Составление электробаланса ремонтно-механического цеха машиностроительного предприятия
Знакомство с особенностями и проблемами составления электробаланса машиностроительного предприятия. Анализ этапов расчета годового расхода электроэнергии ремонтно-механическим цехом. Рассмотрение причин потери электроэнергии в электрической сети.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.11.2014 |
Размер файла | 353,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Составление электробаланса ремонтно-механического цеха машиностроительного предприятия
Таблица. Исходные данные
Машиностроительное предприятие /станкостроение/. Ремонтно-механический цех. |
||||||
№ |
Наименование |
Рм КВт |
Qм кВАр |
ТП |
Питающий кабель |
|
1 |
Ремонтно-механический цех |
2 КТП-250 |
350 м |
|||
1 ПР |
25,18 |
54,39 |
||||
2 ПР |
16,2 |
31,2 |
||||
3 ПР |
37,4 |
65,8 |
||||
4 ПР |
9,8 |
15,6 |
||||
5 ПР |
5,1 |
11 |
||||
6 ПР /эл. Освещение/ |
62,73 |
|||||
1 Щ /вентиляция\ |
53,55 |
40,1 |
||||
2Щ /противопожар. / |
3,5 |
|||||
3 Щ /вентиляция/ |
13,7 |
10,2 |
||||
4 Щ /стенд испытания ЭЛ.двигат. / |
41,8 |
31,4 |
||||
2 |
Главный производственный корпус |
5516 |
2 КТП-630 2 КТП-2500 |
АСБ-3х95 35 м АСБ-3х185210 м |
||
3 |
Цех товаров народного потребления |
1312 |
Р ср=820 ТМЗ-2х630 |
АСБ-3х35 380м |
||
4 |
Кузнечно-штамповочный цех |
1601 |
2 КТП-1000 |
400 м |
||
5 |
Очистные |
864 |
2х630 |
АСБ-3х35 650 м |
||
На предприятии РУ-10 кВ Питающие линии АСБ-3х185 от ГПП 280 м Коэффициент мощности на шинах РУ-10 кВ -0.2. W=1491972 МВт час |
1.Составление электробаланса машиностроительного предприятия
1.1 Основные показатели
Основные технические показатели ремонтно-механического цеха машиностроительного предприятия даны в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Основные показатели.
№ п/п |
Наименование показателя |
Обознач. |
Ед. измер. |
Значение |
|
1. |
Номинальное напряжение в питающей сети в распределительной сети |
10 0,4 |
|||
2. |
Присоединяемая мощность трансформ. ТП КТП-1 КТП-2 КТП-3 КТП-4 КТП-5 КТП-6 |
2 . 250 2 . 630 2 . 2500 2 630 2 1000 2 630 |
|||
3. |
Общая установленная мощность на шинах КТП-1 |
268,96 |
|||
4. |
Расчётная мощность цеха В том числе: Сторонних потребителей |
373,87 |
|||
5. |
Годовой расход электроэнергии |
1491972 |
|||
6. |
Коэффициент мощности: Расчётный без компенсации: После компенсации на шинах 0,38 кВ |
- - |
0,92 0,20 |
||
7. |
Суммарная мощность компен. устройств |
0 |
|||
8. |
Коэффициент загрузки трансформ. КТП1 |
-- |
0,75 |
||
9. |
Годовое число часов использования максимальных нагрузок |
- |
5547 |
Схема электроснабжения машиностроительного предприятия приведена на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема электроснабжения машиностроительного предприятия
Составление приходной части электробаланса
Производим расчет силовых нагрузок для КТП-1:
Производим расчёт коэффициента загрузки и трансформаторов КТП-1:
Расчёт коэффициента :
Производим расчёт годового расхода электроэнергии ремонтно-механическим цехом:
На основании произведенных расчетов данные приходной части электробаланса сводим в таблицу 1.2.
Таблица 1.2. Приходная часть ремонтно-механического цеха.
