Электроснабжение сварочного участка цеха

Нижегородское высшее военно-инженерное командное училище

(военный  институт) 
 

Кафедра электрификации и автоматизации 
 

Курсовая  работа

по дисциплине «Электропитающие сети и электроснабжение » 
 

Тема: «Электроснабжение сварочного участка цеха» 

                                                   Вариант № хх

                                                   Учебная группа хххх

                                                  Студент ххххххх.

                    Руководитель:

                        ххххххх 
 
 
 
 
 
 
 
 

Кстово

2007 г.

Оглавление

_{Введение 3}

_{1. Характеристика производства и потребителей электроэнергии 4}

_{2. Расчет электрических нагрузок цеха 5}

_{3. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов 10}

_{4. Расчет и выбор компенсирующих устройств.  10}

_{5. Определение центра нагрузок цеха 12}

_{6. Расчет линий электроснабжения 13}

_{7. Расчет токов короткого замыкания 43}

_{8. Расчет и выбор аппаратов защиты 48}

_{9. Кабельный журнал 54}

_{10. Смета стоимости оборудования для электроснабжения цеха 55}

_{Список  используемой литературы 57} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Введение.

   Повышение уровня электрификации производства и  эффективности использования энергии основано на дальнейшем развитии энергетической базы, непрерывном увеличении электрической энергии.

   В настоящее время при наличии  мощных электрических станций, объединённых в электрические системы, имеющих  высокую надёжность электроснабжения, на многих промышленных предприятиях продолжается сооружение электростанций. Необходимость их сооружения обуславливается большой удалённостью от энергетических систем, потребностью в тепловой энергии для производственных нужд и отопления, необходимостью резервного питания ответственных потребителей.

   В настоящее время разработаны  метода расчётов и проектирования цеховых  сетей, выбора мощности цеховых трансформаторов, методика определения цеховых нагрузок и т. д. В связи с этим большое  значение приобретают вопросы подготовки высококвалифицированных кадров, способных успешно решать вопросы проектирования электроснабжения и практических задач. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Характеристика  производства и потребителей электроэнергии.

  Сварочный участок предназначен для подготовительных работ с изделиями. Он является частью  крупного механического цеха завода тяжелого машиностроения.

  На  сварочном участке предусмотрены  работы различного назначения: ручая  электродуговая сварка и наплавка, полуавтоматическая и автоматическая импульсная наплавка под слоем флюса.

  Он  оборудован электроустановками: термическими сварочными, вентиляционными, а также металлообрабатывающими станками.

  Участок имеет механическое, термическое  отделение, сварочные посты, отделение  импульсной наплавки, где размещено основное оборудование.

  Электроприемники, обеспечивающие жизнедеятельность (вентиляция и кондиционирование) относятся  к 2 категории надежности электроснабжения, а остальные – к 3. Количество рабочих смен – 2.

  Таблица 1 – Перечень электрооборудования сварочного участка цеха.

 
 
 

2. Расчет  электрических нагрузок цеха.

  Расчет  производится методом упорядоченных  диаграмм. Этот метод сводится к расчету максимальных расчетных нагрузок электроприемников.

    _{, где Кс – коэффициент спроса электроприемников, определяется по [1, таблице 1.5.1];}

  _{РЭП – активная мощность электроприемника.}

   _{, где Рр – средняя активная мощность;}

  _{tg φ – коэффициент реактивной мощности.}

   _{, где Рр – средняя активная мощность;}

  _{Qр – средняя реактивная мощность.}

   _{, где Si – полная мощность i-го электроприемника;}

  _{m – масштаб нагрузки.}

1. _{Сварочные преобразователи:}

2. Сварочный полуавтомат:

 

3. Вентиляционные установки:

4. Сварочные выпрямители:

5. Токарные  станки импульсной наплавки:

6. Сварочные агрегаты:

7. Кондиционеры:

 

8. Электропечи сопротивления:

9. _{Слиткообдирочные  станки:}

10. _{Сверлильные станки:}

11. _{Кран- балка:}

12. _{Конвейеры ленточные:}

 

13. _{Обдирно – шлифовальные станки:}

14. _{Сварочный стенд:}

15. _{Сварочные трансформаторы:}

16. _{Электротраль:}

_{Результаты расчетов сводятся в таблицу 2:}

_{Таблица 2 – Сводная ведомость  нагрузок}

 
 

3. _{Выбор числа и мощности питающих трансформаторов.}

   _{В цеху находятся электроприемники второй категории которые обеспечивающие жизнедеятельность(вентиляция и кондиционирование) поэтому на трансформаторной подстанции будут установлены два трансформатора.}

   _{Определяем  мощность трансформаторов:}

    _{, где SЦ – полная мощность цеха.}

    

    

   _{Определяем  потери в трансформаторе:}

   

   

   

   

   

   

   C учетом расчетов выбираем 2 трансформатора ТМ – 400-10/0,4 – трансформаторы силовые масляные.

