Электроснабжение и электрооборудование ремонтно-механического цеха

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования "Белоозерский государственный профессионально-технический колледж электротехники"

 

 

 

 

 

Специальность: 2-36 03 31 Монтаж и эксплуатация электрооборудования

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

 

Дисциплина: Электроснабжение предприятий и гражданских зданий

 

Тема: Электроснабжение и электрооборудование ремонтно-механического цеха

 

КП.2015.2-36 03 31.10-С.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработал                                                                               Д.С.Артюшкевич

 

Руководитель   Ж.И.Кулак

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Белоозерск, 2015

 

 

Содержание

 

Введение

   1  Исходные данные для курсового проекта

2 Краткая характеристика проектируемого объекта и потребителей электроэнергии

3 Анализ электрических нагрузок.

4  Расчет электрических нагрузок

5  Расчет и выбор компенсирующего устройства

6 Выбор числа и мощности трансформаторов

7 Расчет и выбор сетей напряжением до 1 кВ

8 Расчет сетей напряжений до 1 кВ по потере напряжения

9 Расчет и выбор аппаратов защиты напряжением до 1 кВ

10 Расчет и выбор сетей высокого напряжения

11 Расчет токов короткого замыкания

12 Обоснование выбора электрооборудования и проверка его на действие токов короткого замыкания

13 Расчет заземляющего устройства

Заключение

Список литературы

Спецификация

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Электрификация играет важную роль в развитии всех отраслей  промышленности, являются стержнем строительства   экономики страны. Отсюда следует необходимость опережающих темпов роста производства электроэнергии.

В настоящее время электроэнергетика России является важней  жизнеобеспечивающей отраслью страны. В ее состав входит более 100 электростанций общей мощностью 800 мВт.

В зависимости от используемого вида первичной энергии все существующие станции разделяются на следующие основные группы: тепловые, гидравлические, атомные, ветряные, приливные и др.

Совокупность электроприёмников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединённых с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем.

Совокупность электрических станций, линий электропередачи, подстанций тепловых сетей и приёмников, объеденных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии называется энергетической системой. Электрические сети подразделяются по следующим признакам:

1 Напряжение сети. Сети могут быть напряжением до 1 кВ низковольтными, или низкого напряжения (НН), и выше 1 кВ - высоковольтными, или высоковольтного напряжения.

2 Род тока. Сети могут быть постоянного и переменного тока. Электрические сети выполняются в основном по системе трёхфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться  трансформация электроэнергии.

3 Назначение. По характеру потребителей и от назначения территории, на которой они находятся, различают: сети в городах, сети промышленных предприятий, сети электрического транспорта, сети в сельской местности.

 

Кроме  того, имеются районные сети, сети межсистемных связей и др.

В современных условиях главными задачами специалистов осуществляющих 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.

Темой моего курсового проекта является «Электроснабжение ремонтно- механического цеха».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Краткая характеристика проектируемого объекта и потребителей электроэнергии

 

Ремонтно- механический цех (РМЦ) предназначается для ремонта и настройки электромеханических приборов выбывающих из строя.

Он являестя одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. РМЦ имеет два участка, в которых установлено оборудование для ремонта оборудования: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и др.

РМЦ получает ЭСН от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП- 0,9 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП- 1,4 км. Напряжение на ГПП- 6 и 10 кВ.

Количество рабочих смен- 2. Потребители имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН. Грунт в районе РМЦ- чернозем с температурой +20 0С.Каркас здания цеха смонтирован из блоков- секций длиной 6 м каждый.

Размеры цеха A×B×H=48×28×9 м. Все помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень основного оборудования показан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Pэп) указана для одного электроприемника.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 – Перечень технологического оборудования

№ на плане	Наименование ЭО	Рэп, кВт	Примечание
1,2	Вентиляторы	48
3-5	Сварочные агрегаты	10	ПВ= 40%
6-8	Токарные автоматы	12
9-11	Зубофрезерные станки	15
12-14	Круглошлифовальные станки	4
15-17	Заточные станки	3
18, 19	Сверлильные станки	3,2
20-25	Токарные станки	9
26, 27	Плоскошлифовальные станки	8,5
28-30	Строгальные станки	12,5
31-34	Фрезерные станки	9,5
35-37	Расточные станки	11,5
38, 39	Краны мостовые	25	ПВ= 60%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Анализ электрических нагрузок. Выбор схемы силовой сети и места установки силовых распределительных пунктов (шинопроводов)

 

Схемы электроснабжения промышленных предприятий должны разрабатываться с учетом следующих основных принципов:

1) источники питания должны быть  максимально приближены к потребителям  электрической энергии;

2) число ступеней трансформации  и распределения электрической  энергии на каждом напряжении  должно быть по возможности  минимальным;

3) схемы электроснабжения и электрических  соединений подстанций должны  обеспечивать необходимые надежность  электроснабжения и уровень резервирования;

4) распределение электроэнергии  осуществляем по радиальной схемой питания. Так как в нашем случае электроприемники расположены группами в качастве распределительных устройств принимаем распределительные устройства РП.