№ п/п |
Статьи прихода |
Электрическая энергия |
||
Активная кВт.час |
Реактивная кВ.Ар.час |
|||
1. |
Поступило из сети |
1491972 |
1440500 |
|
2. |
Выработано на предприятии конденсаторными установками |
- |
0 |
|
Итого по предприятию: |
1491972 |
1440500 |
1.2 Составление расходной части электробаланса
Прямые затраты электроэнергии на основной технологический процесс машиностроительного предприятия включают электроснабжение главного производственного корпуса и кузнечно-штамповочного цеха:
Расчетная активная мощность Рр = 7117кВт
Годовое потребление активной электроэнергии W = 39478тыс.кВт час
Затраты электроэнергии на вспомогательные нужды предприятия включают в себя расход электроэнергии ремонтно-механического цеха, цеха товаров народного потребления.
Их суммарная расчетная активная мощность Рр = 1580,96кВт
в том числе ремонтно-механический цех с Рр = 268,96кВт
расчетная реактивная мощность Qр = 259,69 кВАр
Их суммарное потребление активной электроэнергии W = 8769,5 тыс.кВт час в том числе ремонтно-механический цех W = 1491,97 тыс.кВт час суммарное потребление реактивной электроэнергии ремонтно-механическим цехом составит V = 1440,5 тыс.кВАр час
Распределительная сеть ремонтно-механического цеха включает в себя 5 ПР и Щ-4 от которых запитано основное технологическое оборудование с суммарной расчетной мощностью Рр.т.= 135,48 кВт; Qр.т. = 209,39.
Потребление активной и реактивной энергии на технологический процесс ремонтно-механического цеха составит Wт = 751,5тыс.кВТ час; Vт = 1161,5тыс.кВт час.
От остальных Щ и ПР запитано освещение, вентиляция и противопожарная сигнализация, которые относим к вспомогательным нуждам цеха. Их суммарная расчетная мощность составит: Pр.в.=135,98кВт, Qр.в.=50,3кВАр.
Потребление активной и реактивной энергии на вспомогательные нужды ремонтно-механического цеха составит Wт = 754,3тыс.кВТ час; Vт = 279,0тыс.кВт час.
Кроме того, к ГПП предприятия подключен сторонний потребитель - очистные с Рр = 864 кВт.
1.1.1 Определяем потери электроэнергии на предприятии
1.1.1.1 Потери электроэнергии в цеховых трансформаторах
Питание электропотребляющего оборудования ремонтно-механического цеха производится через трансформаторную подстанцию 2КТП-250, технические данные установленных трансформаторов приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3. Технические данные трёхфазных масляных двух обмоточных трансформаторов
Тип тр - ра |
Номинальная мощность кВ.А |
Номинальное напряжение кВ |
Потери кВт |
% |
% |
|||
ВН |
НН |
ХХ |
КЗ |
|||||
ТМ 250 |
250 |
10 |
0,4 |
0,66 |
4,2 |
4,7 |
2,3 |
Определяем потери активной электроэнергии в трансформаторах за учтённый период:
,
где
- полное число часов присоединения трансформаторов к сети.
КТП-1:
Потери реактивной электроэнергии в трансформаторах за учтённый период:
Потери в КТП-2, КТП-3, КТП-4, КТП-5, КТП-6 не учитываем, т.к. в данной работе производится расчет электробаланса ремонтно-механического цеха.
Полученные данные сводим в таблицу 1.4.
Таблица 1.4. Потери электроэнергии в трансформаторах ТП.
Трансформаторы |
Тип |
n |
||||
1. КТП-1 |
ТМ |
2 |
250 |
11563 |
100742 |
|
Итого: |
11563 |
100742 |
1.1.2 Потери электроэнергии в электрической сети
электробаланс машиностроительный цех
Питание РУ-10кВ от ГПП выполнено алюминиевым силовыми трехжильными кабелями с бумажной пропитанной изоляцией и сечением жилы 185мм2 АСБ3х185. Протяженность линии 280м.
