Курсовой проект. мой для ЗАЩИТЫ НОРМАЛЬНЫЙ 123 исправлен. Введение Общая часть

Название	Введение Общая часть
Анкор	Курсовой проект
Дата	17.04.2021
Размер	143.15 Kb.
Формат файла
Имя файла	мой для ЗАЩИТЫ НОРМАЛЬНЫЙ 123 исправлен.docx
Тип	Реферат #195721
страница	1 из 4

1 2 3 4

Содержание КП
Введение

Общая часть
1. Характеристика электрических нагрузок и технологического процесса.
2. Классификация помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности
Расчетная часть
1. Категория надежности электроснабжения и выбор схемы ЭСН.
2. Расчет электрических нагрузок.
3. Выбор трансформаторов.
4. Расчет и выбор элементов электроснабжения.
  1. Выбор линий ЭСН и их характеристики.
  2. Выбор РУ и аппаратов защиты.
  3. Выбор компенсирующих устройств и точек подключения.
  4. Определение потерь напряжения на линиях ЭСН.
Ведомости монтируемого электрооборудования и электромонтажных работ.
Организационные и технические мероприятия электробезопасности.
1. Расчет системы заземления электрооборудования.
2. Расчет молниезащиты цеха.
3. Мероприятия по электробезопасной эксплуатации.
Заключение.

Список литературы.

Введение.

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией приемников электрической энергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров.

Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др. Существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем.

От надежного и бесперебойного электроснабжения зависит: работа промышленных предприятий любых отраслей, полученная прибыль, зависящая от объемов выпуска продукции, соблюдение условий хранения скоропортящейся продукции, особенно актуально это звучит для предприятий пищевой промышленности. Для эффективного функционирования предприятия, схема электроснабжения должна обеспечивать должный уровень надежности и безопасности.

Уровень и основные направления развития энергетики на данный момент представляет собой применение в электроэнергетики современных электронных и нанотехнологических устройств. Эти элементы применяются в системах автоматики и управления. В основу осветительных систем активно выделяются светодиодные электросберигающие светильники.
Основные руководящие документы в энергетике это:

Федеральный закон № 35 - «Об электроэнергетике»;
Федеральный закон № 36 - «Об особенностях функционирования электроэнергии»;
Федеральный закон № 261 – «Об электросбережения и электроэфективности»

Постановление правительства:

№ 1225 от 31.12.2009 «О требованиях к региональным и муниципальным программам в области электроснабжения и повышение энергетической эффективности».
Технические регламент о безопасности низковольтного оборудования 25.12.10 № 410 – Федерального закона; «На основание этого Федерального закона составлено ПУЭ и ПТЭ».

3. Распоряжение правительства 1-Р от 08.01.09. «Основные направления государства политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на период до 2020 года».

В курсовом проекте я выбираю трансформатор. Классификация помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности. Расчет и выбор элементов электроснабжения. Выбор РУ и аппаратов защиты. Выбор линий ЭСН и их характеристики. Выбор компенсирующих устройств и точек подключения. Определение потерь напряжения на линиях ЭСН. Организационные и технические мероприятия электробезопасности.
Курсовой проект рассчитан на то, чтобы показать знания студента о пройденном самостоятельно этапе подготовки по дисциплине «Внутреннее электроснабжение промышленных и гражданских зданий», в котором он должен расписать в подробностях выполнение своего задания, объяснить заданные вопросы по КП и защитить все пункты КП перед преподавательским составом, который будет присутствовать на защите.

1.Общая часть

1.1.Характеристика электрических нагрузок и технологического процесса

Электромеханический цех предназначен для подготовки заготовок из металла для электрических машин с последующей их обработкой различным способом. ЭМЦ имеет станочное отделение, в котором установлено штатное оборудование: слиткообдирочные, токарные, фрезерные, строгательные, анодно-механические станки и другое оборудование. В цехе предусмотрены помещения для цеховой ТП, вентиляторной, инструментальной, для бытовых нужд и пр. Количество рабочих смен – 2, потребители ЭЭ цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН. Грунт в районе ЭМЦ – песок, каркас здания смонтирован из ЖБ секций длиной 8 и 9 метров. Размеры цеха АхБхН = 48х30х9 м. Вспомогательные помещения двухэтажные, высотой 4 м. Перечень ЭО и его размещение приведены в приложениях.
Таблица 1.Перечень ЭО ЭМЦ.

