ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЦЕХА

ВВЕДЕНИЕ

 

В данный момент времени происходит повышение эффективности производства, ускоряется научно-технический прогресс. При решении вопросов технического совершенствования производства предусматривается повышение уровня электрификации производства и эффективности использования электроэнергии, более широкое внедрение электротехнических и электротехнологических процессов.

Основные задачи, которые на данный момент являются актуальными для народного хозяйства и промышленности и их решение, будут отражены в данном проекте. Это экономичность и надёжность рационально выполненной современной системы электроснабжения, это безопасность и удобство её эксплуатации. Необходимо учитывать гибкость системы - это обеспечение возможности расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта. При этом должны по возможности применяться решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.

Основной целью данного проекта является электроснабжение участка кузнечно-прессового цеха. Для достижения данной цели следует выполнить следующие задачи:

Выбрать напряжение для силовой и осветительной сети;

Произвести расчёт освещения цеха;

Определить электрические нагрузки силовых электроприёмников;

Произвести выбор мощности и числа цеховых трансформаторных подстанций;

Определить мощность компенсирующих устройств (если требуется);

Расчёт токов короткого замыкания;

Выбор и проверка коммутационных аппаратов;

Расчёт заземления.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Участок кузнечно-прессового цеха (КПЦ) предназначен для подготовки металла к обработке. Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки типа РТ-21001 и РТ-503, электротермические установки, кузнечно-прессовые машины, мостовые краны, вентиляторы. Участок предусматривает наличие помещений для цеховой ТГ1, вентиляторной, инструментальной, складов для бытовых нужд и пр. ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1,4 км, а от ЭСН до ГПП - 12 км. Напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ. Количество рабочих смен - 2. Потребители участка имеют 2 и 3 категорию надёжности ЭСН.

Грунт в районе КПЦ - суглинок с температурой +15 °С. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка.

Дополнительная нагрузка КПЦ в перспективе составит: Рдоп =683 кВт, Qдоп =828 квар, Кп =0,5.

Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждая. Размеры участка А×В× Н = 96×56×10м. Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень оборудования участка КПЦ дан в таблице 1. Мощность электропотребления (Рэп,кВт) указана для одного электроприёмника.

Расположение основного оборудования показано на плане.

Перечень ЭО участка кузнечно-прессового цеха

 

Таблица 1

№ на плане	Наименование ЭО	Вариант	примечание
		2
		Рэп,кВт
1	Вентилятор вытяжной	40
2	Вентилятор приточный	60
3…5	Электротермические установки	15
6,17,36	Краны мостовые	25 кВ·А	ПВ=25%
7…16	Обдирочные станки типа РТ-503	21
18…20	Кривошипные КПМ	10
21…23	Фрикционные КПМ	4,5
24…35	Обдирочные станки типа РТ-21001	17

 

СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

 

Расчет производственных помещений ведем по методу коэффициента использования светового потока. Пример расчета приведем для кузнечно-термического отделения. Для системы общего освещения примем светильники типа РСП с лампами ДРЛ.

Расчет произведем на примере станочного отделения 1.

Размеры помещения:

 

Рис. 1 - Расположение светильников по высоте помещения

 

Найдем рабочую высоту:

 

 

где  высота помещения;

 высота свеса светильника,

 высота рабочей поверхности над полом,

Определим индекс помещения:

 

Находим коэффициент использования светового потока в зависимости от индекса помещения, типа светильника и отражающих способностей потолка , стен , рабочей поверхности .

Находим площадь помещения:

 

 

В соответствии с разрядом зрительных работ принимается минимальная освещенность

Принимаем число рядов 5, и число светильников в ряду 8.

Найдем мощность одной лампы:

 

 

где коэффициент запаса,

 коэффициент, зависящий от типа источника света, для ДРЛ

количество светильников.

 

Принимаю лампу ДРЛ1000 с номинальным световым потоком

Определяем мощность рабочего освещения:

где  коэффициент спроса;

 коэффициент пускорегулирующей аппаратуры (ПРА);

 сумма мощностей ламп рабочего освещения,

 

 

Для аварийного освещения выбираем светильники РН-200 с лампами НБ-100. Мощность аварийного освещения в процентах от рабочего:

для продолжения работы – 20%;

для эвакуации – 5%.