Для питания КТП-1 выбираем провод АС-95/16 с Iдоп = 330А протяженностью 350м, ro = 0,306 Ом/км, хо = 0,330 Ом/км.
Потери активной электроэнергии за учтённый период:
КЛ - 10 кВ от ГПП до РУ-10кВ:
,
где ;
;
.
.
Потери реактивной электроэнергии в KЛ - 10 кВ от ГПП до РУ-10кВ:
Потери активной электроэнергии в КЛ - 10 кВ от РУ-10кВ до КТП-1, :
Потери реактивной электроэнергии в КЛ - 10 кВ от РУ-10кВ до КТП-1:
Величины потерь в электрических сетях, полученные в результате расчетов, сведем в таблицу 1.5.
Таблица 1.5. Потери электроэнергии в линиях электропередач
Наименование |
L, км |
Ом/км |
Ом/км |
А |
кВт.ч |
кВ.Ар.ч |
||||
1. КЛ от ГПП до РУ 10 кВ |
0,72 |
0,28 |
0,014 |
0,344 |
4,6 |
8760 |
1,15 |
10,3 |
98,8 |
|
2. КЛ от РУ 10 кВ до КТП-1 |
0,72 |
0,35 |
0,107 |
0,128 |
4,6 |
8760 |
1,15 |
78,7 |
94,2 |
|
Итого: |
89 |
193 |
На основании данных таблиц 1.1., 1.4., 1.5., определяем расходную часть электробаланса и заносим данные в таблицу 1.6.
Таблица 1.6. Расходная часть электробаланса
2.Анализ электробаланса предприятия
1. Диаграмма распределения активной электроэнергии по статьям расхода
Рисунок 2:
1- технологический процесс;
2- вспомогательные нужды;
3- потери в линиях;
4- потери в трансформаторах;
2. Диаграмма распределения реактивной электроэнергии по статьям расхода.
Рисунок 3:
1- технологический процесс;
2- вспомогательные нужды;
3- потери в линиях;
4- потери в трансформаторах;
По результатам расчётов видно, что 47% активной энергии расходуется на вспомогательные нужды цеха, большая часть реактивной энергии расходуется на технологический процесс. Потери активной и реактивной энергии в трансформаторах, в элементах распределительных сетей не велики, что говорит о правильном выборе трансформаторов и кабельных линий.
Для снижения реактивных потерь на предприятии необходимо установить ККУ, которые позволяют снизить величину потерь реактивной энергии.
Для снижения потребления электроэнергии на вспомогательные нужды необходимо провести ряд энергосберегающих мероприятий.
3.Составить электробаланс основного технологического оборудования
Основные параметры станка:
Привод станка вращается от асинхронного двигателя 4А200 S4
Pн = 30 кВт; Wсм = 57 кВт.час
Uн = 380 В; Vсм = 89 кВАр.час
N = 1000 об/мин; tсм = 4,5
Iн = 58,2 А; Pхх = 6,5 кВт
cos = 0,91; Iхх = 19 А
= 0,9
3.1 Расчет потерь электроэнергии основного технологического оборудования
Находим средний ток двигателя:
А
Сопротивление обмоток двигателя:
0,023=0,213 Ом
где rст(75°)=0,19 - сопрот. обмотки статора двигателя, Ом
rpот - сопротивление обмотки ротора, Ом.
Ом
где S% - скольжение при номинальной нагрузке.
Постоянные потери в двигателе и приводе:
где Рмо - потери в обмотках двигателя, кВт; которыми можно пренебречь, т.к. ЭД небольшой мощности.
Определение коэффициента формы нагрузок :
1,07
где Ттах=5547 часов (для рассчитываемого ремонтного завода).
