81955

Электроснабжение механического цеха

Курсовая

Энергетика

Работа приемников электроэнергии зависит от ее качества. Качество электроэнергии и, в частности, например: отклонение напряжения, вызывает изменение скорости движения электроприводов, что уменьшает или увеличивает производительность механизмов.

Русский

2015-02-23

93.42 KB

12 чел.

Введение

Системой электроснабжения называют комплекс устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии.

Системы электроснабжения промышленных предприятий обеспечивают электроэнергией промышленные потребители.

Основными потребителями являются электроприводы различных машин и механизмов, электрическое освещение, электрические печи и нагревательные устройства.

Работа промышленных электроприводов и других потребителей должна находиться в строгом соответствии как с отдельными электроприемниками так и с комплексами электроприводов, обеспечивающими работу сложных механизмов.

Работа приемников электроэнергии зависит от ее качества. Качество электроэнергии и, в частности, например: отклонение напряжения, вызывает изменение скорости движения электроприводов, что уменьшает или увеличивает производительность механизмов. Это обстоятельство может привести к браку, или даже к полной остановке технологического процесса.

Влияние системы электроснабжения на производственный процесс очень велико. Достаточно сказать, что производственный процесс во многом определяется показателями системы промышленного электроснабжения и электроприводов, которые обеспечивают нормальный режим работы всего предприятия.

1.Общая часть.

Задание:

Спроектировать электрическую схему электроснабжения цеха и произвести все необходимые для этого расчеты, связанные с проектированием.

  1.  Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ.

ЭСН мастерских осуществляется от ТП, расположенной на расстоянии 50 м от здания. ТП подключена к подстанции глубокого ввода (ПГВ), установленной в 4 км от нее, напряжение 10 кВ

В перспективе от этой же ТП предусмотрено ЭСН других участков с расчетными мощностями: Pр.доп = 95 кВт, Qр.доп = 130 квар.

На штамповочном участке требуется частое перемещение оборудования. Количество рабочих смен – 2.  

По надежности и бесперебойности ЭСН оборудование относится к 2-3 категории. Грунт в районе цеха – супесь с температурой  +20 ºС.

Размер цеха A × B × H = 40 × 30 × 9 м.

Все помещения двухэтажные высотой 4 м.

Таблица 1-Перечень ЭО механического цеха серийного производства.

№ на плане

Наименование ЭО

Pэп ,к Вт.

Ки

Cosφ

tgφ

Примечание

1

2

3

4

5

6

7

1…3

Деревообрабатывающие станки

6

0.14

0.5

1.73

4…7

Заточные станки

2,3

0.14

0.5

1.73

1 – фазные

8…11

Сверлильные станки

7,5

0.14

0.5

1.73

12

Вентилятор вытяжной

4,5

0.6

0.7

0,8

13

Вентилятор приточный

5

0.6

0.7

0,8

14…17

 Сварочные агрегаты

14кВА

0.2

0.6

0,6

1- фазные

ПВ=60%

18…21

Токарные станки

3,8

0.14

0.5

1.73

22…25

Круглошлифовальные станки

5,2

0.14

0.5

1.73

26…28

Фрезерные станки

8

0.14

0.5

1.73

29…33

Болтонарезные станки

3,2

0.14

0.5

1.73

34…38

Резьбонарезные станки

8,1

0.14

0.5

1.73

ШМА 1

ШМА 2

Деревообрабатывающие станки  6x2

Деревообрабатывающие станки 6

Заточные станки     2.3x2

Заточные станки      2.3x2

Сверлильные станки 7.5x2

Сверлильные станки  7.5x2

Вентилятор вытяжной 4.5

Вентилятор приточный 5

      Сварочные агрегаты         8.4x2

 Сварочные агрегаты             8.4x2

Токарные станки  3.8x2

Токарные станки   3.8x2

Круглошлифовальные станки 5.2x2

Круглошлифовальные станки 5.2x2

Фрезерные станки  8x2

Фрезерные станки 8x2

Болтонарезные станки   3.2x5

ЩО  13,2

Резьбонарезные станки  8.1

Резьбонарезные станки 8.1x4

Итого: 117

 127



Наименование узлов питания

и ЭП

Нагрузка установленная


Средн. нагр. за смену

.

Макс. расч. нагрузка

Max

расч. ток

Im

А

Qсм.

кВт

nэ

Кm

кВт

кВАР

кВА

рном.