 

 

Число светильников 22.

Проводка аварийного освещения выполняется проводом АПВ сечением жилы  на одном тросе с прокладкой рабочего освещения.

Расчет всех остальных производственных помещений сведем в таблицу 3.

Таблица 3

Тип помещения	Длина,	Ширина,	Площадь,	Индекс помещения				Тип светильника			Кол-во светильников		Тип лампы	Рабочее освещение
Станочное отделение 1	72	40	2880	3,03	50	30	10	РСП	0,6	200	40	49680	ДРЛ 1000	44000
Станочное отделение 2	96	8	768	0,87	50	30	10	РСП	0,41	200	14	55392	ДРЛ 1000	15400
Вентиляционная	16	8	128	0,63	50	30	10	РСП	0,31	200	3	56981	ДРЛ 1000	3300
Электротермические установки	24	8	192	0,71	50	30	10	РСП	0,38	200	4	52295	ДРЛ 1000	4400

Расчет непроизводственных помещений ведется по методу удельной мощности светового потока. На примере помещения для администрации.

Размеры помещения:

 

 

Площадь -

Принимаем значение удельной мощности

 

 

При  и количестве светильников  рассчитаем мощность одной лампы:

 

 

Принимаю лампу ЛБ2*30 .

Расчет всех остальных непроизводственных помещений сведем в таблицу 4.

 

Таблица 4

Тип помещения	Длина,	Ширина,	Площадь,				Тип лампы
Трансформаторная	16	8	128	7,5	16	60	ЛБ2*30
Комната отдыха	16	8	128	7,5	16	60	ЛБ2*30
Контора	16	8	128	7,5	16	60	ЛБ2*30
Бытовка	16	8	128	7,5	16	60	ЛБ2*30
Инструментальная	16	8	128	7,5	16	60	ЛБ2*30
Склад	24	24	576	7,5	72	60	ЛБ2*30

 

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

 

Определим мощность цеховых трансформаторов:

 

 

где коэффициент загрузки трансформатора,

 количество трансформаторов, исходя из категории потребителей, .

 

 

Выбираю трансформатор ТМ 250/10

Определяю фактический коэффициент загрузки:

 

 

РАСЧЕТ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ

 

Для питающей линии берутся 2 кабеля. При повреждении одного, другой должен обеспечить, по крайней мере, потребителей 2 категории.

Потери в трансформаторе:

 

 

Расчетный ток:

 

 

Для кабелей с ПВХ изоляцией

 

 

Экономически целесообразное сечение:

 

где нормированное значение экономической плотности тока,

 

 

Предварительно выбираю кабель типа АВРБ(3х10)

Ток короткого замыкания перед трансформатором:

 

 

где  полное сопротивление кабельной линии,

 

 

Ударный ток:

 

 

Проверка по длительно допустимому току в аварийном режиме. Аварийным режимом является отключение одного кабеля:

 

 

где коэффициент допустимой кратковременной перегрузки, для прокладки в траншее (в земле), 1,2;

 коэффициент снижение токовой нагрузки при групповой однослойной или многослойной прокладке кабеля и при их прокладке в трубе, 0,9 для двух кабелей с расстоянием между ними в свету 100мм;

коэффициент, учитывающий температуру среды.

 

 

Проверка на термическую стойкость при кз.

Минимально допустимое сечение кабеля:

 

 

где  температурный коэффициент, ;

тепловой импульс тока кз.

Тепловой импульс:

 

,

 

где  периодическая составляющая тока кз в начальный момент времени;

 

;

 

Окончательно выбираю кабель марки АВРБ(3х70) , так как

 

 

РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ

 

Рис. 5 - Схема ЭСН расчетная, замещения, замещения упрощенная

 

Вычисляем сопротивления элементов:

Для системы:

 

 

Сопротивления приводятся к НН:

 

 

Для трансформатора:

 

 

Для автоматов:

 

 

Для кабельных линий:

 

 

Для шинопровода ШРА 630-74:

 

 

Для ступеней распределения:

 

 

По упрощенной схеме замещения вычисляем эквивалентные сопротивления на участках между точками кз:

 

 

