Насосноя станция 3вар. Цели и задачи дипломного проекта
 Скачать 1.72 Mb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ Единая энергетическая система России представляет собой уникальный электроэнергетический комплекс, объединяющий 65 энергосистем около 450 электростанций с суммарной установленной мощностью 194 млн кВт, также более 2,2 млн км электрических сетей всех классов напряжений, трансформаторные подстанции. В составе генерирующих мощностей тепловые электростанции (ТЭС) составляют примерно 70 %, доля гидроэлектростанций (ГЭС) – 20% и атомных электростанций (АЭС) – около 10%. Эффективность объединения энергосистем обусловлена экономией суммарной установленной мощности генераторов за счёт совмещения максимумов нагрузки энергосистем, сдвинутых во времени в различных географических поясах. Получаемый эффект существенно превышает затраты на строительство и эксплуатацию межсистемных линий электропередачи. В 2020 г производство электроэнергии в РФ приблизится к 1240 млрд кВт ∙ ч., а в 2000 г. оно составило 879 млрд кВт ∙ ч.. Увеличение электропотребления на душу населения всё более остро ставит задачу необходимости создания принципиально новых эффективных методов потребления огромных количеств электроэнергии. Цели и задачи дипломного проекта Дипломное проектирование систематизирует, расширяет и углубляет теоретические знания учащихся, знакомит их с новейшими достижениями в области проектирования, монтажа и эксплуатации различного электрооборудования и электрического снабжения потребителей. В ходе курсового проектирования учащийся приобретает опыт самостоятельного решения задач электрификации, а так же получает навыки использования нормативной справочной и учебной литературы. Дипломная работа – это самостоятельная работа учащегося, основной целью которой является развитие навыков проведения расчетов, теоретических и экспериментальных исследований, составление технико-экономических обоснований, технических, организационных и других решений, оценка результатов учебной подготовки. Задачами дипломной работы являются: 1. Определение технологии производства. 2. Расчет электроснабжения электрического оборудования цеха. 3. Расчет электрического привода технологического оборудования цеха. 4. Расчет силовых сетей электрического оборудования цеха. 5. Расчет освещения производственных помещений. 6. Расчет осветительных сетей. 7. Согласование организации производства. 8. Расчет экономической части. 9. Составление перечня по охране труда 1 Общая часть 1.1 Описание бизнес процесса. Характеристика объекта Насосная станция предназначена для мелиорации. Она содержит машинный зал, ремонтный участок, агрегатную, сварочный пост, служебные, бытовые и вспомогательные помещения. Насосная станция получает электроснабжение от государственной районной электростанции (ГРЭС) по воздушной линии ЛЭП-35. Расстояние от ГПП до собственной ТП – 1,2 км. Трансформаторная подстанция (ТП) находится вне помещения насосной станции на расстоянии 100 м. Потребители по надёжности электроснабжения относятся к 1 категории. Количество рабочих смен – 3. Помещение насосной станции выполнено из кирпича, стены оштукатурены, побелены, потолок перекрыт пустотелыми плитами, пол бетонный имеются окна и двери. Размеры помещения: длина – 42 м, ширина 30 м, высота – 7 м. Высота вспомогательных и бытовых помещений – 2,8 м. Основными потребителями электроэнергии являются 5 мощных автоматизированных насосных агрегата. В помещении насосной станции предполагается выполнить электроосвещение. На территории насосной среда нормальная, отсутствует запылённость и агрессивные смеси в воздухе. Помещение не взрывоопасное. Грунт в районе станции – глина. Силовые электроприёмники получают электропитание от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 380 В, напряжение сети освещения 220 В. Разряд зрительной работы IVг. Освещённость при общем освещении 150 лк. Необходимо выбрать: тип источника света, тип и расположение светильников, марку и сечение проводов, распределительные щиты и защитные аппараты. Перечень электрооборудования приведена в таблице 1 Таблица 1 - Перечень электрооборудования
В таблице 2 приведена экспликация помещений. Таблица 2 - Экспликация помещений