Средние нагрузочные потери:
где Кдоп=1 - коэффициент дополнительных потерь в двигателе при нагрузке
Составление электробаланса:
Средняя активная мощность за смену :
кВт
Средняя мощность, затрачиваемая на технологический процесс:
Определяем расход электроэнергии агрегата :
1) Расход электроэнергии, затрачиваемой на технологический процесс:
Wm=Рт.смtсм кВтчас
2) Расход электроэнергии при постоянных потерях :
Wпост=Рпостtсм кВтчас
3) Расход электроэнергии при нагрузочных потерях :
Wнагр=Рнагрtсм кВтчас
Расходная часть электробаланса станка по мощности и энергии представлена в таблице 2
Таблица 2.
Статья расхода |
Мощность, кВт |
Расход энергии |
||
кВтчас |
% |
|||
На технологический процесс |
5,3 |
23,85 |
41,8 |
|
Постоянные потери |
6,5 |
29,25 |
51,2 |
|
Нагрузочные потери |
0,9 |
4,05 |
7,0 |
|
ИТОГО: |
12,7 |
57,15 |
100 |
Как видно, расходная часть электробаланса соответствует приходной. Значительные постоянные потери указывают на то, что станок находится в плохом техническом состоянии. Небольшие нагрузочные потери являются следствием того, что двигатель станка недогружен.
4.Основные мероприятия по электро - и энергосбережению предприятия
Снижение потерь и экономия электроэнергии имеют большое значение как для рассматриваемого в курсовой работе машиностроительного предприятия, о чем говорят данные проведенного расчета энергобаланса ремонтно-механического цеха, так и для энергосистемы в целом.
Для обеспечения рационального и экономичного использования энергии при производстве ремонтно-механических работ рекомендуется провести ряд организационно-технических мероприятий (ОТМ), в которых должны предусматриваться конкретные мероприятия по снижению расхода электроэнергии за счёт совершенствования технологических процессов производства, внедрения новой техники, повышения производительности оборудования, совершенствования способов производства и приёмов работы, автоматизации производства, снижения непроизводственных потерь электроэнергии и энергоносителей (сжатого воздуха, кислорода, воды).
К основным видам мероприятий относят беззатратные мероприятия, в частности организационно-технические:
- разработка и соблюдение рациональных графиков работы подразделений предприятия, основного (энергоемкого оборудования);
- улучшение условий эксплуатации и повышение контроля за техническим состоянием электрооборудования и электроустановок;
- совершенствование систем учета и контроля за использованием электроэнергии;
- нормирование удельного расхода энергоресурсов на единицу продукции;
- выбор оптимального тарифного плана при расчетах за потребленные энергоресурсы;
- проведение энергосберегающей политики на предприятии;
- снижение потерь в электрических сетях, электроустановках;
- использование вторичных энергоносителей.
Для снижения потребления электроэнергии на вспомогательные нужды нужно рассмотреть возможность применения частотно регулируемого электропривода в вентиляционных системах предприятия. Для снижения затрат на освещение необходимо проверить степень использования естественного освещения, рекомендовать провести замену ламп накаливания на люминесцентные, шире применять местные источники освещения, использование современной осветительной аппаратуры, аппаратуры для зонального отключения освещения.
Кроме того необходимо уделить внимание повышению квалификации рабочих, внедрению новых экономичных технологий.
5.Мероприятия по снижению потерь в питающих линиях предприятия
Все промышленные потребители электроэнергии наряду с потреблением активной мощности потребляют и реактивную мощность. Передача реактивной мощности к потребителю приводит к дополнительным потерям активной мощности в распределительных сетях, что видно из выражения:
Дополнительные потери могут быть снижены, если разгрузить сеть от передачи реактивной мощности от генераторов электростанции к потребителю. Это достигается путем компенсации реактивной мощности на месте её потребления. В данной курсовой работе потери в линиях не велики, что говорит о правильном выборе кабельных линий. Но величина реактивной энергии расходуемой на основной технологический процесс говорит о необходимости конденсаторных установок.
