Электроснабжение прессового участка цеха. 2

Содержание

Введение 

1.Общая  часть

    1.1.Хорактеристика объекта ЭСН,  электрических нагрузок и его                                              технологического процесса

    1.2.Классификация помещений по  взрыва-, пожара-, электробезопасности 

2.Расчётно-конструкторская часть

     2.1.Категория надёжности ЭСН и  выбор схемы ЭСН

     2.2.Расчёт электрических нагрузок, компенсирующего устройства и  выбор трансформатора

     2.3.Расчёт и выбор элементов  ЭСН

        2.3.1.Выбор аппаратов защиты и  распределительных устройств

        2.3.2.Выбор линий ЭСН, характерной  линии

     2.4.Расчёт токов КЗ и проверки  элементов в характерной линии  ЭСН

        2.4.1.Выбор точек и расчёт КЗ

        2.4.2.Проверка элементов по токам  КЗ

        2.4.3.Определение потери напряжения 

3.Составление  ведомостей монтируемого  ЭО и электромонтажных  работ 

4.Оргонизационные  и технические  мероприятия безопасного  проведения работ  с электроустановками  до 1 кВ 

Заключение 

Литература 
 
 
 
 
 
 
 

Введение: 

      Электроснабжение, в общем понимании, это процесс производства, преобразования и распределения электрической энергии среди электроприемников электрифицированной жизнедеятельности человека. В настоящее время, когда электрическая энергия проникла во все сферы жизнедеятельности человека и появилась потребность в огромных её количествах, в большинстве случаев производство осуществляется централизовано электроэнергетической системой, которая, по сути, обеспечивает потенциальную возможность получения потребителем электроэнергии. В данной ситуации задачей электроснабжения является передача, преобразование и распределение электроэнергии, которая реализуется так называемой системой электроснабжении.

      Указанная сфера жизнедеятельности человека – производство электроэнергии на промышленной основе (в электроэнергетических системах) и доведение её до электроприемников системами электроснабжения, является электроэнергетикой, объединяющей различную собственность технических средств. Системы электроснабжения промышленных потребителей зачастую являются собственностью самих потребителей. В этом случае можно сформировать понятие некоторой типовой структуры системы электроснабжения, имеющей наибольшее распространение в жизни.

      В решении вопросов электроснабжения естественно необходимо учитывать  особенности потребителя, как совокупности электроприемников: надежность его электроснабжения, территориальное расположение и плотность электрических нагрузок, технологические взаимосвязи между электроприемниками. При этом важное значение играет оценка расчетных электрических нагрузок, которые определяют мощности элементов системы электроснабжения.  

   Исходные  данные на курсовой проект приведены  в табл.1

 
 
 
 
 

Таблица 1.

 
 

 
 

 Электроприемники по надежности и бесперебойности электроснабжения относятся ко II категории.

     Электоприемники II категории - это электроприемники перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недостатку продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушениям нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Электоприемники II категории в нормальных условиях должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаиморезервирующих источников питания. Для приемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время необходимое для включения резервного питания, действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады 
 
 

 
 
 
 

Общая часть.

Характеристика  объекта ЭСН, электрических  нагрузок и его                                              технологического процесса

     Т.к. электроприёмники относятся ко II категории, то электроснабжение будет осуществляться от двухтрансформаторной  подстанции. Подстанция является комплектной внутренней, в нормальном режиме трансформаторы работают раздельно. 

В ремонтной  мастерской питание электроприёмников (ЭП) будет осуществляться от распределительного пункта (РП), питание которого осуществляется при помощи кабеля от трансформаторной подстанции (ТП). 

Электроприёмники (ЭП) станочного и вентиляционного отделений будут питаться от двух шинопроводов (ШМА1 и ШМА2), питание которых осуществляется при помощи кабеля от трансформаторной подстанции (ТП). 

Режим нейтрале электрической сети я выбрал TN-C-S.

T- нейтраль заземлена,

N-проводящие Эл. ток части приёмника в нормальных условиях не находятся под напряжением .

В системе TN-C-S питающая линия имеет совмещённый проводник, а приёмники присоединены PE и N проводников. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчёт  электрических нагрузок производственного  цеха.

При расчете силовых нагрузок большое значение имеет правильное определение электрической нагрузки во всех элементах силовой сети. Завышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства

   занижение нагрузки к уменьшению пропускной способности электрической сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электрических приемников

    Расчет  нагрузок основывается на опытных  данных и обобщениях, выполненных  с применением методов математической статистики и теории вероятности.

   Расчет  начинают с определения номинальной  мощности каждого электроприемника независимо от его технологического процесса. Средней мощности – мощности, затраченной в течение наиболее загруженной смены и максимальной расчетной мощности участка, цеха, завода или объекта.