№ на плане	Наименование ЭО	Рэп, кВт	Примечание
1,21	Краны мостовые	25 кВА (20 кВт)	ПВ = 25%
2,3,22,23	Манипуляторы электрические	3,5
6,28	Точильно-шлифовальные станки	1,8
7,8,26,27	Настольно-сверлильные станки	2
9,10,29,30	Токарные полуавтоматы	9,5
11…14	Токарные станки	10,5
15…20,33…37	Слиткообдирочные станки	1,5
24,25	Горизонтально-фрезерные станки	7,5
31,32	Продольно-строгательные станки	9,5
38…40	Анодно-механические станки	65
41	Тельфер	5
42,43	Вентиляторы	4

1.2. Классификация помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности.

Классификация помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности приведена в таблице 2. Безопасность помещений.

Таблица 2. Безопасность помещений

Наименование помещения	Взрывобезопасность	Пожаробезопасность	Электробезопасность	Дополнительные сведения
Станочное отделение	B-IIa	П-IIa	ПО	Соблюдение ПОТЭУ
Помещение мастера	B-IIa	П-IIa	БПО	Соблюдение ПОТЭУ
Комната отдыха	B-IIa	П-IIa	БПО	Соблюдение ПОТЭУ
Трансформаторная	B-IIa	П-I	ОО	Соблюдение ПОТЭУ
Вентиляторная	B-IIa	П-IIa	ПО	Соблюдение ПОТЭУ
Склад	B-IIa	П-IIa	БПО	Соблюдение ПОТЭУ
Инструментальная	B-IIa	П-II	БПО	Соблюдение ПОТЭУ
Бытовка	B-IIa	П-II	БПО	Соблюдение ПОТЭУ

2. Расчетная часть.

2.1 Категория надежности электроснабжения и выбор схемы ЭСН.

Категория надежности электроснабжения: все мои потребители относятся ко 2 и 3 категории по надежности ЭСН

Ко 2-ой категории ЭСН, относятся ЭП, перерыв снабжения которых может повлечь массовый недовыпуск продукции и простой оборудования. Требуется питание от 2-х независимых источников. Перерыв возможен на время не более одной рабочей смены.

Учитывая, что все мои потребители в ЭМЦ относятся ко 2 категории по надежности электроснабжения, , а также возможность расширения производства, и также ремонтно-профилактических работ на ТП, то для ЭСН я выбираю схему с двумя независимыми трансформаторами, чтобы обеспечить бесперебойное питание моего ЭМЦ . Нагрузка на каждый трансформатор определяется с учетом возможности полного электроснабжения основных производственных процессов.
Такая схема электроснабжения цеха позволит:

- В любой момент обеспечить производственный процесс.

-Иметь резерв мощности
- Проводить ремонтные и профилактические работы как на ТП, так и на любом оборудование.

- Обеспечить работу трансформаторов в облегченном режиме, т.к. нагрузка на каждый на каждый трансформатор составляет 50-60% от максимальной.
Цеховые потребители группирую по установленной нагрузки. Для питания групп потребителей использую схему с магистральными шинопроводами. Для снабжения 1 и 2 группы приемников я использую ШМА. Для присоединения каждого электроприемника к ШМА использую кабель (провод) марки ВВГнГ. Для присоединения ЭП к ШМА использую каретку с установленными в ней предохранителями.

2.2 Расчет электрических нагрузок.

Расчёт нагрузок ведётся по методу упорядоченных диаграмм (определение расчётной нагрузки по коэффициенту максимума и средней мощности). Формулы беру из [1].

1. Для начала нужно рассчитать общую мощность цеха, для этого сначала нужно рассчитать сумму активных номинальных мощностей в группе электроприёмников (ЭП), которые перечислены в Приложении 1.

Перед тем, как рассчитать общую мощность цеха необходимо привести ЭП повторно-кратковременного режима (ПКР) в ЭП продолжительного режима (ПР).

Приведение мощности трёхфазного ПКР к ПР осуществляется по следующей формуле:

, кВт (1)

2. После находим сумму активных номинальных мощностей в группе электроприёмников по формуле:

, кВт (2)

где

– номинальная активная групповая мощность, приведённая к длительному режиму, без учёта резервных ЭП, кВт;

– фактическое число ЭП в группе;

3. После чего групповые мощности ЭП, рассчитанные по (2), нужно сложить. Таким образом, мы найдём общую потребляемую мощность цеха. Формула по нахождению этой мощности имеет следующий вид:

кВт (3)

4. После чего рассчитываю нагрузку в каждой группе ЭП.

