Дипломная работа на тему "Электротехнический расчет завода металлоконструкций и деталей"

ГлавнаяФизика → Электротехнический расчет завода металлоконструкций и деталей




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Электротехнический расчет завода металлоконструкций и деталей":


1.  Электротехническая часть проекта

1.1  Описание технологического процесса предприятия. Характеристика оборудования и готовой продукции

Предприятие является электропотребителем малой мощности с установленной мощностью 6340 кВт. Перерыв в подаче электроэнергии ведет в основном к недовыпуску продукции без опасности повреждения оборудования и угрозы здоровью персонала. Цеха предприятия относятся ко 2-ой и 3-й категории электроснабжения за иск лючением противопожарных насосов и аварийного освещения.

Основной технологический процесс на предприятии состоит в поэтапной обработке металла. Металл, поставляемый на предприятие, проходит несколько стадий обработки для изготовления соответствующих деталей. Непосредственно на предприятии изготавливается широкий перечень деталей, от мельчайших элементов крепления, до крупных составляющих конструкции: зубчатые колеса, опорные конструкции, металлические барабаны.

В качестве основного технологического оборудования служат металлообрабатывающие станки различного назначения: зубофрезерные, токарные, вертикально - и горизонтально-сверлильные, долбежные, карусельные, строгальные, токарно-винторезные, пилы Геллера, гильотины. Кроме того, на предприятии осуществляется резка металлических листов установками плазменной резки. Для придания металлическим деталям соответствующих свойств используются электрические печи: печи сопротивления, установки высокочастотной закалки металла.

Основной продукцией завода является крупная бытовая техника различного назначения для прачечных и банно-прачечных комбинатов. Завод выпускает стиральные машины типа MS-7.1, MS-10.1, MS-14.1, сушильные машины U5.1, U5.2, U10.1, а также сушильно-гладильные катки C60.2, C45.1 и сушильно-гладильные машины C20.1, C24.1. В качестве побочного производства предприятие выпускает машины сельскохозяйственного назначения такие как, машины деревообрабатывающие с приставками кормоприготовления «ПРУТ», а также полиэтиленовые крышки хозяйственного назначения.

Все производственные здания и сооружения предприятия делятся на 3 категории:

-  Здания и сооружения занятые непосредственно в производственном процессе, где осуществляется выпуск основной продукции (главный корпус).

-  Здания и сооружения подсобно-производственные. К таким цехам относятся различные склады, ремонтный цех, репициентная станция кислорода, экспериментальный цех, компрессорная, кузница, котельная, мазутонасосная, установка для приема и ввода жидких присадок, насосная станция второго подъема, мазутохранилище, транспортный блок, бытовые помещения транспортного цеха градирня, административный корпус.

-  Здания и сооружения вспомогательного производства. К таким цехам относятся столовая, цех товаров народного потребления.

1.2  Характеристика цехов

Для нормальной работы предприятия необходимо обеспечить производство первичным сырьем – металл, комплектующие материалы (пускорегулирующая и защитная аппаратура, электродвигатели). Также необходимо обеспечить предприятие вспомогательными материалами: полиэтилен для производства полиэтиленовых крышек, древесина для изготовления тары и т. д.

Административно-бытовой корпус служат для размещения административно – управленческого персонала. В корпусе размещена столовая для обеспечения общественного питания работников предприятия. Основное оборудование – кондиционеры, вычислительная техника, электрические печи для приготовления пищи, холодильники и т. д. Нарушение электроснабжения ведет к потере информации в вычислительной технике, а также к нарушению трудового режима работников предприятия. Среда нормальная, пол паркетный, категория электроснабжения II.

В механическом цехе осуществляется изготовление основных узлов для машин, производится механическая часть гладильных и сушильных машин. Основное оборудование – металлообрабатывающие станки универсального назначения различной мощности и назначения. Среда в цехе нормальная, пол бетонный загрязнен металлической стружкой. Цех относится ко II категории потребителей.

Заготовительно-штамповочный цех – в данном цехе осуществляется предварительная обработка металлических заготовок. Основное оборудование – установки плазменной резки, прессы, гильотины, пилы Геллера. Среда в цехе нормальная, пол бетонный. Нарушение в электроснабжении приведет к недоотпуску продукции, таким образом цех относится ко II категории бесперебойности электроснабжения.

Сборочный цех – в этом цехе осуществляется сборка готовой продукции. Основное оборудование – кран балки, сварочные аппараты. Среда в цехе нормальная, пол бетонный. Перерыв в электроснабжении приведет к недоотпуску продукции, поэтому он относится ко II категории.

