Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
По специальности 5В071800 – «Электроэнергетика»Стр 1 из 4Следующая ⇒
Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана
Юсипов М.М.
Проектирование электроснабжения механосборочного цеха завода «Зенит» ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ специальность 5В071800 – «Электроэнергетика»
Уральск 2016 Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана
«Допущен к защите»
«Энергетика» Заведующей
кафедрой __________Н.С.Жексембиева (подпись) (Ф.И.О.) «___» _________________201__ г.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ На тему: Проектирование электроснабжения механосборочного цеха завода «Зенит» По специальности 5В071800 – «Электроэнергетика»
Выполнил М.М. Юсипов
Научный Руководитель доцент Э.Н. Филимонова
Уральск 2016
Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана
Факультет Политехнический Специальность 5В071800 – « Электроэнергетика » Кафедра «Энергетика»
Задание на выполнение дипломного проекта
Студенту Юсипову Мирхату Маратовичу (фамилия, имя, отчество) Тема проекта: Проектирование электроснабжения механосборочного цеха завода «Зенит»
Утверждена приказом по вузу № 115-с от «30» октября 2015 г.
Срок сдачи законченного проекта «___» _________ 2016 г.
Исходные данные к проекту:
Исходные данные для проекта. Цеховые электричские нагрузки завода.План механосборочного цеха. Суточные графики наргузки.Схема молниезащиты и заземления ТП-10/0, 4 кВ.
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте вопросов или краткое содержание дипломного проекта:
Введение. Исходные данные на проектирование.Графики электрических нагрузок. Проектирование системы электроснабжения. Расчет и выбор электрооборудования. Специальный вопрос. Защитное отключение. Охрана труда и техника безопасности. Технико-экономические показатели. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):
1 План механосборочного цеха 2 Графики электрических нагрузок 3 Схема расчетов токов короткого замыкания 4 Схема электроснабжения механосборочного цеха 5 Принципиальная схема устройства защитного отключения 6 Заземление и молниезащита ТП 10-0, 4 кВ 7 Технико –экономический раздел Рекомендуемая основная литература: 1. Кудрин Б.И., Электроснабжение промышленных предприятий: учебник / Б.И. Кудрин. - Москва «Интермет Инжиниринг» 2006 г.2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. - М.: ИНФРА - М, 2006. 3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. 5-е изд. - Ростов н /Д.: Феникс, 2006. 4. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. -6-й выпуск. - Новосибирск: Сиб. универ. изд-во, 2007. 5. Правила устройства электроустановок. -6-е изд., доп. и испр. - М.: Госэнергонадзор, 2000. 6. Шеховцов, В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения / В.П. Шеховцов. – М.: Москва, 2010.7. Басс, Э.И. Релейная защита электроэнергетических систем / Э.И. Басс, В.Г. Дорогунцев; под ред. А.Ф. Дьякова. - М.: Издательство МЭИ, 2002.
Консульации по проекту с указанием относящихся к ним разделов проекта
Дата выдачи задания « » 201__ г.
Заведующий кафедрой _____________________ (Жексембиева Н.С.) (подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель проекта _____________________ (Филимонова Э.Н.) (подпись) (Ф.И.О.) Задание принял к исполнению
ЭЭ- 42 Юсипов М.М. Студент (подпись) (Ф.И.О.) СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ Научный руководитель Заведующий кафедры Филимонова Э.Н. Жексембиева Н.С. (подпись) (Ф.И.О.) (подпись) (Ф.И.О.)
«____» __________ 201__ г. «____» __________ 201__ г.
График подготовки дипломного проекта
Студент Юсипов М.М. (подпись) (Ф.И.О.)