2 Специальная часть 2.1 Электроснабжение цехового электрического оборудования 2.1.1 Выбор типа схемы электроснабжения и величины питающих напряжений Для снабжения цеха электроэнергией выбираем радиальный тип схемы электроснабжения, так как она имеет ряд преимуществ. Радиальные линии питают отдельные потребители. В силовых сетях эти линии применяются, когда электроприемники потребляют большие мощности. В этом случае электроприемники в зависимости от их территориального расположения группами присоединяют к силовым распределительным устройствам, далее к центральному распределительному устройству, а последние, в свою очередь – к силовой подстанции. На вводе каждого силового пункта устанавливают аппарат управления (рубильник или автомат), отключающий его при аварии или ремонте без нарушения работы остальных пунктов. Конструктивно радиальные линии и распределительные сети выполняют кабелем или проводом. Для электроснабжения цеха принять трехфазный переменный ток промышленной частоты 50 Гц. Электроснабжение производится от РУ напряжением 0,4 кВ, так как силовое оборудование питается напряжением 380 В, а осветительные сети от напряжения 220 В. 2.1.2 Определение расчётных нагрузок Расчёт электрических нагрузок цеха выполним методом коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм), который сводится к определению (Рм, Qм, Sм) расчётных нагрузок группы электроприёмников. Рм =КмРсм; Qм =  Qсм; Sм =  +   , ( 1 )где Рм – максимальная активная нагрузка, кВт; Qм – максимальная реактивная нагрузка, кВАр; Sм – максимальная полная мощность, кВА; Км – коэффициент максимума активной нагрузки;  - коэффициент максимума реактивной нагрузки; Рсм – средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт; Qcм – средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену, кВар. Рсм = КиРн; Qсм = Рсм tg , ( 2 ) где Ки – коэффициент использования электроприёмников, определяется на основании опыта эксплуатации по таблицам [ 4 ] ; Рн – номинальная активная групповая мощность, приведённая к длительному режиму трёхфазных электроприёмников; tg - коэффициент реактивной мощности; Определяем суммарную номинальную мощность на РП  = ∑ ( 3 )где - суммарная номинальная мощность на РП, кВт;  - номинальная мощность одной электроустановки, кВт;  - количество приёмников в группе. Разобьём электрические приёмники по распределительным пунктам и выполним расчёт нагрузки по каждому щиту и по всему цеху. Результаты расчётов приведём в сводной ведомости нагрузок по цеху.Рассмотрим расчёт на примере распределительного пункта РП – 1, в состав которого входят следующие установки: 1. Вентиляторы - 2 2. Токарно-револьверный станок - 1 3. Фрезерный станок - 1 4. Круглошлифовальный станок - 1 5. Резьбонарезной станок - 1 5. Электронагреватели отопительные - 3 Всего в группе, шт. - 9 = 10 × 2 + 25 × 1 + 8,5 × 1 + 7,8 × 1 + 7 × 1 + 17,5 × 3 = 120,8 кВт Ки, cos , tg находим по [ 2 ] Определяем сменную активную и реактивную мощность по формулам ( 2 ) Для вентилятора: Рсм = 20 × 0,7 = 14 кВт, Qсм = 14 × 0,75 = 10,5 кВАр Полную сменную мощность Sсм находим по формуле Sсм = Σ  + Σ ( 4 ) ΣРсм = 14 + 3,5 + 1,19 + 1,1 + 42 + 0,98 = 62,8 кВт ΣQсм = 10,5 + 6,055 + 2,06 + 1,9 + 13,86 + 1,69 = 33,4 кВАр Для РП 1: Sсм = 62,8² + 33,4² = 71,1 кВА Находим модуль сборки m для РП – 1 по формуле m = Pн max/Pн min , ( 5 ) где Рн max – номинальная мощность наиболее мощного приёмника, кВт; Рн min – номинальная мощность наименее мощного приёмника, кВт. m = 25 / 7 = 3,57 > 3 Определим средний коэффициент использования Ки ср для РП 1 Ки ср = Рсм/Рном ( 6 ) Ки ср = 62,6/120,8 = 0,49 Определяем эффективное число однородных электроприёмников  , шт. =  ( 7 ) =  = 7,57Км – можно определить по справочнику, либо по формуле Км = 1 +  × ( 8 ) Км = 1 +  × = 1,55 В соответствии с практикой проектирования принимается = 1,1 при 10; = 1 при 10. Рм = 1,55 × 62,8 = 97,3 кВт ; Qм = 33,4 × 1,1 = 36,7 кВАр; Sм = 91,9²+36,7² = 104 кВА. Максимальный ток Iм находим по формуле Iм =  ( 9 ) Iм =  = 160 АПолный расчёт силовой нагрузки приведён далее в табличной форме. Полученные результаты расчёта приведены в сводной таблице 3. Нагрузки повторно-кратковременного режима приводим к длительному режиму по формулам: Рн = Рпасп.√ ПВ, ( 10 ) где Рпасп. – паспортное значение мощности, кВт; ПВ – коэффициент повторного включения. Для определения установленной мощности Ру однофазных нагрузок воспользуемся соотношением: Р(3)у = 3 Р(1)м.ф, ( 11 ) где Р(3)у – условная 3 – фазная мощность ( приведённая ), кВт; Р(1)м.ф – мощность наиболее загруженной фазы, кВт. Таблица 3 - Сводная ведомость нагрузок по насосной
Продолжение таблицы 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||