Проектирование электроснабжения и электрического освещения механического цеха тяжелого машиностроения

Определение центра электрических нагрузок цеха. Расчёт системы электроснабжения цеха методом упорядоченных диаграмм. Определение параметров систем искусственного освещения цеха по методу светового потока. Схема электроснабжения цеха. Выбор трансформатора.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 05.11.2015
Размер файла 369,1 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://allbest.ru

Курсовая работа

Проектирование электроснабжения и электрического освещения механического цеха тяжелого машиностроения

Введение

электрический освещение трансформатор

Системой электроснабжения называется комплекс устройств предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии.

Сложность вопросов проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий заключается в оптимальном, рациональном и эффективном решении этой проблемы. Именно комплексное решение данной задачи в совокупности с необходимыми требованиями и стандартами электроснабжения позволяют экономически и технически грамотно работать всему предприятию.

Нет необходимости говорить тяжелом финансовом состоянии промышленности, поэтому руководителям предприятий нужно решать данную проблему. Одними из самых прогрессивных мер в этом направлении являются мероприятия по сбережению энергоресурсов и, следовательно, уменьшению энергоемкости выпускаемой продукции, что приводит к снижению её себестоимости и повышению конкурентоспособности. Оптимальное сочетание экономических и технических решений при проектировании систем электроснабжения совместно с внедрением энергосберегающих технологий есть наиболее существенная мера решения этой задачи.

Качество электроэнергии в нашей энергосистеме часто не удовлетворяет нормам установленным ГОСТ. В этом повинны предприятия, на которых не всегда соблюдаются правила устройств электроустановок, а также не применяются технические решения по уменьшению влияния электроприемников (полупроводниковые преобразователи, вентильные электроприводы, дуговые печи, и т.д.) на качество электроэнергии.

Технически правильное решение при создании систем электроснабжения исключает появление недопустимых отклонений параметров электроэнергии (падение напряжения), неравномерное распределение токов по фазам, удорожание ремонтных, монтажных и эксплуатационных работ. Все это влияет на производительность предприятия и качество продукции.

Проект электроснабжение предприятия должен учитывать возможность дальнейшего развития и укрупнения производства и связанного с этим увеличения потребляемой мощности.

Основной целью задания ставится закрепление полученных на протяжении всего курса обучения знаний, получение опыта проектирования системы электроснабжения конкретного предприятия и подготовка к выполнению дипломного проекта.

2. Определение центра электрических нагрузок цеха

Исходные данные

Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

Механический цех тяжелого 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, обдирочные, 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 подается ЭСН от ЭНС, расстояние - 8 км. Количество рабочих смен - 2.

Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН, работают в нормальной окружающей среде. Грунт в районе цеха - песок с температурой 120 0С.

Каркас здания МЦТМ смонтирован из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры цеха А х В х Н = 48 х 30 х 9 м.

Вспомогательные, бытовые и служебные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень оборудования цеха дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

Расположение основного оборудования показано на плане (рис.5)

Таблица 1

Наименование ЭП

Координата Х,м У,м

Рн

кВт

tg ?

