КОМИТЕТ ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

                                               Ленинградской области 

            ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

                                «Сосновоборский политехнический колледж» 

                                            ЦМК технических  дисциплин           

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ  ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО  ЗАВОДА   

                                                   Курсовая работа                                                                

      Исполнитель:

                                       Унгурян ГВ студент

      4 курса группы 401к

      Очная форма обучения

      Специальность 140613

      Руководитель:

      Староватых  Л Г 
 
 
 
 

                Сосновый Бор 2010г

Введение:

    Первое  место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которого 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.

    В связи с ускорением научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличилось  благодаря созданию гибких автоматизированных производств.

    Энергетической  программой предусмотрено создание мощных территориально-производственных комплексов (ТПК) в тех регионах, где сосредоточены крупные запасы минеральных и водных ресурсов. Такие  комплекс добывают, перерабатывают, транспортируют энергоресурсы, используя в своей  деятельности различные электроустановки по производству, передаче и распределению  электрической и тепловой энергии.

    Энергетической  программой России предусматривается  дальнейшее развитие энергосберегающей  политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствования энергетического  оборудования; реконструкции устаревшего  оборудования; сокращения всех видов  энергетических потерь и повышения  уровня использования вторичных  ресурсов; улучшения структуры производства, преобразования и использования  энергетических ресурсов.

    Современная энергетика характеризуется нарастающей  централизацией производства и распределения  электроэнергии. Энергетические системы  образуют несколько крупных энергообъединений.

    Объединение региональных ОЭС в более мощную систему образовало Единую энергетическую систему (ЕЭС) Российской Федерации. ЕЭС позволило снизить необходимую генераторную мощность по сравнению с изолированно работающими электростанциями и осуществлять более оперативное управление перетоками энергетических мощностей с Востока, где находиться около 80% топливных и гидроресурсов, на Запад страны, так как в европейской части страны размещается 80% всех потребителей энергии. Для электрической связи между ОЭС служат сверхдальние линии электропередач напряжением 330; 500; 750 и 1150 кВ и выше.

    Энергетическая  политика РФ предусматривает дальнейшее развитие энергосберегающей программы. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие  технологии производства; совершенствование  энергетического оборудования, реконструкция  устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и  повышение уровня использования  вторичных энергетических ресурсов. Предусматривается также замещение  органического топлива другими  энергоносителями, в первую очередь  ядерной и гидравлической энергией.

    В настоящее время основой межсистемных энергетических связей России являются линии напряжением 500кВ. Введены  в эксплуатацию линии напряжением 750кВ, построена линия переменного  тока Итат - Кузбасс, напряжением 1150кВ, которая проложена до Урала. Начато строительство линии постоянного тока Экибастуз - Центр напряжением 1500кВ протяженностью 2400км.

    Перед энергетикой в ближайшем будущем  стоит задача всемерного развития и  использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной и др.; развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов.

2. Выбор рода тока и напряжения.

Питание электроприемников электроэнергией в здании производственных предприятий. Источниками этих сетей являются трансформаторы в здании. Системы здания  создаются в соответствии с конкретными требованиями здания (конструкция сети, универсальность и достаточная гибкость сети). Конструктивное исполнение сети должно обеспечить безопасность эксплуатации.

Питание подстанции электромеханического цеха принимает 10 кв. как основное от городского РПП. В здании электромеханического цеха применяется напряжение 220/380В, напряжение 220В применяется для осветительных приборов, а так же бытовых, расположенных в здании. Для питания других приборов (двигателей лифтов и вент-камер) используются 380В.

Напряжение  системы 380/220В получило самое широкое  распространение т.к. наиболее полно  удовлетворяет основным условиям питания  потребителя.  Она обеспечивает  относительно низкое напряжение между  землей и проводом по сравнению с  системой 660/380В и дает возможность  совместного  питания силовой  и осветительной сети по сравнению  с системой 220/127В, имеет меньшие  потери напряжения и мощности, что  позволяет уменьшить сечение  проводов, Основной род ток переменный. 

     2.1 Расчёт электрических  нагрузок электромеханического  цеха

     Расчетную активную нагрузку группы электроприемников P_р, кВт, определяем по формуле

     P_р = K_м·P_с.м = K_м·K_и·P_ном,(2.1)

     где К_м – коэффициент максимума активной мощности. Принимаем по /22/.

     Р_см – средняя активная нагрузка группы электроприемников за наиболее загруженную смену;

     К_и – коэффициент использования активной мощности группы электроприемников. Принимаем по /22/;

     P_ном – установленная (номинальная) мощность группы электроприемников, равная сумме номинальных паспортных Р_ном мощностей отдельных приемников.

