Расчет электрических нагрузок силовой и осветительной сети. Суммарная расчетная нагрузка цеха по допустимому нагреву. Расчет нагрузок по допустимому нагреву по трансформаторам. Проверка отключающей способности зануления. Выбор питающего кабеля 6 кВ.
Аннотация к работе
Непрерывное развитие промышленных предприятий предъявляет к системам энергоснабжения требования гибкости, то есть возможности обеспечения электрической энергией технологического процесса при увеличении производственных мощностей и изменении производственных условий с наименьшими потерями, таким образом, система электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, решение которой имеет множество вариантов. В цехе размещено оборудование: сушильные и охладительная камеры, при обесточивании камер нарушается весь технологический цикл, что приводит к технологическому браку и значительным экономическим убыткам, соответственно камеры и их загрузочные устройства относятся к приемникам первой категории. Насосы, хромированные ванны и установка для приготовления щелочного раствора относятся к приемникам первой категории, потому что обесточивание этого оборудования может нарушить циркуляцию щелочного раствора в производственном цикле, что в свою очередь может привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования. Электрические тали, сушильные шкафы, копировальная рама, установка для обезжиривания, передвижной фильтр-пресс относятся к приемникам второй категории, так как допускают перерыв в работе на время необходимое для включения резервного питания оперативным персоналом. Гальванический цех работает в две смены: первая смена загружена на номинальную мощность; вторая смена загружена на 78% от номинальной мощности, в это время к сети не подключены одна сушильная камера с электрическим обогревом t=120?C (№1.1) и одна сушильная камера с электрическим обогревом t=200?C (№3.1) их загрузочные устройства (№19.1, 21.1).Питание светильников общего освещения всех помещений будем осуществлять от электрической сети напряжением 220 В переменного тока с изолированной нейтралью, согласно [7]. Обоснуем категорию зрительных работ в цехе и служебно-бытовом помещении, пользуясь [1]. Так как наименьший размер объекта различения в цехе более 5мм, а характеристика зрительных робот - общее наблюдение за ходом производственного процесса при постоянном пребывании людей, то принимаем разряд зрительных работ VIII а. Исходя из условий, что в служебно-бытовом помещении выполняются зрительные работы малой точности, наименьший размер объекта различения находится в пределах от 1 до 5 мм, контраст объекта различения с фоном средний, фон светлый, что соответствует разряду зрительных работ V г .Для расчета электрических нагрузок осветительной сети воспользуемся методом удельной нагрузки осветительной сети на единицу площади [7]. ? - удельная нагрузка осветительной сети на единицу площади светильников, Вт/м?; S - площадь помещения. ? определим из формулы: , (2.2) где ? - удельная нагрузка осветительной сети на единицу площади светильника; Расчетная нагрузка по активной мощности на вводе в помещение, а также нагрузка питающих линий определяется умножением установленной мощности на коэффициент спроса: Ррасч =Руст •Кс.а., (2.3) где Ррасч - расчетная нагрузка по допустимому нагреву по активной мощности системы искусственного освещения; Расчетная нагрузка по реактивной мощности на вводе в помещение рассчитывается по формуле: , (2.4) где Qрасч - расчетная нагрузка по допустимому нагреву по реактивной мощности системы искусственного освещения;Расчетная нагрузка цеха по допустимому нагреву является суммой нагрузок силовой и осветительной сети по допустимому нагреву.Технически и экономически обоснованный выбор числа и мощности трансформаторов для главных понизительных и цеховых подстанций промышленных предприятий осуществим согласно нормам[8].Распределим нагрузку по трансформаторам в НУРЕ, так чтобы распределение между трансформаторами было по 50% на каждый: Таблица 3.1 - Электроприемники подключенные к трансформатору № 1 Таблица 3.2 - Электроприемники подключенные к трансформатору №2 Результаты расчета нагрузок по допустимому нагреву на каждый из трансформаторов приведены в таблице 3.3. Рассчитаем нагрузку в ПУРЕ, для этого примем, что трансформатор №2 выходит из строя и на трансформатор №1 подключены только приемники первой категории и освещение. Таблица 3.4 - Электроприемники подключенные к трансформатору №1 в ПУРЕВыбор мощности трансформаторов производится на основании расчетной нагрузки в НУРЕ с учетом режима энергоснабжающей организации по реактивной мощности. В ПУРЕ (при отключении одного трансформатора) для надежного электроснабжения потребителей предусмотрено их питание от оставшегося в работе трансформатора. В гальваническом цехе агрессивная среда, поэтому трансформатор расположим в специально отведенном для этого электропомещении. Предполагая, что реактивную мощность через трансформатор мы можем не пропускать, а компенсировать ее на низшей стороне, используя значения таблиц 3.3 и 3.5 определяем коэффициенты загрузки трансформаторов в НУРЕ: , (3.1) где - коэффициент перегрузки, зависящий от системы охлаждения трансформатора (для масляных ); Как видим из таблицы 3.7, пропускная способность подстанции и каждого трансформатора в отдельности