Вычисляем сопротивления для каждой точки кз, результаты заносим в сводную ведомость:

 

 

 

Определяем коэффициенты  и

 

 

Определяю 3-х фазные и 2-ух фазные токи кз, результаты заносим в сводную ведомость:

 

 

 

Составляю схему замещения для расчета 1-фазных токов кз:

 

 

Для кабельных линий:

 

 

 

Таблица 13 - Сводная ведомость токов кз

Точка кз
	36,8	27,5	45,9	1,3	1	1	5,0	7,1	4,4	5,4	15	1,9
	59,1	29,4	66,0	2,0	1	1	3,3	4,7	2,9	3,4	37,7	1,6
	63,0	31,6	70,5	2,0	1	1	3,1	4,4	2,7	2,6	41,5	1,5

 

Проверяю шину на действие токов кз:

 

 

Принимается шина

 

 

Проверяю шину на механическую стойкость:

Максимальное усилие на шину:

 

где  длина пролета между соседними опорами; расстояние между осями шин

Сила  создает изгибающий момент:

 

 

Напряжение в материале шины:

 

 

Момент сопротивления шины относительно оси:

Используем расположение шины – плашмя.

 

 

По справочнику допустимое механическое напряжение в материале шины для

 

 

Выбираю изолятор типа

 

 

Проверка по термической стойкости:

Минимальное сечение, отвечающее термической стойкости:

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе курсового проектирования получен вариант электроснабжения ремонтно-механического цеха, в котором дана характеристика потребителей цеха, определена компоновка технологического оборудования с выбором схемы электроснабжения. Произведен выбор силовой и осветительной сетей, расчет электрических нагрузок, выбор трансформаторов, выбор питающей и цеховой сетей и расчет токов короткого замыкания, а также проверка выбранных защитных устройств и токоведущих частей по токам короткого замыкания. Предусмотрено искусственное заземление.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Федоров А.А., Г.В. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. – М.: Энергия, 1974. – 528 с.

2. Шеховцов В.П., Расчет и проектирование схем электроснабжения. – М.: ФОРУМ-ИНФРА 2005. – 214с.

3. Алиев И.И., Справочник по электротехнике и электрооборудованию. 5-е издание. – Ростов, Феникс, 2004. – 480с.

4. Правила устройства электроустановок, 6-е издание, Госэнергонадзор Москва 2000.

5. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.

6. Епанешников М.М. Электрическое освещение. М:. Энергия, 1973. - 352с.

7. Справочник по проектированию электроэнергетических систем.

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

Рис. П1

 

Рис. П2

 

Технические данные и габаритные размеры трансформатора ТМ-250

 

Нормируемая мощность, кВА	250
Высокое напряжение, кВ	10 (6)
Низкое напряжение, В	400
Напряжение КЗ, %	4.5
Потери холостого хода, Вт	540
Частота, Гц	50
Схема и группа соединений	Y/Yn-0	Д/Yn-11
Потери КЗ, Вт	3600	3800
L, мм	1175
B, мм	1050
H, мм	1385
Установочные размеры, мм	550 х 550
Масса масла, кг	205
ПБВ	±2,5 х 2
Полная масса, кг	950

 

Размещено на Allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

 

В данный момент времени происходит повышение эффективности производства, ускоряется научно-технический прогресс. При решении вопросов технического совершенствования производства предусматривается повышение уровня электрификации производства и эффективности использования электроэнергии, более широкое внедрение электротехнических и электротехнологических процессов.

Основные задачи, которые на данный момент являются актуальными для народного хозяйства и промышленности и их решение, будут отражены в данном проекте. Это экономичность и надёжность рационально выполненной современной системы электроснабжения, это безопасность и удобство её эксплуатации. Необходимо учитывать гибкость системы - это обеспечение возможности расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта. При этом должны по возможности применяться решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.