Qн

кВар

1

Шлифовальный станок

5

27

88,5

1,73

153,1

2

Шлифовальный станок

13

27

88,5

1,73

153,1

3

Шлифовальный станок

21

27

88,5

1,73

153,1

4

Шлифовальный станок

29

27

88,5

1,73

153,1

5

Шлифовальный станок

37

27

88,5

1,73

153,1

6

Обдирочный Станок Типа РТ-341

43

27

45

1,33

59,8

7

Анодно-механический станок Типа МЭ-12

3

21

10

1,17

11,7

8

Анодно-механический станок Типа МЭ-12

7

21

10

1,17

11,7

9

Анодно-механический станок Типа МЭ-12

11

21

10

1,17

11,7

10

Анодно-механический станок Типа МЭ-12

15

21

10

1,17

11,7

11

Анодно-механический станок Типа МЭ-12

19

21

10

1,17

11,7

12

Анодно-механический станок Типа МЭ-12

23

21

10

1,17

11,7

13

Анодно-механический станок Типа МЭ-12

27

21

10

1,17

11,7

14

Анодно-механический станок Типа МЭ-12

31

21

10

1,17

11,7

15

Анодно-механический станок Типа МЭ-12

35

21

10

1,17

11,7

16

Обдирочный Станок Типа РТ-341

43

21

45

1,33

59,8

17

Кран мостовой

4

15

60

1,73

103,8

18

Обдирочный Станок Типа РТ-341

31

15

45

1,33

59,8

19

Обдирочный Станок Типа РТ-341

35

15

45

1,33

59,8

20

Обдирочный Станок Типа РТ-341

39

15

45

1,33

59,8

21

Обдирочный Станок Типа РТ-250

31

12

35

1,33

46,5

22

Обдирочный Станок Типа РТ-250

35

12

35

1,33

46,5

23

Обдирочный Станок Типа РТ-250

39

12

35

1,33

46,5

24

Анодно-механический станокТипа МЭ-31

5

9

18,4

1,17

21,5

25

Анодно-механический станок Типа МЭ-31

9

9

18,4

1,17

21,5

26

Анодно-механический станокТипа МЭ-31

13

9

18,4

1,17

21,5

27

Анодно-механический станок Типа МЭ-31

17

9

18,4

1,17

21,5

28

Анодно-механический станок Типа МЭ-31

21

9

18,4

1,17

21,5

29

Обдирочный Станок Типа РТ-250

31

9

35

1,33

46,5

30

Обдирочный Станок Типа РТ-250

35

9

35

1,33

46,5

31

Обдирочный Станок Типа РТ-250

39

9

35

1,33

46,5

32

Вентилятор вытяжной

44

9

28

0,75

21

33

Вентилятор приточный

46

9

30

0,75

22,5

34

Анодно-механический станок Типа МЭ-31

13

3

18,4

1,17

21,5

35

Анодно-механический станок Типа МЭ-31

17

3

18,4

1,17

21,5

36

Анодно-механический станок Типа МЭ-31

21

3

18,4

1,17

21,5

2.1 Выбор метода расчета электрической нагрузки

Для расчета выбираем Метод упорядоченных диаграмм

Рр= Кмиуст

где:

Руст - сумма установленных мощностей

Км - коэффициент максимума

Ки - коэффициент использования

2.2 Реактивную нагрузку Qн ,находим по формуле: Qн = Рн*tg ?

tg? = =

,- берем из справочника

для шлифовальных станков - 0,5 ; tg? - 1,73

для анодно-механических станков - 0,65 ; tg? -1,17

для обдирочных станков - 0,6 ; tg? - 1,33

для крана мостового - 0,5 ; tg? - 1,73

для вентиляторов - 0,8 ; tg? - 0,75

Делаем расчеты и заполняем таблицу 1.

2.3 Центры активной нагрузи Ра находим по формулам

Хц.а.н = ; Уц.а.н =

Хц.а.н =

==

= == 25,90 26

Уц.а.н =

= = 18,1918,2

2.4 Центры реактивной нагрузки Qн ,находим по формулам

Хц.р.н = ; Уц.р.н =

Хц.р.н =34783,2/ 1768,1=19,7

Уц.р.н = 34261,2/1768,1=19,4

3. Расчёт системы электроснабжения цеха методом упорядоченных диограмм

1. В таблицу №2 ,графу2, записываем наименование узла для которого проводится определение электрических нагрузок.

Последовательность- вначале записываются электроприёмники длительного режима работы с переменным графиком работы, затем электроприёмники с повторно-переменным режимом работы (кратковременный).

2. В графу 3 в числитель число рабочих, в знаменатель-число резервных (если нет-0)

3. В графу 4 по каждой группе записывают при одинаковой мощности ЭП группы- номинальная установленная мощность в кВт. При ЭП разной мощности номинальная мощность наименьшего по мощности и через тире номинальная мощность наибольшего.

4. В графу 5 в виде дроби в числитель суммарная установленная мощность только рабочих ЭП данной группы, в знаменатель суммарная мощность резервных ЭП. Однофазные ЭП приведённые к продолжительности 100% учитываются как трёхфазные.

5.Графа 6 заполняется по всему расчётному узлу. Если m- заведомо >3, эта величина не определяется, а записывается m>3.

6. Графы 7 и 8 для отдельных групп приёмников выбираются из справочных материалов.

7.Графа 9 - средняя нагрузка за максимально загруженную смену

Pсм =Kn(гр.7)хPн (гр5) кВт

Мощность резервных ЭП не учитывается.

8.Графа 10 - средняя реактивная нагрузка.

Qcм= Pсм(гр9)х(гр8) кВАр

9.Для заполнения графы 7 и 8 по узлу необходимо подвести итоги по графам 5 ; 9; 10; Средневзвешенное значение.

