|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Электромеханического оборудованияСтр 1 из 12Следующая ⇒
Методические указания для студентов по выполнению курсового (дипломного проекта)
По ПМ 01 МДК 01.02 Основы технической Эксплуатации и обслуживания Электрического и Электромеханического оборудования
по специальности
13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание Электрического и электромеханического Оборудования (по отраслям)
Уровень освоения: базовый
Преподаватель: Терехов М.С.
Щекино 2015
Общие положения.
Курсовой проект (КП) по дисциплине «Электроснабжение отрасли» является одним из основных видов учебных занятий и формой контроля учебной работы студентов. Выполнение КП осуществляется на заключительном этапе изучения учебной дисциплины, в ходе которого производится обучение применению полученных знаний и умений при решении комплексных задач, связанных со сферой профессиональной деятельности будущих специалистов.
Цели выполнения КП:
· систематизация и закрепление полученных теоретических знаний по общепрофессиональным и специальным дисциплинам; · углубление теоретических знаний, в соответствии с заданной темой; · формирование умений применять теоретические знания при решении поставленных практических вопросов; · формирование умений использовать справочную, нормативную и правовую документацию; · развитие творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности; · подготовка к дипломному проектированию.
Количество часов обязательной учебной нагрузки студента определяется, отведенное на выполнение КП, определяется Государственным стандартом и рабочей программой учебной дисциплины. Разработка тематики КП производится преподавателем учебной дисциплины, рассматривается на цикловой комиссии, утверждается заместителем директора по УПР. Тема может быть предложена студентам при условии обоснования им ее целесообразности.
Структура КП.
По содержанию КП может носить конструкторский или технологический характер. По структуре он состоит из пояснительной записки (ПЗ) и графической части. Пояснительная записка конструкторского характера включает:
1. Введение. 2. Краткая характеристика цеха (объекта). Определение категории надежности электроснабжения. Размещение оборудования. 3. Расчет электрических нагрузок. 4. Выбор числа и мощности трансформаторов. 5. Выбор системы электроснабжения. 6. Выбор конструктивного исполнения подстанций. 7. Расчет токов короткого замыкания. 8. Расчет и выбор токоведущих частей. 9. Выбор электрических аппартов. 10. Расчет релейной защиты силового трансформатора. 11. Расчет заземления. 12. Спецификация. 13. Охрана окружающей среды. 14. Заключение 15. Графическая часть.
Практическая часть КП конструкторского и технологического характера может быть представлена чертежами, диаграммами или изделиями творческой деятельности в соответствии с темой. Объем ПЗ должен быть не менее 30 страниц рукописного текста формата А4, а графической части 1-2 листа формата А1. КП оформляется и разрабатывается в соответствии с требованиями ЕСКД и ГОСТ.
Организация выполнения КП. Общее руководство и контроль за ходом выполнения КП осуществляет преподаватель дисциплины. На время выполнения проекта планируются консультации за счет объема времени отведенного в рабочем календарно-тематическом плане на консультации. В ходе консультаций преподаватель разъясняет назначение и задачи, структуру и объем, принципы разработки и оформления, распределение времени, отвечает на вопросы. Основными функциями руководителя КП является:
· консультирование по вопросам содержания и последовательности выполнения; · оказание помощи студентам в подборе необходимой литературы; · контроль хода выполнения КП; · подготовка письменного отзыва на проект.
По завершении студентом проекта руководитель проверяет, подписывает его и вместе с письменным отзывом передает студенту для ознакомления. Письменный отзыв должен включать:
· заключение качества выполнения; · оценку полноты разработки поставленных вопросов, теоретической и практической значимости проекта; · оценки проекта.
Проверка, составление отзыва и прием КП осуществляется руководителем проекта вне расписания учебных занятий. Защита КП является обязательной. Оценка по пятибалльной системе.