Основной целью данного проекта является электроснабжение участка кузнечно-прессового цеха. Для достижения данной цели следует выполнить следующие задачи:

Выбрать напряжение для силовой и осветительной сети;

Произвести расчёт освещения цеха;

Определить электрические нагрузки силовых электроприёмников;

Произвести выбор мощности и числа цеховых трансформаторных подстанций;

Определить мощность компенсирующих устройств (если требуется);

Расчёт токов короткого замыкания;

Выбор и проверка коммутационных аппаратов;

Расчёт заземления.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Участок кузнечно-прессового цеха (КПЦ) предназначен для подготовки металла к обработке. Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки типа РТ-21001 и РТ-503, электротермические установки, кузнечно-прессовые машины, мостовые краны, вентиляторы. Участок предусматривает наличие помещений для цеховой ТГ1, вентиляторной, инструментальной, складов для бытовых нужд и пр. ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1,4 км, а от ЭСН до ГПП - 12 км. Напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ. Количество рабочих смен - 2. Потребители участка имеют 2 и 3 категорию надёжности ЭСН.

Грунт в районе КПЦ - суглинок с температурой +15 °С. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка.

Дополнительная нагрузка КПЦ в перспективе составит: Рдоп =683 кВт, Qдоп =828 квар, Кп =0,5.

Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждая. Размеры участка А×В× Н = 96×56×10м. Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень оборудования участка КПЦ дан в таблице 1. Мощность электропотребления (Рэп,кВт) указана для одного электроприёмника.

Расположение основного оборудования показано на плане.

Перечень ЭО участка кузнечно-прессового цеха

 

Таблица 1

№ на плане	Наименование ЭО	Вариант	примечание
		2
		Рэп,кВт
1	Вентилятор вытяжной	40
2	Вентилятор приточный	60
3…5	Электротермические установки	15
6,17,36	Краны мостовые	25 кВ·А	ПВ=25%
7…16	Обдирочные станки типа РТ-503	21
18…20	Кривошипные КПМ	10
21…23	Фрикционные КПМ	4,5
24…35	Обдирочные станки типа РТ-21001	17

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЦЕХА

 

Все потребители условно делят на потребители первой, второй и третьей категории. Потребители третьей категории допускают перерыв электроснабжения на время доставки складского резерва, для их питания достаточно одного источника. Потребители второй категории допускают непродолжительные перерывы электроснабжения на время автоматического включения резерва или на время включения резервного питания оперативным персоналом, их рекомендуется обеспечить электроэнергией от двух независимых источников питания. У потребителей первой категории перерыв в их электроснабжении допустим на время автоматического включения резерва, их питание обеспечивается от двух взаимно резервирующих источников питания. Среди потребителей первой категории выделена особая группа: перерыв в электроснабжении, который недопустим вовсе. Потребители этой группы должны иметь третий автономный источник питания (например: больницы, шахты).

Вентилятор - машина для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе не более 15кПа).

Кран мостовой - представляет собой ферму (мост), которая при помощи специального электродвигателя может передвигаться по подкрановому пути. На мосту расположена тележка, оборудованная подъёмной лебёдкой и двумя двигателями: один для привода лебёдки, а другой для передвижения самой тележки по мосту. К мосту подвешена кабина крановщика с аппаратурой управления электродвигателями. Для привода крановых механизмов используют краново-металлургические электродвигатели повторно-кратковременного режима работы.

Понятие "электротермические установки" (или "электротермическое оборудование") включает электрические печи, плазменные реакторы, электрические нагревательные приборы коммунального и бытового назначения. Электрическая печь, плавильная или нагревательная печь, в которой используется тепловой эффект электрических явлений.

Кривошипный механизм, механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами), к. м. обычно имеют вращательные и поступательные кинематические пары. К. м. делятся на плоские (с движением всех звеньев в параллельных плоскостях) и пространственные, четырёхзвенные и многозвенные. Наиболее распространённые плоские четырёхзвенные к. м. делятся на три группы: шарнирные четырёхзвенные, кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные. Фрикционный механизм, механизм для передачи или преобразования движения с помощью трения. К ф.м. относятся фрикционные передачи, фрикционные муфты и тормоза,механизмы фрикционного зажима и разжима. Освещение. Для промышленных предприятий характерно два вида освещения: рабочее и аварийное. Рабочее освещение обеспечивает надлежащую освещенность всего помещения и рабочих поверхностей. Аварийное освещение должно обеспечивать продолжение работы или безопасную эвакуацию людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.

 

123456Следующая ⇒

Поделиться: