Курсовой проект — Электроснабжение машиностроительного завода

Коротко о файле: РИИ(ф)АлтГТУ / Кафедра «Электроэнергетики» / по дисциплине «Электроснабжение» / В курсовой работе необходимо разработать рациональную систему электроснабжения машиностроительного завода. / Состав: 3 листа чертежи (Генплан завода с сетями и подстанциями; Однолинейная схема электроснабжения предприятия; План силовой сети участка и схема силовой сети) + ПЗ (45 страниц).

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 7
1.1 Характеристика предприятия и его электроприемников 7
1.2 Расчет электрических нагрузок. Картограмма. ЦЭН 7
1.3 Выбор напряжения электроснабжения 16
1.4 Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций 18
1.5 Компенсация реактивной мощности на предприятии 20
1.6 Выбор мощности трансформаторов ГПП 23
1.7 Выбор схемы электроснабжения предприятия 24
1.8 Расчет токов короткого замыкания 25
1.9 Выбор и проверка оборудования на ГПП (ЦРП) 27
1.10 Выбор сечения проводников питающих и распределительных сетей 36
1.11 Выбор элементов силовой сети цеха 39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 44

В данной работе рассматривается электроснабжение машиностроительного завода.
Данный завод является энергоёмким производством и предъявляет высокие требования к качеству электроэнергии. Завод включает в себя 14 цехов. В компрессорной установлено четыре синхронных двигателя на напряжение 10 кВ.
Основными потребителями в большинстве цехов являются электроприемники 2-3 категории надёжности электроснабжения, отключения которых может привести к нарушению технологического цикла и массовому недоотпуску продукции. Имеются также потребители 2 категории надёжности электроснабжения и 3 категории надёжности энергоснабжения. Большую часть электроприемников в цехах составляют электроприводы производственных механизмов и металлообрабатывающих станков, общепромышленных механизмов насосов, компрессоров, вентиляторов.

Электрические нагрузки машиностроительного завода:

Источник статьи: http://chertezhi.ru/modules/files/showfile.php?lid=40227

Курсовая работа: Электроснабжение машиностроительного предприятия Реконструкция ра

1.1 Характеристика потребителей. Расчет электрических нагрузок .

Около 70 % всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии потребляется промышленными предприятиями. Приемники электроэнергии промышленных предприятий делят на: приемники трехфазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц; приемники трехфазного тока напряжением выше 1 кВ, частотой 50 Гц; приемники однофазного тока напряжением до 1 кВ, частотой 50 Гц; приемники, работающие с частотой, отличной от 50 Гц, питаемые от преобразовательных подстанций и установок; приемники постоянного тока, питаемые от преобразовательных подстанций и установок.

Согласно ПУЭ электротехнические установки, производящие, преобразующие, распределяющие и потребляющие электроэнергию, подразделяют на электроустановки напряжением до 1 кВ и электроустановки на­пряжением выше 1 кВ. Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяют на: электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю); электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю); электроустановки напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью; электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью.

По частоте тока приемники электроэнергии делят на приемники промышленной частоты (50 Гц) и приемники с высокой (выше 10 кГц), повышенной (до 10 кГц) и пониженной (ниже 50 Гц) частотами. Большинство приемников использует электроэнергию нормальной промышленной частоты.

Приемники электроэнергии могут быть разделены на группы по сходству режимов работы, т. е. по сходству графиков нагрузки. Деление приемников электроэнергии на группы позволяет более точно находить среднюю и расчетную нагрузку узла системы электроснабжения, к которому присоединены группы различных по режиму работы приемников.

Различают три характерные группы приемников электроэнергии:

1) приемники, работающие в режиме с продолжительно неизменной или маломеняющейся нагрузкой. В этом режиме электрическая машина или аппарат может работать продолжительное время без повышения температуры отдельных частей машины или аппарата выше допустимой. Примерами приемников, работающих в этом режиме, являются электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов и т. п.:

2) приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла достигнуть установившегося значения. Период останова машины или аппарата на­столько длителен, что машина практически успевает охладиться до температуры окружающей среды. Примерами такой группы приемников являются электродвигатели электроприводов вспомогательных механизмов металлорежущих, гидравлических затворов и т. п.;

3) приемники, работающие в режиме повторно-кратковременной нагрузки. В этом режиме кратковременные рабочие периоды машины или аппарата чередуются с кратковременными периодами отключения. Повторно-кратковременный режим работы характеризуется относительной продолжитель­ностью включения (ПВ) и длительностью цикла. В повторно-кратковременном режиме электрическая машина или аппарат может работать с допустимой для них относительной продолжительностью включения неогра­ниченное время, причем повышение температур отдельных частей машины или аппарата не выйдет за пределы допустимых значений. Примером этой группы приемников являются электродвигатели кранов, сварочные аппараты и т. п.