кВт

       n

Рном.

кВт

Ки

Cosφ

tgφ

m

Рсм.

кВт

1

2

3

4

5

6

7

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

ШМА 1

Заточные станки

2,3

2

4,6

0,14

0,5

1,73

0,644

1,11

1,5

     1

0,966

1,11

1,47

Сверлильные станки

7,5

2

15

0,14

0,5

1,73

2,1

3,63

1,5

     1

3,15

3,63

4,8

Вентилятор вытяжной

4,5

1

9

0,6

0,7

0,8

5,4

4,32

1,5

1

8,1

4,32

9,1

Сварочные агрешаты

8,4

2

16,8

0,2

0,6

0,6

0,12

0,072

1,5

1

0,18

0,072

0,19

Токарные станки

3,8

2

7,6

0,14

0,5

1,73

1,064

1,84

1,5

     1

1,59

 1,84

2,4

Круглошлифовальные станки

5,2

2

10,4

0,14

0,5

1,73

1,456

2,67

1,5

1

2,18

2,67

3,44

Фрезерные станки

8

2

16

0,14

0,5

1,73

2,24

3,87

1,5

1

3,36

3,87

5,12

Болтонарезные станки

3,2

5

16

0,14

0,5

1,73

2,24

3,87

1,5

1

3,36

3,87

5,12

Резьбонарезные станки

8,1

1

8,1

0,14

0,5

1,73

1,134

1,95

1,5

1

1,7

1,95

2,5

Деревообрабатывающие станки

6

2

16

0,14

0,5

1,73

2,24

0,41

1,5

1

3,36

0,41

3,3

Всего

21

119,5

1,92

0,53

>3

18,63

23,74

30,17

21

1,5

10

27,9

23,7

37,44

56,99

                 ШМА 2

          Заточные станки

2,3

2

4,6

0,14

0,5

1,73

0,644

1,11

1,55

1

0,99

1,11

1,47

Сверлильные станки

7,8

2

15

0,14

0,5

1,73

2,1

3,63

1,55

1

3,25

3,63

4,8

Вентилятор приточный

5

1

5

0,6

0,7

0,7

3

2,4

1,55

1

4,65

2,4

5,2

Сварочные агрешаты

8,4

2

16,8

0,2

0,6

0,6

0,12

0,072

1,55

1

0,18

0,072

0,,19

Токарные станки

3,8

2

7,6

0,14

0,5

1,73

1,064

1,84

1,55

1

1,64

1,84

2,46

Круглошлифовальные станки(

5,2

2

10,4

0,14

0,5

1,73

1,456

2,51

1,55

1

2,25

2,57

2,51

Фрезерные станки

8

2

16

0,14

0,5

1,73

2,24

3,38

1,55

1

3,47

3,38

4,8

Резьбонарезные станки

8,1

4

32,4

0,14

0,5

1,73

4,56

7,87

1,55

1

7,02

7,87

10,5

Деревообрабатывающие станки

6

1

6

0,14

0,5

1,73

0,84

1,45

1,55

1

1,32

1,45

1,96

Итого

18

113,8

1,92

>3

16

24,26

29,06

18

1,55

9

24,7

24,6

34,75

52,85

ЩО с ГРЛ

13,2

0,85

0,95

0,33

11,2

36,7

38,37

11,2

36,7

38,37

57,36

Всего ШНН

63,8

85

110,56

Потери

9,5

11,05

            Всего на ВН

73,3

96,05

121,8


Согласно распределению нагрузки по РУ заполняется таблица

Колонки 1, 2, 3, 5, 6, 7.

Колонка 4:  = Рн п, кроме РП2 с 1-фазными электроприемниками и ЩО.

Так как на РП1, РП2, ЩО электроприемники одного наименования, итоговых расчетов не требуется,

Расчеты производятся для ШМА1  и  ШМА2

Определяется   результат заносится в колонку 8.

Определяются  результат заносится в колонку 9, 10, 11 соответственно.

Определяются , cos, для ШМА1 и ШМА2, результаты заносится в колонку 5,6,7 соответственно.

Определяется  =F(n,m,,)=F(8, > 3, > 0,2, переменная) = 8, результат заносится в колонку 12.

Определяется = Р(Ки.ср, ), результат заносится в колонку 13.

Определяются =;  =;    результат заносится в колонки 15,16, 17.

Определяется ток на РУ, результат заносится в колонку 18.