Таблица 1.1. Установленные мощности цехов предприятия

--------------------------------------------------
№ цеха | Наименование цеха | Установленная мощность, кВт |
---------------------------------------------------------
1 | Административно-бытовой корпус | 160 |
---------------------------------------------------------
2 | Механический цех | 1150 |
---------------------------------------------------------
3 | Заготовительно-штамповочный цех | 734 |
---------------------------------------------------------
4 | Сборочный цех | 61 |
---------------------------------------------------------
5 | Ремонтный цех | 167 |
---------------------------------------------------------
6 | Инструментальный цех | 340 |
---------------------------------------------------------
7 | Цех товаров народного потребления | 326 |
---------------------------------------------------------
8 | Термический цех | 371 |
---------------------------------------------------------
9 | Заточной цех | 54 |
---------------------------------------------------------
10 | Склад металла, готовой продукции | 30 |
---------------------------------------------------------
11 | Транспортный блок | 30 |
---------------------------------------------------------
12 | Склад светлых нефтепродуктов | 20 |
---------------------------------------------------------
13 | Компрессорная | 231 |
---------------------------------------------------------
14 | Градирня | 30 |
---------------------------------------------------------
15 | Котельная | 1000 |
---------------------------------------------------------
16 | Мазутохранилище | 200 |
---------------------------------------------------------
17 | Насосная станция второго подъема | 164 |
---------------------------------------------------------
18 | Проходная №2 | 2 |
---------------------------------------------------------
19 | Резервуары воды | 0 |
---------------------------------------------------------
20 | Репициентная станция кислорода | 60 |
---------------------------------------------------------
21 | Проходная №1 | 10 |
---------------------------------------------------------
22 | Нефетловушка | 15 |
---------------------------------------------------------
23 | Деревообрабатывающий цех | 32 |
---------------------------------------------------------
24 | Установка для приема и ввода жидких присадок | 50 |
---------------------------------------------------------
25 | Бытовые помещения транспортного цеха | 20 |
---------------------------------------------------------
26 | Кузница | 900 |
---------------------------------------------------------
27 | Экспериментальный цех | 46 |
---------------------------------------------------------
28 | Склад | 15 |
---------------------------------------------------------
29 | Мазутонасосная | 120 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Ремонтный цех – в этом цехе осуществляется ремонт и профилактика основного и вспомогательного оборудования задействованного в процессе производства. Основное оборудование – станки универсального назначения (токарные, сверлильные, фрезерные). Перерыв в электроснабжении не скажется на основном технологическом процессе. Потребитель III категории электроснабжения.

Инструментальный цех – в данном цехе осуществляется изготовление и ремонт штампов используемых в производственном процессе, изготовление и ремонт резцов металлорежущих станков. Основное оборудование – металлообрабатывающие станки универсального назначения, заточные станки. Среда в цехе нормальная, пол бетонный. Перерыв в электроснабжении не приведет к нарушению основного технологического процесса, следовательно цех является потребителем III категории.

Заказать дипломную - rosdiplomnaya.com

Новый банк готовых защищённых на хорошо и отлично дипломных работ предлагает вам приобрести любые проекты по необходимой вам теме. Правильное выполнение дипломных работ по индивидуальному заказу в Казани и в других городах РФ.

Цех товаров народного потребления – в этом цехе производятся металлические и полиэтиленовые крышки хозяйственного назначения. Основное оборудование – термопласт автоматы. Перерыв в электроснабжении приведет к порче производственного оборудования. Среда в цехе нормальная, пол бетонный. Цех относится к потребителям I категории.

Термический цех – в цехе осуществляется закалка и нормализация металлических заготовок используемых в производственном процессе. Основное оборудование – печи сопротивления, установка высокочастотной сварки, молоты. Среда в цехе жаркая, пол бетонный. Перерыв в электроснабжении приведет к нарушению производственного процесса и недоотпуску продукции, поэтому цех относится к потребителям II категории.

Заточной цех – в цехе осуществляется заточка инструмента. Основное оборудование – заточные станки. Среда нормальная, пол бетонный. Перерыв в электроснабжении не приведет к нарушению основного производственного процесса, следовательно цех относится к потребителям II категории.

Различные склады (готовой продукции, металла, комплектующих и т. д.) – предназначены для хранения материалов и соответствующих комплектующих изделий для выпускаемой продукции. Основное оборудование – кран-балки, мостовые краны. Перерыв в электроснабжении не приведет к нарушению основного технологического процесса. Относят к III категории бесперебойности электроснабжения.

