Расчет электроснабжения электротехнологического цеха

Характеристика среды производственных помещений, а также потребителей электрической энергии по степени бесперебойности электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок по отделениям: заготовительное, механическое, термическое и т.д.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 05.04.2015
Размер файла 139,0 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/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

Расчет электроснабжения электротехнологического цеха

Введение

производственный электроснабжение заготовительный термический

Электрические станции предназначаются для преобразования энергии, заключенной в природных энергоносителях (уголь, мазут, газ, вода и др.), в электрическую и тепловую энергию при помощи специальных машин -- турбин и гидрогенераторов.

Электрическая энергия передается и распределяется при помощи электрических сетей, линий электропередачи различных напряжений. Величина напряжения линий выбирается в зависимости от мощности, передаваемой по ним, и их протяженности; при этом потерн и стоимость сооружения линий должны быть, возможно, меньшими.

В настоящее время производство, передача и распределение электроэнергии осуществляются на трехфазном переменном токе частотой 50 Гц. Это объясняется относительной простотой преобразования переменного тока и применением несложных надежных трехфазных асинхронных двигателей. При помощи различных выпрямителей (двигатель-генераторов, ртутных и полупроводниковых выпрямителей) преобразуют трехфазный переменный ток в постоянный.

Для сокращения количества исполнении электрооборудования устанавливают следующие номинальные значения напряжений генераторов, трансформаторов, сетей и приемников электроэнергии напряжением до 1000 В, и напряжением свыше 1000 В переменного тока.

Преобразование величины напряжения переменного тока осуществляется при помощи повышающих трансформаторов на электростанциях и понижающих -- на подстанциях у потребителей.

Генераторы на отдельных электростанциях и электростанции между собой работают параллельно, это повышает надежность электроснабжения потребителей, уменьшает количество резервного оборудования, снижает стоимость электроэнергии, способствует более равномерной загрузке оборудования станций и т. д.

Установки по выработке, распределению н потреблению электроэнергии, связанные между собой электрическими и тепловыми сетями, называют энергетической системой, а часть энергосистемы (генераторы, распределительные устройства, повышающие и понижающие подстанции, линии электропередачи и приемники электроэнергии) называют электрической системой.

1. Задание на курсовую работу

Таблица 1. Исходные данные

Наименование отделения цеха и производственного оборудования

Модель или тип

Установленная мощность в
единице, кВт

Установленная мощность общая, кВт

Количество, шт

1. Заготовительное отделение

1

Ножницы листовые с наклонным ножом

М-475

7

7

1

2

Зигмашина

С-273А

1,7

3,4

1

3

Трубогибочный станок

С-288

7

7

1

4

Фалнцегибочный станок

С-249

4,5

9

1

5

Трубообрезной станок

С-246А

2,8

5,6

2

6

Точильный станок двухсторонний

332А

1,7

6,8

3

7

Вальцовка трехвалковая

С-235А

2,5

5

1

8

Пресс-ножницы комбинированные

МА-633

4,5

9

1

9

Пресс однокривошипный

ТА-234

4,5

9

1

10

Пресс листогибочный

4135

15,7

15,7

1

11

Настольно-сверлильный станок

ИС-12А

0,6

2,4

5

12

Кран-балка

-

7,3

7,3

1

13

Вентилятор

-

7

7

1

2. Механическое отделение

14

Радиально-сверлильный станок

2А55

6,925

13,85

2

15

Вертикально-сверлильный станок

2Б118

1,7

1,7

3

16

Настольно-сверлильный станок

НС-12А

0,6

1,2

4

17

Универсально-фрезерный станок

6М83

12,8

12,8

1

18

Горизонтально-фрезерный станок

6М81Г

6,325

6,325

2

19

Вертикально-фрезерный станок

6М121Б

11,825

23,65

1

20

Копировально-фрезерный станок

6М42К

4,65

4,65

2

21

Поперечно-строгальный станок

7М36

8

8

1

22

Продольно строгальный станок

7210

40

40

1

23

Зубострогальный полуавтомат

5П23Б

2,7

5,4

2

24

Зубофрезерный станок

5К301

0,725

2,9

3

25

Долбёжный станок

7А420

3,8

7,6

1

26

Токарно-револьверный станок

1П326

5,475

21,9

2

27

Токарно-затыловочный полуавтомат

1811

3,8

7,6

2

28

Токарно-винторезный станок

1А616

4,6

13,8

2

29

Токарно-винторезный станок

1К62

11,125

22,25

4

30

Токарно-карусельный станок

1531М

33,28

33,28

1

31

Координатно-расточный станок

2А430

2,25

2,25

2

32

Вентилятор

-

2,8

8,4

2

33

Вентилятор

-

7

7

2

34

Таль электрическая

ТЭ-0,5

0,85

2,55

2

35

Кран мостовой электрический

10т

36

36

1

3. Термическое отделение

36

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления

ЩУ-12

15

15

2

37

Электропечь сопротивления шахматная со щитом управления

ЩУ-12

45

90

1

40

Печь муфельная

МП

2,6

7,8

2

41

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления

ЩУ-12

15

30

1

42

Вентилятор

-

4,5

13,5

2

4. Заточной участок

43

Универсально-заточной станок

3А64М

1,75

5,25

2

44

Полуавтомат для заточки червячных фрез

3662

4,45

4,45

2

45

Полуавтомат для заточки пил

3692

2,3

4,6

2

46

Доводочный станок для резцов с твердоплавными пластинками

3818

0,4

0,4

2

47

Полуавтомат для заточки сверл и зенкеров

3659А

2,926

5,852

3

48

Точильный станок

332А

1,7

6,8

3

5. Шлифовальный участок

49

Плоскошлифовальный станок

3Б71

3

3

2

50

Плоскошлифовальный станок

3Б722

15,8

31,6

1

51

Внутришлифовальный станок

8А227

7,645

15,29

1

52

Универсальный круглошлифовальный станок

810П

4,675

4,675

1

53

Профилешлифовальный станок

395А

2,25

4,5

1

54

Бесцентровошлифовальный станок

31182

8,15

8,15

1

55

Координатно-шлифовальный станок

2Б440

0,6

1,8

2

56

Резьбошлифовальный станок

5822

4,91

9,82

1

6. Сварочное отделение

57

Сварочный агрегат

ПС-500

28

56

1

58

Трансформатор сварочный

ТСД-500

42

42

1

59

Преобразователь сварочный

ПСО-300

14

14

2

60

Машина электросварочная точечная

МТМ-25М

25

25

1

61

Машина электросварочная шовная

МШМ-50

50

100

1

62

Машина электросварочная стыковая

МСР-25

25

50

1

63

Кран-балка

-

7,3

7,3

1

7. Кузнечное отделение

64

Молот пневматический ковочный

МА-411

7

14

1

65

Молот пневматический ковочный

МА412

10

10

2

66

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления

ЩУ-12

30

30

1

67

Вентилятор

-

4,5

4,5

2

68

Таль электрическая

ТЭ-0,5

0,85

1,7

1

8. Гальванический участок

69

Преобразовательный агрегат

АНД-2500/1250

20

20

1

70

Полировочный станок двухшпиндельный

С-42А

3,2

6,4

1

71

Вентилятор

-

2,8

5,6

2

2. Характеристика среды производственных помещений

Характеристики внешней среды (температура, влажность, наличие взрывоопасных или пожароопасных зон) влияют на выбор марок и сечений кабелей и защитной аппаратуры. Производственный процесс в проектируемом электротехнологическом цехе (ЭТЦ) характеризуется наличием горючей пыли и волокон текстильных материалов, образующих пожароопасные соединения. Некоторые из отделений ЭТЦ могут быть отнесены к жарким и влажным помещениям. Характеристика среды основных производственных помещений представлена в табл. 2.

Таблица 2. Характеристика среды основных производственных помещений

Отделение

Характеристика среды

1

Заготовительное

Нормальная

2

Механическое

Нормальная

3

Термическое

Жаркая

4

Заточной участок

Нормальная

5

Шлифовальный участок

Нормальная

6

Сварочное

Жаркая

7

Кузнечное

Жаркая

8

Гальванический участок

Химически активная

3. Характеристика потребителей электрической энергии
по степени бесперебойности электроснабжения

Перерыв электроснабжения электроприемников основного производства ЭТЦ приводит к массовому недоотпуску продукции и простою рабочих. Нет опасности для жизни людей, угрозы для безопасности государства, значительного материального ущерба, расстройства сложного технологического процесса, нарушения функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Электроприемники основного производства можно отнести ко второй категории [3].

Классификация основной доли электроприемников в отделениях электро-технологического цеха по бесперебойности электроснабжения приведена в табл. 3.

Таблица 3. Категория ЭП по отделениям

Отделение

Категория по бесперебойности
электроснабжения

Заготовительное

II

Механическое

II

Термическое

II

Заточной участок

II

Шлифовальный участок

II

Сварочное

II

Кузнечное

II

Гальванический участок

II

4. Определение расчетных электрических нагрузок

Расчет выполняется отдельно для каждого отделения по методике, приведенной в источнике [2]. Для примера проведем расчет механического отделения.

Номинальная мощность электроприемника (ЭП) рн - это мощность, указанная в его паспорте.