Для расчёта нагрузки каждой группы ЭП используются следующие формулы с указанной последовательностью:

1) Формула активной мощности, потребляемой за наиболее нагруженную смену:

, кВт (4)

где

– коэффициент использования ЭП из [1];

2) Формула реактивной мощности, потребляемая за наиболее нагруженную смену:

, кВАр (5)

где

– коэффициент реактивной мощности ЭП из [1];

3) Формула полной мощности, потребляемая за наиболее нагруженную смену:

(6)

4) Формула максимальной активной мощности:

, кВт (7)

где

– коэффициент максимума активной из [1];

5) Формула максимальной реактивной мощности:

, кВАр (8)

где

- коэффициент максимума реактивной нагрузки (

;

);

– эффективное количество ЭП;

6) Формула максимальной полной мощности:

(9)

7) Формула максимального тока:

, А (10)

где

– линейное напряжение (принимаем 380В)

5. После расчёта нагрузок на каждой группе электроприёмников необходимо найти нагрузку на распределительных устройствах (РУНН) – РП и ШМА.

1) Формула фактического числа ЭП на РУНН:

(11)

2) Формула суммы номинальных нагрузок в группе электроприёмников на РУНН:

, кВт (12)

3) Формула средней активной нагрузки за наиболее нагруженную смену на РУНН:

, кВт (13)

4) Формула средней реактивной нагрузки за наиболее нагруженную смену на РУНН:

, кВАр (14)

5) Формула средней полной нагрузки за наиболее нагруженную смену на РУНН:

(15)

6) Формула эффективного количества ЭП на РУНН:

(16)

7) Формула активной максимальной нагрузки на РУНН:

, кВт (17)

8) Формула реактивной максимальной нагрузки на РУНН:

, кВАр (18)

9) Формула полной максимальной нагрузки на РУНН:

(19)

10) Формула максимального тока на РУНН:

, А (20)

6. После всех проведённых расчётов необходимо найти нагрузки за наиболее нагруженную смену и максимальные нагрузки. Для этого я использую следующие формулы:

1) Формула расчёта средней активной нагрузки за самую нагруженную смену, кВт:

(21)

где:

– средняя активная мощность на ШМА1за самую нагруженную смену;

2) Формула расчёта средней реактивной нагрузки за самую нагруженную смену, кВАр:

(22)

где:

– средняя реактивная нагрузка на ШМА1за самую нагруженную смену,кВт;

3) Формула расчёта средней полной нагрузки за самую нагруженную смену на,

, (23)

где:

– средняя полная нагрузка на ШМА1 за самую нагруженную смену;

4) Формула расчёта максимальной активной мощности, кВт:

(24)

где

– активная нагрузка на ШМА1;

5) Формула расчёта максимальной реактивной мощности, кВАр:

(25)

где:

– реактивная максимальная нагрузка на ШМА1;

6) Формула расчёта максимальной полной мощности,

(26)

где:

– полная максимальная нагрузка на ШМА1;

Начинаю проводить расчёты.
1. Рассчитываю мощность каждой группы электроприёмников в соответствии с формулой (2):

1) Мощность группы токарных полуавтоматов на ШМА1:

2) Мощность группы токарных станков на ШМА1:

3) Мощность группы слиткообдирочных станков на ШМА1:

Аналогично делаем расчёт для других ЭО, Мощность группы одинаковых приемников заношу в таблице №3
Таблица№3 Номинальные нагрузки

№ на плане	Наименование ЭО	P_{н.∑ ,}кВт
1,21	Краны мостовые	40
2,3,22,23	Манипуляторы электрические	14
6,28	Точильно-шлифовальные станки	5,4
7,8,26,27	Настольно-сверлильные станки	8
9,10,29,30	Токарные полуавтоматы	38
11…14	Токарные станки	42
15…20,33…37	Слиткообдирочные станки	16,5
24,25	Горизонтально-фрезерные станки	15
31,32	Продольно-строгательные станки	19
38…40	Анодно-механические станки	195
41	Тельфер	5
42,43	Вентиляторы	8

2. Рассчитываю общую мощность цеха в соответствии с формулой (3):

3. Провожу пример расчёта нагрузки одного ЭП на примере токарных полуавтоматов:

1) Рассчитываю активную мощность, потребляемую за наиболее нагруженную смену на ШМА1, используя (4):

;

2) Рассчитываю реактивную мощность, потребляемую за наиболее нагруженную смену на ШМА1, используя (5):

;

3) Рассчитываю полную мощность, потребляемую за наиболее нагруженную смену на ШМА1, используя (6):

;

4) Рассчитываю максимальную активную мощность на ШМА1, используя (7):

;

5) Рассчитываю максимальную реактивную мощность на ШМА1, используя (8):

;

6) Рассчитываю максимальную активную мощность на ШМА1, используя (9):

;

7) Рассчитываю максимальный ток на ШМА1, используя (10):

;

Остальные ЭП рассчитываю аналогично.