Хранилища горючих материалов (мазутохранилище, склад светлых нефтепродуктов, нефтеловушка) – в данных цехах осуществляется хранение горючих материалов (мазута, светлых нефтепродуктов). Основное оборудование – насосы для перекачки горючих жидкостей. Среда нормальная, так как хранилища являются открытыми. Покрытие асфальтовое. Перерыв в электроснабжении не приводит к нарушению основного производственного процесса, относятся в основном к потребителям III категории.

Компрессорная выполняет функцию обеспечения технологического процесса и оборудования цехов сухим сжатым воздухом. Основное оборудование – компрессоры. Перерыв в электроснабжении может привести к недовыпуску продукции. Пол бетонный. Среда нормальная. Потребитель электроэнергии II категории.

Насосная станция второго подъема – предназначена для обеспечения технологического процесса водой. Основное оборудование – насосные установки, водонагреватели, вентиляторы. Среда влажная. Пол бетонный. Потребитель электроэнергии II категории.

Мазутонасосная – в этом цехе осуществляется перекачка мазута из мазутохранилища в котельную. Основное оборудование – насосы перекачивающие горючие жидкости. Среда нормальная, пол бетонный. Потребитель ΙΙ категории.

Деревообрабатывающий цех – в данном цехе производится упаковка для готовой продукции. Основное оборудование – деревообрабатывающие станки. Среда в цехе пыльная (воздух загрязнен древесной пылью), пол бетонный. Перерыв в электроснабжении не приводит к недовыпуску продукции. Потребитель III категории.

На проходных завода осуществляется контроль за лицами входящими и покидающими пределы завода. Основное оборудование – селектор внутризаводской связи, нагревательные приборы. Перерыв в электроснабжении не отражается на технологическом процессе. Среда нормальная, пол бетонный. Потребитель III категории.

Кузница – в данном цехе изготавливаются металлические заготовки для производства зубчатых колес и металлических пластин для сборки корпуса машин. Основное оборудование – печи сопротивления, пневматические молоты. Перерыв в электроснабжении приводит к недовыпуску готовой продукции. Среда жаркая, пол бетонный. Цех относится к потребителям II категории.

Котельная – предназначена для снабжения прилегающего города и предприятия тепловой энергией для хозяйственных (отопление) и технологических нужд.

Транспортный блок – в данном цехе осуществляется ремонт и профилактика транспортных средств (легковых и большегрузных автомобилей). Среда в цехе нормальная, пол бетонный, загрязнен маслами и остатками горючих жидкостей. Перерыв в электроснабжении не сказывается на производственном процессе, таким образом цех относится к потребителям III категории.

Репициентная станция кислорода – осуществляется выработка сжатого кислорода для технологических нужд. При продолжительном перерыве в электроснабжении возможен недовыпуск готовой продукции. Потребитель II категории.

Таблица 1.2. Характеристика производственных цехов

--------------------------------------------------
№ | Наименование цеха | Условия окружающей среды | Категория бесперебойности | Степень опасности поражения электрическим током | Категория взрыво - и пожароопасности |
---------------------------------------------------------
1 | Административно-бытовой корпус | Нормальные | ΙΙ | Без повышенной опасности | - |
---------------------------------------------------------
2 | Механический цех | Нормальные | ΙΙ | С повышенной опасностью | - |
---------------------------------------------------------
3 | Заготовительно-штамповочный цех | Нормальные | ΙΙ | С повышенной опасностью | - |
---------------------------------------------------------
4 | Сборочный цех | Нормальные | ΙΙ | С повышенной опасностью | - |
---------------------------------------------------------
5 | Ремонтный цех | Нормальные | ΙΙΙ | С повышенной опасностью | - |
---------------------------------------------------------
6 | Инструментальный цех | Нормальные | ΙΙΙ | С повышенной опасностью | - |
---------------------------------------------------------
7 | Цех товаров народного потребления | Нормальные | Ι | С повышенной опасностью | -, П-ΙΙа |
---------------------------------------------------------
8 | Термический цех | Жаркие | ΙΙ | С повышенной опасностью | - |
---------------------------------------------------------
9 | Заточной цех | Нормальные | ΙΙΙ | С повышенной опасностью | - |
---------------------------------------------------------
10 | Склад металла, готовой продукции | Нормальные | ΙΙΙ | С повышенной опасностью | - |
---------------------------------------------------------
11 | Транспортный блок | Нормальные | ΙΙΙ | Без повышенной опасности | В-Ιг, П-Ι |
---------------------------------------------------------
12 | Склад светлых нефтепродуктов | Нормальные | ΙΙΙ | Без повышенной опасности | В-Ιг, П-Ι |
---------------------------------------------------------
13 | Компрессорная | Влажные | ΙΙ | С повышенной опасностью | - |
---------------------------------------------------------
14 | Градирня | Сырые | ΙΙΙ | Без повышенной опасности | - |
---------------------------------------------------------
15 | Котельная | Жаркие | ΙΙ | С повышенной опасностью | -, П-Ι |
---------------------------------------------------------
16 | Мазутохранилище | Нормальные | ΙΙΙ | Без повышенной опасности | -, П-Ι |
---------------------------------------------------------
17 | Насосная станция второго подъема | Нормальные | ΙΙ | Без повышенной опасности | - |
---------------------------------------------------------
18 | Проходная №2 | Нормальные | ΙΙΙ | Без повышенной опасности | - |
---------------------------------------------------------
19 | Резервуары воды | Нормальные | ΙΙΙ | Без повышенной опасности | - |
---------------------------------------------------------
20 | Репициентная станция кислорода | Нормальные | ΙΙ | Без повышенной опасности | В-Ιа, – |
---------------------------------------------------------
21 | Проходная №1 | Нормальные | ΙΙΙ | Без повышенной опасности | - |
---------------------------------------------------------
22 | Нефетловушка | Нормальные | ΙΙΙ | Без повышенной опасности | В-Ιг, П-Ι |
---------------------------------------------------------
23 | Деревообрабатывающий цех | Нормальные | ΙΙΙ | С повышенной опасностью | -, П – ΙΙ |
---------------------------------------------------------
24 | Установка для приема и ввода жидких присадок | Нормальные | ΙΙΙ | Без повышенной опасности | В-Ιг, П-Ι |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