Кu=

tg=

10.Заполнение графы 11- число эквивалентных приёмников.

Если m<3 то nэ=n

При m>3

nэ=

Если nэ>n ,то nэ=n

При числе отдельных ЭП в группе n>3 , но при nэ<4 расчётная нагрузка.

Pm=?Рн х Кз

Кз- коэффициент загрузки.

Кз=0,9- длительный ; Кз=0,75- повторно-кратковременный

11.Графа 12 коэффициент максимума определяется с использованием специальной таблицы или графика как функция числа эквивалентных приёмников и от средневзвешенного коэффициента использования. nэ и Кu

12.Графа 13 максимальная активная нагрузка от силовых ЭП узла.

Pm=Кm (гр.12) х Pсм(гр.9) кВт

13.Графа 14 максимальная реактивная нагрузка

При nэ?10 Qm=1,1 х Qсм

При nэ>10 Qm=Qсм

14.Для ЭП с практически постоянным режимом работы коэффициент максимума принимается =1

Pm=Km х Кu х Pн =Кu х Рн Qm=Qсм

15.Графа 15 максимальная полная нагрузка от силовых ЭП.

Sm= кВА

Sm= кВА

Подставляя значения, заполняем таблицу№2

4.Расчёт систем искусственного освещения цеха по методу использования светового потока

Цель расчёта- определить количество светильников, необходимых для освещения рабочих мест и расчёт мощности осветительной установки.

Ф=

Еmin-минимальная нормируемая освещённость в люксах.

K- коэффициент запаса.

S- освещаемая площадь в квадратных метрах.

Z- коэффициент минимальной освещённости.

N- число светильников.

n- число ламп в светильнике.

?- коэффициент использования светового потока в долях единицы.

Р=NЧnЧP1

P1-мощность одной лампы.

Основные этапы расчёта:

1.Выбрать систему освещения.

2.Обосновать нормированную освещённость рабочих мест (3 разряда). От 300 до 500 люкс.

3.Выбрать источник света (лампа ДРЛ).

4.Выбрать тип светильника (ДРП-01).

5.Определить коэффициент запаса освещённости и коэффициент неравномерности освещения.

6.Оценить коэффициент отражения поверхностей в помещении.

Zn-потолок ; Zc- стен ; Zp-пола ;

7.Расчитать индекс помещения.

8.Найти коэффициент использования светового потока.

Для производственных помещений с незначительным пылевыделением коэффициент пылевыделения

Zn=50%

Zc=30%

Zp=10%

i=AЧB / hЧ(A+B)

A и В- длинна и ширина;

h-высота установки светильника.

h=H-hсв-hр=9-1,5-1=7,5м

При А=48м

В=30м

h=7,5м

i=48Ч30 /7,5Ч(48+30)=5,27

Коэффициент использования светового потока- сложная функция зависящая от типа светильника и индекса помещения

i

0,5

1,0

3,0

5,0

?

0,21

0,4

0,61

0,67

?=0,67 =0,6

Ф=23000

Коэффициент запаса К- учитывает запылённость помещения и снижения светового потока лампы в процессе её эксплуатации.

При запылении менее 1 мг/см 3 для люминисцентных ламп К=1,5

Коэффициент минимальной освещённости Z характеризует неравномерность освещения

Z=L/h

Z=1,15 -при расположении светильников в ряд для ламп ДРЛ

L=7,5Ч1,15=8,6 -расстояние между рядами светильников.

Кс-коэффициент спроса равен 0,95

Рос.ц=КсЧР=0,95Ч400=380 Вт

Р=NЧPос=52Ч380=19,8 кВт

tg =1,4-величина сдвига фаз

Реактивная мощность

Qос.ц=Рос.цЧ tg=19,8Ч1,4=27,7 кВт

Для определения потребляемой электрической мощности с учётом электроосветительной установки:

Sm=

Sm= 430кВт

5.Выбор трансформатора

Число и мощность трансформаторов выбираются по:

Графику нагрузки потребителя и подсчитанным величинам средней и максимальной мощности;

Технико-экономическим показателям отдельных намеченных вариантов числа и мощности трансформаторов с учётом капитальных затрат и эксплуатационных расходов;

Категории потребителей с учётом наличия у потребителей нагрузок 1-й категории, требующих надлежащего резервирования;

Экономически целесообразному режиму, под которым понимается режим, обеспечивающий минимум потерь мощности и электроэнергии в трансформаторе при работе по заданному графику нагрузки.