План
Содержание
Список сокращений
Введение
1 Общая характеристика объекта
2 Расчет электрических нагрузок
2.1 Расчет электрических нагрузок силовой сети
2.2 Расчет электрических нагрузок осветительной сети
2.2.1 Светотехническая задача
2.2.2 Электрическая нагрузка освещения
2.3 Суммарная расчетная нагрузка цеха по допустимому нагреву
3 Проектирование внешней сети питания объекта
3.1 Выбор количества силовых трансформаторов
3.2 Расчет нагрузок по допустимому нагреву по трансформаторам
3.3 Расчет мощности силовых трансформаторов понижающей подстанции с учетом компенсации реактивной мощности
3.4 Выбор выключателей на РП 6 КВ
3.5 Выбор питающего кабеля 6 КВ
3.6 Экономическое обоснование выбранного варианта
4 Формирование и расчет распределительной силовой сети цеха напряжением до 1000 В
4.1 Распределение силовых приемников электроэнергии по узлам нагрузки сети
4.2 Расчет параметров питающей сети
5 Охрана труда
5.1 Электрическое освещение
5.2 Расчет заземления
5.3 Проверка отключающей способности зануления
Выводы
Список использованной литературы
Список сокращений
Введение
Непрерывное развитие промышленных предприятий предъявляет к системам энергоснабжения требования гибкости, то есть возможности обеспечения электрической энергией технологического процесса при увеличении производственных мощностей и изменении производственных условий с наименьшими потерями, таким образом, система электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, решение которой имеет множество вариантов.
Системой электроснабжения называют совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Для качественного решения комплексной задачи следует ответить на ряд вопросов, например, выбор напряжения для распределения электроэнергии в пределах предприятия, выбор основных элементов электроснабжения (ТР, КЛ и т.д.), компенсация реактивных мощностей нагрузок в распределительных сетях. Также не следует забывать об обеспечении надежного энергоснабжения приемников первой категории и соблюдении всех требований охраны труда, касающихся необходимого уровня освещения, защитного заземления и зануления.
Этим, а также некоторым другим вопросам посвящен курсовой проект на тему: «Проект электроснабжения гальванического цеха главного корпуса электротехнического завода».
В данном курсовом проекте объектом проектирования является гальванический цех главного корпуса электротехнического завода.
На территории гальванического цеха располагаются производственные и служебно-бытовые помещения. Высота производственных помещений 9,2м, высота служебно-бытовых помещений - 2,5м. Пол и каркас здания выполнены из армированного бетона. В производственных помещениях стены сплошные без оконных проемов, в служебно-бытовых помещениях есть оконные проемы.
Гальванический цех занимается нанесением гальванических покрытий на поверхность не металлических и металлических изделий методом гальваники для придания им твердости, износостойкости, антикоррозийных, антифрикционных, декоративных свойств. В цехе размещено оборудование: сушильные и охладительная камеры, при обесточивании камер нарушается весь технологический цикл, что приводит к технологическому браку и значительным экономическим убыткам, соответственно камеры и их загрузочные устройства относятся к приемникам первой категории. Насосы, хромированные ванны и установка для приготовления щелочного раствора относятся к приемникам первой категории, потому что обесточивание этого оборудования может нарушить циркуляцию щелочного раствора в производственном цикле, что в свою очередь может привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования. Сантехнические вентиляторы относятся к приемникам первой категории, в связи с тем что в цехе агрессивная среда и для обеспечения безопасных условий труда необходима бесперебойная работа вентиляции. Настольно-сверлильный станок и пресс имеют третью категорию, так как относятся к ремонтному оборудованию. Электрические тали, сушильные шкафы, копировальная рама, установка для обезжиривания, передвижной фильтр-пресс относятся к приемникам второй категории, так как допускают перерыв в работе на время необходимое для включения резервного питания оперативным персоналом. Установленная мощность оборудования в цехе от 0,6 КВТ до 59,5 КВТ.
В цехе находится оборудование первой и второй категорий по бесперебойности питания, а в механической мастерской размещено оборудование третей категории.
Гальванический цех работает в две смены: первая смена загружена на номинальную мощность; вторая смена загружена на 78% от номинальной мощности, в это время к сети не подключены одна сушильная камера с электрическим обогревом t=120?C (№1.1) и одна сушильная камера с электрическим обогревом t=200?C (№3.1) их загрузочные устройства (№19.1, 21.1). В цехе работает меньше 50 человек.
Источником питания для гальванического цеха является РП завода напряжением 6 КВ.
В гальваническом цехе помимо производственных помещений имеются также электропомещение, кладовая деталей, кладовая химикатов, помещение фотохимии, механическая мастерская.