1.3  Определение электрических нагрузок цехов и предприятия в целом

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования. Электрическая нагрузка характеризует потребление электроэнергии отдельными приемниками, группой приемников в цехе, цехом и заводом в целом.

В расчетах систем электроснабжения промышленных предприятий используют следующие значения электрических нагрузок:

1.  средняя нагрузка за наиболее загруженную смену для определения расчетной нагрузки и расхода электроэнергии;

2.  расчетный получасовой максимум активной и реактивной мощностей или токов для выбора элементов систем электроснабжения по нагреву, отклонению напряжения и экономическим соображениям;

3.  пиковый ток для определения колебаний напряжения, выбора устройств защиты и их уставок.

Необходимость определения ожидаемых (расчетных) нагрузок промышленных предприятия вызвана неполной загрузкой некоторых электроприемников, неодновременностью их работы, вероятностным случайным характером включения и отключения электроприемников, зависящим от особенностей технологического процесса и организационно-технических мероприятий по обеспечению надлежащих условий труда рабочих и служащих данного производства.

1.3.1  Расчет электрических нагрузок механического цеха

Цеховые сети распределения энегрии должны:

– обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории;

– быть удобными и безопасными в эксплуатации;

– иметь оптимальные технико-экономические показатели;

– иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

Расчет нагрузок цеха детальной проработки проводится методом эффективного числа электроприемников с применением ЭВМ. Исходные данные и результаты расчета приведены в табл. 1.5–1.6. В качестве проверки приводится расчет нагрузки одного узла цеховой сети методом эффективного числа электроприемников.

На предварительном этапе расчета производится группировка электроприемников в группы и узлы с учетом их характеристик (номинальной мощности и режима работы) и территориального расположения. Основными электроприемниками механического цеха являются металлообрабатывающие станки. Электроприемники равномерно распределены по территории цеха и предварительно намечается их питание от силовых шкафов.

Метод упорядоченных диаграмм требует точных сведений о типе, месте расположения, мощности и режимов работы установленного оборудования. Метод позволяет определить расчетную нагрузку любого узла системы электроснабжения.

В качестве проверки приводится пример расчета расчетной нагрузки узла №8.

Группировка электроприемников в группы осуществляется по режиму работы (коэффициенту использования). От данного узла питаются две группы электроприемников, в состав первой группы входит три зубофрезерных станка; в состав второй группы входит 3 вертикально-фрезерных станка.

Таблица 1.3. Технические характеристики электроприемников

--------------------------------------------------
№ группы | Наименование электроприемника | Число приемников | Установленная мощность, кВт | Коэффициент мощности | Коэффициент использования |
---------------------------------------------------------
1 | Зубофрезерный станок | 3 | 12,1 | 0,6 | 0,14 |
---------------------------------------------------------
2 | Вертикально-фрезерный станок | 3 | 11 | 0,6 | 0,14 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Средняя активная нагрузка узла определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- суммарная установленная активная мощность электроприемников входящих в узел;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент использования активной мощности.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Средняя активная мощность по группам электроприемников:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- суммарная установленная мощность электропримников i-ой группы;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Средняя активная мощность узла:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Средняя реактивная мощность узла определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Коэффициент использования по узлу:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяется эффективное число электроприемников

При Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- реальное число электроприемников;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- отношение номинальной мощности самого мощного электроприемника в узле к номинальной мощности самого маломощного электроприемника в узле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

По найденным Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.и Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.определяется коэффициент максимума (рис. 2.1. [8]),Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная активная нагрузка узла:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная реактивная нагрузка узла:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Полная расчетная мощность узла:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Таблица 1.4. Ведомость электроприемников механического цеха

--------------------------------------------------
№ по плану | Наименование оборудования | Установленная мощность, кВт |
---------------------------------------------------------
1 | Продольно-фрезерный | 148,00 |
---------------------------------------------------------
2 | Продольно-строгальный | 182,00 |
---------------------------------------------------------
3–7 | Токарно-винторезный | 8,50 |
---------------------------------------------------------
8–10 | Круглошлифовальный | 9,75 |
---------------------------------------------------------
11–13 | Плоскошлифовальный | 17,50 |
---------------------------------------------------------
14–17 | Токарно-карусельный | 42,50 |
---------------------------------------------------------
18–22 | Токарно-винторезный | 24,75 |
---------------------------------------------------------
23–26 | Вертикально-фрезерный | 11,00 |
---------------------------------------------------------
27–38 | Токарно-винторезный | 8,50 |
---------------------------------------------------------
39 | Кран-балка | 7,50 |
---------------------------------------------------------
40–45 | Зубофрезерный | 12,10 |
---------------------------------------------------------
46–51 | Вертикально-фрезерный | 11,00 |
---------------------------------------------------------
52–57 | Токарно-винторезный с ЧПУ | 17,00 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

1.3.2  Расчет электрических нагрузок предприятия

Расчет электрических нагрузок оставшихся цехов и предприятия в целом производится методом коэффициента спроса при помощи ЭВМ. Исходные данные и результаты расчетов на ЭВМ приведены в табл. 1.7–1.9. Определение расчетной нагрузки по установленной мощности и коэффициенту спроса является приближенным методом расчет, поэтому его применение рекомендуется для предварительных расчетов и определений общезаводских нагрузок. Метод требует знания установленной мощности группы электроприемников или цеха в целом и коэффициентов мощности cosφ и спроса Кс данной группы или цеха, определяемые по справочным данным (табл. 1.3 [11], табл. 30–4 [7]).

Пример расчета электрических нагрузок административно-бытового корпуса.

Исходные данные:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная активная мощность:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент спроса, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.(табл. 30–4 [7]);

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- установленная мощность административно-бытового корпуса, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная реактивная мощность:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная нагрузка осветительной сети:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- удельная нагрузка осветительной сети, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (табл. 1.6 [11]);

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент спроса на освещение, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (табл. 1.6 [11]);

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- площадь цеха, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Суммарная активная мощность:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Полная расчетная мощность:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетные мощности оставшихся цехов рассчитываются аналогичным образом. Реультаты расчетов приводятся в табл. 1.9.

Расчетная нагрузка на освещение незастроенной территории:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Построение картограммы нагрузок

Картограмма нагрузки представляет собой круг, площадь которого в определенном масштабе отображает суммарную расчетную активную нагрузку цеха или предприятия.

Для построения картограммы нагрузок необходимо определить радиус круга:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- масштаб, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Угол сектора осветительной нагрузки:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Потери активной мощности в цеховых трансформаторах принимаются равными 2% от расчетной нагрузки, а потери активной мощности в линиях 3% от суммарных активных нагрузок с учетом потерь в цеховых трансформаторах.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная активная нагрузка на шинах низшего напряжения ГПП (РП) предприятия:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент разновременности максимумов, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная реактивная нагрузка на шинах низшего напряжения ГПП (РП) предприятия:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- суммарная реактивная нагрузка всех цехов, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Полная расчетная нагрузка на шинах низшего напряжения ГПП (РП) предприятия:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная активная нагрузка на шинах высшего напряжения ГПП (РП) предприятия:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетная реактивная нагрузка на шинах высшего напряжения ГПП (РП) предприятия:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Реактивная мощность предоставляемая энергосистемой:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Результаты расчета для остальных цехов приведены в табл. 1.9.