При удельной плотности и суммарной нагрузке наиболее экономично использовать трансформаторы 630 кВА

При 3-й категории надёжности достаточно использование одного трансформатора.

6. Схема электроснабжения цеха

Заключение

1. Для соблюдения нормативной освещённости (от 300 до 500лк) в механическом цехе тяжелого машиностроения требуется установить светильники марки ДРП-01-400 с лампой ДРЛ-400 в количестве 52 штук.

2. Установить один трансформатор 6-10/0,4кВ мощностью 630кВА ,так как два по 250кВА не поместятся по габаритам(при 3 категории надёжности иметь один трансформатор в резерве).

Список литературы

Б.Н. Неклепаев И.П. Крючков Электрическая часть станций и подстанций М: Энергоатомиздат, 1989 г.

Правила устройства электроустановок М: 1996 г.

Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Д.Г. Барыбина и др. М: Энергоатомиздат, 1990

Федоров А.А. Смирнв Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по ЭсПП М: Энергоатомиздат 1987 г.

Методические указания для выполнения курсового проекта по ЭсПП. Сост. С.Г. Диев А.Я. Киржбаум

Справочник по проектированию электрических сетей и систем /Под ред. С.С. Рокотяна, И.М. Шапиро М: Энергоатомиздат 1985 г.

В.К. Грунин, С.Г. Диев, В.В. Карпов, В.Ф. Небускин, В.К. Федоров, А.В. Щекочихин Расчет электрических нагрузок, выбор главных схем и оборудования промышленных предприятий, 2001 г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение назначения проектируемого цеха, характера его нагрузки, количества электроприемников и их категории. Выбор количества трансформаторов. Описание системы электрического освещения. Построение картограммы нагрузок и определение их центра.

    курсовая работа [400,9 K], добавлен 17.05.2015

  • Проектирование внутреннего электроснабжения завода и низковольтного электроснабжения цеха. Расчет центра электрических нагрузок. Выбор номинального напряжения, сечения линий, коммутационно-защитной аппаратуры электрических сетей для механического цеха.

    дипломная работа [998,0 K], добавлен 02.09.2009

  • Характеристика ремонтно-механического цеха. Описание схемы электроснабжения. Конструкция силовой и осветительной сети. Расчет освещения и электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов, места расположения, оборудования питающей подстанции.

    курсовая работа [681,5 K], добавлен 13.01.2014

  • Рассмотрение характеристик системы электроснабжения цеха. Расчёт передачи, распределение и потребление электроэнергии. Выбор кабелей, проводов для элекроприёмников, компенсирующих устройств, трансформаторов. Расчет рабочего и аварийного освещения.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 03.02.2015

  • Характеристика механического цеха тяжелого машиностроения: потребители электроэнергии, технологический процесс. Категория надёжности электроснабжения и выбор схем ЭСН. Расчёт электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов.

    курсовая работа [72,5 K], добавлен 23.05.2014

  • Сведения об электрических нагрузках цеха. Выбор принципиальной схемы внутрицеховой электросети. Определение расчетной нагрузки по методу упорядоченных диаграмм. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания в сети 0,4 кВ.

    курсовая работа [350,1 K], добавлен 10.02.2015

  • Основные характеристики электрических нагрузок РМЦ. Расчет электрического освещения цеха. Выбор варианта компенсации реактивной мощности. Выбор и обоснование оптимального внутреннего электроснабжения, технико-экономическое сравнение разных вариантов.

    дипломная работа [297,0 K], добавлен 20.03.2010

  • Проектирование электроснабжения отдельного участка механического цеха серийного производства, предназначенного для серийного выпуска продукции для завода тяжелого машиностроения. Исходные данные, выбор схемы электроснабжения и расчёт питающих сетей.

    курсовая работа [401,0 K], добавлен 18.06.2013

  • Технологический процесс механического цеха, его назначение и выполняемые функции. Выбор напряжения и схемы электроснабжения приемников цеха. Расчет осветительной и силовой нагрузки. Выбор типа компенсирующего устройства и экономическое обоснование.

    дипломная работа [604,3 K], добавлен 04.09.2010

  • Расчет электроснабжения цеха; план сети 0,4 кВ для участка. Определение электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм с применением коэффициента расчетной нагрузки. Выбор сечения проводов, кабелей; подбор коммутационной и защитной аппаратуры.

    курсовая работа [140,7 K], добавлен 24.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.