2. Расчет электрических нагрузок объекта
2.1 Расчет электрической нагрузки силового оборудования
Таблица 2.1- Данные для расчета электрических нагрузок методом упорядоченных диаграмм.
Номер ПЭ на плане Наименование Установленная мощность Р, КВТ Ки.а Средневзвешенный cos ? Участие в смене График нагрузки Категория по безпере-бойности ПВ, %
1 2 3
1.1 Камера сушил. с эл-обогревом t = 120 °С 56,2 0,6 0,85 - - А 3 100
1.2 Камера сушил. с эл-обогревом t = 120 °С 56,2 0,6 0,85 - А 3 100
1.3 Камера сушил. с эл-обогревом t = 120 °С 56,2 0,6 0,85 - А 3 100
1.4 Камера сушил. с эл-обогревом t = 120 °С 56,2 0,6 0,85 - А 3 100
2 Камера охладительная 11 0,5 0,7 - Б 2 100
3.1 Камера сушил. с эл-обогревом t = 200 °С 59,5 0,6 0,85 - - А 3 100
3.2 Камера сушил. с эл-обогревом t = 200 °С 59,5 0,6 0,85 - А 3 100
3.3 Камера сушил. с эл-обогревом t = 200 °С 59,5 0,6 0,85 - А 3 100
4 Распыл. камера с экр. гидрофильтром и насос 10 0,65 0,8 - А 2 100
9.1 Установка для обезжиривания 3 0,65 0,65 - А 3 100
9.2 Установка для обезжиривания 3 0,65 0,65 - А 3 100
10.1 Ванна хромир. с вент. отсосом и эл/обогр 10 0,6 0,7 - А 3 100
10.2 Ванна хромир. с вент. отсосом и эл/обогр 10 0,6 0,7 - А 3 100
11 Насос 4,5 0,65 0,8 - А 2 100
12 Установка приготовления щел. раствора 1,7 0,34 0,7 - Б 2 65
13 Настольно-свердлильный станок 0,6 0,12 0,6 - Б 3 25
14 Пресс 2 0,25 0,65 - Б 3 25
15.1 Шкаф сушильный 2 0,5 0,9 - Б 3 100
15.2 Шкаф сушильный 8 0,5 0,9 - Б 3 100
16 Копировальная рама с центрифугой 2,7 0,45 0,7 - Б 3 100
17.1 Сантехнический вентилятор 7 0,65 0,8 - А 1 100
17.2 Сантехнический вентилятор 7 0,65 0,8 Выведен в резерв А 1 100
17.3 Сантехнический вентилятор 7 0,65 0,8 - А 1 100
18.1 Таль электрическая 0,75 0,15 0,45 - Б 3 25
18.2 Таль электрическая 0,75 0,15 0,45 - Б 3 25
18.3 Таль электрическая 0,75 0,15 0,45 - Б 3 25
19.1 Загрузочное устройство 0,6 0,15 0,45 - - Б 3 25
19.2 Загрузочное устройство 0,6 0,15 0,45 - Б 3 25
19.3 Загрузочное устройство 0,6 0,15 0,45 - Б 3 25
19.4 Загрузочное устройство 0,6 0,15 0,45 - Б 3 25
20 Загрузочное устройство 0,6 0,15 0,45 - Б 3 25
21.1 Загрузочное устройство 0,6 0,15 0,45 - - Б 3 25
21.2 Загрузочное устройство 0,6 0,15 0,45 - Б 3 25
21.3 Загрузочное устройство 0,6 0,15 0,45 - Б 3 25
22 Кран подвесной 1,7 0,15 0,45 - Б 3 25
В целях обеспечения безопасности персонала сантехнический вентилятор №17.2 выведен в резерв. Это оборудование не будем учитывать при расчете нагрузки по допустимому нагреву. Электрические тали (№18) и загрузочные устройства (№19, 21) подключаются к однофазной сети, поскольку они имеют незначительную номинальную мощность.
Все необходимые данные об оборудовании гальванического цеха сведены в таблицу 2.1. Расчет электрических нагрузок от силового оборудования гальванического цеха выполним методом упорядоченных диаграмм. Выбор именно этого метода расчета связан обусловлен тем, что полученные результаты наиболее приближены к реальным значениям. Суть метода состоит в следующем: расчет нагрузки осуществляется для каждого узла сети, расчет идет снизу вверх, от приемников с пренебрежением потерь.
Рассчитаем значение Рср всех ПЭ, отнесенных к группе А: Результаты расчета электрических нагрузок для 2 смен сведены в таблицу 2.2. электрическийй нагрузка трансформатор зануление
Таблица 2.2 - Данные рассчитанные для двух смен.
Номер смены ,КВТ ,КВАР ,КВА ,А I 311,12 212,17 376,58 543,55