 

4. _{Расчет  и выбор компенсирующих устройств.}

 

   _{Расчетную реактивную мощность компенсирующих устройств  можно определить из соотношения:}

    _{, где QK. P. – расчетная мощность компенсирующего устройства, кВАР;}

   _{α – коэффициент, учитывающий  повышение cosφ естественным способом, принимается α=0,9;}

    - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации соответственно.

   Компенсацию мощности производим до cosφ=0.92.

1. Сварочный преобразователь:

2. _{Сварочный полуавтомат:}

3. _{Сварочный выпрямитель:}

4. _{Токарный  станок импульсной наплавки:}

5. _{Сварочные агрегаты:}

6. _{Слиткообдирочные  станки:}

7. _{Сверлильные станки:}

8. _{Кран-балка:}

9. _{Обдирно – шлифовальные станки:}

10. _{Сварочный стенд:}

11. _{Сварочный трансформатор:}

12. _{Электротраль:}

   _{Компенсирующие  устройства буду установлены  в точках I, II, III и IV.}

   _{Расчетная мощность компенсирующего  устройства в точке  I равна:}

   

   _{Расчетная мощность компенсирующего устройства в точке II равна:}

   

   _{Расчетная мощность компенсирующего  устройства в точке  III равна:}

   

   _{Расчетная мощность компенсирующего  устройства в точке  II равна:}

   

   _{Типы компенсирующих устройств занесены в таблицу 3:}

   _{Таблица 3 – Типы компенсирующих устройств}

 Структура условного  обозначения

 Пример маркировки: УКРМ-0,4-40-УХЛ4

 Пояснение маркировки:

• УКРМ -  установка компенсации реактивной мощности;
• 0,4 - номинальное напряжение, кВ;
• 40 - номинальная мощность, кВАр;
• УХЛ4 - климатическое исполнение и категория размещения.

5. Определение центра нагрузок цеха.

Определим условные координаты центра нагрузок цеха:

_;   

   

   

6. _{Расчет  линий электроснабжения.}

 

   _{Расчет  линий электропередач производим методом  проводникового материала. Всю схему электроснабжения цеха разделим на два участка и составим для каждого участка схемы замещения. Рассчитаем первую схему. Составим 1 схему замещения:}

     
 

   _{Определим значения моментов на участках схемы, результаты сведены в таблицу 4.}  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   _{Таблица 4 – Расчетная  таблица моментов нагрузки для первой схемы.}

 

   Вычисляем приведенные моменты нагрузок на участках, где сеть разветвляется, а  именно: участки п-о, б-о, б-ж, д-б, а-б.

   

   

_{Расчетное сечение провода  для участка а-б:}

Ближайшее большее стандартное сечение провода

Расчетный ток на участке а-б:

Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме при прокладке открыто .

Определяем фактическую  потерю напряжения на участке I-a:

_{Допустимые  потери напряжения на ответвлениях от точки  б составят:}

_{Расчетное сечение провода  для участка д-б:}

Ближайшее большее  стандартное сечение провода 

Расчетный ток на участке д-б:

Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме .

Определяем фактическую  потерю напряжения на участке б-д:

_{Допустимые  потери напряжения на ответвлениях от точки д составят:}

_{Расчетное сечение провода  для участка в-д:}

Ближайшее большее  стандартное сечение провода 

Расчетный ток на участке в-д:

Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.

_{Расчетное сечение провода  для участка г-д:}

Ближайшее большее  стандартное сечение провода 

Расчетный ток на участке г-д:

Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.

_{Расчетное сечение провода для участка е-д:}

Ближайшее большее  стандартное сечение провода 

Расчетный ток на участке е-д:

Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.

_{Расчетное сечение провода  для участка б-ж:}

Ближайшее большее  стандартное сечение провода 

Расчетный ток на участке б-ж:

Вывод: так как , то берем сечение которое удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме .

Определяем фактическую  потерю напряжения на участке б-ж:

_{Допустимые  потери напряжения на ответвлениях от точки  ж составят:}

_{Расчетное сечение провода  для участка з-ж:}

Ближайшее большее  стандартное сечение провода 

Расчетный ток на участке з-ж:

Вывод: так как , то выбранное сечение удовлетворяет требованиям по условиям нагрева провода в нормальном режиме.

_{Расчетное сечение провода  для участка и-ж:}

Ближайшее большее  стандартное сечение провода