Групповая номинальная активная мощность - сумма номинальных активных мощностей группы ЭП

, (1)

Коэффициент использования отдельного электроприемника kи или однородной группы ЭП с групповой номинальной мощностью Рн - отношение средней активной мощности отдельного ЭП или группы ЭП за наиболее загруженную смену к ее номинальному значению. Значения kи приведены в справочнике [1]. Там же приведены значения коэффициентов мощностей cos для соответствующих ЭП и групп ЭП.

Дальнейшие расчеты ведутся отдельно для групп А (kи < 0,6) и Б (kи ? 0,6).

Заготовительное отделение

Станки

Рн = 7+1,7+7+4,5+2,8·2+1,7·3+2,5+4,5+4,5+15,7+0,6·5 = 61,1 кВт

kи = 0,17

cosц/tgц = 0,65/1,17

Средняя за наиболее загруженную смену активная нагрузка

Рсм = ·Рн, (2)

Рсм = 0,17·80 = 10,387 кВт

Средняя за наиболее загруженную смену реактивная нагрузка

, (3)

Qсм = 10,387·1,17 = 12,15 кВАр

Краны

Рн = 7,3 кВт

kи = 0,05

cosц/tgц = 0,5/1,73

Рсм = 7,3·0,05 = 0,37 кВт

Qсм = 0,37·1,73 = 0,64 кВАр

Группа А

= 61,1+7,3 = 68,4 кВт

Рсм = 10,39+0,37 = 10,76 кВт

Qсм = 12,15+0,64 = 12,8 кВАр

Средневзвешенный коэффициент использования

Kи = , (4)

Ки = = 0,16

Эффективное число ЭП nэ - такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности

nэ = , (5)

где рн макс - наибольшая номинальная мощность ЭП в группе.

рн макс = 15,7 кВт

По известным nэ и Ки находим коэффициент расчетной нагрузки Кр из табл. 3 источника [2]

Кр = 1,61

Расчетная активная нагрузка

Рр = Кр·Рсм, (6)

Рр = 1,61·10,8 = 17,4 кВт

Расчетная реактивная нагрузка

(7)

Qр = Qсм = 12,8 кВАр

Группа Б

Вентиляторы

Рн = 7 кВт

kи = 0,6

cosц/tgц = 0,8/0,75

Рсм = 7·0,6 = 4,2 кВт

Qсм = 4,2·0,75 = 3,15 кВАр

Для электроприёмников Группы Б

Рр = Рсм

Рр = 4,2 кВт

Qр = Qсм

Qр = 3,15 кВАр

Значения Pр и Qр групп А и Б суммируются и находится полная расчетная нагрузка

Sр = , (8)

Рр = 14,3+4,2 = 18,5 кВт

Qр = 12,8+3,15 = 15,95 кВАр

Sр = = 24,43 кВт

Механическое отделение

Станки

Рн = 6,925·2+1,7·3+0,6·4+12,8+6,325·2+11,825+4,65·2+8+40+2,7·2+

+0,725·3+3,8+5,475·2+3,8·2+4,6·2+11,125·4+33,28+2,25·2 = 237,33 кВт

kи = 0,17

cosц/tgц = 0,65/1,17

Рсм = 0,17·237,33 = 40,3 кВт

Qсм = 40,3·1,17 = 47,2 кВАр

Краны

Рн = 0,85·2+36=37,7 кВт

kи = 0,05

cosц/tgц = 0,5/1,73

Рсм = 37,7·0,05 = 1,88 кВт

Qсм = 1,88·1,73 = 3,26 кВАр

Группа А

= 237,33+37,7 = 275 кВт

Рсм = 40,3+1,88 = 42,18 кВт

Qсм = 47,2+3,26 = 50,46 кВАр

Средневзвешенный коэффициент использования

Ки = = 0,15

Эффективное число ЭП nэ - такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности

где рн макс - наибольшая номинальная мощность ЭП в группе.

рн макс = 40 кВт

По известным nэ и Ки находим коэффициент расчетной нагрузки Кр из табл. 3 источника [2]

Кр = 1,49

Расчетная активная нагрузка

Рр = Кр·Рсм

Рр = 1,49·42,18 = 62,8 кВт

Расчетная реактивная нагрузка

Qр = Qсм = 50,46 кВАр

Группа Б

Вентиляторы

Рн = 2,8·2+7·2 = 19,6 кВт

kи = 0,6

cosц/tgц = 0,8/0,75

Рсм = 19.6·0,6 = 11,76 кВт

Qсм = 11,76·0,75 = 8,8 кВАр

Для электроприёмников Группы Б

Рр = Рсм

Рр = 11,76 кВт

Qр = Qсм

Qр = 8,8 кВАр

Значения Pр и Qр групп А и Б суммируются и находится полная расчетная нагрузка

Рр = 62,8+11,76 = 74,56 кВт

Qр = 50,5+8,8 = 59,3 кВАр

Sр = = 95,3 кВт

Термическое отделение

Печи

Рн = 15·2+45+2,6·2+60+15 = 155,2 кВт

kи = 0,7

cosц/tgц = 0,95/0,33

Рсм = 155,2·0,7 = 108,6 кВт

Qсм = 108,6·0,33 = 36 кВАр

Вентиляторы

Рн = 4,5·2 = 9 кВт

kи = 0,6

cosц/tgц = 0,8/0,75

Рсм = 9·0,6 = 5,4 кВт

Qсм = 5,4·0,75 = 4 кВАр

Группа Б

Рр = Рсм

Рр = 108,6+5,4 = 114 кВт

Qр = Qсм

Qр = 36+4 = 40 кВАр

Sр = = 120,8 кВт

Заточной участок

Станки

Рн = 1,75·2+4,45·2+2,3·2+0,4·2+2,926·3+1,7·3 = 31,7 кВт

kи = 0,17

cosц/tgц = 0,65/1,17

Рсм = 0,17·31,7 = 5,4 кВт

Qсм = 5,4·1,17 = 6,3 кВАр

Средневзвешенный коэффициент использования

Ки = = 0,17

Эффективное число ЭП nэ - такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности

где рн макс - наибольшая номинальная мощность ЭП в группе.

рн макс = 4,45 кВт

По известным nэ и Ки находим коэффициент расчетной нагрузки Кр из табл. 3 источника [2]

Кр = 1,4

Расчетная активная нагрузка

Рр = Кр·Рсм

Рр = 1,4·5,4 = 7,56 кВт

Расчетная реактивная нагрузка

Qр = Qсм = 6,3 кВАр

Sр = = 9,9 кВт

Шлифовальный участок

Станки

Рн = 3·2+15,8+7,645+4,675+2,25+8,15+0,6·2+4,91 = 50,63 кВт

kи = 0,17

cosц/tgц = 0,65/1,17

Рсм = 0,17·50,63 = 8,6 кВт

Qсм = 8,6·1,17 = 10 кВАр

Средневзвешенный коэффициент использования

Ки = = 0,17

Эффективное число ЭП nэ - такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности

где рн макс - наибольшая номинальная мощность ЭП в группе.

рн макс = 15,8 кВт

По известным nэ и Ки находим коэффициент расчетной нагрузки Кр из табл. 3 источника [2]

Кр = 1,75

Расчетная активная нагрузка

Рр = Кр·Рсм

Рр = 1,75·8,6 = 15,05 кВт

Расчетная реактивная нагрузка

Qр = Qсм = 10 кВАр

Sр = = 18 кВт

Сварочное отделение

Сварочные установки

Рн = 28+42+14·2+25+50+25 = 198 кВт

kи = 0,3

cosц/tgц = 0,5/1,73

Рсм = 0,3·198 = 59,4 кВт

Qсм = 59,4·1,73 = 102,76 кВАр

Краны

Рн = 7,3 кВт

kи = 0,05

cosц/tgц = 0,5/1,73

Рсм = 7,3·0,05 = 0,36 кВт

Qсм = 0,36·1,73 = 0,62 кВАр

Группа А

= 198+7,3 = 205,3 кВт

Рсм = 59,4+0,36 = 59,8 кВт

Qсм = 102,8+0,62 = 103,4 кВАр

Средневзвешенный коэффициент использования

Ки = = 0,3

Эффективное число ЭП nэ - такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности

где рн макс - наибольшая номинальная мощность ЭП в группе.

рн макс = 50 кВт

По известным nэ и Ки находим коэффициент расчетной нагрузки Кр из табл. 3 источника [2]

Кр = 1,19

Расчетная активная нагрузка

Рр = Кр·Рсм

Рр = 1,19·59,8 = 71,2 кВт

Расчетная реактивная нагрузка

Qр = Qсм = 103,4 кВАр

Sр = = 125,5 кВт

Кузнечное отделение

Станки

Рн = 7+10·2 = 27 кВт

kи = 0,17

cosц/tgц = 0,65/1,17

Рсм = 0,17·27 = 4,6 кВт

Qсм = 4,6·1,17 = 5,37 кВАр

Краны

Рн = 0,85·2 = 1,7 кВт

kи = 0,05

cosц/tgц = 0,5/1,73

Рсм = 1,7·0,05 = 0,08 кВт

Qсм = 0,08·1,73 = 0,14 кВАр

Группа А

= 27+1,7 = 28,7 кВт

Рсм = 4,6+0,08 = 4,68 кВт

Qсм = 5,37+0,14 = 5,51 кВАр

Средневзвешенный коэффициент использования

Ки = = 0,17

Эффективное число ЭП nэ - такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности

где рн макс - наибольшая номинальная мощность ЭП в группе.

рн макс = 10 кВт

По известным nэ и Ки находим коэффициент расчетной нагрузки Кр из табл. 3 источника [2]

Кр = 1,9

Расчетная активная нагрузка

Рр = Кр·Рсм

Рр = 1,9·4,68 = 8,9 кВт

Расчетная реактивная нагрузка

Qр = 1,1·4,94 = 5,43 кВАр

Группа Б

Печи

Рн = 30 кВт

kи = 0,7

cosц/tgц = 0,95/0,33

Рсм = 30·0,7 = 21 кВт

Qсм = 21·0,33 = 6,93 кВАр

Вентиляторы

Рн = 9 кВт

kи = 0,6

cosц/tgц = 0,8/0,75

Рсм = 4,5·0,6 = 5,4 кВт

Qсм = 5,4·0,75 = 4,06 кВАр

Для элекроприемников Группы Б

Рр = Рсм

Рр = 8,9+5,4 = 14,3 кВт

Qр = Qсм

Qр = 6,93+4,06 = 11 кВАр

Значения Pр и Qр групп А и Б суммируются и находится полная расчетная нагрузка

Рр = 14,3+8,9= 23,2 кВт

Qр = 11+5,43 = 16,43 кВАр

Sр = = 28,4 кВт

Гальванический участок

Преобразователи

Рн = 20 кВт

kи = 0,3

cosц/tgц = 0,5/1,73

Рсм = 0,3·20 = 6 кВт

Qсм = 6·1,73 = 10,38 кВАр

Станки

Рн = 3,2 кВт

kи = 0,17

cosц/tgц = 0,65/1,17

Рсм = 0,17·6,4 = 0,55 кВт

Qсм = 0,55·1,17 = 0,64 кВАр

Группа А

= 20+3,2 = 23,2 кВт

Рсм = 6+0,55= 6,55 кВт

Qсм = 10,38+0,64 = 11 кВАр

Средневзвешенный коэффициент использования

Ки = = 0,28

Эффективное число ЭП nэ - такое эквивалентное число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности

где рн макс - наибольшая номинальная мощность ЭП в группе.

рн макс = 20 кВт

По известным nэ и Ки находим коэффициент расчетной нагрузки Кр из табл. 3 источника [2]

Кр = 2,45

Расчетная активная нагрузка

Рр = Кр·Рсм

Рр = 2,45·6,55 = 16 кВт

Расчетная реактивная нагрузка

Qр = 1,1·11 = 12,1 кВАр

Группа Б

Вентиляторы

Рн = 2,8·2 = 5,6 кВт

kи = 0,6

cosц/tgц = 0,8/0,75

Рсм = 5,6·0,6 = 3,36 кВт

Qсм = 3,36·0,75 = 2,52 кВАр

Для элекроприемников Группы Б

Рр = Рсм

Рр = 3,36 кВт

Qр = Qсм

Qр = 2,52 кВАр

Значения Pр и Qр групп А и Б суммируются и находится полная расчетная нагрузка

Рр = 16+3,36= 19,36 кВт

Qр = 12,1+2,52 = 14,62 кВАр

Sр = = 24,3 кВт

Таблица 4. Расчёт электрических нагрузок

Наименование производственного оборудования

рн, кВт

Рн, кВт

n, шт

kи

соsц/tgц

Рсм, кВт

Qсм, кВАр

Ки

nэ

Кр

Рр, кВт

Qр, кВАр

Sр, кВА

1. Заготовительное отделение

1

Станки

0,6 - 15,7

61,1

18

0,17

0,65/1,17

10,4

12,5

2

Краны

7,3

7,3

1

0,05

0,5/1,73

0,37

0,64

Итого в группе А

68,4

19

10,77

13,14

0,163

12

1,6`

17,4

12,8

3

Вентиляторы

7

7

1

0,6

0,8/0,75

4,2

3,15

Итого в группе Б

7

1

4,2

3,15

4,2

3,15

Итого по отделению

75,4

20

21,6

15,95

24,43

2. Механическое отделение

1

Станки

0,6-40

237,33

34

0,17

0,65/1,17

40,3

47,2

2

Краны

0,85; 36

37,7

3

0,05

0,5/1,73

1,88

3,26

Итого в группе А

275

37

42,18

50,5

0,15

14

1,49

62,8

50,5

3

Вентиляторы

2,8; 7

19,6

4

0,6

0,8/0,75

11,76

8,8

Итого в группе Б

19,6

4

11,76

8,8

11,76

8,8

Итого по отделению

294,6

41

74,6

59,3

95,3

3. Термическое отделение

1

Печи

2,6-60

155,2

7

0,7

0,95/0,33

108,6

36

2

Вентиляторы

4,5

9

2

0,6

0,8/0,75

5,4

4

Итого в группе Б

164,2

9

114

40

114

40

Итого по отделению

164,2

9

114

40

120,8

4. Заточной участок

1

Станки

0,4-4,45

31,7

14

0,17

0,65/1,17

5,4

6,3

Итого в группе А

31,7

14

5,4

6,3

0,17

14

1,4

7,56

6,3

Итого по отделению

31,7

14

7,56

6,3

9,9

5. Шлифовальный участок

1

Станки

0,6-15,8

50,63

10

0,17

0,65/1,17

8,6

10

Итого в группе А

50,63

10

8,6

10

0,17

7

1,75

15,05

10

Итого по отделению

50,63

10

15,05

10

18

6. Сварочное отделение

1

Сварочный установки

14-50

198

10

0,3

0,5/1,73

59,4

102,76

2

Краны

7,3

7,3

1

0,05

0,5/1,73

0,36

0,62

Итого в группе А

205,3

11

59,8

103,4

0,3

8

1,19

71,2

103,4

Итого по отделению

205,3

11

71,2

103,4

125,5

7. Кузнечное отделение

1

Станки

7;10

27

3

0,17

0,65/1,17

4,6

5,37

2

Краны

0,85

1,7

2

0,05

0,5/1,73

0,08

0,14

Итого в группе А

28,7

5

4,68

5,51

0,17

6

1,9

8,9

5,43

3

Печи

30

30

1

0,7

0,95/0,33

21

6,93

4

Вентиляторы

4,5

9

2

0,6

0,8/0,75

5,4

4,06

Итого в группе Б

39

3

23,7

8,96

14,3

11

Итого по отделению

67,7

8

23,2

16,43

28,4

8. Гальваническое отделение

1

Преобразователи

20

20

1

0,3

0,5/1,73

6

10,38

2

Станки

3,2

3,2

1

0,17

0,65/1,17

0,545

0,64

Итого по группе А

23,2

2

6,55

11,02

0,27

2

2,45

16

12,1

3

Вентиляторы

2,8

5,6

2

0,6

0,8/0,75

3,36

2,52

Итого по группе Б

5,6

2

3,36

2,52

3,36

2,52

Итого по отделению

28,8

4

19,36

14,62

24,3

Итого по цеху

918,33

117

346,57

265,95

446,63

5. Выбор числа и мощности трансформаторов

Принимаем площадь цеха F=8000 м2. Для электроснабжения цеха предусматриваем строительство новой подстанции, по условиям надёжности, с двумя трансформаторами Nт = 2. kз = 0,8 - коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме работы для потребителей II категории. Предполагаем установку на трансформаторной подстанции устройств компенсации реактивной мощности в виде конденсаторных батарей.

Минимальную мощность трансформаторов определим из формулы (9), принимая Nт = 2.

Sнт ?, (9)

кВА

Принимаем трансформаторы мощностью до 250 кВА. Примем трансформатор ТМ-250/10/0,4.

Мощность батарей конденсаторов выбирается из условия пропускной способности трансформаторов

, (10)

кВАр

В качестве компенсатора реактивной мощности примем АКРМ-0,4-20-5.

6. Выбор схемы электроснабжения цеха

Силовые трансформаторы питаются от кабельных линий. Сечение кабеля выбирается по току

, (11)

А

Выбираем кабель АВВГнг-LS 5х10. Кабель силовой алюминиевый АВВГнг-LS 5х10 предназначен для передачи и распределения электроэнергии в стационарных электротехнических установках на номинальное переменное напряжение 1000 Вольт частоты 50 Герц.

Для контроля и измерения токов будут использоваться трансформаторы тока серии ТПЛ-10-М. Эти трансформаторы предназначены для питания цепей измерения, защиты и управления, для изолирования цепей вторичного тока от высокого напряжения в электрических установках переменного тока частоты 50 Гц или 60 Гц на класс напряжения до 10 кВ.

Для распределения электроэнергии между ЭП используем силовые пункты СП1 - СП6, присвоив каждому отделению силовой пункт (табл. 5).

Необходимо разделить нагрузку между трансформаторами. Один трансформатор будет запитывать, СП2, СП3, СП4 и СП7, другой - СП1, СП5, СП6 и СП8. Разница между нагрузками на трансформаторы в этом случае составляет менее 5%.

Таблица 5. Нагрузка по отделениям

Отделение

Силовой пункт

Нагрузка, кВА

Заготовительное

СП1

24,43

Механическое

СП2

95,3

Термическое

СП3

120,8

Заточный участок

СП4

9.9

Шлифовальный участок

СП5

18

Сварочное

СП6

125,5

Кузнечное

СП7

28,4

Гальванический участок

СП8

14,62

На промышленных предприятиях целесообразно применять специальные мощные шинопроводы, которые имеют преимущества перед линиями, выполненными из большого числа параллельно проложенных кабелей: они обладают большей надежностью и доступностью для осмотра в процессе эксплуатации.

Шинопровод - это жесткий токопровод на напряжение до 1 кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями.

По своему назначению шинопроводы бывают магистральными и распределительными.

Магистральные шинопроводы применяются при больших токах (1250 - 4000 А) и рассчитаны на несколько присоединений к ним ответвлений для питания потребителей (два места на каждые 6 м).

Распределительные шинопроводы рассчитаны на токи до 630 А и большое количество мест (3 - 6) на трехметровой секции для подключения электроприемников.

В цехах промышленных предприятий широко используют закрытые распределительные шинопроводы. Их изготовляют на заводах и поставляют в виде комплекта из прямых участков -- секций (длина прямой секции 3 м), снабженных переходными элементами для последовательного соединения ряда секций, устройства ответвлений (ответвительные коробки), а также вводных коробок, присоединяющих шинопроводы к питающей сети.

Питание механического, термического, заточного и кузнечного отделений будет осуществляться по магистральному шинопроводу ШМА1. Питание заготовительного, шлифовального, сварочного и гальванического отделений - по шинопроводу ШМА2. В отделениях прокладываем ШРА.

Кабельные линии, ведущие от ШРА к электроприемникам, прокладываются в бронерукаве. Это позволит защитить кабели от механических, термических и химический повреждений, особенно в помещениях с жаркой и химически-активной средой.

Для коммутации трансформаторов с магистральными шинопроводами будем использовать автоматические выключатели серии ВА 88-37 на ток срабатывания 400А, и разъединители серии Р-43 на номинальный ток 400А. В цепи АВР будем использовать автоматические выключатели серии ВА ВА88-40, и разъединители серии INV800 на номинальный ток 800 А.

7. Расчет магистральных и распределительных шинопроводов

Сечения распределительных шинопроводов типа ШРА выбирают по расчетному току

Iр ? Iном

где Iном - номинальный ток шинопровода, А.

ШРА заготовительного отделения. Мощность ЭП, запитанных от ШРА1:

SШРА1 = 24,43 кВА

Ток нормального режима

, (12)

А

ШРА механического отделения. Мощность ЭП, запитанных от ШРА2:

SШРА2 = 95,3 кВ

А

ШРА Термического отделения. Мощность ЭП, запитанных от ШРА3:

SШРА3 = 120,8 кВА

А

ШРА Заточного участка. Мощность ЭП, запитанных от ШРА4:

SШРА4 = 9,9 кВА

А

ШРА Шлифовального участка. Мощность ЭП, запитанных от ШРА5:

SШРА5 = 18 кВА

А

ШРА сварочного отделения. Мощность ЭП, запитанных от ШРА6:

SШРА6 = 125,5 кВА

А

ШРА кузнечного отделения. Мощность ЭП, запитанных от ШРА7:

SШРА7 = 28,4 кВА

А

ШРА гальванического отделения. Мощность ЭП, запитанных от ШРА8:

SШРА8 = 14,62 кВА

А

Для всех отделений выбираем шинопровод ШРА4-400 на номинальный ток Iном = 400А. От ШМА к ШРА проведем кабели АПвВнг-LS 5х120 на допустимую токовую нагрузку до 295 А. Для такого кабеля выбираем выключатель АЕ2040 на допустимый ток 400 А.

Сечение магистрального шинопровода так же выбирается по току. Ток магистрального шинопровода определяется по формуле

А

А

Так как магистральный ток меньше 400 А, то в качестве магистрального шинопровода ШМА принимаем ШРА4 - 400 на номинальный ток до 400 А.

8. Выбор сечений проводников и основной защитной аппаратуры отделения №3

Отделение №3 - термическое отделение. Кабель, питающий установку, определяется по расчетному току

, (13)

, (14)

Электропечь сопротивления камерная со щитом ЩУ-12

кВА

А

Для питания печи возьмём кабель АВВГнг-LS 5х16, и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-050-C на ток срабатывания 50 А.

Электропечь сопротивления шахматная со щитом управления ПИ-45А ЩУ-12

кВА

А

Для питания печи возьмём кабель АВВГнг-LS 5х50, и автоматический выключатель ВА 47-100 MVA40-3-100-C, на ток срабатывания 100 А.

Печь муфельная МП-2

кВА

А

Для питания печи возьмём кабель АВВГнг-LS 3х2,5, и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-016-C на ток срабатывания 16 А.

Высокочастотная установка ЛЗ-67

кВА

А

Для питания установки возьмём кабель АВВГнг-LS 3х70, и автоматический выключатель ВА 47-100 MVA40-3-100-C на ток срабатывания 100 А.

Электропечь сопротивления камерная со щитом управления Н-15 ЩУ-12

кВА

А

Для питания печи возьмём кабель АВВГнг-LS 5х16, и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-050-C на ток срабатывания 50 А.