Определяются потери в трансформаторе, результаты заносятся в колонки 15, 16, 17.

 = 0,02Sм(нн) = 0,02 * 110,56 = 2,21 кВт;

  = 0,1Sм(нн)  = 0.1*110.56=11.05квар;

=11,26 кВ А

Определяется расчетная мощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивной мощности.

SТSР = 0,75SМ(вн) = 0,7 *121.8 =85.26 кВ А.

По [5, с. 116] выбирается  2xТМ-100-10/0,4; с двумя трансформаторами ТМ 400-10/0,4;

RT = 31.5 мОм;   = 0,33 Вт;

Хт = 65 мОм;  = 1,9 кВт;

ZТ= 72 мОм;   = 4,5 %;

мОм;   iхх = 2,8 %.

Определяются потери активной мощности в трансформаторе

=0.35+1.9*=0.92 кВт

=0,33кВт

=1,9 кВт

Определяются потери реактивной мощности в трансформаторе

==2,6+4,5* =3,96кВар

=2,6*100* = 2,6кВар

=4,5*100* = 4,5кВар

Определяются полные потери мощности в трансформаторе

=4,06 кВ-А

Определяются потери активной энергии в трансформаторе

 = ===

             =0,33*4500+1,9**6200=5048 кВт ч.

 

По графику определяется

tgφ== 0,89

= Р(соsм) = Р(0,89;8000)=6200 ч.

Определяются потери реактивной энергии в трансформаторе

(iххt+)=10092,6*4500+4,5*0,552 *6200)102=20139квар ч.

Определяются полные потери энергии в трансформаторе

==20762=20*103 кВ-А-ч.

Расчет и выбор компенсирующих устройств.

Определяется расчетная мощность КУ

= ( - к) = 0,9 • 63.8 • (1.3 -0,33)=55.69 квар.

cos=0.6

==1.3

cos=0.95tg=0.33

По [5, с. 127] выбирается 2 х УК 2-0,38-20 со ступенчатым регулированием по 5 квар

Определяются фактические значения  и соs после компенсации реактивной мощности:

=- =1.3-

=0.85

cos

Всего на НН без КУ

0,6

1,3

63,8

85

110,56

КУ

2х20

Всего на НН с КУ

0,85

0,6

63,8

45

78,07

Потери

9,5

11,05

11,26

Всего ВН с КУ

73,3

56,05

89,33

Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения

токи (в амперах) в линии определяются по формуле

1)

BA 51-33  -12,5кА -380В

2)

BA 51-35 33  -15кА -380В

3) Деревообрабатывающие станки x 2

BA 51Г-25  33   - 3кА

Заточные станки х2

BA 51Г-25  33   - 3кА

Сверлильные станки х2

BA 51Г-25  33   - 3кА

Вентилятор вытяжной

BA 51Г-25  33   - 3кА

Сварочные агрегаты х2

BA 51Г-25  33   - 3кА

Токарные станки х2

BA 51Г-25  33   - 3кА

Круглошлифовальные станки х2

BA 51Г-25  33   - 3кА

Фрезерные станки х2

BA 51Г-25  33   - 3кА

Болтонарезные станки х5

BA 51Г-25  33   - 3кА

Резьбонарезные станки

Линия ЭСН:

1)

2)

3)

АВВГ 3*8

3.Заключение.

В данной курсовой работе было выполнено электроснабжение механического цеха.

    Была проделана расчетно-конструкторская работа по созданию схемы электроснабжения механического цеха. При проектировании снабжения этого цеха использована смешанная схема питания электропотребителей, т.е магистральная и радиальная, т.к. смешанные схемы обладают большей гибкостью и удобством эксплуатации.

    Питание подводится к ПР с помощью кабелей марок АВВГ. К станкам -  с помощью кабелей, выбранных в работе, в основном это кабели марок ВВГ различного сечения. Провода прокладываться по трубам в земле. В цехе кабели в основном прокладываются по стенам, провода прокладываться по трубам в земле, чтобы при производстве обезопасить рабочий персонал.

     Станки данного цеха питаются от распределительных пунктов марки

ПР 8501, именно от этих пунктов проводятся питающие провода к станкам.

      При выполнении данной курсовой работы была также выбрана защита станков, позволяющая при возможной аварии отключить станки, чтобы они остались в рабочем состоянии. При этом использованы автоматы марок SH.

