Электроснабжение производственного цеха

     Содержание 

     Введение 2

     1 Общий раздел 3

     1.1  Характеристика производства, предприятия, цеха. 3

     2 Расчетно-технический раздел 4

     2.1  Характеристика потребителя электроэнергии. 4

     2.2   Анализ электрических нагрузок. 4

     2.3 Выбор рода тока и напряжения. 7

     2.4 Расчет электрических нагрузок. 7

     2.5 Компенсация реактивной мощности. 9

     2.6 Выбор типа и числа подстанций. Выбор числа и мощности трансформаторов. 11

     2.7  Расчет и выбор питающих и распределительных сетей до 1000В. 17

     2.8 Расчет и выбор внутриплощадочной сети выше 1000В 19

     2.9 Расчет токов короткого замыкания. 20

     2.10 Выбор токоведущих частей и аппаратов по условиям короткого замыкания. 23

     2.11 Расчет заземляющего устройства 25

     Вопрос ТБ 27

     Список использованных источников 30

 

      Введение

 

     Современная энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и распределением электроэнергии. В состав единой энергетической системы страны (ЕЭС) входят девять энергообъединений, охватывающих почти 2/3 территории страны, где проживает более 80% населения. 

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

     Широкая автоматизация и механизация производственных процессов н основе применения электроэнергии требует от персонала осуществляющего эксплуатацию, проектирование и монтаж, электрифицированных устройств, в частности от техников-электриков, хороших знаний, теорий и практики электропривода и основ управления.

 

      1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

     1.1  Характеристика производства, предприятия, цеха.

 

     Отрасль промышленности - машиностроительная.

     Предприятие предназначено для выпуска сельскохозяйственных машин.

     Цех механический предназначенный для механической и термической обработки деталей машин. Режим работы - 3 смены по 8 часов каждая, помещение цеха сухое, нормальное, особо опасное.

     Относительная влажность не превышает 60%.

     Температура воздуха 35⁰.

     Особо опасное помещение характеризуется наличием двух условий повышенной опасности: токопроводящие железобетонные полы, возможность одновременного прикосновения человека к материалоконструкциям здания, технологическим аппаратам и механизмов, имеющие соединения с землей с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой стороны.

 

      2 РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

     2.1  Характеристика потребителя электроэнергии

 

     Потребителями электроэнергии являются электроприемники цеха- промышленное оборудование установленное в соответствии с технологией цеха.

1. Конвейеры  SPн = 350 кВт.
2. Краны SPн = 250 кВт.
3. Металлообрабатывающие станки SPн = 200 кВт.
4. Вентиляторы  SPн = 100 кВт.
5. Прочая нагрузка  SPн = 200 кВт.

     Согласно заданию нагрузки потребители второй категории составляют 60%.

     Потребители 2 категории 40%.

     Краны работают в повторно- кратковременном режиме, а остальные приемники в длительном.

     2.2   Анализ электрических нагрузок

     Электрические нагрузки отдельных электрических приемников цеха зависят от технологического режима работы проводимых механизмов, аппаратов.

     Изменение электрических нагрузок электроприемников всех звеньев системы электроснабжения во времени изображают в виде графиков нагрузки.

     Суточный график нагрузки приведен в таблице 1.

     Таблица 1.

     

 

      Продолжение таблицы 1.

       

     По суточному графику нагрузки определяем

1. Суточный расход электроэнергии W_{a сут}:

     Wа сут=SPм ∙ tn сут = Р_0-2 ∙ t_0-2 + P_2-4∙ t_2-4 + P_4--8∙ t_4--8 + P_8-10∙ t_8-10+ P_10-14·∙ t_10-14+P_14-16∙t_14-16+P_16-17∙t_16-17+P_17-19∙t_{17-19 +} P_19-21∙t_{19-21 +} P_21-24∙t_21-24  = 2∙40+2∙100+4∙60+2∙90+4∙50+2∙70+1∙50+2∙80+2∙100+3∙40= 1570 кВт

     где Wа сут - суточный расход электроэнергии

            Рм - мощность каждого периода времени

            tn сут - продолжительность каждого периода времени в сутки (час)

     2) Определим коэффициент загрузки графика Кз.г.

     Кз.г. = Wа сут / 2400= 1570 / 2400= 0,65    (2.1.)

      Рабочие дни (3 смены по 8 часов) 300 дней

     Траб = 300 ∙ 24 = 7200

     Нерабочие дни- 65 дней  Тнраб = 65 ∙ 24 = 1560

     Таблица 2

     

 

      Продолжение таблицы 2.

       

     По годовому графику нагрузки определяется:

     1) Годовой расход электроэнергии Wа год                  

     Wа год =S Рn ∙ tn год                                                        (2.2.)

     где Wа год - годовой расход электроэнергии;

     Рn - мощность каждого периода времени;

     tn год - продолжительность каждого периода времени в год (час)

     Wа год = 40 ∙ 600 + 100 ∙ 600 + 60 ∙ 1200 + 90 ∙ 600 + 50 ∙ 1200 + 70 ∙  600 + 50 ∙ 300 + 80 ∙ 600  + 100 ∙ 600 + 40 ∙ 900= 471000 кВт

1. Число часов, используемых максимумов нагрузки Тmax

     Тmax =Wа год / Рn = 471000 / 100 = 4710 час    (2.3.)

     где Wа год - годовой расход электроэнергии

     Рn - мощность каждого периода времени

2. Время максимума потерь t

     t = (0,124 + Т / 10000)² ∙ 8760  (2.4.)

     где t - время максимальных потерь

     Т - число максимальных нагрузок (час)

     t = (0,124 + 1200 / 10000)² ∙ 8760 = 521;

     t = (0,124 + 900 / 10000)² ∙ 8760 = 401;

     t = (0,124 + 600 / 10000)² ∙ 8760 = 296;

     t = (0,124 + 300 / 10000)² ∙ 8760 = 207;

     2.3 Выбор рода тока и напряжения

 

     Основными группами электроприемников, составляющими суммарную нагрузку объектов, являются электродвигатели производственных механизмов, сварочные установки, печные и силовые трансформаторы, электрические печи, выпрямительные установки, светильники всех видов искусственного света и др.

     По роду тока различаются электроприемники, работающие: от сети переменного тока нормальной промышленной частоты f = 50 Гц; от сети

     переменного тока повышенной или пониженной частоты; от сети постоянного тока.

     По напряжению электроприемники классифицируются на две группы: