Определение центра электрических нагрузок цеха. Расчёт системы электроснабжения цеха методом упорядоченных диаграмм. Определение параметров систем искусственного освещения цеха по методу светового потока. Схема электроснабжения цеха. Выбор трансформатора.
Аннотация к работе
В этом повинны предприятия, на которых не всегда соблюдаются правила устройств электроустановок, а также не применяются технические решения по уменьшению влияния электроприемников (полупроводниковые преобразователи, вентильные электроприводы, дуговые печи, и т.д.) на качество электроэнергии. Технически правильное решение при создании систем электроснабжения исключает появление недопустимых отклонений параметров электроэнергии (падение напряжения), неравномерное распределение токов по фазам, удорожание ремонтных, монтажных и эксплуатационных работ. Основной целью задания ставится закрепление полученных на протяжении всего курса обучения знаний, получение опыта проектирования системы электроснабжения конкретного предприятия и подготовка к выполнению дипломного проекта. Станочное отделение выполняет подготовительные операции (обдирку) изделий для дальнейшей обработки их на анодно-механических станках. ,-берем из справочника для шлифовальных станков - 0,5 ; tg? - 1,73 для анодно-механических станков - 0,65 ; tg?-1,17 для обдирочных станков - 0,6 ; tg? - 1,33 для крана мостового - 0,5 ; tg? - 1,73 для вентиляторов - 0,8 ; tg? - 0,75Для соблюдения нормативной освещенности (от 300 до 500лк) в механическом цехе тяжелого машиностроения требуется установить светильники марки ДРП-01-400 с лампой ДРЛ-400 в количестве 52 штук.
Введение
электрический освещение трансформатор
Системой электроснабжения называется комплекс устройств предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии.
Сложность вопросов проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий заключается в оптимальном, рациональном и эффективном решении этой проблемы. Именно комплексное решение данной задачи в совокупности с необходимыми требованиями и стандартами электроснабжения позволяют экономически и технически грамотно работать всему предприятию.
Нет необходимости говорить тяжелом финансовом состоянии промышленности, поэтому руководителям предприятий нужно решать данную проблему. Одними из самых прогрессивных мер в этом направлении являются мероприятия по сбережению энергоресурсов и, следовательно, уменьшению энергоемкости выпускаемой продукции, что приводит к снижению ее себестоимости и повышению конкурентоспособности. Оптимальное сочетание экономических и технических решений при проектировании систем электроснабжения совместно с внедрением энергосберегающих технологий есть наиболее существенная мера решения этой задачи.
Качество электроэнергии в нашей энергосистеме часто не удовлетворяет нормам установленным ГОСТ. В этом повинны предприятия, на которых не всегда соблюдаются правила устройств электроустановок, а также не применяются технические решения по уменьшению влияния электроприемников (полупроводниковые преобразователи, вентильные электроприводы, дуговые печи, и т.д.) на качество электроэнергии.
Технически правильное решение при создании систем электроснабжения исключает появление недопустимых отклонений параметров электроэнергии (падение напряжения), неравномерное распределение токов по фазам, удорожание ремонтных, монтажных и эксплуатационных работ. Все это влияет на производительность предприятия и качество продукции.
Проект электроснабжение предприятия должен учитывать возможность дальнейшего развития и укрупнения производства и связанного с этим увеличения потребляемой мощности.
Основной целью задания ставится закрепление полученных на протяжении всего курса обучения знаний, получение опыта проектирования системы электроснабжения конкретного предприятия и подготовка к выполнению дипломного проекта.
2. Определение центра электрических нагрузок цеха
Исходные данные
Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ
Механический цех тяжелого машиностроения (МЦТМ) предназначен для серийного производства изделий.
Он является крупным вспомогательным цехом завода машиностроения и выполняет заказы основных цехов. Станочное отделение выполняет подготовительные операции (обдирку) изделий для дальнейшей обработки их на анодно-механических станках.
Для этой цели установлено основное оборудование, обдирочные, шлифовальные, анодно-механические станки и др.
В цехе предусмотрены производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения.
МЦТМ получает ЭСН от ГПП или ПГВ завода.
Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1,2 км. Напряжение 6 и 10 КВ. На ГПП подается ЭСН от ЭНС, расстояние - 8 км. Количество рабочих смен - 2.
Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН, работают в нормальной окружающей среде. Грунт в районе цеха - песок с температурой 120 0С.
Каркас здания МЦТМ смонтирован из блоков-секций длиной 6 м каждый.
Размеры цеха А х В х Н = 48 х 30 х 9 м.
Вспомогательные, бытовые и служебные помещения двухэтажные высотой 4 м.
Перечень оборудования цеха дан в таблице 1.
Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.
Расположение основного оборудования показано на плане (рис.5)
,- берем из справочника для шлифовальных станков - 0,5 ; tg? - 1,73 для анодно-механических станков - 0,65 ; tg? -1,17 для обдирочных станков - 0,6 ; tg? - 1,33 для крана мостового - 0,5 ; tg? - 1,73 для вентиляторов - 0,8 ; tg? - 0,75
Делаем расчеты и заполняем таблицу 1.
2.3 Центры активной нагрузи Ра находим по формулам
Хц.а.н = ; Уц.а.н =
Хц.а.н =
= =
= = = 25,90 26
Уц.а.н =
= = 18,19 18,2
2.4 Центры реактивной нагрузки Qн ,находим по формулам
Хц.р.н = ; Уц.р.н =
Хц.р.н =34783,2/ 1768,1=19,7
Уц.р.н = 34261,2/1768,1=19,4
3. Расчет системы электроснабжения цеха методом упорядоченных диограмм
1. В таблицу №2 ,графу2, записываем наименование узла для которого проводится определение электрических нагрузок.
Последовательность- вначале записываются электроприемники длительного режима работы с переменным графиком работы, затем электроприемники с повторно-переменным режимом работы (кратковременный).
2. В графу 3 в числитель число рабочих, в знаменатель-число резервных (если нет-0)
3. В графу 4 по каждой группе записывают при одинаковой мощности ЭП группы- номинальная установленная мощность в КВТ. При ЭП разной мощности номинальная мощность наименьшего по мощности и через тире номинальная мощность наибольшего.
4. В графу 5 в виде дроби в числитель суммарная установленная мощность только рабочих ЭП данной группы, в знаменатель суммарная мощность резервных ЭП. Однофазные ЭП приведенные к продолжительности 100% учитываются как трехфазные.
5.Графа 6 заполняется по всему расчетному узлу. Если m- заведомо >3, эта величина не определяется, а записывается m>3.
6. Графы 7 и 8 для отдельных групп приемников выбираются из справочных материалов.
7.Графа 9 - средняя нагрузка за максимально загруженную смену
Рсм =Kn(гр.7)ХРН (гр5) КВТ
Мощность резервных ЭП не учитывается.
8.Графа 10 - средняя реактивная нагрузка.
Qcm= Pcm(гр9)х (гр8) КВАР
9.Для заполнения графы 7 и 8 по узлу необходимо подвести итоги по графам 5 ; 9; 10; Средневзвешенное значение.
Ku= tg =
10.Заполнение графы 11- число эквивалентных приемников.
Если m<3 то nэ=n
При m>3 nэ=
Если nэ>n ,то nэ=n
При числе отдельных ЭП в группе n>3 , но при nэ<4 расчетная нагрузка.
11.Графа 12 коэффициент максимума определяется с использованием специальной таблицы или графика как функция числа эквивалентных приемников и от средневзвешенного коэффициента использования. nэ и Ku
12.Графа 13 максимальная активная нагрузка от силовых ЭП узла.
Pm=Km (гр.12) х Рсм(гр.9) КВТ
13.Графа 14 максимальная реактивная нагрузка
При nэ?10 Qm=1,1 х Qcm
При nэ>10 Qm=Qcm
14.Для ЭП с практически постоянным режимом работы коэффициент максимума принимается =1
Pm=Km х Ku х Рн =Ku х Рн Qm=Qcm
15.Графа 15 максимальная полная нагрузка от силовых ЭП.
Sm= КВА
Sm= КВА
Подставляя значения, заполняем таблицу№2
4.Расчет систем искусственного освещения цеха по методу использования светового потока
Цель расчета- определить количество светильников, необходимых для освещения рабочих мест и расчет мощности осветительной установки.
Ф=
Emin-минимальная нормируемая освещенность в люксах.
K- коэффициент запаса.
S- освещаемая площадь в квадратных метрах.
Z- коэффициент минимальной освещенности.
N- число светильников. n- число ламп в светильнике. ?- коэффициент использования светового потока в долях единицы.
Р=N?n?P1
Р1-мощность одной лампы.
Основные этапы расчета: 1.Выбрать систему освещения.
2.Обосновать нормированную освещенность рабочих мест (3 разряда). От 300 до 500 люкс.
3.Выбрать источник света (лампа ДРЛ).
4.Выбрать тип светильника (ДРП-01).
5.Определить коэффициент запаса освещенности и коэффициент неравномерности освещения.
6.Оценить коэффициент отражения поверхностей в помещении.
Zn-потолок ; Zc- стен ; Zp-пола ;
7.Расчитать индекс помещения.
8.Найти коэффициент использования светового потока.
Для производственных помещений с незначительным пылевыделением коэффициент пылевыделения
Zn=50%
Zc=30%
Zp=10% i=A?B / h?(A B)
A и В- длинна и ширина;
h-высота установки светильника. h=H-hсв-hp=9-1,5-1=7,5м
При А=48м
В=30м h=7,5м i=48?30 /7,5?(48 30)=5,27
Коэффициент использования светового потока- сложная функция зависящая от типа светильника и индекса помещения i 0,5 1,0 3,0 5,0 ? 0,21 0,4 0,61 0,67 ?=0,67 =0,6
Ф=23000
Коэффициент запаса К- учитывает запыленность помещения и снижения светового потока лампы в процессе ее эксплуатации.
При запылении менее 1 мг/см 3 для люминисцентных ламп К=1,5
Коэффициент минимальной освещенности Z характеризует неравномерность освещения
Z=L/h
Z=1,15 -при расположении светильников в ряд для ламп ДРЛ
L=7,5?1,15=8,6 -расстояние между рядами светильников.
Для определения потребляемой электрической мощности с учетом электроосветительной установки: Sm=
Sm= 430КВТ
5.Выбор трансформатора
Число и мощность трансформаторов выбираются по: Графику нагрузки потребителя и подсчитанным величинам средней и максимальной мощности;
Технико-экономическим показателям отдельных намеченных вариантов числа и мощности трансформаторов с учетом капитальных затрат и эксплуатационных расходов;
Категории потребителей с учетом наличия у потребителей нагрузок 1-й категории, требующих надлежащего резервирования;
Экономически целесообразному режиму, под которым понимается режим, обеспечивающий минимум потерь мощности и электроэнергии в трансформаторе при работе по заданному графику нагрузки.
При удельной плотности и суммарной нагрузке наиболее экономично использовать трансформаторы 630 КВА
При 3-й категории надежности достаточно использование одного трансформатора.
6. Схема электроснабжения цеха
Вывод
1. Для соблюдения нормативной освещенности (от 300 до 500лк) в механическом цехе тяжелого машиностроения требуется установить светильники марки ДРП-01-400 с лампой ДРЛ-400 в количестве 52 штук.
2. Установить один трансформатор 6-10/0,4КВ мощностью 630КВА ,так как два по 250КВА не поместятся по габаритам(при 3 категории надежности иметь один трансформатор в резерве).
Список литературы
Б.Н. Неклепаев И.П. Крючков Электрическая часть станций и подстанций М: Энергоатомиздат, 1989 г.
Правила устройства электроустановок М: 1996 г.
Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Д.Г. Барыбина и др. М: Энергоатомиздат, 1990
Федоров А.А. Смирнв Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по ЭСПП М: Энергоатомиздат 1987 г.
Методические указания для выполнения курсового проекта по ЭСПП. Сост. С.Г. Диев А.Я. Киржбаум
Справочник по проектированию электрических сетей и систем /Под ред. С.С. Рокотяна, И.М. Шапиро М: Энергоатомиздат 1985 г.
В.К. Грунин, С.Г. Диев, В.В. Карпов, В.Ф. Небускин, В.К. Федоров, А.В. Щекочихин Расчет электрических нагрузок, выбор главных схем и оборудования промышленных предприятий, 2001 г.