В отношении обеспечения надежности и бесперебойного питания приемники электроэнергии в соответствии с ПУЭ делят на три категории. Приемники электроэнергии I категории — приемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей или значительный ущерб

народному хозяйству, связанный с повреждением дорогостоящего оборудования, массовым браком продукции, расстройством сложного технологического процесса промышленного предприятия, нарушением функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Из состава приемников электроэнергии I категории выделяется особая группа приемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждений доро­гостоящего основного технологического оборудования. Приемники электроэнергии II категории — приемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Все остальные при­емники электроэнергии, не подходящие под определения I и II категорий, относят к приемникам III категории.

В практике проектирования систем электроснабжения применяют различные методы определения электрических нагрузок, которые подразделяют на основные и вспомога­тельные. В первую группу входят методы расчета по:

· установленной мощности и коэффициенту спроса;

· средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней (статистический метод);

· средней мощности и коэффициенту формы графика на­грузок;

· средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм).

Вторая группа включает в себя методы расчета по:

— удельному расходу электроэнергии на единицу продук­ции при заданном объеме выпуска продукции за определен­ный период времени;

— удельной нагрузке на единицу производственной пло­щади.

Применение того или иного метода определяется допу­стимой погрешностью расчетов. При проведении укрупнен­ных расчетов (в частности, на стадии про —

ектного задания) пользуются методами, базирующимися на данных о суммарной установленной мощности отдельных групп приемников — отделения, цеха, корпуса.

Анализируя задание на проектирование, приходим к выводу о целесообразности использования метода установленной мощности и коэффициента спроса.

Результаты расчета электрических нагрузок сведены в таблицу 1 (см. Приложение). Приемники электрической энергии, описанные в задании на проектирование (см. Приложение) можно отнести к потребителям II , III категории. Действительно, обращаясь к определению категории потребителей, можно сделать вывод о том, что перерыв электроснабжения данных потребителей не приведет к появлению угрозы для жизни людей. Принимая во внимание небольшую суммарную мощность предприятия (порядка 7,5 МВ·А, предприятие относится к объекту средней мощности), предположим, что перерыв электроснабжения также не приведет к значительному ущербу народному хозяйству, а также нарушению функционирования важных элементов коммунального хозяйства. Таким образом, наиболее подходящим вариантом является отнесение приемников электрической энергии данного предприятия ко II , III категориям. Эта особенность будет учитываться при выборе схемы электроснабжения машиностроительного предприятия.

Приведем некоторые соображения по поводу выбора напряжения приемников. Выбор напряжения сопряжен с выбором мощности тех или иных приемников, так как именно мощность зачастую оказывается решающим фактором, определяющим напряжение потребителей. Так как не указано точное количество приемников по отдельным корпусам и участкам, выбор мощности и напряжения потребителей проведем условно.

Корпус 1. Участки корпуса содержат приемники небольшой мощности. Приемники питаются от сети 380 В. Например, термический участок может содержать различные шкафы управления электронагревательными элементами в функции температуры. Потребители обычно 3-х фазные, напряжение силовых цепей 380 В, цепей управления — 220 В.

Сварочный участок может содержать оборудование для различных типов сварки. Например, ультразвуковые машины для шовной сварки мягких термопластичных материалов типа УЗСМ1-0,4/44(УЗОР), применяемые в различных отраслях промышленности (в том числе и машиностроительной), питаются от сети 380 В.

Шлифовальный, заточный, станочный участки могут содержать станки, в приводах которых могут использоваться различные асинхронные двигатели, напряжение которых 220/380 В (двигатели асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ротором серии RА71 и А71, АИР71, АИС80, АИРМ63, АИСМ71 и т.д. и т.п.).

Вентиляционный участок также может содержать вентиляторы, осевые и радиальные, с различными сериями асинхронных двигателей (4А132S4, 4А180М2, АИР100S4, АИР112МА6), которые также питаются от 3-х фазной сети 380 В.

Корпус 2 . Выбор оборудования проводится аналогично. Основным напряжением будем считать также 380 В.

В качестве осветительной нагрузки примем люминесцентные лампы, напряжение которых должно быть не выше 220 В. Электроснабжение рабочего освещения выполняется самостоятельными линиями от щитов подстанции. При этом электроэнергия от подстанции передается питающими линиями на осветительные магистральные пункты или щитки, а от них — групповым осветительным щиткам.

Вспомогательные и сторонние . Ввиду небольшой мощности приемников примем за основное напряжение 380 В.

Таким образом, основным напряжением данного машиностроительного предприятия будет считаться напряжение 0,4 кВ. Соответственно для преобразования высокого напряжения 6 кВ потребуются трансформаторные подстанции.

Характерной особенностью предприятия является отсутствие приемников с резкими ударными нагрузками.