Мероприятия по снижению реактивной мощности:
- создание нормального режима работы асинхронных двигателей, т.е. замена недогруженных асинхронных двигателей на двигатели меньшей номинальной мощности, установка ограничителей холостого хода двигателя при холостом ходе оборудования, недопустимость при ремонте двигателя обточки ротора, что ведёт к увеличению воздушного зазора и резкому возрастанию реактивной мощности двигателя;
- создание нормального режима работы трансформаторов, т.е. контроль нагрузки трансформаторов, при уменьшении нагрузки более чем на 30-50 % в случае параллельной работы один трансформатор должен быть отключен;
- отключение излишней трансформаторной мощности в нерабочие дни и объединённые перерывы; при проведении в цехах ремонтных и наладочных работ в нерабочее время необходимо предусмотреть оставление в работе минимального числа трансформаторов;
- установка дополнительных конденсаторных установок;
- применение для специальных преобразовательных установок схем компенсации, дающих возможность работы выпрямителей с опережающим коэффициентом.
К мероприятиям по снижению потерь в питающих линиях завода можно отнести следующие направления:
- оптимизация законов регулирования напряжения в центрах питания разомкнутых электросетей, т.е. регулирование напряжения в ЦП сети 10 кВ производят таким образом, чтобы напряжение было наиболее высоким в период больших нагрузок и наиболее низким в период малых нагрузок;
- выравнивание графика нагрузки сети, т.е. перенос части нагрузки на ночные часы,- выравнивание нагрузок фаз в электрических сетях U = 380 В.
5.1 Расчёт затрат на установку источников реактивной энергии
Конденсаторные батареи:
Компенсация реактивной мощности обеспечивает снижение потерь электроэнергии в сетях энергосистем и потребителей, улучшает качество отпускаемой потребителям энергии, позволяет наиболее экономично использовать оборудование и электроустановки и в энергосистеме и у потребителя. Величина расчётных затрат определяется по формуле:
где: Е - нормативный суммарный коэффициент эффективности капитальных вложений, составляет 0,233;
Ко - постоянные капиталовложения, независящие от мощности БК, составляет 0 руб;
Ку - удельная стоимость установки БК, составляет 28,340 т.руб/МВАр;
Со - удельная стоимость потерь активной мощности, 0,60 руб./кВт;
PБК - удельные потери в конденсаторных батарей; 3,5 - 4,5 кВт/МВАр для U = 0,4 кВ и 2,0 - 2,5 кВт/МВАр для U = 10 кВ;
Q - генерируемая конденсаторной установкой мощность, МВАр;
U' - относительное значение напряжения сети,
U'БК - отношение номинального напряжения конденсаторов к номинальному напряжению сети, составляет 1 для напряжения 0,38 кВ.
а) Определяем реактивную мощность, которая может быть передана со стороны 10кВ к нагрузкам 0,38кВ, исходя из нагрузки трансформатора:
кВАр
при условии =0,2 величина расчетной мощности будет определена:
кВАр;
таким образом суммарная мощность БК для трансформаторов:
кВАр,
тыс.руб./МВАр тыс.руб.
6.Сумма оплаты за потребляемую электроэнергию
Годовой максимум нагрузок рассматриваемого машиностроительного предприятия подразумевает использование двухставочного тарифа при расчётах с энергоснабжающей организацией.
Приборы учёта электроэнергии (счётчики) установлены на стороне 10 кВ, т.е. трансформаторы находятся на балансе завода.
Оплата за потребленную электроэнергию ремонтно-механическим цехом по основной ставке :
руб.
где С01, руб/кВт - основная ставка, стоимость 1 кВт нагрузки в часы максимальных нагрузок. Принимаю 298 руб/кВт для потребителей с присоединённой мощностью 750 кВ.А и выше.
Рзаявл, кВт - заявленная предприятием мощность, участвующая в максимуме нагрузки энергосистемы.
