Электроснабжение любого предприятия должно быть надёжным, экономичным с возможностью загрузки на полную мощность.
При расчёте электроснабжения электромеханического цеха завода учтены категории токоприёмников цеха, учтены вопросы пожаро и взрывобезопасности помещений , в которых расположено электрооборудование цеха.
В расчётно-конструкторской части курсового проекта произведены необходимые расчёты по определению мощности трансформатора, выбору его типа и количества трансформаторов установленных в помещении цеховой ТП.
Выбрана оптимальная для данного цеха схема электроснабжения с расчётом токов нагрузки отходящих кабельных и проводных линий, выбраны провода воздушно-кабельной линии для запитки трансформаторов, рассчитаны токи коротких замыканий. Значение токов к. з использованы для проверки работоспособности эл. аппаратов, шин и кабелей на динамическую и термическую стойкость.
Важное значение отводится качеству электрической энергии, поэтому произведён расчёт электрических цепей на потерю напряжения. В проекте применена типовая аппаратура для комплектации силовых ящиков и щитов. Расчёт и выбор пусковой и защитной аппаратуры произведён по расчётным и пусковым токам питаемых электродвигателей. Курсовой проект по электроснабжению электромеханического цеха является базовым для выполнения следующих заданий по технологии электромонтажных работ и экономике.
1. Общая часть
1.1 Характеристика механического цеха тяжелого машиностроения, потребителей электроэнергии и технологического процесса
Механический цех тяжёлого машиностроения (МЦТМ) предназначен для серийного производства изделий.
Он является крупным вспомогательным цехом завода машиностроения и выполняет заказы основных цехов. Станочное отделение выполняет подготовительные операции (обдирку) изделий для дальнейшей обработки их на анодно-механических станках.
Для этой цели установлено основное оборудование: обдирочное, шлифовальные, анодно-механические станки и др.
В цехе предусмотрены производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения.
МЦТМ получает ЭСН от ГПП или ПГВ завода.
Расстояние от ГПП до цеховой ТП — 1,2 км.
Напряжение 6 и 10 кВ. На ГПП подаётся ЭСН от ЭНС, расстояние — 8 км.
Количество рабочих смен — 2.
Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надёжности ЭСН, работают в нормальной окружающей среде.
Грунт в районе цеха — песок с температурой +20?С.
Кузнечно-штамповочный цех машиностроительного завода
В состав кузнечно-штамповочного цеха машиностроительного завода входят: 1) Участок ковочно-штамповочных процессов; 2) Участок горизонтально-ковочных машин; 3) ... Души Умывальни Уборная Шкафы раб. Одежды. м ж м ж н м ж н м ж н ж н м м ж Рабочие 2Б 255 45 1,7 433 ...
Каркас здания МЦТМ смонтирован из блоков — секций длиной 6 м каждый.
Размеры цеха A x B x H = 48×30×9 м.
Вспомогательные, бытовые и служебные помещения двухэтажные высотой 4 м.
Перечень оборудования цеха указан в таблице 1.
Мощность электропотребления (Pэп) указана для одного электроприёмника.
Расположение основного оборудования показано на плане (чертёж 1).
Таблица 1
|
№ на плане |
Наименование ЭО |
Вариант 3 |
Примечание |
|
|
Pэп, кВт |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
1…5 |
Шлифовальные станки |
50 |
||
|
6, 16, 18…20 |
Обдирочные станки типа РТ-341 |
45 |
||
|
17 |
Кран мостовой |
40 |
||
|
21…23, 29…31 |
Обдирочные станки типа РТ-250 |
35 |
||
|
24…28, 34…36 |
Анодно-механические станки типа МЭ-31 |
18,4 |
||
|
7…15 |
Анодно-механические станки типа МЭ-12 |
10 |
||
|
32 |
Вентилятор вытяжной |
18 |
||
|
33 |
Вентилятор приточный |
20 |
||
2. Расчётно-конструкторская часть
2.1 Категория надёжности электроснабжения и выбор схем ЭСН
По заданию на проектировании электроснабжения цеха обработки корпусных деталей осуществляется от энергосистемы к которой подключена ГПП предприятия.
Требования предъявляемые к надёжности электроснабжения от источников питания определяются потребляемой мощностью и его видам.
Приёмником электрической энергии в отношении обеспечения надёжности разделяются на несколько категорий.
Первая категория — электроприёмники — перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный экономический ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, расстройство сложного технологического процесса , массовый брак продукции.
В городских сетях с первой категории относят центральные канализационные станции, АТС, радио и телевидение, лифтовые установки высоких зданий. Временный интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприёмников 1-ой категории не более 1 мин.