      В схеме использована Трансформаторная подстанция с двумя силовыми трансформаторами 400 10/0,4. При этом цех имеет релейную защиту. Цеховая Трансформаторная Подстанция питается от ГПП (главная понизительная подстанция) с помощью кабельной линии марки ААГ.

Список используемой литературы.

Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. “Электроснабжение промышленных предприятий и установок” – М.: Энергоатомиздат, 1989г.-528с.;

Липкин Б.Ю. “Электроснабжение промышленных предприятий и установок” – М.: Высшая школа,1990г.-366с.;

Манн Э.Г. “Электроснабжение промышленных предприятий и установок”, ч.1, 2, 3, - Пермь: 1996г.- 30, 36, 41с.

Правила устройств электроустановок – М.: Энергоатомиздат, 1985г.-640с.;

Шеховцов В.П. “Расчет и проектирование схем электроснабжения”– М.: Форум: ИНФРА-М, 2003 – 214с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27839. Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени 49 KB
  Совмещая токовую отсечку и МТЗ получаем ступенчатую характеристику с выдержкой времени. III ступень для резервирования отказов I и II ступеней.
27840. Максимальная токовая направленная защита 127 KB
  Она отличается от обычной МТЗ тем что вводится дополнительный орган определяющий направление мощности КЗ реле направления мощности который реагирует на фазу тока КЗ относительно напряжения на шинах подстанции в месте установки комплекта защиты то знак мощности и реле направления мощности блокирует комплект защиты. Если направление мощности КЗ от шин к линии то это знак мощности КЗ и реле направления мощности закрывая свои контакт разрешает комплекту МТНЗ действовать. Комплект МТНЗ состоит из 3 органов: пускового направления...
27841. Продольная дифференциальная защита 235 KB
  Расчет тока небаланса в дифференциальной защите. Ток небаланса. Iср Iнб следовательно нужно уменьшать ток небаланса. Ток небаланса геометрическая разность Iном.
27842. Трансформаторы напряжения в схемах релейной защиты: устройство, схема замещения, цель применения 104.5 KB
  Трансформаторы напряжения в схемах релейной защиты: устройство схема замещения цель применения Трансформатор напряжения в схемах РЗ. ТН так же как и ТТ обеспечивает изоляцию цепей вторичной коммутации от ВН и позволяют независимо от первичного напряжения получить стандартную величину вторичного напряжения = 100В. Однако за счет падения напряжения мы имеем в реальном ТН.
27843. Поперечная дифференциальная токовая защита 88 KB
  Для осуществления защиты используются ТТ с одинаковыми коэффициентами трансформации, установленные со стороны общих шин в одноименных фазах. Реле тока КА включается на разность токов двух одноименных фаз сдвоенной линии по схеме с циркулирующими токами.
27844. Схема и расчет максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения 91.5 KB
  Схема и расчет максимальной токовой защиты с блокировкой минимального напряжения Максимальная токовая защита с блокировкой минимального напряжения остаточное максимальное напряжение в месте установки защиты при КЗ в конце либо основной либо резервной зоны К1 К2 при 3 фазных максимальных КЗ. В этих случаях применяется блокировка...
27845. Поперечная дифференциальная токовая направленная защита (принцип действия, схема и особенности работы) 154 KB
  Поперечная дифференциальная токовая направленная защита ДТНЗ Комплект Q1 Q3 ставиться такой же и на Q2 Q4 Icp Iнбмахрасч Icp =Котс ∙ Iнбмахрасч При К1: Ip Icp Lк зона каскадного действия ≤25 L Uост3 = Up Ucpmin мертвая зона вблизи установки комплекта защиты Lмз ≤ 10 L по напряжению для реле направления мощности к контактам реле КА1 Это для схемы с опережением. Дополнительные контакты служат для разгрузки контактов реле. Реле направления мощности включается по 90 схеме. В качестве реле направления мощности...
27846. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду. Особенности работы релейной зашиты по этой схеме 141.5 KB
  При двойных замыканиях на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю если точки расположены на разных линиях могут подействовать на отключение обеих линий при равенстве выдержек времени что не желательно. Iр = Iф При двойных замыканиях на землю в сетях с изолированной нейтралью tсз1 = tcз2 При 1фазном замыкании на землю в 2 3 случаях схема полной звезды в сети с изолированной нейтралью работают неправильно неселективно. при отсутствии повреждения на землю в нулевом проводе течет Iнб но неисправность 0го провода или его...