Дополнительная ставка двухставочного тарифа предусматривает плату за электроэнергию в кВт . час, учтённую электросчётчиками.
где С02, руб/кВтчас - дополнительная ставка, стоимость 1 кВтч потреблённой электроэнергии 0,52руб.
Сумма оплаты за потребляемую ремонтно-механическим цехом машиностроительного предприятия электроэнергию составляет: 855975,52 руб.
Плата за потребляемую реактивную энергию не производится.
6.1 Стоимость потерь электроэнергии в элементах электроснабжения
Стоимость потерь за 1 кВт . ч рассчитывается по формуле:
руб/кВт . час;
Стоимость потерь электроэнергии рассчитывается:
руб/кВт . час.
Расчет стоимости потерь по статьям приведен в таблице 6.
Таблица 6
Список используемой литературы
1. «Справочник по электроснабжению пром. предприятий.» Под ред. Фёдорова А.А. и Сербиновского Г.В., т. I-II, М. «Энергия»,73г.
2. «Электроснабжение промышленных предприятий.», Липкин Б.Ю., Князевский Б.А., М, «Высшая школа», 1979г.
3. «ПУЭ», Госэнергонадзор России, М, 1998г.
4. «Электрические нагрузки и балансы эл. предприятий» Волобринский С.Д.
5. Тикунова Т.В., Лекции по предмету «Экономика электропотребления в промышленности».
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Историческая справка об истории строительства Красноярского машиностроительного завода золотопромышленности - "Красмаш". Задачи, выполняемые ремонтно-механическим цехом предприятия. Структура и функции цеха, обязанности его начальника и работников.
отчет по практике [22,5 K], добавлен 21.03.2008Проект организации механического цеха. Расчет производственной программы. Определение числа производственных участков цеха. Организация многопредметной поточной линии. Пути совершенствования организации транспортного обслуживания производства в цехе.
курсовая работа [66,3 K], добавлен 28.01.2011Определение площади участков и вспомогательных отделений, расположения и количества технологического оборудования, численности работников, времени, затраченного на обработку деталей. Разработка планировки рабочего места токаря и механического цеха.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.12.2014Проектирование механического цеха по изготовлению токарных автоматов. Определение количества рабочих, занятых на выполнении операций технологического процесса по изготовлению цехом продукции. Расчет площади цеха, подъемно-транспортного оборудования.
контрольная работа [557,9 K], добавлен 20.12.2012Проектирование производственных участков и вспомогательных подразделений цеха машиностроительного производства. Разработка производственной структуры цеха и схемы управления. Составление объемно-планировочных решений и расчет планировки оборудования.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 27.07.2010Картограмма и определение центра электрической нагрузки кузнечного цеха. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Расчет питающей и распределительной сети по условиям допустимой потери напряжения.
дипломная работа [538,0 K], добавлен 18.05.2015Составление графика загрузки оборудования. Расчет эффективного годового времени работы оборудования. Расчет эффективного годового времени одного рабочего. Планировка участка механического цеха. Составление сводной ведомости основных фондов предприятия.
курсовая работа [467,3 K], добавлен 14.03.2011Расчет потребления электроэнергии технологическим оборудованием. Светотехнический расчет предприятия. Построение почасового суточного графика потребления электроэнергии. Мероприятия по экономии электроэнергии на предприятиях общественного питания.
курсовая работа [69,5 K], добавлен 02.12.2014Расчет технологической нормы расхода электроэнергии холодильной установки, холодопроизводительности и эффективной мощности компрессора. Расчет расхода электроэнергии, отклонения фактического расхода от нормативного, норм потребности в воде и аммиаке.
контрольная работа [48,6 K], добавлен 17.05.2012Объединенная работа энергосистем позволяет уменьшить необходимую установленную мощность в основном за счет разновременности наступления максимумов электрической нагрузки объединения, включая и поясной сдвиг во времени, сокращения необходимых резервов.
курсовая работа [891,5 K], добавлен 20.07.2008