Снабжение энергией



Содержание

 

Введение

 

1 Характеристика объекта        

       

2 Выбор схем электроснабжения

        

3 Расчёт электрических нагрузок

 

4 Расчёт компенсирующих устройств                        

   

5 Расчёт внутрицеховых сетей

 

6 Выбор аппаратов защиты и проверка их на электродинамическую устойчивость

  

7 Ресурсо- и энергосбережение       

    

8 Охрана труда

 

Перечень нормативно-технических  правовых актов

 

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Энергетика  является  одной  из  крупномасштабных  отраслей  промышленности, определяющей   прогресс общественного производства. Существует  прямая  связь  энерговооруженностью труда  и  уровнем  электрификации с одной стороны и производительностью с  другой стороны, а так же темпами технического прогресса в народном хозяйстве.

           Энергетику необходимо рассматривать,  как  топливно-энергетический  комплекс,  обладающий   системой внешних и внутренних связей.

           Энергетика  Республики  Беларусь  будучи  одним из  базовых секторов экономики, охватывающая выработку, преобразование передачу различных видов энергии, в  значительной  степени  зависит  от  внешних поставок первичных  энергетических ресурсов, импортируемых преимущественно из России. Мы тратим на выпуск  продукции в среднем в 3-5 раз больше энергии и сырья, чем в промышленноразвитых странах. По этому  повышение эффективности использования  топливноэнергетических ресурсов и создание условий для целенаправленного перевода экономики Республики Беларусь на сберегающей энергию путь развития,  является актуальнейшей задачей.

Электрификация как  стержень экономики играет ведущую  роль в развитии народного хозяйства, в осуществлении технического прогресса. Электроэнергетика более чем  какая-либо другая отрасль народного  хозяйства определяет уровень экономического развития страны. Многие электростанции, сетевые и другие объекты Белорусской энергосистемы по качественному составу техники, организации управления, автоматизации и экономическим показателям находится на передовых рубежах современного промышленного производства. Непрерывную вахту на своих рабочих местах несут квалифицированные энергетики. Всё это позволяет с достаточной степенью надёжности обеспечивать электрической и тепловой энергии промышленность, сельское хозяйство, транспорт, социальную сферу и во многом определяет устойчивую работу народного хозяйства.

Энергической программой предусматривается дальнейшее развитие энергосберегающей политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путём перехода на энергосберегающие  технологии производства: совершенствование энергетического оборудования реконструкции устаревшего оборудования, сокращения всех видов энергетических потерь и повышения уровня использования вторичных ресурсов; улучшения структуры производства, преобразования и использования энергетических ресурсов.

Современная энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и распределения электроэнергии. Перед энергетикой в будущем  стоит задача всемирного развития и  использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной и другой; развитие комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов. Надёжное и экономическое снабжение электро-приёмников электроэнергией требуемого качества -  необходимое условие нормального функционирования любого промышленного предприятия. В связи с этим специалисты в области электроснабжения должны иметь глубокие знания комплекса вопросов проектирования электроустановок. Первые сведения в Белоруссии об электрической энергии появились в конце прошлого века. В 1894г. Минская городская дума принимает решение о введении в г. Минске электрического освещения. Однако первая электростанция на р.Свислочь была пущена в 1895г. В 1896г. Была построена электростанция постоянного тока мощностью 425кВт в г. Витебске. В 1920 г.VIII  Всероссийским съездом советов был принят план электрификации ГОЭЛРО, предусматривающий создание энергетических систем. Огромную роль в жизни республики  сыграл пуск в 1930г. Первой в Беларуси районной электростанции – Белорусской ГРЭС. В 1931 г.  Была создана белорусская энергосистема. За годы ВОВ энергетическая база республики была практически уничтожена. В 1947 установленная мощность электростанций и производство электроэнергии  превысили довоенные показатели. 60-70е годы - период особо интенсивного развития электроэнертети-ки. В 1962г. Закончилось формирование энергосистемы – все электростанции подключились на параллельную работу.

Главная проблема, стоящая  перед Белорусской энергосистемой – ликвидация острого дефицита мощности источников электроэнергии. Электроэнергетика как базовая отрасль должна быть менее зависимой от внешних поставок  электроэнергии и топлива.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Характеристика объекта

            

Сварочный участок (СУ) предназначен для подготовительных работ с изделиями. Он является частью крупного цеха завода тяжёлого машиностроения.

