Электроснабжение ремонтно-механического цеха - Курсовая работа

Эти системы превратились в самостоятельную область электроэнергетики, и вопросы их эффективного функционирования имеют важное народнохозяйственное значение. Общность и различие систем электроснабжения обусловлены характером производства, его технологическими процессами. В любой системе электроснабжения непосредственными потребителями электрической энергии являются электроприемники (аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии) или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещенных на определенной территории. Для электроприемников первой категории не допускается перерывов в электроснабжении; для электроприемников второй категории допускаются перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой; для электроприемников третьей категории допускаются перерывы в электроснабжении, вызванные аварией или ремонтом, на время, не превышающее одних суток. Поэтому системы электроснабжения обычно содержат элементы радиальных и магистральных схем, т. е. являются смешанными, причем сложность схемы определяется категорией электроприемников и суммарной электрической нагрузкой электрифицируемого объекта.Согласно ГОСТ питающее напряжение для электроприемников может быть 127/220 В (устаревшее и ликвидируемое), 220/380 В (распространенное), 380/660 В (перспективное), но т.к. на вновь сооружаемых объектах не рекомендуется применять напряжение 127/220 В, то рассматриваем возможность применения напряжения 220/380 В и 380/660 В в ремонтно-механическом цехе (РМЦ) с точки зрения совместного питания силовой и осветительной нагрузки от одного трансформатора. Напряжение 380/660 В позволяет применить более мощные двигатели и уменьшить потери мощности в 3 раза по сравнению с напряжением 220/380 В. Однако, тогда для питания осветительной сети требуется понизительный трансформатор, т.е. отсутствует возможность питания от одной ТП силовой и осветительной нагрузки. Использование же напряжения 220/380 В позволяет обойтись без дополнительного трансформатора. Учитывая вышеперечисленное, ограничивающее применение напряжения 380/660 В, принимаем напряжение силовой и осветительной сети 220/380 В.Определим расчетную нагрузку силового щита СЩ-2 сварочного отделения, создаваемую однофазными электроприемниками, включенными на фазное напряжение сети 380/220В. Расчет ведется по форме Ф-636-92. Однофазные ЭП, включенные на фазное и линейное напряжения и распределенные по фазам с неравномерностью Рнф не выше 15 % по отношению к общей мощности трехфазных и однофазных ЭП в группе, учитываются как трехфазные ЭП той же суммарной мощности. Произведем распределение нагрузок по фазам: одна электропечь сопротивления двухкамерная будет питаться от фазы А, другая - от фазы С, а пять сушильных шкафов и муфельная печь - от фазы В. Расчет ведется по методу коэффициента расчетной нагрузки.Мощность цеховых трансформаторов определяем по среднесменной потребляемой мощности, Scm, за наиболее нагруженную смену: (4.1) где Scm - мощность цеха за наиболее загруженную смену, КВА; Число трансформаторов, исходя из категорийности потребителей, принимаем равным 2.Максимальная реактивная мощность QMAXT, МВАР, которая может быть передана в сеть без увеличения числа трансформаторов n, выбранных по нагрузке, находится по формуле: (5.1) где n - количество трансформаторов на подстанции; Суммарную расчетную мощность батарей конденсаторов (БК) низшего напряжения, устанавливаемых в цеховой сети, определяем расчетами по минимуму приведенных затрат в два этапа: а) выбираем экономически оптимальное число цеховых трансформаторов и исходя из их пропускной способности мощность конденсаторных батарей, Qнк1: (5.2) где Qcm - суммарная реактивная мощность цеха за наиболее загруженную смену на напряжении до 1 КВ, КВАР. б) определяем дополнительную мощность БК в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети напряжением от 6 до 10 КВ предприятия, Qнк2: (5.3) где g - расчетный коэффициент, зависящий от расчетных параметров кр1 и кр2 и схемы питания цеховой сети;Выбираем трансформатор ТМФ-250/10. Проверяем трансформаторы на перегрузочную способность. Принимаем суточный график заданного вида промышленности: Рисунок 1 - Суточные графики нагрузок Определяем мощности ступеней графика нагрузок: , (6.2) где - относительная мощность активной и реактивной нагрузки. Определяем коэффициент начальной загрузки: Определяем коэффициент перегрузки: ; (6.3)Исходя из мощности и типа трансформаторов, а также из условий установки (внутри цеха), принимается комплектная трансформаторная подстанция 2КТП-400 внутренней установки (таблица 2). Тип шкафа на стороне 6 (10) КВ ВВ-1 Тип коммутационного аппарата: на стороне 6(10) КВ ВА 55-41 Ін=1000 А на вводах и секционных 0,4 КВ ВА 51-35 Ін=250 А на отходящих линиях 0,4 КВ ВА 22-27 Ін=40 А На стороне 6 (10) КВ принимаются выключатели нагрузки, т.к. питающая линия имеет значительную длину.Для питающей линии берутс

Системы электроснабжения являются одним из важнейших компонентов систем жизнеобеспечения. Эти системы превратились в самостоятельную область электроэнергетики, и вопросы их эффективного функционирования имеют важное народнохозяйственное значение.

Системой электроснабжения называется совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электроэнергией. Она является составной частью электроэнергетической системы, осуществляющей единый процесс производства, передачи, преобразования и потребления электроэнергии. Общность и различие систем электроснабжения обусловлены характером производства, его технологическими процессами. В любой системе электроснабжения непосредственными потребителями электрической энергии являются электроприемники (аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии) или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещенных на определенной территории. Они разделяются на три категории.

Для электроприемников первой категории не допускается перерывов в электроснабжении; для электроприемников второй категории допускаются перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой; для электроприемников третьей категории допускаются перерывы в электроснабжении, вызванные аварией или ремонтом, на время, не превышающее одних суток.

Распределительные сети систем электроснабжения по структуре построения могут быть радиальными, магистральными и смешанными. Магистральные схемы являются относительно дешевыми, но малонадежными, радиальные же надежнее, но стоят гораздо дороже. Поэтому системы электроснабжения обычно содержат элементы радиальных и магистральных схем, т. е. являются смешанными, причем сложность схемы определяется категорией электроприемников и суммарной электрической нагрузкой электрифицируемого объекта.

Особенностью систем электроснабжения промышленных предприятий является компактность расположения электроприемников, значительная мощность отдельных из них и, в связи с этим, глубокий ввод напряжением 110-220 КВ, большое количество электроприемников первой категории, применение мощных трансформаторов, кабельных линий большого сечения и различных токопроводов.

Электродвигатели применяются в приводах различных производственных механизмов на всех промышленных предприятиях. Нерегулируемые электродвигатели переменного тока - основной вид электроприемников в промышленности, на долю которого приходится около 2/3 суммарной мощности. Электротермия, электросварка, электролиз и прочие потребители составляют около 1/3 суммарной промышленной нагрузки. Универсальные станки, иначе называемые станками общего назначения, предназначены для изготовления широкой номенклатуры деталей, обрабатываемых небольшими партиями в условиях мелкосерийного и серийного производства. Универсальные станки с ручным управлением требуют от оператора подготовки и частичной или полной реализации программы, а также выполнения функции манипулирования (смена заготовки и инструмента), контроль и изменение. Универсальные станки с числовым управлением требуют от оператора лишь отдельных функций манипулирования и контроля. При этом становится возможным обслуживание одним оператором нескольких станков, так называемое многостаночное обслуживание. Специализированные станки предназначены для обработки заготовок сравнительно узкой номенклатуры. Примером могут служить токарные станки для обработки коленчатых валов или шлифовальные станки для обработки колец шарикоподшипников. Специализированные станки имеют высокую степень автоматизации, и их используют в крупносерийном производстве при больших партиях продукции, требующих редкой переналадки. Электротермические приемники в соответствии с методами нагрева делятся на следующие группы: дуговые электропечи для плавки черных и цветных металлов, установки индукционного нагрева для плавки и термообработки металлов и сплавов, электрические печи сопротивления, электросварочные установки, термические коммунально-бытовые приборы. Наибольшее распространение в цеховых электрических сетях напряжением 0,38 КВ имеют печи сопротивления и установки индукционного нагрева. Печи сопротивления прямого и косвенного действия имеют мощность до 2000 КВТ и подключаются к сети напряжением 0,38 КВ, коэффициент мощности близок к 1,0. Индукционные плавильные печи промышленной и повышенной частоты представляют собой трехфазную электрическую нагрузку «спокойного» режима работы. Печи повышенной частоты питаются от вентильных преобразователей частоты, к которым подводится переменный ток напряжением 0,4 КВ. Индукционные печи имеют низкий коэффициент мощности: от 0,1 до 0,5. Электросварочные установки переменного тока дуговой и контактной сварки представляют собой однофазную неравномерную и несинусоидальную нагрузку с низким коэффициентом мощности: 0,3 для дуговой сварки и 0,7 - для контактной.

Двигатели вентиляторов работают в продолжительном режиме. Питание двигателей производится трехфазным током промышленной частоты (50 Гц), напряжением 0,38 КВ. Нагрузка, создаваемая вентиляторами, равномерная и симметричная. Электрохимические и электролизные установки работают на постоянном токе, который получают от преобразовательных подстанций, выпрямляющих трехфазный переменный ток. Коэффициент мощности установок 0,8...0,9. Установки электрического освещения с лампами накаливания, люминесцентными, дуговыми, ртутными, натриевыми, ксеноновыми лампами применяются на всех предприятиях для внутреннего и наружного освещения. В производственных цехах в настоящее время применяются преимущественно дуговые ртутные лампы высокого давления типов ДРЛ и ДРИ 220 В. Аварийное освещение выполняется лампами накаливания. Коэффициент мощности светильников с индивидуальными конденсаторами 0,9...0,95, а без них - 0,6. Лишь лампы накаливания имеют коэффициент мощности 1,0.