Таблица 1.7. Исходные данные для расчета по методу коэффициента спроса

--------------------------------------------------
№ п/п | Наименование цеха | Силовая нагрузка | Осветительная нагрузка |

Площадь, м2

| Координаты цеха |

Масштаб картограммы, кВт/мм2

|
---------------------------------------------------------

Рн, кВт

|

Кс

| cosφ |

Ксо

|

Руд, кВт/м2

| X, м | Y, м |
---------------------------------------------------------
1 | Административно-бытовой корпус | 160 | 0,5 | 0,95 | 0,9 | 0,019 | 1480 | 82 | 9 | 0,2 |
---------------------------------------------------------
2 | Механический цех | 1150 | 0,25 | 0,65 | 0,95 | 0,015 | 3216 | 70 | 108 |
---------------------------------------------------------
3 | Заготовительно-штамповочный цех | 734 | 0,25 | 0,65 | 0,95 | 0,014 | 1800 | 104 | 153 |
---------------------------------------------------------
4 | Сборочный цех | 61 | 0,3 | 0,7 | 0,95 | 0,015 | 2664 | 104 | 76 |
---------------------------------------------------------
5 | Ремонтный цех | 167 | 0,35 | 0,7 | 0,95 | 0,015 | 1216 | 38 | 119 |
---------------------------------------------------------
6 | Инструментальный цех | 340 | 0,25 | 0,65 | 0,95 | 0,016 | 1280 | 38 | 158 |
---------------------------------------------------------
7 | Цех товаров народного потребления | 326 | 0,75 | 0,95 | 0,95 | 0,014 | 876 | 38 | 85 |
---------------------------------------------------------
8 | Термический цех | 371 | 0,8 | 0,95 | 0,95 | 0,015 | 1024 | 38 | 55 |
---------------------------------------------------------
9 | Заточной цех | 54 | 0,25 | 0,65 | 0,95 | 0,014 | 486 | 104 | 120 |
---------------------------------------------------------
10 | Склад металла готовой продукции | 30 | 0,3 | 0,65 | 0,6 | 0,009 | 5200 | 74 | 218 |
---------------------------------------------------------
11 | Транспортный блок | 30 | 0,3 | 0,65 | 0,85 | 0,009 | 1454 | 55 | 271 |
---------------------------------------------------------
12 | Склад светлых нефтепродуктов | 20 | 0,4 | 0,75 | 0,6 | 0,009 | 140 | 137 | 279 |
---------------------------------------------------------
13 | Компрессорная | 231 | 0,8 | 0,8 | 0,85 | 0,007 | 332 | 149 | 119 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

1.4 Выбор напряжения, схемы и параметров системы внешнего электроснабжения

Одной из самых актуальных тем в вопросе электроснабжения промышленных предприятий является выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения предприятия, напряжении внутреннего распределения энергии, и напряжения цеховой сети. Напряжениями определяются параметры линий электропередачи и выбираемого оборудования подстанций и сетей, и как следствие, определяются размеры инвестиций, потери электроэнергии, эксплуатационные расходы и расход цветного проводникового материала.

Выбор оптимального напряжения осуществляется путем технико-экономического сравнения двух вариантов.

1.4.1  Выбор напряжения системы внешнего электроснабжения

Напряжение питающих и распределительных сетей зависит от суммарной мощности потребляемой предприятием, его удаленности от источника питания, количества электроприемников и их единичной мощности.

Выбор напряжения внешнего электроснабжения осуществляется в зависимости от мощности передаваемой предприятию системой. При возможности получения питания на различных уровнях напряжения, необходимо провести техническо-экономическое сравнение вариантов.

Приближенная величина напряжения связи с системой определяется по формуле Стилла:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- расстояние от предприятия до источника питания, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- расчетная мощность, передаваемая по одной цепи, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Осуществляется технико-экономическое сравнение двух вариантов системы внешнего электроснабжения:

вариант Ι – питание предприятия осуществляется двухцепной воздушной линией напряжением 35 кВ;

Вариант ΙΙ – питание осуществляется двумя кабельными линиями напряжением 10 кВ.

Методика и расчет приведены в разделе 4. Результаты расчета приведены в табл. 4.1.

Ввиду незначительных преимуществ варианта предусматривающего связь предприятия с энергосистемой на напряжении 35 кВ с технической точки зрения и значительных расчетных годовых затрат по сравнению с вариантом связи предприятия с системой на напряжении 10 кВ принимается вариант ΙΙ.

1.4.2  Выбор напряжения внутризаводской и внутрицеховой сети

Для внутризаводской сети предусматривается напряжение 10 кВ. Для внутрицеховой сети принимается напряжение 0,4 кВ, так как на данном предприятии нет высоковольтной нагрузки. На цеховых трансформаторных подстанциях устанавливаются трансформаторы классов напряжения 10/0,4 кВ. Кабельные линии на стороне 10 кВ, питающие цеховые трансформаторные подстанции прокладываются в траншеях.

Номинальная мощность цеховых трансформаторов выбирается исходя из рациональной нагрузки трансформаторов, а так же по условия резервирования в аварийном режиме. Число типоразмеров трансформаторов не должно превышать трех.