Режимы работы (ПР, ДР, ПКР) указаны в задании на проектирование.

1.2 Выбор питающих напряжений

Выбор напряжения пи­тающих и распределительных сетей зависит от мощности, потребляемой предприятием, его удаленности от источника питания, напряжения источника питания (особенно для небольших и средних предприятий), количества и единичной мощности электро­приемников (электродвигатели, электропечи, преобразователи и др.).

напряжение 35 кВ имеет экономи­ческие преимущества при передаваемой мощ­ности не более 10 МВ • А. Его применение целесообразно, например, для удаленных на­сосных станций водозаборных сооружений промышленных предприятий. Это же напря­жение может применяться и для распреде­ления электроэнергии на предприятиях ука­занной мощности при помощи глубоких вводов в виде магистралей, к которым при­соединяются трансформаторы 35/0,4-0,66 или 35/6 — 10 кВ, а также для питания мощ­ных электроприемников (сталеплавильные электропечи) на предприятиях большей мощ­ности;

напряжение 110 кВ целесообраз­но применять при потребляемой промыш­ленным предприятием мощности 10-150 МВ • А даже при необходимости соот­ветствующей трансформации на РПС.

Значение первичного напряжения су­щественно не влияет на экономические показатели, важнее значение напряжения, на которое производится трансформация.

При мощностях, превышающих 120 — 150 МВ • А, для электроснабжения промыш­ленных предприятий возможно применение напряжения 220 кВ при наличии свободной мощности на РПС на этом напряжении;

напряжения 10 и 6 кВ применя­ются в питающих и распределительных сетях небольших и средних предприятий и на второй и последующих ступенях распре­делительных сетей крупных предприятий при применении глубоких вводов

Задание на проектирование включает в себя реконструкцию существующего распределительного устройства. Напряжение КСО — 272 6 кВ, кроме этого предприятие получает питание от собственной подстанции 6 кВ. Следовательно, номинальным напряжением будет являться 6 кВ. При отсутсвии этих условий целесообразным был бы переход на напряжение 10 кВ. Таблица 1.1 включает в себя характеристику приемников.

Источник статьи: http://www.bestreferat.ru/referat-245779.html

Проектирование системы электроснабжения машиностроительного завода

Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия, обеспечивающей требуемое качество электроэнергии и надёжность электроснабжения потребителей. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор основных параметров, расчет токов.

Название: Электроснабжение машиностроительного предприятия Реконструкция ра Раздел: Рефераты по физике Тип: курсовая работа Добавлен 17:36:31 11 ноября 2010 Похожие работы Просмотров: 141 Комментариев: 11 Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	дипломная работа
Язык	русский
Дата добавления	17.02.2015
Размер файла	767,7 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

Министерство образования и науки Российской Федерации

«Электроснабжение промышленных предприятий»

«Проектирование системы электроснабжения машиностроительного завода»

Студентка 6 курса гр. ЭПП-61з/о

Проверил: Вырыханов Д.А.

Дипломный проект по курсу «Проектирование систем электроснабжения» состоит из расчётно-пояснительной записки на ___ страницах печатного текста, включает 4 рисунка и 33 таблиц, графическую часть на 3 листах формата А3.

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ, РАСЧЁТНАЯ НАГРУЗКА, ЦЕНТР НАГРУЗОК, ТРАНСФОРМАТОР, ОСВЕЩЕНИЕ, КАРТОГРАММА, ПЛОТНОСТЬ НАГРУЗКИ, КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ.

Спроектирована система электроснабжения промышленного предприятия, обеспечивающая требуемое качество электроэнергии и надёжность электроснабжения потребителей.

Определены расчетные электрические нагрузки на всех уровнях электроснабжения предприятия.

Выбраны схемы сетей внутреннего и внутрицехового электроснабжения. Выполнен расчёт ряда режимов проектируемой сети, токов коротких замыканий в необходимых точках сети.

Выбраны основные силовые элементы ГПП, трансформаторы цеховых подстанций, устройства компенсации реактивной мощности, марки и сечения кабелей.

Произведён расчёт электроснабжения ремонтно-механического цеха, выбраны марки и сечения проводов и кабелей ответвлений к электроприемникам, их защиты.

КФБН 1004.01.692. ГП — генплан машиностроительного завода выполнен в Компас-13V.

КФБН 1004.02.692. Э4 — однолинейная схема электроснабжения машиностроительного завода выполнен в Компас-13V.

КФБН 1004.03.692. Э0 — план и однолинейная схема электроснабжения РМЦ машиностроительного завода выполнен в Компас-13V.