4. Провожу пример расчёта нагрузки РУНН на примере ШМА1 (шинопровод магистральный, алюминиевый):

1) Рассчитываю фактическое число ЭП на ШМА1, используя (11)

2) Рассчитываю сумму номинальных мощностей в группе электроприёмников на ШМА1, используя (12)

3) Рассчитываю среднюю активную нагрузку за наиболее нагруженную смену на ШМА1, используя (13)

4) Рассчитываю среднюю реактивную нагрузку за наиболее нагруженную смену на ШМА1, используя (14)

5) Рассчитываю среднюю полную нагрузку за наиболее нагруженную смену на ШМА1, используя (15)

6) Рассчитываю эффективное количество ЭП на ШМА1, используя (16)

шт

7) Рассчитываю активную максимальную нагрузку на ШМА1, используя (17)

8) Рассчитываю реактивную максимальную нагрузку на ШМА1, используя (18)

9) Рассчитываю полную максимальную нагрузку на ШМА1, используя (19)

10) Рассчитываю максимальный ток на ШМА, используя (20)

ШМА2,РП1,РУНН1,РУНН2 рассчитываю аналогично.

5. После выполненных расчётов я могу рассчитать средние нагрузки за самую нагруженную смену и максимальные нагрузки на всем РУНН (распределительное устройство низкого напряжения)

1) Рассчитываю среднюю активную нагрузку за самую нагруженную смену на РУНН, используя (21)

2) Рассчитываю среднюю активную нагрузку за самую нагруженную смену на РУНН, используя (22)

3) Рассчитываю среднюю реактивную нагрузку за самую нагруженную смену на РУНН, используя (23)

4) Рассчитываю активную максимальную нагрузку на РУНН, используя (24)

5) Рассчитываю реактивную максимальную нагрузку на РУНН, используя (25)

6) Рассчитываю полную максимальную нагрузку на РУНН, используя (26)

Все расчётные нагрузки заношу в Таблицу 2. Сводная ведомость электрических нагрузок в соответствующие графы.

Из всех проведённых расчётов я узнал, что установленная общая мощность электромеханического цеха

, а полная максимальная мощность на РУНН

. На основе

я смогу равномерно распределить мощности по трансформаторам, а на основе

выбрать трансформаторы.

Расчеты для следующих приемников проводим аналогично. Результаты расчетов заносим в сводную ведомость, таблица №4.

Таблица №4 Сводная ведомость электрических нагрузок

2.3 Выбор трансформаторов

Так как ЭМЦ имеет потребителей электроэнергии 2 категории, то для обеспечения бесперебойной работы комплекса необходимо установить 2 трансформатора. Трансформаторы будут устанавливаться в помещение, которое заранее определено на плане ЭМЦ. 80кВт прибавляю для обеспечения ЭСН освещения. При отказе трансформатора оставшийся должен обеспечить полную мощность.

В соответствии с требованиями ЭСН 2 категории, загрузка трансформатора не должна превышать 70% (в формуле №11 умножение на 0,7).

Рассчитываю мощность трансформатора для ЭСН ЭМЦ.

S_т = (S_р+80) х0,7 [1] (11)

где S_р – максимальная полная потребляемая мощность(кВА);

S_т – номинальная мощность трансформатора (кВА)

Так как максимальная потребляемая мощность моего цеха

кВА рассчитаем мощность трансформатора:

S_т = (

+80) х 0,7= 340,13 кВА

Выбираю комплектную трансформаторную подстанцию типа 2КТП400/10/0,4 в которую входят: 2 трансформатора типа ТМЗ-400/10/0,4, РУВН, РУНН, система контроля автоматики.

Параметры трансформатора:

Схема соединения Y/Y.

∆Р_х.х = 950 Вт – потери холостого хода, R_т = 5,5 Oм

∆Р_к.з= 5500 Вт – потери короткого замыкания, X_т = 17,1 Ом

U_к.з= 4,5 % - Z_т = 18 Ом

I_к.з= 4,5 % - Z_т = 18 Ом

Z_т1 = 18 Ом

Масса трансформатора = 1780 кг.

Габариты: L= 1780 мм, В= 1052 мм, Н= 1770 мм.

1 2 3 4