   Для определения  электрических нагрузок составляется сводная ведомость установленной  расчетной и суммарной расчетной мощности установок по цеху или предприятию с заполнением всех необходимых расчетных данных

   Силовые нагрузки считаем методом коэффициента максимума с применением для каждой группы электроприемников соответствующих расчетных коэффициентов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица с коэффициентами

для расчёта нагрузок 
 
 
 
 

 

Распределение нагрузки по секциям  :

 
 
 

Формулы для расчёта нагрузок ШМА1, ШМА2 и РП: 

    ;     ; ;

   ;      ;     ;   ;

  ;    ;   ,  если n_эф 10, а если n_эф>10 то,  

;   . 

 

2.1.Рассчитываем нагрузки для ШМА1: 

2.1.1. Находим средне сменную мощность Pсс для кузнечно-штамповочного автомата:

=43,5*0,17=7,39кВт

2.1.2. Находим средне сменную мощность Qсс для кузнечно-штамповочного автомата:

=7.39*1.17=8.65кВАР

2.1.3. Находим средне сменную мощность Sсс для кузнечно-штамповочного автомата:

= кВА

2.1.4. Находим средне сменную мощность Pсс для прессов электромеханических:

=140,5*0,65=91,3кВт

2.1.5. Находим средне сменную мощность Qсс для прессов электромеханических:

=91,3*0,75=68,5кВАР

2.1.6. Находим средне сменную мощность Sсс для прессов электромеханических: 

= кВА

2.1.7. Находим средне сменную мощность Pсс для прессов фрикционных:

=48,4*0,65=31,46кВт

2.1.8. Находим средне сменную мощность Qсс для прессов фрикционных:

=31,46*0,75=23,6кВАР

2.1.9. Находим средне сменную мощность Sсс для прессов фрикционных:

= кВА

2.1.10. Находим суммарную средне сменную мощность  Pсс вех приёмников расположенных на ШМА1:

кВт

2.1.11. Находим суммарную средне сменную мощность  Qсс вех приёмников расположенных на ШМА1:

кВАР

2.1.12. Находим суммарную средне сменную мощность  Sсс вех приёмников расположенных на ШМА1:

кВА

2.1.13. Находим коэффициент использования Ки:

=

2.1.14. Находим коэффициент силовой сборки m:

2.1.15. Находим количество приёмников n:

n=10

2.1.16. Находим cosφ:

2.1.17. Находим tgφ:

 

2.1.18.Находим количество эффективных приёмников n_эф:

n_эф=n=10

2.1.19.Находим Км из таблицы:

Kм=1,26

2.1.20.Находим максимальную мощность приёмников Pmax:

=130,1*1,26=169,9кВт

2.1.21. Находим максимальную мощность приёмников Qmax:

=100,75кВАР

2.1.22. Находим максимальную мощность приёмников Smax:

кВА

2.1.23.Находим максимальный ток Imax:

 А 
 
 
 
 

2.2.Рассчитываем нагрузки для ШМА2: 

2.2.1. Находим средне сменную мощность Pсс для прессов фрикционных:

=48,4*0,65=31,46кВт

2.2.2. Находим средне сменную мощность Qсс для прессов фрикционных:

=31,46*0,75=23,6кВАР

2.2.3. Находим средне сменную мощность Sсс для прессов фрикционных:

= кВА

2.2.4. Находим средне сменную мощность Pсс для кран-балки:

=9,5*0,1=0,95кВт

2.2.5. Находим средне сменную мощность Qсс для кран-балки:

=0,95*1,73=1,64кВАР

2.2.6. Находим средне сменную мощность Sсс для кран-балки:

= кВА

2.2.7. Находим средне сменную мощность Pсс для молотов ковочных:

=51*0,2=10,2кВт

2.2.8. Находим средне сменную мощность Qсс для молотов ковочных:

=10,2*1,17=11,93кВАР

2.2.9. Находим средне сменную мощность Sсс для молотов ковочных:

= кВА

2.2.10. Находим средне сменную мощность Pсс для вентиляторов:

=9*0,65=5,85кВт

2.2.11. Находим средне сменную мощность Qсс для вентиляторов:

=5,85*0,75=4,38кВАР

2.2.12. Находим средне сменную мощность Sсс для вентиляторов:

= кВА

2.2.13. Находим средне сменную мощность Pсс для прессов кривошипных:

=90*0,65=58,5кВт

2.2.14. Находим средне сменную мощность Qсс для прессов кривошипных:

=58,5*0,75=43,8кВАР

2.2.15. Находим средне сменную мощность Sсс для прессов кривошипных:

= кВА

2.2.16. Находим средне сменную мощность Pсс для насосов масленых:

=7*0,7=4,9кВт

2.2.17. Находим средне сменную мощность Qсс для насосов масленых:

=4,9*0,75=3,67кВАР

2.2.18. . Находим средне сменную мощность Sсс для насосов масленых:

= кВА

2.2.19. Находим суммарную средне сменную мощность  Pсс вех приёмников расположенных на ШМА2:

кВт

2.2.20. Находим суммарную средне сменную мощность  Qсс вех приёмников расположенных на ШМА2:

кВАР

2.2.21. Находим суммарную средне сменную мощность  Sсс вех приёмников расположенных на ШМА2:

кВА

2.2.22. Находим коэффициент использования Ки:

=

2.2.23. Находим коэффициент силовой сборки m:

2.2.24. Находим количество приёмников n:

n=18

2.2.25. Находим cosφ:

2.2.26. Находим tgφ:

2.2.27.Находим количество эффективных приёмников n_эф:

n_эф=n=18

2.2.28.Находим Км из таблицы:

Kм=1,16

2.2.29.Находим максимальную мощность приёмников Pmax:

=111,86*1,16=129,75кВт

2.2.30. Находим максимальную мощность приёмников Qmax:

=89,02кВАР

2.2.31. Находим максимальную мощность приёмников Smax:

кВА

2.2.32.Находим максимальный ток Imax:

 А 
 
 
 
 
 
 
 

2.3. Рассчитываем нагрузки для РП: 

2.3.1. Находим средне сменную мощность Pсс для наждачных станков:

=3*0,12=0,36кВт

2.3.2. Находим средне сменную мощность Qсс для наждачных станков:

=0,36*2,30=0,83кВАР

2.3.3. Находим средне сменную мощность Sсс для наждачных станков:

= кВА

2.3.4. Находим средне сменную мощность Pсс для шлифовальных станков:

=15*0,17=2,55кВт

2.3.5. Находим средне сменную мощность Qсс для шлифовальных станков:

=2,55*1,17=2,89кВАР

2.3.6. Находим средне сменную мощность Sсс для шлифовальных станков:

= кВА

2.3.7. Находим средне сменную мощность Pсс для сверлильных станков:

=6*0,12=0,72кВт

2.3.8. Находим средне сменную мощность Qсс для сверлильных станков:

=0,72*2,30=1,65кВАР

2.3.9. Находим средне сменную мощность Sсс для сверлильных станков:

= кВА

2.3.10. Находим суммарную средне сменную мощность  Pсс вех приёмников расположенных на РП:

кВт

2.3.11. Находим суммарную средне сменную мощность  Qсс вех приёмников расположенных на РП:

кВАР

2.3.12. Находим суммарную средне сменную мощность  Sсс вех приёмников расположенных на РП:

кВА

2.3.13. Находим коэффициент использования Ки:

=

2.3.14. Находим коэффициент силовой сборки m:

2.3.15. Находим количество приёмников n:

n=6

2.3.16. Находим cosφ:

2.3.17. Находим tgφ:

 

2.3.18.Находим количество эффективных приёмников n_эф:

n_эф=n=6

2.3.19.Находим Км из таблицы:

Kм=2,64

2.3.20.Находим максимальную мощность приёмников Pmax:

=3,63*2,64=9,58кВт

2.3.21. Находим максимальную мощность приёмников Qmax:

*1,1=5,46*1,1=6кВАР

2.3.22. Находим максимальную мощность приёмников Smax:

кВА

2.3.23.Находим максимальный ток Imax:

 А 

 
 
 

2.4. Расчёт нагрузок для ЩО1 и ЩО2: 

Так как на ЩО1 и ЩО2 силовых расчётов не требуется  то рассчитываем только токи:

2.4.1 Находим ток ЩО1:

 А 

2.4.2 Находим ток  ЩО2:

 А 
 
 
 
 

Все данные полученные при  расчёте нагрузок сводим в сводную  ведомость (таблица 2). 

 

Компенсация реактивных нагрузок

   Компенсация реактивной мощности или улучшение  коэффициента мощности электроустановок промышленного предприятия имеет  большое экономическое значение, является частью общей проблемы повышения  коэффициента полезного действия работы ЭЭС и улучшения качества отпускаемой потребителем электроэнергии.

  Установка компенсирующих устройств позволяет  уменьшить потери мощности

 и  напряжение в электросетях, увеличить  пропускную способность электросетей; выбрать трансформатор меньшей  мощности, выполнить требования  энергосистемы.

  В процессе работы в конденсаторной установке  необходимо регулировать мощность установки. Это можно сделать двумя способами:

  1.Ручной 

     2.Автоматический (регулирование по  времени, току, напряжению). Когда  идет регулирование по току  и напряжению задаются две уставки, уставка на включение и отключение.

  По  величине реактивной мощности которую  может получить потребитель энергосистема  сообщает в виде tg φэ(экономический коэффициент мощности)

  Расчет  мощности конденсаторной установки  введется по формуле:

  

, где

  Рмах- суммарная максимальная мощность активной нагрузки цеха в часы максимума нагрузки энергосистемы;

  tgφмах- максимальный(фактический) коэффициент мощности цеха в часы максимума нагрузки энергосистемы

  

  tgφэ- экономическое значение коэффициента мощности задается энергосистемой

  

кВар

  

 кВар

Выбираем две  комплектных конденсаторных установки  по одной на каждую секцию: тип УК1-0,415-20  ТЗ