Вторая категория — электроприёмники — перерыв электроснабжения которых приводит к массовым не допускам продукции, массовым рабочих, механизмов.
Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприёмников второй категории не более 30 мин.
Третья категория — все остальные токоприёмники не подходящие под определения 1-ой и 2-ой категории к ним относят установки вспомогательного производства.
Электроприёмники 1-ой категории должны обеспечиваться электроэнергией от 2-ух независимых источников питания, при отключении одного из них переключения на резервный должно осуществляться автоматически.
2.2 Расчёт электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов
Основным методом расчёта электрических нагрузок является метод коэффициента максимума , который сводится к определению максимальных (Pм, Qм, Sм) расчётных нагрузок групп электроприёмников.
Значение: Pм = Км
- Pсн; Qм = Км?
- Qсм
Sм = v PмІ+QмІ
где: Pм — максимальная активная нагрузка, кВт;
- Qм — максимальная реактивная нагрузка, кВар;
- Sм — максимальная полная нагрузка, кВА;
- Км — коэффициент максимума активной нагрузка;
- Км? — коэффициент максимума реактивной нагрузки;
- Pсм — средняя активная мощность в наиболее загрузочную смену , кВт;
- Qсм — средняя реактивная мощность в наиболее загруженную смену кВар.
Pсм — Ки
- Pн; Qсм = Pсм
- tgц ,
где: Ки — коэффициент использования электроприёмников, определяется на основании опыта эксплуатации по таблице 2. 1;
- Pн — номинальная активная групповая мощность, приведённая к длительному режиму, без учёта резервных электроприёмников, кВт;
- tgц — коэффициент реактивной мощности;
- Км = F (Ки, nэ) определяется по таблицам (графикам) (см.
табл. 2. 3), а при отсутствии их может быть вычислен по формуле
Км = 1+ 1,5/vnэ•v1-Ки. ср/Ки. ср,
где: nэ — эффективное число электроприёмников.
Ки. ср — средний коэффициент использования группы электроприёмников,
Ки. ср = Pсм. ?/Pн. ?,
где: Pсм. ?, Pн. -суммы активных мощностей за смену и номинальных в группе электроприёмников, кВт;
- nэ = F (n, m, Ки. ср, Pн) может быть определено по упрощённым вариантам (таблица 2. 2),
где: n — фактическое число электроприёмников в группе;
m — показатель силовой сборки в группе,
m = Pн. нб/Pн. нм,
где: Pн. нб, Pн. нм — номинальные приведённые к длительному режиму активные мощности электроприёмников наибольшего и наименьшего в группе, кВт.
В соответствии с практикой проектирования принимается Км? =1,1 при nэ? 10; Км? =1 при nэ > 10.
Приведение мощностей 3-фазных электроприёмников к длительному режиму
Pн = Pп — для электроприёмников ДР;
- Pн = PпvПВ — электроприёмников ПКР;
- Pн = Sп cosцvПВ — для сварочных трансформаторов ПКР ;
Pн = Sп cosц — для трансформаторов ДР,
где Pн, Pп — приведённая и паспортная активная мощность, кВт;
- Sп — полная паспортная мощность, кВ•А;
- ПВ — продолжительность включения, отн. ед.
Определение потерь мощности в трансформаторе
Приближённо потери мощности в трансформаторе учитываются в соответствии с соотношениями
?P = 0,02Sнн;
- ?Q = 0,1Sнн;
- ?S = v? PІ + ?QІ;
- Sвн = Sнн + ?S.
Распределяется нагрузка по секциям
Таблица 2. 5
|
Секция 1 |
Нагрузка приведённая |
Секция 2 |
|||||
|
ШМА-1 |
кВт. |
ШМА-2 |
|||||
|
Шлифовочные станки. 1…5 |
50×5 |
40×1 |
Кран мостовой. 17 |
||||
|
Обдирочные станки типа РТ-341. 6,16 |
45×2 |
45×3 |
Обдирочные станки типа РТ-341. 18…20 |
||||
|
Анодно-механические станки типа МЭ-12. 7…15 |
10×9 |
18,4×8 |
Анодно-механические станки типа МЭ-31. 24…28, 34…36 |
||||
|
Вентилятор вытяжной. 32 |
18×1 |
20×1 |
Вентилятор приточный. 33 |
||||
|
35×6 |
Обдирочные станки типа РТ-250. 21…23 | 29…31 |
||||||
|
448 кВт |
ИТОГО |
553 кВт |
|||||