Номинальная мощность трансформаторов выбирается по условию:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- расчетная мощность цеха питаемого трансформаторной подстанцией;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- число трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент загрузки трансформаторов.

Анализ расчетных нагрузок всех цехов позволяет использовать трансформаторы двух типоразмеров, 400 и 630 кВ·А. При этом цеха некоторые цеха получают питание от трансформаторных подстанций соседних цехов.

Например, при нормативном коэффициенте загрузки Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. для нагрузок ΙΙ и ΙΙΙ категории, для питания группы цехов №2, 3, 10 принимается двухтрансформаторная подстанция.

Суммарная расчетная активная мощность:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Номинальная мощность трансформаторов:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Полученное значение округляется до ближайшего большего стандартного значения. Таким образом принимается к установке два трансформатора ТМЗ-400 кВ·А.

Фактический коэффициент загрузки составляет:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

При выходе из строя одного из трансформаторов, оставшийся в работе будет иметь коэффициент загрузки равный:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Следовательно при выходе из строя одного трансформатора, оставшийся в работе не сможет полностью обеспечить питание электроприемников. Таким образом при аварии необходимо отключать часть неответственных электроприемников.

Мощность отключаемая при аварии:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Таблица 1.10. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов

--------------------------------------------------
№ТП | Тип и число трансформаторов | Группа нагрузок | Категория нагрузки | Расчетная мощность, кВ·А |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

| Отключаемая мощность при аварии, кВ·А |
---------------------------------------------------------
ТП1 | 2 х ТМЗ-400 | 2, 3, 10 | ΙΙ – ΙΙΙ | 624 | 0,8 | 0,78 | 1,4 | 64 |
---------------------------------------------------------
ТП2 | 2 х ТМЗ-630 | 1,5,6,7, 8,9,4,21 | Ι – ΙΙ – ΙΙΙ | 935,2 | 0,8 | 0,74 | 1,4 | 53,2 |
---------------------------------------------------------
ТП3 | 1 х ТМЗ-400 | 13, 14, 17, 20 | ΙΙ – ΙΙΙ | 367,6 | 0,95 | 0,92 | - | 367,6 |
---------------------------------------------------------
ТП4 | 2 х ТМЗ-630 | 15, 16, 22, 24, 29 | ΙΙ – ΙΙΙ | 982 | 0,8 | 0,78 | 1,4 | 100 |
---------------------------------------------------------
ТП5 | 1 х ТМЗ-400 | 11, 12, 19, 25, 26, 27, 28 | ΙΙ – ΙΙΙ | 320 | 0,8 | 0,8 | - | 320 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Трансформаторные подстанции максимально, насколько позволяют производственные условия, приближаются к центру энергетических нагрузок, что позволяет построить экономичную и надежную систему электроснабжения, так как сокращается протяженность сетей вторичного напряжения, уменьшаются потери энергии и отклонение напряжения, уменьшается зона аварий, облегчается и удешевляется развитие электроснабжения так как подстанции строятся очередями, по мере расширения производства.

Трансформаторные подстанции 10/0,4 кВ в целях наибольшего приближения к электроприемникам принимаются внутрицеховыми, что допускается размерами зданий и условиями среды в них. Внутрицеховые подстанции располагаются в соответствии с расстановкой оборудования и учетом расположения источника питания, а также с учетом картограммы нагрузок.

1.5  азработка схем внутреннего электроснабжения

С целью создания рациональной схемы распределения электроэнергии требуется всесторонний учет многих факторов, таких как конструктивное исполнение сетевых узлов схемы, способ канализации электроэнергии, токи короткого замыкания при разных вариантах и др. В общем случае схемы внутризаводского распределения электроэнергии имеют ступенчатое построение. Считается целесообразным применение схем с числом присоединений более двух – трех, так как в этом случае усложняется коммутация и защита сети.

Схема распределения электроэнергии должна быть связана с технологической схемой объекта. Питание приемников электроэнергии разных параллельных технологических потоков должно осуществляться от разных источников: подстанций, РП, разных секций шин одной подстанции.

При построении общей схемы внутризаводского электроснабжения необходимо принимать варианты, обеспечивающие рациональное использование ячеек распределительных устройств, минимальную длину распределительной сети, максимум экономии коммутационно-защитной аппаратуры.

Внутризаводское распределение электроэнергии выполняют по магистральной радиальной или смешанной схеме. Выбор схемы определяется категорией надежности потребителей электроэнергии, их территориальным размещением, особенностями режимов работы.

Технико-экономическое сравнение вариантов осуществляется методом расчетных годовых затрат (CA). Оптимальным вариантом считается вариант для которого расчетные годовые затраты минимальны.