ТЕМАТИКА Курсового проектирования Тема 1. Электроснабжение ремонтно-механического цеха. Тема 2. Электроснабжение насосной станции ПТЭЦ. Краткая характеристика насосной станции Тема 3. Электроснабжение инструментального цеха завода РТО. Тема 4. Электроснабжение участка механосборочного цеха. Тема 5. Электроснабжение цеха металлорежущих станков. Тема 6. Электроснабжение шлифовального цеха. Тема 7. Электроснабжение установки компрессии буферного азота ОАО «Щекиноазот». Тема 8. Электроснабжение линии по получению кристаллического капролактама ОАО «Щекиноазот». Тема 9. Электроснабжение багерной насосной станции ПТЭЦ. Тема 10. Электроснабжение деревообрабатывающего цеха Огаревского ДОКа. СОДЕРЖАНИЕ
Введение 1. Характеристика потребителей электроэнергии. Определение категории электроснабжения 2. Расчет электрических нагрузок 3. Выбор числа и мощности трансформаторов 4. Выбор схемы электроснабжения 5. Выбор конструктивного исполнения подстанции 6. Расчет токов короткого замыкания 7. Выбор токоведущих частей 8. Выбор электрических аппаратов 9. Расчет релейной защиты силового трансформатора 10. Расчет заземления 11. Охрана окружающей среды 12. Спецификация Заключение Литература Графическая часть – 2 листа формата А-1.
Введение. Отразить уровень и основные направления развития энергетики на данный момент времени. Целесообразно указать руководящие документы, которые подтверждают изложенное и действуют в текущий момент. От материала общего назначения перейти к теме курсового проекта.
Пример:
Энергетическая служба обязана обеспечивать надежное, бесперебойное и безопасное электроснабжение производства всеми видами энергии и энергоносителей. Она призвана обеспечивать выполнение производственной программы предприятия, не принимая непосредственного участия в выпуске продукции. Выход из строя или авария энергетического оборудования, а также участка энергетической сети имеет не только самостоятельное значение, но и может вызвать простои производственных участков, цехов. От исправности энергетического оборудования и сетей зависит экономичность режимов работы энергетического и технологического оборудования. Поэтому должна быть тщательно продумана система профилактического контроля и ремонта электрооборудования. С целью безопасной, безаварийной и надежной работы электрооборудования и сетей электроснабжения все работы по монтажу, наладке, обслуживанию, ремонту и испытаниям проводятся строго в соответствии с требованиями ПУЭ, ПЭЭП, СНиП. Основными потребителями электроэнергии городов являются крупные промышленные предприятия, фабрики, заводы, жилые и общественные здания. Электроприемники, составляющие суммарную нагрузку объектов, являются светильники, электродвигатели производственных механизмов, сварочные установки, печные и силовые трансформаторы, электрические печи, выпрямительные установки и др. По общности технологического процесса электроприемники можно разделить на производственные механизмы, общепромышленные установки, подъемно-транспортное оборудование, преобразовательные установки, электросварочное электрооборудование, электронагревательные установки. Общепромышленные установки занимают значительное место в системе электроснабжения. Диапазон их мощности – от долей киловатт до десятков мегаватт. Надежность электроснабжения зависит от принятой схемы электроснабжения, степени резервирования отдельных элементов системы электроснабжения. Для выбора схемы и системы построения электрической сети необходимо учитывать мощность и число потребителей, уровень надежности электроснабжения не потребителей в целом, а входящих в их состав отдельных электроприемников.
Методика расчета. Расчет нагрузок.
Для расчета электрических нагрузок в цехе с потребителями электроэнергии напряжением до 1000В используют метод коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм). Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных (Рм; Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников:
где Рм – максимальная активная нагрузка, кВт; Qм – максимальная реактивная нагрузка, квар; Sм – максимальная полная нагрузка, кВ·А; Kм – коэффициент максимума активной нагрузки; K¢ м – коэффициент максимума активной нагрузки; Рсм – средняя активная мощность за наиболее загруженную смену, кВт;
где Kи – коэффициент использования электроприемников, определяется на основании опыта эксплуатации по [1.52. табл. 2.11], [2.82 табл. 2.1]; Рн – номинальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму, без учета резервных электроприемников, кВт; tgj - коэффициентреактивной мощности; Kм=F(Kи, nэ) – определяется по таблицам (графикам) [1.54. табл. 2.13], [1.55. рис. 2.15], [2.90. табл. 2.3], [2.84 рис. 2.6], а при отсутствии их может быть вычислена по формуле:
где nэ – эффективное число электроприемников; Kи.ср. – средний коэффициент использования группы электроприемников,
где Σ Рсм, Σ Рн – суммы активных мощностей за смену и номинальных в группе электроприемников, кВт; nэ – F(n, m, Kи.ср., Рн) может быть определено по упрощенным вариантам (приложение 3),
где n – фактическое число электроприемников в группе; m – показатель силовой сборки в группе,
где Рн.max, Pн.min – номинальные, приведенные к длительному режиму активные мощности электроприемников наибольшего и наименьшего в группе, кВт.