Введение
• 1. Характеристика среды производственных помещений завода. Категории электроприемников по бесперебойности электроснабжения
• 2. Расчетные нагрузки цехов на шинах цеховых ТП
• 2.1 Расчётная нагрузка ремонтно-механического цеха
• 2.2 Определение расчётных нагрузок по цехам завода
• 2.4 Расчет нагрузки осветительных установок
• 3. Картограмма и определение центра электрических нагрузок
• 4. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов цеховых ТП
• 4.1 Выбор мощности трансформаторов цеховых ТП напряжением 10 (6) /0,4 кВ
• 4.2 Выбор трансформаторов 10/6 кВ
• 4.3 Компенсация реактивной мощности на шинах 0,4 кВ цеховых ТП и уточнение их нагрузки
• 5. Расчет нагрузок на шинах НН ГПП
• 5.1 Расчет потерь мощности в трансформаторах ТП
• 5.2 Баланс реактивной мощности. Компенсирующие устройства реактивной мощности выше 1000 В
• 5.3 Суммирование нагрузок на шинах НН ГПП
• 6. Приближенный выбор основных параметров СЭС завода
• 6.1 Приближенное, экономически целесообразное напряжение внешнего электроснабжения
• 6.2 Выбор трансформаторов на ГПП по техническим условиям
• 6.3 Выбор сечения проводов питающей ВЛ
• 6.4 Выбор сечений и марок кабелей внутреннего электроснабжения
• 7. Расчёт токов КЗ
• 7.1 Расчёт короткого замыкания на шинах высшего напряжения
• 7.2 Расчёт короткого замыкания на шинах НН
• 8. Выбор основного оборудования
• 8.1 Выбор высоковольтных выключателей
• 8.1.1 Выбор высоковольтных выключателей на НН ГПП
• 8.1.2 Выбор высоковольтных выключателей линий, питающих цеховые ТП
• 8.1.3 Выбор выключателей на высшем напряжении ГПП
• 8.2 Выбор высоковольтных разъединителей на высшем напряжении ГПП
• 8.3 Уточнение сечений кабелей 6 и 10 кВ
• 8.4 Выбор кабелей до 1 кВ вне корпусов
• 9. Описание принятой схемы внешнего электроснабжения предприятия
• 10. Электроснабжение ремонтно-механического цеха
• 10.1 Расчет нагрузок отделений РМЦ
• 10.2 Выбор шинопроводов и кабелей РМЦ
• 10.3 Выбор защитно-коммутационной аппаратуры
• 10.3.1 Выбор защитно-коммутационной аппаратуры ответвлений к электроприемникам
• 10.3.2 Выключатель ввода СП22, СП23 и вводные выключатели шинопроводов
• 10.4 Проверка защитной аппаратуры по токам КЗ
• 10.4.1 Проверка защитной аппаратуры по коммутационной способности
• 10.4.2 Проверка защитной аппаратуры по чувствительности к минимальным токам КЗ
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

Каждое промышленное предприятие находится в состоянии непрерывного развития: вводятся новые производственные мощности, модернизируется старое оборудование, изменяются технологии.

Система электроснабжения промышленного предприятия по структуре должна быть гибкой, допускать постоянное развитие технологий, рост мощности предприятия и изменение производственных условий. Все это выдвигает новые требования к экономичности и надежности работы элементов энергосистемы. Основные задачи, решаемые при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения, заключаются в оптимизации параметров этих систем путем правильного выбора номинальных напряжений, условий присоединений к энергосистеме, определения электрических нагрузок и требований к надежности электроснабжения, рационального выбора числа и мощности трансформаторов, схем и конструкций распределительных и цеховых электрических сетей, средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения, системы обслуживания и ремонта электрооборудования.

Все эти задачи усложняются вследствие роста общего количества электроприемников на предприятии и увеличения их мощностей, появления новых направлений использования электроэнергии, новых технологических процессов, изменяющихся экономических условий функционирования как производства, так и его систем электроснабжения.

В дипломном проекте поставлена задача проектирования рациональной системы электроснабжения высокотехнологичного предприятия средней мощности, характеризующегося широким спектром электротехнологического оборудования, различающегося как по номинальным мощностям, режимам работы, номинальным напряжениям, так и по направлениям использования электроэнергии.

1. Характеристика среды производственных помещений завода. Категории электроприемников по бесперебойности электроснабжения

Перерыв электроснабжения электроприемников основного производства завода приводит к массовому недоотпуску продукции и простою людей. 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 [1].

Вспомогательные цеха и подразделения, прямо не участвующие в создании продукции предприятия, можно отнести к третьей категории.

Классификация основной доли электроприемников в цехах завода по бесперебойности электроснабжения приведена в таблице 3.

электроснабжение ток машиностроительный трансформатор

Таблица 3 — Характеристика внешней среды производственных помещений завода и бесперебойности электроснабжения основных производств

Номер цеха по генплану

Характеристика производственной среды

Категория приемников по степени бесперебойности питания

Источник статьи: http://knowledge.allbest.ru/physics/2c0a65625a3bd79b5c43a89421306d27_0.html