Содержание
Введение Основа завода была положена в 1921 году в Ленинграде. 1941 году завод был эвакуирован в Уральск. Изначально завод использовался для военных нужд и был известен под засекреченными названиями «Завод-231», «Почтовый ящик-38». 1966—1991 годах завод именовался как «Машиностроительный завод имени К.Е. Ворошилова». С 1996 года акционерное общество. После модернизации завод сможет выпускать суда водоизмещением до 500т. Уральский завод «Зенит» — судостроительный завод в городе Уральск, Казахстан. Является лидером среди судостроительных предприятии Казахстана. Завод награжден Орденом Отечественной войны I степени. Завод, являясь предприятием машиностроительного профиля с электромонтажным производством, имеет производственные цехи, сооружения вспомогательных производств и энергообеспечения, железнодорожную ветку и котельную на природном газе. Занимаемая территория - свыше 20га. Основной характер производства - мелкосерийный, с ориентацией на изготовление сложных по конструкции и трудоемких изделий, требующих широкого спектра технологических процессов. Парк технологического оборудования соответствует универсальному профилю предприятия и позволяет осуществлять следующие виды производств: - механообрабатывающее, оснащенное практически всеми видами универсального и специального оборудования; - слесарно-сборочное производство обеспечено грузоподъемными мостовыми кранами до 25 тс, значительными производственными площадями, универсально сборочными приспособлениями и необходимым сверлильным, расточным оборудованием и инструментом; - сборочно-сварочное производство оборудовано электродуговой ручной и полуавтоматической сваркой всех видов сталей и алюминиевых сплавов; - раскройно-заготовительное для резки листов толщиной до 130 мм, круга диаметром до 400мм, профильного и фасонного проката на гильотинных, сортовых, вибрационных ножницах, фрезерно-отрезных полуавтоматах, установках газовой и воздушно-плазменной резки; кузнечно-прессовое для ковки заготовок весом до 300 кг, объемной штамповки на молотах, вырубки, вытяжки, формовки, гибки на кривошипных и гидравлических прессах простого и двойного действия; - электромонтажное, оснащенное всем необходимым для сборки и монтажа электронных блоков и приборов их контроля и регулировки; - инструментальное для изготовления штампов, прессформ, измерительного и режущего инструмента и прочей оснастки; - литейное для литья в землю, по выплавляемым моделям, под давлением, в кокиль и др.
Данные для проекта Исходные данные к дипломному проекту Произвести полное электроснабжение механосборочного цеха. Цех получает питание от ТП по кабелям. Напряжение цеховых электродвигателей 380/220 В. Размеры цеха 56*46*10 м. Категория потребителей II и III. Перечень электрооборудования цеха, а так же его характеристики приведены в таблице 1.1 Расчет провести по методу коэффициента спроса. [1; 2]
Таблица 1.1 Перечень электрооборудования механосборочного цеха
2 Проектирование системы электроснабжения 2.1 Цеховые электрические нагрузки завода При определении электрических нагрузок действующих или проектируемых промышленных предприятий необходимо учитывать режим работы, мощность, род тока и надежность питание электроприемников. В разделе приведены сведения по цеховым электрическим нагрузкам, полученным в результате преддипломной практики, а также характеристики потребителей по категории надежности электроснабжения. Таблица 2.1 Электрические нагрузки цехов
Продолжение таблицы 2.1
Таблица 2.2 Характеристика потребителей по надежности
Продолжение таблицы 2.2
Определение нагрузок цехов Средние нагрузки силовых и осветительных приемников определяем по установленной мощности и коэффициенту использования:
РСМ = РНОМ * Ки, (2.1)
Q = PcM*Kи*tgφ; (2.2)
где Pсм иQcм-Суммарные средние активной и реактивной мощности; Pном— установленная мощность ЭП Ки—коэффициент использования активной мощности; tg φ - определяется по cosφ, который принимается по справочнику для каждого ЭП. (2.3) где Sсм- полная мощность, где Iр - расчетный ток.
Таблица 2.3 Расчет нагрузок цехов
Продолжение таблицы 2.3
Годовой расчет по продолжительности времени
Т (Р3окВт) = 2 * 182 + 0 * 183 = 364 ч (2.4) T(P25 кВт ) = 3 * 182 + 5 * 183 = 1461 ч (2.5) Т(Р20кВт )= 2 * 182 + 2 * 183 = 730 ч (2.6) T(P15 кВт ) = 1 * 182 + 0 * 183 = 182 ч (2.7) Т(Р10кВт) = 2 * 182 + 2 * 183 = 548 ч (2.8) Т(Р7, 5 кВт) = 15 * 182 + 0 * 183 = 2730 ч (2.9) Т (Р5 кВт)= 0 * 182 + 15 * 183 = 2745 ч (2.10) T(P∑ kВт )= Т(Р30 кВт)+ Т(Р25кВт)+ T(P20 кВт)+ Т(Р15 кВт) + Т(Р10 кВт)+T(P7, 5 кBт)+ Т(Р5 кВт) = 364 + 1461 + 730 +182 + 548+ +2730 + 2745 =8760 ч (2.11)
где Т (Р кВт) - время потребляемой энергии в течение года (ч), Т (Р∑ кВт) - суммарно время потребляемой энергии в год (ч).
Рисунок 2.1 Годовой суточный график нагрузок Определение количество потребляемой энергии Зимний период
Wcym. = ∑ Pi * ti (2.12) Wcym. 1 = 30 * 2 = 60 МВm * ч; Wcym. 2 = 25 * 3 = 75 MBm * ч; Wcym. 3 = 20 * 2 = 40 МВт * ч; Wcym.4 = 15 * 1 = 15 МВт * ч; Wсуm.5 = 10 * 1 = 10 МВт * ч; Wcym.6 = 7, 5 * 15 = 112, 5 МВт * ч
Рисунок 2.2 Зимний суточный график нагрузки
Всего потребление электроэнергии зимний период в сутки:
∑ Wзим. сут. = 60 + 75 + 40 + 15 + 10 + 112, 5 = 352, 5МВт ч (2.13) Потребление электроэнергии за летний период:
За зимний период - 182 суток.
∑ Wзим. = 352, 5 * 182 = 64155МВт ч. Летний период: Wcym. =∑ Pt* ti Wcym. 1 =25 * 5 = 125 МВт * ч Wcym. 2 =20 * 2 = 40 МВт * ч Wcym. 3 =10 * 2 = 20 МВт * ч Wcym. 4 = 5 * 15 = 75 МВт * ч Рисунок 2.3 Летний суточный график нагрузки
Всего потребление электроэнергии, летний период в сутки: ∑ Wлет. сут. = 125 + 40 + 20 + 75 = 260МВт ч. Потребление электроэнергии за летний период: За зимний период - 183 суток. ∑ Wлет. = 260 * 183 = 47580МВт ч. Потребление электроэнергии за год: ∑ Wгод.= ∑ Wзим.+ ∑ Wлет. = 64155 + 47580 = 111735 МВт (2.14)
2.3 Определение центра электрических нагрузок Радиусы r окружностей каждого круга картограммы определяются из выражения [1; 2]: (2.15) где m- выбранный масштаб, принимаем: m = 0, 1кВт/мм2 Силовые нагрузки до и выше 1 кВ изображаем отдельными кругами. Считаем, что нагрузка по чеху распределена равномерно, поэтому центр нагрузок совпадает с центром тяжести фигуры, изображающей цех в плане. Осветительная нагрузка наносится в виде сектора круга, изображающий нагрузку до 1 кВ Угол сектора (а) определяется из соотношения активных средних (Рcм i) осветительных нагрузок (Poi) цехов. Расчетные величины r и α приведены таблице 2.4 Для определения места ТП находим центр нагрузок (ЦЭН) завода с помощью аналитического метода, основанного на сложении масс материальных частиц [1; 2]. На генплане завода произвольно наносим оси координат. Координаты центра электрических нагрузок завода определяются по формуле: (2.16) (2.17) где хо, yо - координаты ЦЭН завода в м; хi, yi — координаты ЦЭН завода в м; (Рcм + Ро) - из таблице 2.2
Расчетные величины для определения х0 и у0 приведены в таблице 2.4
Таблица 2.4 Расчет картограммы и центра электрических нагрузок
Продолжение таблицы 2.4
2.4 Расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов Рассчитываем потребляемые мощности электроприемников, используя метод коэффициента спроса. Расчет будет приведен для шлифовальных станков, мощности остальных электроприемников рассчитываются аналогично.
Ррас = Pycтkcn = 88, 5 • 0, 2*5 = 88, 5 кВт (2.18) Qpac=Ppactgφ = 88, 5 * 1, 33 = 118 кВАр (2.19) где: Ррас - активная расчетная мощность; Руст - активная номинальная мощность электроприемника; kc— коэффициент спроса; n - числоэлектроприемников; Qpac - расчетная реактивная мощность; tgφ - коэффициент реактивной мощности, вычисляемый изcosφ; Spac — полная расчетная мощность.