В соответствии с практикой проектирования принимается:
K¢ м=1, 1 при nэ≤ 10; K¢ м=1, 0 при nэ> 10 [1.56; 2.44]
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ Средняя активная мощность
где Σ Рср – средняя мощность всех электроприемников, кВт Kи – коэффициент использования [ПЗ, табл. 3]
Средняя реактивная мощность
где Σ Qср – средняя реактивная мощность всех потребителей электроприемников, кВ·Ар
Активная
где
2.8.2. Реактивная
если nэф> 10, то если nэф< 10, то
Полная мощность
Действительный tgjд
Для Тульской области нормативный tgjн=0, 3, если tgjд> tgjн, то необходимо компенсировать реактивную мощность с помощью специальных конденсаторных батарей. «Правила применения базовых скидок и надбавок к тарифам на электроэнергию за потребление и генерацию реактивной энергии» Правила действуют с 1.12.97г. Утверждены Глав. Гос. Энергонадзором Россия. Для потребителей 0, 4кВ: tgφ =0, 3 При отсутствии учета: tgφ =0, 8
Определяем базисный ток.
где
Ток короткого замыкания, кА
где
Определяем ударный ток
где 1, 8 – ударный коэффициент (КУ) [2.227]
Ударный ток
где
где
ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ К токоведущим частям относятся схемы, шинопроводы, кабельные линии, воздушные линии, провода и т.д. Токоведущие части должны обеспечивать бесперебойную работу электроприемников цеха, как в нормальном, так и в аварийном режимах – при выходе из строя одного источника питания. Насосная станция питается по двум кабельным линиям с шин 10 кВ ГПП. Кабельные линии прокладываются непосредственно в земляных траншеях. Окружающей средой для кабелей является земля. По [7.17] и [2.44] номинальная температура земли tокр.ном. =15°С. Так как кабели - высоковольтные, то рекомендуется использовать изоляцию жил – бумажную, с маслоканифольной нестекающей пропиткой. Допустимая температура нагрева кабеля tдоп. =60°С по [7.15 табл.1.12], [1.156.табл.3.8] Поскольку напряжение сети 10кВ, то сечение кабеля выбираем методами: по нагреву и по экономической плотности тока. Большее полученное сечение проверяем на нагрев в реальных условиях, на допустимую потерю напряжения, на термическую устойчивость при коротком замыкании.
Подбор выдержки времени
Для того, чтобы определить время действия токов короткого замыкания составляют схему для определения выдержки времени:
Для того, чтобы при повреждении одного из электродвигателей на отключился трансформатор Т2, его защита должна иметь выдержку времени Аналогично последующие выдержки времени защиты трансформатора Т1 и генератора G: Принимаю для защиты
Ток срабатывания защиты
где
Ток срабатывания реле
Реле тока РТ-40 с параллельным соединением обмоток выбираем по [10.50.табл.5]. Указать пределы уставок тока срабатывания, А. Производим выбор реле времени по [10.125.табл.56], при выборе реле времени указать временные параметры реле.
Ток срабатывания защиты.
где
Ток срабатывания реле
Выбираем реле РТ-40 с последовательным соединением обмоток, а при этом необходимо указать пределы уставок тока срабатывания реле, А [10.50.табл.5]. Составляем схему защиты трансформатора на выбранных реле.
ТРАНСФОРМАТОРА
В сетях напряжением 6 кВ на трансформаторах должны предусматриваться устройства релейной защиты, действующие при: · повреждении внутри баков маслонаполненных трансформаторов; · многофазных коротких замыканиях в обмотках и на выводах; · однофазных замыканий на землю; · витковых замыканиях на корпус; · внешних коротких замыканиях при перегрузках. Для защиты от перегрузок используют максимальную токовую защиту, которая выполняется на реле тока с выдержкой времени. Реле подключается ко вторичной обмотке трансформатора тока, установленного на стороне 10 кВ силового трансформатора. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены по схеме неполная звезда. Коэффициент схемы:
где IK1 – ток короткого замыкания в точке К1, кА (на стороне ВН) IK2 – ток короткого замыкания в точке К2, кА. (на стороне НН) Произвожу расчёт МТЗ с независимой выдержкой времени, выполняемой на реле РТ-40. Исходные данные для расчёта приводем в таблице 12.