Рисунок 2.1 – Цеховая магистральная схема электроснабжения

 

 

3 Расчет электрических нагрузок

 

Расчет электрических нагрузок проводим для отдельно взятого распределительного пункта (РП).

Расчет электрических нагрузок для РП3.

Таблица 2 – Исходные данные электрооборудования

Наименование электроприемников	Рн, кВт	n	Kи	cos φ	tq φ
Токарные автоматы	12	3	0,17	0,65	1,17
Зубофрезерные станки	15	3	0,17	0,65	1,17
Круглшифовальные станки	4	3	0,17	0,65	1,17

 

Определяем общее число электроприемников РП1 (n):

,

где m – количество групп ЭП;

              ni – количество ЭП в i – ой группе.

п=3+3+3=9

Определяем суммарную номинальную активную мощность группы  ЭП      ( , кВт) :

,

где – номинальная активная мощность i – го ЭП.

Рном = 12×3+15×3+3×4= 93 кВт

Определяем показатель силовой сборки m:

где Рннб, Рннм – номинальные активные мощности приведённые к

длительному режиму наибольшая и наименьшая в группе;

Определяем среднюю активную мощность за наиболее загруженную смену для токарного автомата:

 

 

Для остальных электоприёмников средняя активная мощность находится соответствующим образом.

Определяем среднюю реактивную мощность за наиболее загруженную смену для токарного автомата:

 кВар

Для остальных электоприёмников средняя реактивная мощность находится соответствующим образом.

Определяем сумму средних активных мощностей группы:

;

Определяем сумму средних реактивных мощностей группы:

 

Определяем полную среднюю мощность группы:

 

Определяем средний коэффициент использования:

 

Определяем средний сosφ:

 

Определяем средний tqφ

 

Определяем эффективное число электроприемников группы nэF(n,m,Kиср,Pн):

 

где n1- определяется суммой всех электроприемников, мощность которых больше 0,5 от мощности наибольшей в группе.

 

По [1], таблица 1.5.4 nэ*=0,85,  nэ=0,85×9=7,65

Определяем значения коэффициента максимума активной нагрузки Kм=F(Kиср,nэ) и реактивной нагрузки:

По [1], таблица 1.5.3 Км=2,31,  Км`=1,1

Определяем максимальную активную мощность группы:

 

Определяем максимальную реактивную мощность группы:

 

Определяем полную максимальную мощность группы:

 

Определяем максимальный ток группы:

 

Для остальных групп электроприемников расчет ведется соответствующим образом. Результаты заносятся в сводную ведомость нагрузок по цеху.

Таблица 3 – Сводная ведомость нагрузок по цеху

Наименование РУ и электроприем-ников	Нагрузка установленная								Нагрузка средняя на смену						Нагрузка max
	Pн, кВт	n	P∑n, кВт	Kи		cosφ	tqφ	m	Pсм, кВт	Qсм, кВар	Sсм, кВА	nэ	Kм	Kм`	Pм, кВт	Qм, кВар	Sм, кВА	Iм, А
1	2	3	4	5		6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
РП1
Вентиляторы	48	2	96	0,6		0,8	0,75		57,6	43,2
Кран мостовой	19,4	1	19,4	0,1		0,5	1,73		1,94	3,35
ИТОГО по РП1		3	115,4	0,52		0,79	0,78	2,47	59,54	46,55	75,58	-	-	-	59,54	46,55	75,58	114,97
РП2
Сварочные агрегаты	6,3	3	18,9	0,25		0,35	2,67		4,72	12,6
ИТОГО по РП2		3	18,9	0,25		0,35	2,67	-	4,72	12,6	13,45	-	-	-	4,72	12,6	13,45	20,46
РП3
Токарные автоматы	12	3	36	0,17		0,65	1,17		6,12	7,16
Зубофрезерные станки	15	3	45	0,17		0,65	1,17		7,65	8,95
Круглошлифовальные станки	4	3	12	0,17		0,65	1,17		2,04	2,38
ИТОГО по РП3		9	93	0,17		0,65	1,17	3,75	15,81	18,49	24,33	7,65	2,31	1,1	36,52	20,34	41,8	63,58
РП4
Заточные станки	3	3	9		0,17	0,65	1,17		1,53	1,79
Сверлильные станки	3,2	2	6,4		0,17	0,65	1,17		1,09	1,27