Вариант Ι: Цеховые трансформаторные подстанции ТП3 и ТП4 питаются от РП по радиальным линиям.

Вариант ΙΙ: Цеховые трансформаторные подстанции ТП3 и ТП4 питаются от РП по магистральной линии.

Вариант Ι

Определяются расчетные нагрузки и выбираются марки кабелей для всех участков при условии полной компенсации реактивной мощности.

Участок РП – ТП3 – Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяется сечение кабеля по экономической плотности тока

Расчетный ток в кабельной линии:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- суммарная расчетная мощность цехов питаемых от ТП3, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. табл. 1.10;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- число кабелей, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Сечение жил кабеля:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Полученное значение округляется до ближайшего стандартного значения Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. Принимается кабель ААШв 3х25 для которого Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. при прокладке кабеля в траншее.

Технико-экономические характеристики кабеля (табл. 3.5. [4]): Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; стоимость 1 км кабельной линии при прокладке в траншее без стоимости траншей составляет 4029 у. е.; стоимость строительных работ по прокладке кабелей в траншеях на 1 км составляют 390 у. е.

Стоимость кабельной линии составляет:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяются потери мощности в линии в нормальном режиме:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.(табл. П4.7 [4]).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Участок РП – ТП4 – Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяется сечение кабеля по экономической плотности тока

Расчетный ток в одном кабеле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- суммарная расчетная мощность цехов питаемых от ТП4, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. табл. 3.1;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- число кабелей, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Сечение жил кабеля:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Полученное значение округляется до ближайшего стандартного значения Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. Принимается кабель ААШв 3х35 для которого Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. при прокладке кабеля в траншее.

Так как питание ТП4 осуществляется двумя кабелями прокладываемыми в одной траншее, необходимо уточнить значение длительно допустимой токовой нагрузки.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент снижения токовой нагрузки при групповой прокладке кабелей, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.(табл. 1.3.26. [1]).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяется ток в одном кабеле в аварийном режиме:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Технико-экономические характеристики кабеля (табл. 3.5. [4]): Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; стоимость 1 км кабельной линии при прокладке в траншее без стоимости траншей составляет 4733 у. е. (табл. 40 [5]); стоимость строительных работ по прокладке кабелей в траншеях на 1 км составляют 480 у. е.

Стоимость кабельной линии состоящей из двух кабелей прокладываемых в траншее составляет:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяются потери мощности в линии в нормальном режиме:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.(табл. П4.7 [4]).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Для подключения кабельных линий питающих ТП3 и ТП4 к шинам распределительного устройства выбираются 3 комплектные распределительные ячейки КРУ типа К-XXVI с маломасляными выключателями ВМП стоимостью 9240 у. е. Общая стоимость ячеек – Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Результаты расчетов приведены в табл. 1.11.

Таблица 1.11. Параметры кабельных линий 10 кВ, вариант Ι

--------------------------------------------------
Участок |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

| Марка кабеля |

Сечение, мм2

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., кВт/км

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., кВт

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., км

| Стоимость, у. е. |
---------------------------------------------------------
РП-ТП3 | 21,2 | ААШв | 25 | 90 | - | 40 | 0,43 | 0,185 | 818 |
---------------------------------------------------------
РП-ТП4 | 28,3 | ААШв | 35 | 103,5 | 56,6 | 42 | 1,07 | 0,175 | 1741 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Суммарные инвестиции:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Годовая ставка на обслуживание кредита:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Годовые затраты на обслуживание и ремонт:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (табл. 3 [5]).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Стоимость потерь энергии:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Годовые затраты:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетные годовые затраты:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Вариант ΙΙ

Определяются расчетные нагрузки и выбираются марки кабелей для всех участков при условии полной компенсации реактивной мощности.

Участок РП – ТП4 – Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Питание ТП4 осуществляется двумя кабелями, один из которых несет дополнительную нагрузку за счет питания ТП3. Таким образом загрузка кабелей будет различной.

Расчетный ток в кабеле питающем ТП4 и ТП3:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетный ток в кабеле питающем ТП4:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- расчетная нагрузка цехов питаемых от ТП4, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинал
<p>Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 783

Другие дипломные работы по специальности "Физика":

Электроснабжение завода продольно-строгальных станков

Смотреть работу >>

Математическое моделирование пластической деформации кристаллов

Смотреть работу >>

Электроснабжение фермы КРС на 800 голов в ОАО "Петелино" Ялуторовского района Тюменской области с обеспечением нормативных условий надежности

Смотреть работу >>

Электроснабжение судоремонтного завода

Смотреть работу >>

Повышение надежности электроснабжения потребителей н. п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово"

Смотреть работу >>