Таблица 12. Исходные данные для расчёта
9.1. Для релейной защиты выбираем трансформатор тока по [6.198. табл. 31.9], технические данные которого приводим в таблице 13.
Таблица 13. Технические данные трансформатора тока
Условие проверки: IH1=300 A > IРmax UH.TP.T=10 кB = UC =10 кВ Условие проверки выполняется.
9.2 Подбор выдержки времени.
Для того чтобы определить время действия токов КЗ составляем схему для определения выдержек времени.
Рисунок 6 - Схема для определения выдержки времени.
Для того чтобы при повреждении одного из электродвигателей не отключился трансформатор Т2, его защита должна иметь выдержку времени t2 большую, чем t1 на величину ступени селективности Аналогично последующие выдержки и времени защиты трансформатора Т1 и генератора G; Принимаем t1 = 0, 25с, т.к. в схеме ступенчатая селективность, то принимаем
Выполняем проверку на термическую стойкость в режиме К.З. Условие проверки:
IДИН где IУДАРН – ударный ток на стороне 10 кВ [ПЗ. П.6.1.8]. Условие проверки выполняется.
Коэффициент трансформации трансформаторов тока
9.3 Ток срабатывания защиты
где КН= 1, 2 [10.45] – коэффициент надёжности; КВ = 0, 8 [10.50] – коэффициент возврата.
9.4 Коэффициент чувствительности Условие проверки:
Условии проверки выполняется; Защита чувствительна.
9.5 Ток срабатывания реле
Выбираем по [10.50. табл.5] реле тока РТ-40/20 с параллельным соединением обмоток. Производим выбор реле времени по [10.125 табл.56]. Выбираем реле типа ЭВМ 122: - предел уставок-0, 25-3, 5 сек; - разброс времени-0, 12 сек - время замкнутого состоя 0, 17-0, 25 сек.
9.6. От междуфазных замыканий в трансформаторе, от замыканий на вводах между обмотками высокого и низкого напряжения используем токовую отсечку, выполненную на реле РТ-40.
9.7. Ток срабатывания защиты
где КН. = 1, 3 [1.444] – коэффициент надёжности для токовой отсечки
9.8. Ток срабатывания реле
Выбираем реле РТ-40 с параллельным соединением обмоток, РТ40/20, [10.50]. Составляем схему защиты трансформатора на выбранных реле.
РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ Расчет заземляющего устройства сводится к расчету заземлений. Для расчета заземляющего устройства компрессорной установки необходимо иметь следующие исходные данные: ¾ размеры помещения – (АхВ), м; ¾ ток короткого замыкания - ¾ приведенное время действия тока короткого замыкания ¾ измеренное сопротивление грунта,
10.1. Согласно требованиям ПУЭ сопротивление заземляющего устройства в установках напряжением 0, 4кВ не должно превышать 4Ом. [2.254]. Принимаем В качестве заземлителей также можно выбрать стальной электрод из угловой стали, из стальной трубы [2.261]. Принимаем расстояние между вертикальными электродами В качестве горизонтальных заземлителей выбираем полосовую сталь размером (24х4)мм. Проверяем горизонтальную полосу на термическую устойчивость токов короткого замыкания:
где
Если в результате расчета получаем
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Термин «Охрана природы» согласно ГОСТ 17.00.01-76 означает систему мер, направленных на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью и окружающей природной средой. обеспечивающих сохранение и восстановление природных ресурсов, рациональное использование природных ресурсов, предупреждающих прямое и косвенное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровье человека. При этом решаются следующие задачи: ¾ ограничение поступлений в окружающую среду промышленных, транспортных и бытовых сточных вод и вредных выбросов в атмосферу; ¾ рациональное использование и охрана водоемов; ¾ охрана и рациональное использование земли;
На промышленных предприятиях для работающих окружающей средой является воздух рабочих зон, помещений и прилегающих к ним территорий. Важную роль для здоровья работающих играет микроклимат производственных помещений, который характеризуется действующим на организм человека сочетанием температуры, влажности и скорости движения воздуха, возможными вредными излучениями, содержанием в воздухе вредных веществ и наличием определенного уровня шума и вибрации производственного оборудования. Санитарные требования к окружающей среде на промышленных предприятиях изложены в СН 245-84, стандартах ССБТ в области охраны природы, в СНиП. Данный раздел должен быть конкретизирован студентом по теме курсового (дипломного) проекта.
11. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Охрана окружающей среды играет очень важную роль и на любом предприятии и в любом производстве применяются различные средства защиты окружающей среды. Для очистки воды от шлака применяют механические методы очистки:
Улучшение метеоусловий в производственных помещениях осуществляется прежде всего технологическими средствами - механизация и автоматизация трудоемких работ, применение дистанционного управления. Обеспечение нормальных метеоусловий в цехе достигается в результате уменьшения тепловых потерь, теплоизоляции аппаратов, экранирование оборудование, рациональной организацией воздухообмена.
СПЕЦИФИКАЦИЯ
Таблица. Спецификация
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Согласно выполненных расчетов и выбора электрооборудования сделать соответствующие выводы и заключение.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Насосная станция ПТЭЦ включает в себя электроприемники I категории надежности электроснабжения, поэтому для питания насосной станции выбрана схема электроснабжения с двумя резервными источниками питания. Электрооборудование, расположенное на открытом воздухе, разрушается под действием окружающей среды. Поэтому для питания цеха используют комплектную подстанцию, установленную в отдельном помещении насосной станции. КТП по сравнению с другими видами подстанций наиболее проста при транспортировке, монтаже, эксплуатации, ремонте. Для обеспечения работы электрооборудования выбраны токоведущие части и аппараты управления, которые проверены на работоспособность в нормальном и аварийном режимах работы. Силовой трансформатор защищен от перегрузок и коротких замыканий. Токовая отсечка и максимально-токовая защита выполнены на реле серии РТ40.
ЛИТЕРАТУРА
1. Коновалова Л.Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок – М.: Энергоатомиздат, 2011. 2. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок – М.: Высшая школа, 2013. 3. Федоров А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования – М.: Энергоатомиздат, 2012. 4. Справочник по проектированию электроснабжения. Под ред. Барыбина Ю.Г. – М.: Энергоатомиздат, 2011. 5. Справочник по электроснабжению и оборудования. Под ред. Федорова А.А. том 1 – М.: Энергоатомиздат, 2011. 6. Справочник по электроснабжению и оборудования. Под ред. Федорова А.А. том 2 – М.: Энергоатомиздат, 2011. 7. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования – М.: Энергоатомиздат, 2014. 8. Методические рекомендации по выполнению курсового проекта по предметы «Электроснабжение объектов» –2012. 9. Каганов И.П. Курсовое и дипломное проектирование – М.: Агропромиздат, 2013. 10. Какуевицкий Л.И. Справочник реле защиты и автоматики – М.: Энергия, 2014. 11. Кнорринг Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения – Л.: Энергии, 2011
Методические указания для студентов по выполнению курсового (дипломного проекта)
По ПМ 01 МДК 01.02 Основы технической Эксплуатации и обслуживания Электрического и электромеханического оборудования
по специальности
13.02.11 |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 1434; Нарушение авторского права страницы
Qсм – средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, квар; 
максимальная активная мощность электроприемника, кВт; 
- базисный ток, кА
- базисная мощность, МВ·А
- среднее значение напряжения, кВ
- ток короткого замыкания, кА
[1.227]
- ударный ток, кА
- ударный коэффициент [2.228.рис.62]
- отношение суммарного индуктивного сопротивления к активному суммарному сопротивлению
большую, чем 
на величину ступени селективности 
, т.е. 
, 
[2.281].
с.
- ток срабатывания защиты, А
- коэффициент надежности, 
- коэффициент возврата, 
- ток К.З. с низкой стороны трансформатора приведенный к высокой стороне, А
.
[2, 281]
.
= 
; 
; 
= 
.
> IУДАРН 
, кА [ПЗ.П6.2.4]; 
, с [ПЗ.П7.5]; 
, Ом·м. [2.257]
=4Ом. В качестве вертикальных заземлителей выбираем стальные прутковые электроды диаметром 12мм и длиной 5м [2.260].
=2·5=10м.
мм², С> 0
- термический коэффициент определяемый по [3.299] С=74
=100мм², то полоса термически неустойчива. Тогда выбираем полосу большего сечения (60х6мм² ).