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

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

Транспортные операции осуществляются с помощью кран-балки, электротали, наземных электротележек, ленточных конвееров.

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

Электроснабжение (ЭСН) обеспечивается от цеховой трансформаторной подстанции (ТП) 10/0,4кВ, расположенной на расстоянии50м от здания участка, В перспективе от этой же ТП предусматривается ЭСН станочного участка с дополнительной нагрузкой (Р=800кВт, cosφ= 0,85, Кп=0,6).

Электроприёмники, обеспечивающие жизнедеятельность (вентиляция и кондиционирование) относятся к 2 категории надёжности ЭСН, а остальные – к 3. Количество рабочих смен – 2.

Грунт в районе цеха – песок при температуре +12 оС. Каркас здания сооружён из блоков-секций длиной 8, 6 и 4м каждый.

Размеры цеха А × В  × Н = 48 × 30× 8 м.

Все помещения, кроме  механического отделения, двухэтажные  высотой 3,6м. 

Тип и марка проектируемого оборудования приведена в таблице 1.

 

 Таблица 1 – Перечень технологического оборудования

 

 

№ п/п

Наименование оборудования

Кол., шт

Единичная мощность, кВт

Суммарная мощность, кВт

1

2

3

4

5

ШРА:

22÷26

Слиткообдирочные станки

5

4,5

22,5

31÷33

Обдирно-шлифовальные станки

3

5

15

37÷39

Сверлильные станки

3

1,8

5,4

44,46

Кондиционеры

2

16

32

30,34

Конвееры ленточные

2

4,5

9

40

Сварочный стенд

1

11,2

11,2

45

Электроталь

1

0,625

0,625


 

 Окончание таблицы 1

 

 

1

2

3

4

5

СП1:

1

Сварочный преобразователь

1

12

12

2

Сварочный полуавтомат

1

30

30

3

Вентиляционная установка

1

6

6

17

Кондиционер

1

16

16

29

Кран-балка

1

9,3

9,3

СП2:

4

Сварочный преобразователь

1

12

12

5÷7

Сварочные выпрямители

3

8,8

26,4

9

Вентиляционная установка

1

6

6

8,10

Токарные станки импульсной наплавки

2

15,1

30,2

СП3:

11,12,14,15

Сварочные агрегаты

4

6,5

26

13,16

Вентиляционная установка

2

6

12

27,35

Сверлильные станки

2

1,8

3,6

28

Слиткообдирочный станок

1

4,5

4,5

36

Обдирно-шлифовальный станок

1

5

5

СП4:

18÷20

Электропечи сопротивления

3

48

144

21

Кондиционер

1

16

16

41

Вентиляционная установка

1

6

6

42,43

Сварочные трансформаторы

2

21

42

Итого по цеху

45

  

502,725


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Выбор схемы электроснабжения

 

В настоящее время  производство, передача, распределение  и потребление электроэнергии в  нашей стране осуществляют на трёхфазном переменном токе частотой 50 Гц.

По напряжению все  электроустановки и электроприёмники подразделяются на две большие группы: электроприёмники до 1000 В; электроприёмники свыше 1000 В.

По роду тока: электроприёмники, питающиеся от сети переменного тока нормальной частоты 50 Гц; электроприёмники, питающиеся от сети переменного тока повышенной или пониженной частоты; электроприёмники, питающиеся от сети постоянного тока.

В установках до 1000 В применяются  основные номинальные напряжения: 220 В, 380 В, 660 В. В цехах промышленных предприятий применяется в основном система питания напряжением 380/220 В. Основное достоинство этой системы питания – возможность совместного питания силовой и осветительной нагрузки. Данная система применяется во всех случаях, когда этому не препятствуют местные условия и если с помощью технико-экономического  расчёта не доказана целесообразность использования более высокого напряжения. Система напряжения 660/380 В применятся реже, так как во многих случаях сохраняется необходимость иметь сеть напряжением 380/220 В для питания осветительных установок.

Строительная площадка питается переменным  синусоидальным током. Напряжение  промышленной частоты 50 Гц и равняется 0,4кВ, которое подается от трансформаторной подстанции 10/0,4кВ.

Строительная площадка  питается  от  комплектной трансформаторной  подстанции,  в  которой  установлен один трансформатор на 630 кВА. Эта подстанция питает два шинопровода и силовой пункт, которые соответственно  запитывают станки и оборудование.