Вентилятор

кВА

А

Для питания вентилятора возьмём кабель АВВГнг-LS 5х2,5 и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-016-C на ток срабатывания 16 А.

9. Выбор сечений проводников и основной защитной аппаратуры участка распределительной сети

Ножницы листовые с наклонным ножом М-475

кВА

А

Для питания ножниц возьмём кабель АВВГнг-LS 5х16 и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-050-C на ток срабатывания 50 А.

Зигмашина С-273А

кВА

А

Для питания зигмашины возьмём кабель АВВГнг-LS 3х2,5 и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-016-C на ток срабатывания 16 А.

Трубогибочный станок С-288

кВА

А

Для питания станка возьмём кабель АВВГнг-LS 5х16 и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-050-C на ток срабатывания 50 А.

Фланцегибочный станок С-249

кВА

А

Для питания станка возьмём кабель АВВГнг-LS 5х2,5 и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-016-C на ток срабатывания 16 А.

Труборезный станок С-246А

кВА

А

Для питания станка возьмём кабель АВВГнг-LS 3х2,5 и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-016-C на ток срабатывания 16А.

Точильный станок двухсторонний 332А

кВА

А

Для питания станка возьмём кабель АВВГнг-LS 3х2,5 и автоматический выключатель ВА 47-29 MVA20-4-016-C на ток срабатывания 16А.

Паспорт кабелей представлен в Приложении 1.

Однолинейная схема электроснабжения цеха приведена в Приложении 2.

Заключение

В работе был проведен расчет силовой нагрузки электротехнологического цеха по отделениям, выбор конструктивного исполнения распределительной сети, размещение электрооборудования, а также выбор сечений проводников и основного коммутационного и защитного оборудования термического отделения.

Разработаны и приведены в пояснительной записке общий план и однолинейная схема электроснабжения цеха.

В ходе работы были получены практические навыки расчета электрических силовых нагрузок.

Список использованных источников

1. М788-1069-3. Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок. - М.:ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, 1990. - 114 с.

2. Озерский В.М. Расчеты электроснабжения промышленных объектов напряжением до 1000 В: учеб. Пособие / В.М. Озерский, И.М. Хусаинов, И.И. Артюхов. Саратов: Сарат. гос. техн. Ун-т, 2010. - 76 с.

3. Правила устройств электроустановок. Изд. 7-е. - М.: Министерство энергетики РФ, 2003. - 648 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Характеристика среды производственных помещений. Характеристика потребителей электрической энергии по степени бесперебойности электроснабжения. Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор сечений проводников и основной защитно-коммутационной аппаратуры.

    курсовая работа [160,8 K], добавлен 29.03.2016

  • Характеристика среды производственных помещений и характеристика потребителей электрической энергии по бесперебойности электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, картограмма и определение их центра. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов.

    курсовая работа [229,6 K], добавлен 12.12.2011

  • Характеристика потребителей электрической энергии. Определение расчетных электрических нагрузок жилых домов и числа трансформаторных подстанций. Построение картограммы нагрузок. Выбор марки и сечения проводов. Релейная защита, противоаварийная автоматика.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 29.07.2012

  • Проектирование электроснабжения цеха от трансформаторной подстанции. Категории приемников по бесперебойности электроснабжения. Характеристика сред производственных помещений. Выбор сечения проводов осветительной сети, осветительных щитков и автоматов.

    курсовая работа [408,3 K], добавлен 30.03.2013

  • Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012

  • Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Выбор величины питающего напряжения, схема электроснабжения цеха. Расчет электрических нагрузок, силовой сети и трансформаторов. Выбор аппаратов защиты и автоматики.

    курсовая работа [71,4 K], добавлен 24.04.2014

  • Определение расчетных электрических нагрузок по цехам предприятия, рационального напряжения системы электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок и определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП.

    курсовая работа [141,8 K], добавлен 10.04.2012

  • Определение расчетных электрических нагрузок электроснабжения. Расчет нагрузок осветительных приемников. Выбор схемы электроснабжения цеха. Потери мощности холостого хода трансформатора. Выбор питающих кабелей шинопроводов и распределительные провода.

    контрольная работа [350,8 K], добавлен 12.12.2011

  • Определение расчетных нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения цеха. Расчет заземляющего устройства. Расчет и выбор аппаратов максимальной токовой защиты. Автоматика в системах электроснабжения.

    курсовая работа [249,2 K], добавлен 07.05.2015

  • Характеристика источников электроснабжения и потребителей электроэнергии. Определение расчетных нагрузок по предприятию и цехам. Расчет токов короткого замыкания. Определение потерь энергии в элементах систем электроснабжения. Выбор источника света.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 29.07.2012

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.