым режимом работы (одинаковые Ки, cos и tg). В графе 2 указываются пределы номинальных мощностей. В графе 3 указывается количество электроприёмников по подгруппам и в целом. В графе 4 проставляют суммарную установленную мощность всех электроприёмников. В графах 5, 6 и 7 для каждой подгруппы проставляем Ки, cos и tg. При заполнении графы в целом по ШРА1 находим средний по группе:  Графа 8 заполняется только в целом по группе. В ней:  где m - показатель силовой сборки в группе; Рном mах - максимальная номинальная мощность электроприёмника; Рном min - минимальная номинальная мощность. Найдём  В графе 9, 10, 11 находим среднюю активную, реактивную и полную мощность за наиболее загруженную смену. Рсм= Ки ĥ  Qсм= Рсм ĥ tg φ Sсм =  где: Рсм - средняя активная мощность за нагруженную смену, кВт; Qсм - средняя реактивная мощность за нагруженную смену, квар; Ки - коэффициент использования электроприемников; tg φ - коэффициент реактивной мощности. Наждачный станок:   Карусельно-фрезерные станки:   Токарные полуавтоматы:   Продольно-фрезерные станки:   В итоге по ШРА1:    Остальные графы 12 - 18 заполняют только в целом по группам. В графе 12 проставляется эффективное число электроприёмников nэ. Оно отличается от действительного числа электроприёмников тем, что электроприёмники с различным режимом работы (разными Ки) и различной мощностью заменяются электроприёмниками с одинаковой мощностью и одинаковым режимом работы (Ки средний по группе). Т.к. на ШРА1 m 3, Ки.ср 0,2, n 5 то:  ;  ;  ;   ЭП мощностью больше 15 на ШРА1, это ЭП суммарной мощностью 28,5кВт; 66кВт; 90кВт =9; P=189 кВт; n=12;     где  - относительная мощность наиб. по мощности электроприёмников. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||