На строительной площадке принята радиальная  схема электроснабжения. Данная схема обладает следующими преимуществами: высокая надёжность электроснабжения, удобство эксплуатации, возможность применения простых устройств автоматизации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Схема электроснабжения строительной площадки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчёт электрических нагрузок

 

Расчет электрических  нагрузок производится по методу коэффициента расчетной мощности. Производят расчёт для распределительного шинопровода ШРА.  Результат расчетов приведен в таблице 2.

Групповой коэффициент  реактивной мощности, tgφcр.вз. вычисляют  по формуле

 

                     ,                                         (1)

 

где Ки - коэффициент использования;

       Рн - общая установленная мощность электроприемников,   кВт [таблица 2] ;

       tgφ - коэффициент реактивной мощности.       

 

; =>cosφср.= 0,72

 

     Групповой  коэффициент использования, Кигр, вычисляют по формуле

 

                          ,                                           (2)

 

где Ки - коэффициент использования;

       Рн - общая установленная мощность электроприемников,   кВт[таблица 2]  .

 

 

      Эффективное  число электроприемников, nэф., шт., вычисляют по формуле

                              ,                                              (3)

 

где рн- номинальная установленная мощность одного электроприемника, кВт [таблица2] ;

      n - количество электроприемников [таблица 2],шт.

 

 

Коэффициент расчетной мощности Кр, вычисляют как f(nэф;Киср.), по [8, с.274,таблица П6,]. 

                                            

Кр = 1,06

 

             Расчетную эффективную мощность, Рр, кВт, вычисляют по формуле

 

                               ,                                        (4)

 

где Ки- коэффициент использования;

       Рн- общая установленная мощность электроприемников,   кВт[таблица 2];

                   Кр - коэффициент расчетной мощности[8,с.274,таблица П6,].

 

 

Расчетную реактивную мощность, Qр, квар, исходя из условия, что    nэф >10, вычисляют по формуле:

 

                           ,                                      (5)

 

где Ки - коэффициент использования;

      Рн - общая установленная мощность электроприемников,   кВт[таблица 2];

       tgφ - коэффициент реактивной мощности.

 

 

Полную расчетную мощность, Sр, кВА, вычисляют по формуле

 

                              ,                                          (6)

 

где  Рр - активная расчетная мощность ,кВт;                      

       Qр - реактивная расчетная мощность ,квар.                      

 

 

Расчетный ток Iр, А, вычисляют по формуле

 

                                  ,                                               (7)

      

где Uн - номинальное напряжение сети, кВ;

       Sp - расчетная мощность ,кВА.

                

 

Для оставшихся СП1-СП4  расчет электрических нагрузок проводят аналогично.

Коэффициент реактивной мощности по сварочному участку цеха, tgгр. вычисляют  по формуле(1)

 

;=> cosφср.= 0,77

 

Коэффициент использования , Кигр, вычисляют по формуле(2)

 

 

Эффективное число электроприемников на строительной площадке жилого дома, nэф., шт., вычисляют по формуле(3)

 

т.к. nэ<n, то nэ=n=45

Коэффициент расчетной  мощности Кр ,вычисляют как f(nэф;Кигр.), по [8,с.274,таблица П6,]. 

 

Кр = 1

 

          Расчетную активную мощность, Рр, кВт, вычисляют по формуле(4)

                                       

 

Расчетную реактивную мощность, Qр, квар, исходя из условия, что    nэф >10, вычисляют по формуле(5):

 

Qр=206,6;

 

Полную расчетную мощность, Sр, кВА, вычисляют по формуле(6)

 

Расчетный ток  на строительной площадке жилого дома,Iр, А, вычисляют по формуле (7)

 

 

Расчётную активную мощность освещения Рр.осв, кВт, вычисляют по формуле

                                

                              ,                                               (8)

 

где ΔРуд – удельная мощность освещения на 1 м2 площади, кВт/м2(для ламп ДРЛ = 0,006кВт/м2);

       S –площадь проектируемой строительной площадки жилого дома,м2.

 

Ру.осв

 

Расчётную реактивную мощность освещения Qр.осв, квар, вычисляют по формуле

                               ,                                    (9)

 

где tgφ – коэффициент реактивной мощности

 

 

Полная расчетная мощность освещения вычисляют по формуле(6)

 

Sрос=

 

 

Расчетный ток осветительной сети Ip.o, А вычисляют по формуле:

 

                                                (10)

 

 

Остальные результаты расчета  заносим в таблицу 2