     Средневзвешенное  значение коэффициента использования  K_и, необходимое для определения общего максимума нагрузки группы электроприемников с различным значением k_и, вычисляют по формуле

      (2.2)

     Значение  коэффициента максимума зависит  от коэффициента использования К_и данной группы электроприемников и эффективного числа электроприемников n_э. Под эффективным числом приемников группы различных по номинальной мощности и режиму работы приемников понимают число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает ту же величину расчетного максимума, что и группа из n различных по мощности и режиму работы электроприемников.

     Эффективное число электроприемников n_э вычисляют по формуле

      (2.3)

     Величина  K_м определяется в зависимости от K_и и n_э согласно /21/.

     Учитывая  характер потребления реактивной мощности асинхронными двигателями, мало зависящей  от коэффициента загрузки двигателей, принято рассчитывать расчетную  реактивную мощность Q_р, кВАр, при n_э>10 по формуле

     Q_р = Q_см = K_и·P_н·tgj,(2.4)

     при n_э£10

     Q_р = 1.1·Q_см = 1.1·K_и·P_н·tgj,(2.5)

     где Q_см - средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену, кВАр;

     tgj - определяется по характерному для данной группы электроприемников средневзвешенному значению коэффициента мощности.

     Средневзвешенное  значение tgj группы электроприемников с различным значением tgj_i, вычисляют по формуле

     Эффективное число приемников для ШРА1 по формуле (6.3) составит

     

     Средневзвешенное  значение коэффициента использования  K_и группы электроприемников вычисляем по формуле (6.2)

     

     По  графикам, приведенным в /21/, в зависимости  от К_и и n_э определяем К_м=1,69. Тогда активная мощность, вычисляемая по формуле (6.1), равна

     P_р=0.23·1.69·(6·5.5+3·11+2·4.4+2·18+2·9) = 50.80кВт.

     Средневзвешенное  значение tgj группы электроприемников вычисляем по формуле (6.6)

     

     Учитывая  что n_э больше 10 (n_э = 12), расчетную реактивную мощность определяем по формуле (6.5)

     Q_р=1.1·0.23·(6·5.5+3·11+2·4.4+2·18+2·9)·0.99=32.1 кВАр.

     Расчетную нагрузку полной мощности для ШРА1 вычисляем по формуле (2.7)

       кВА 

     2.2 Расчёт электрических  нагрузок всего  предприятия

     Определение общезаводских нагрузок проведем по методу коэффициента спроса.

     Расчетную активную нагрузку P_р, кВт, вычисляют по формуле

     P_р = К_с·P_ном,(2.8)

     где К_с - коэффициент спроса электроприемников цеха. Принимаем по /16/;

     P_ном - установленная мощность электроприемников, кВт.

     Расчетную реактивную нагрузку электроприемников цеха Q_р, кВАр, вычисляют по формуле

     Q_р = P_р·tgj,(2.9)

     где tgj - рассчитывается по коэффициенту мощности электроприемников цеха cosj. Принимаем по /16/.

     Расчетная активная нагрузка установок электроосвещения P_р.о, кВт, определяется по методу коэффициента спроса

     P_р.о = К_с.о·P_у.о·К_пра,(2.10)

     где К_с.о - коэффициент спроса осветительных нагрузок цеха, принимаем

     К_{с.о =} 0.95 по /16/;

     К_пра - коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре. Принимаем К_пра =1.1 /16/;

     Установленную мощность установок электроосвещения цеха, территории завода P_у.о, кВт, вычисляют по формуле

     P_у.о = P_уд·S·10^-3,(2.11)

     где S - освещаемая площадь цеха , территории завода, м²;

     P_уд - удельная расчетная нагрузка освещения на 1 м² освещаемой поверхности, Вт/м².

     Расчетную реактивную нагрузку электроосвещения Q_р.о, кВАр, вычисляют по формуле

     Q_р.о = P_р.о·tgj_о,(2.12)

     где tgj_о -определяется по коэффициенту мощности установок электроосвещения cosj_о.

 

      (2.6)

     Расчетную нагрузку полной мощности для силовых  электроприемников на разных ступенях системы электроснабжения S_р, кВА, вычисляют по формуле

      (2.7)

     Расчетная активная и реактивная нагрузка предприятия  в целом, приведенная к шинам  центральной распределительной  подстанции (ЦРП), P_рS, кВт и Q_рS, кВАр, определяется как сумма расчетных нагрузок всех цехов с учетом расчетной нагрузки освещения территории предприятия, потерь мощности в трансформаторах цеховых подстанций и несовпадения максимумов нагрузок различных цехов во времени