Для газоразрядных ламп освещения определяем общую активную мощность: ∑ Pламп= PycтSnom=10* 10-3 * 48 * 30 = 14, 4кВт (2.20) гдеSnom - площадь помещения цеха. Все данные сводим в таблицу 2.5 Таблица 2.5 Сводная ведомость нагрузок
Продолжение таблицы 2.5
Производим выбор трансформаторов. Так как потребитель II категории, то на ТП устанавливаем два трансформатора. Находим потери мощности в трансформаторах:
(2.21) (2.22) (2.23) где 0, 02 и 0, 01 - относительные потери активной и реактивной мощностей соответственно в обмотках трансформатора. Находим мощность каждого трансформатора с учетом 40% перегрузки во время аварийного режима работы: (2.24) Выбираем ТП -10/0, 4 с двумя трансформаторами ТМ 400 - 10/0, 4кВА.
Всю нагрузку цеха распределяем между секциями так, чтобы трансформаторы были загружены примерно одинаково. Данные о распределении нагрузок по секциям приведены в таблице 2.6 На каждый отходящий распределительный щит устанавливаем автоматический выключатель, так же как и на каждую отходящую кабельную линию. Это необходимо для обеспечения селективности защиты: при коротком замыкании на какой-либо линии должна отключиться именно она, а остальные потребители должны находиться под напряжением.
Таблица 2.6 Распределение нагрузок по секциям
Выбор аппаратов защиты Используя данные таблицы 1.1, выбираем автоматические выключатели для каждого станка. Расчет будет произведен только для шлифовальных станков (1...5 на генплане). Для остальных потребителей расчет выполнен аналогично. Находим номинальный ток, потребляемый одним станком: (3.10) где - номинальная мощность одного станка. Используя [11] выбираем автоматический выключатель типа А3720Б с номинальным током 250 А. Определяем значение тока срабатывания теплового расцепителя автоматического выключателя: (3.11) Ближайшее стандартное значение тока срабатывания теплового расцепителя для автоматического выключателя А3720Б - 250 А. Производим расчет для остальных станков и заносим данные в таблицу 3.3 Таблица 3.3 Аппараты защиты цеховых станков
Продолжение таблицы 3.3
Производим выбор автоматических выключателей, защищающих питающие кабели цеховых станков. Расчет выполняем для кабельной линии KJI1, выключатель SF10. Для остальных кабелей расчет выполнен аналогично.
Находим ток, потребляемый всеми станками группы 1...5, используя данные таблицы 3.3:
где n - число станков в группе; Iпотр — ток, потребляемый одним станком. По [11] выбираем автоматический выключатель типа АВМ10Н, с номинальным током 1000 А. Находим значение тока срабатывания теплового расцепителя автоматического выключателя:
(3.12)
На автомате делаем уставку тока срабатывания теплового расцепителя 1120 А. Производим выбор автоматических выключателей для остальных кабельных линий. Данные заносим в таблицу 3.4.
Таблица 3.4 Аппараты защиты кабельных линий
Производим выбор автоматических выключателей для защиты распределительных щитов. Расчет выполняем для щита РЩ-2. Для остальных щитов расчет выполнен аналогично. Используя данные таблицы 3.4, определяем номинальный ток автоматического выключателя SF5:
(3.13) По [11] выбираем автоматический выключатель А3720Б с номинальным током 250 А. Находим значение тока срабатывания теплового расцепителя автоматического выключателя: Выбираем стандартное значение уставки по тепловому расцепителю 250 А. Выбор автоматического выключателя для щита освещения производим, используя данные таблицы 2.5 Выбираем автоматический выключатели для остальных распределительных щитов. Данные заносим в таблицу 3.5
Таблица 3.5 Аппараты защиты распределительных щитов
Производим выбор автоматических выключателей для защиты секций шин. Расчет проводим для I секции шин. Для II секции расчет выполнен аналогично.
Используя данные таблицы 3.5, находим ток, протекающий по автоматическому выключателю SF1: Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-13; Просмотров: 822; Нарушение авторского права страницы