Реферат: Электроснабжение промышленного предприятия

МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИКАЗАХСТАН

Северо-Казахстанскийгосударственный университет им. М. Козыбаева

Факультет энергетикии машиностроения

Кафедраэнергетики и приборостроения

КУРСОВАЯРАБОТА

«Электроснабжениепромышленного предприятия

ИП ШавринВ.Ю. «Завод нестандартного оборудования» „

Дисциплина:“Электроснабжение промышленных предприятий»

Э1ЭП. 050718.007 КР

АВТОР КовецкаяГ.В.______________ “___”_______2009 г.

РУКОВОДИТЕЛЬ ст.преподаватель __________ “___”_______2009 г.

Кашевкин А.А.

Петропавловск, 2009

Содержание

1 Введение

2 Общиесведения о предприятии

2.1 Краткаяхарактеристика предприятия и электроприемников

2.2Безопасность

3 Расчетно-конструкторскаячасть

3.1 Категориянадежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения

3.2 Расчет электрических нагрузок и выбор трансформатора

3.3 Компенсация реактивной мощности

3.4 Расчет осветительной сети

3.5 Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения

3.6 Расчет токов короткого замыкания

3.7 Проверка элементов цеховой сети

4 Вопросы электробезопасности

4.1 Основные понятия и определения

4.2 Основные технические и организационные мероприятия побезопасному проведению работ в действующих электроустановках

4.3 Защитные средства

Заключение

Список литературы


1 Введение

Системы электроснабженияпромышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергиейпромышленных приемников электрической энергии. По мере развитияэлектропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленныхпредприятий. Развитие и усложнение структуры систем электроснабжениявозрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании сизменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкоевнедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии набазе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированныхинженеров. Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежитпромышленности, на долю которого приходится более 60% вырабатываемой в странеэнергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станкови механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управлениетехнологическими процессами и др. Существуют технологии, где электроэнергияявляется единственным энергоносителем. Энергетическая политика Казахстанапредусматривает дальнейшее развитие энергосберегающей программы. Экономияэнергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода наэнергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетическогооборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видовэнергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетическихресурсов. Предусматривается также замещение органического топлива другимиэнергоносителями, в первую очередь ядерной и гидравлической энергией. Кромепрямого энерго- и ресурсосбережения существует целый ряд актуальных задач,решение которых в конечном итоге приводит к тому же эффекту в самихпроизводственных установках, в производстве в целом. Сюда, в первую очередьотносится повышение надежности электроснабжения, так как внезапное, иногда дажевесьма кратковременное прекращение подачи электропитания может привести кбольшим убыткам в производстве. Но повышение надежности связано с увеличениемстоимости системы электроснабжения, поэтому важной задачей должно считатьсяопределение оптимальных показателей надежности, выбор оптимальной по надежностиструктуры системы электроснабжения.

Также важной задачейявляется обеспечение требуемого качества электроэнергии. Низкое качествоэлектроэнергии приводит помимо прочих нежелательных явлений к увеличению потерьэлектроэнергии как в электроприемниках, так и в сети. От надежного ибесперебойного электроснабжения зависит: работа промышленных предприятий любыхотраслей, полученная прибыль, зависящая от объемов выпуска продукции,соблюдения условий хранения скоропортящейся продукции, особенно актуально этозвучит для предприятий пищевой промышленности. Для эффективногофункционирования предприятия, схема электроснабжения должна обеспечиватьдолжный уровень надежности и безопасности. Развитие частногопредпринимательства предполагает использование новых подходов, в организациираспределения и учета электроэнергии. В частности это касается наличиянескольких предприятий на территории одной производственной зоны (участка),принадлежащих разным собственникам. Наличие разных технологических цепочек,плюс экономически оправданная система электроснабжения, учета электроэнергии,налагает определенные (специфические) требования к проектированию данныхпредприятий. В рассматриваемом проекте предполагается решить эти задачи. Сминимальными затратами, получить достаточно надежную систему электроснабженияпромышленного предприятия. Требуемый уровень надежности и безопасности схемыэлектроснабжения обеспечивается строгим соблюдением, при выборе оборудования и элементовзащиты, норм и правил изложенных в ПУЭ, CНиПах и ГОСТах.


2 Общие сведения опредприятии

2.1 Краткаяхарактеристика предприятия и электроприемников

Завод нестандартногооборудования предназначен для:

- единичного имелкосерийного производства;

- изготовлениянестандартного оборудования;

- механических иремонтных работ.

Вся территория заводаразделена на участки: станочный, ремонтно-механический, гильотинный, сварочный,прессовый, малярный. Также на заводе имеется литейный цех по производству изделийиз пластмассы. Завод нестандартного оборудования оснащен складом материалов искладом готовой продукции. В здании предусмотрены производственные,вспомогательные, служебные и бытовые помещения различного назначения.

Основное оборудованиеразмещено в станочном и ремонтно-механическом участках. Переченьэлектрооборудования приведен в таблице 1.

Завод нестандартногооборудования получает электроснабжение от трансформатора, расположенного в 50 м от здания. Трансформатор подключен к подстанции, расположенной в 1 км от трансформатора, напряжение 10 кВ.

Потребителиэлектроэнергии относятся к 3 категории надежности электроснабжения.

Количество рабочих смен –1.

Большинствоэлектрооборудования питается от трехфазной сети переменного тока напряжением380 В, частота 50 Гц. Исключением является точечная сварка, она запитана отдвух фаз, а также однофазные сварочные аппараты. По режиму работы можновыделить электроприемники длительного (станки) и повторно-кратковременного(сварочные аппараты, литейные машины) режимов.

Таблица 1 –Электрооборудование завода нестандартного оборудования

№ на плане Наименование ЭО Рэп, кВт Примечания 1 Пресс гидравлический 3 2 Пресс кривошипный 7,8 3 Сварочный трансформатор 6,3 ПВ=25% 4 Сварочный полуавтомат 10 ПВ=25% 5 Дисковая маятниковая пила 1,5 6 Камера малярная 5 7 Барабан галтовочный 1 8 Электроточило наждачное 1,5 9, 21 Станок наждачный 1,5 10 Точечная сварка 9,5 двухфазный ПВ=25% 11, 27 Сварочный аппарат 8

однофазный

ПВ=25%

12 Термопласт автомат 7 ПВ=60% 13 Пласт автомат вертикальный 5,5 ПВ=60% 14 Дробилка 3 15 Фуговальный станок 1,5 16 Вертикально-сверлильный станок 1,8 17, 18 Настольно-сверлильный станок 1 19, 20 Универсальный токарный станок 6 22 Фрезерный 5 23 Горизонтально-фрезерный станок 5 24 Вентилятор вытяжной 1 25 Вентилятор приточный 1 26 Гильотинные ножницы 15 28 Компрессорная установка 5

2.2 Безопасность

Данное предприятиеявляется пожаро- и взрывобезопасным, так как на территории завода отсутствуютсклады горюче-смазочных материалов, а используемые в малярке лакокрасочныематериалы приобретаются непосредственно перед покраской и используются в полномобъеме. Завод нестандартного оборудования является электробезопасным, так каквсе электрооборудование заземлено и опасность поражения людей электротокомминимальна, то есть практически отсутствует. На заводе имеется специальноепротивопожарное оборудование:

- пожарный щит;

- ящик с песком;

- огнетушителипорошковые;

- противопожарнаясигнализация;

- план эвакуацииперсонала из помещения;

- настенные знакинаправления движения и выхода.


3Расчетно-конструкторская часть

3.1 Категория надежности электроснабженияи выбор схемы электроснабжения

Надежностьэлектроснабжения определяется числом независимых источников питания и схемойэлектроснабжения. По надежности электроснабжения в соответствии с требованиямиПУЭ электроприемники разделяют на три категории.

Рассматриваемый заводнестандартного оборудования относится к 3 категории надежности. Дляэлектроприемников 3 категории электроснабжение может быть от одного источникапитания при условии, что перерывы, необходимые для ремонта или заменыповрежденного элемента системы электроснабжения, не более 1 суток.

В данном случае питаниебудет осуществляться от одного трансформатора.

/>

Рисунок 1 – Схемаэлектроснабжения завода нестандартного оборудования


3.2 Расчет электрическихнагрузок и выбор трансформатора

Порядок расчета.

Расчет электрическихнагрузок проводится для определения величин затрат в системах электроснабженияпромышленных предприятий. Расчетная величина электрических нагрузок Рропределяет технические решения и указывает затраты на изготовление электротехническихизделий, на создание и развитие субъектов электроэнергетики, на построение ифункционирование объектов электрики.

Расчет нагрузки будетпроизведен по методу упорядоченных диаграмм. При наличии данных о числеэлектроприемников, их мощности, режимах работы его рекомендуют применять длярасчетов элементов системы электроснабжения 2УР, 3УР (завод нестандартногооборудования является 3УР), питающих силовую нагрузку до 1 кВ.

Порядок расчета:

1. Составляется переченьсиловых электроприемников с указанием их номинальной (установленной) мощности.

2. Определяется рабочаясмена с наибольшим потреблением электроэнергии и выделяются характерные сутки.

3. Описываютсяособенности технологического процесса, влияющие на электропотребление,выделяются электроприемники с высокой неравномерностью нагрузки (которыерассчитывают по максимуму эффективной нагрузки).

4. Исключаются израсчета: а) электроприемники малой мощности; б) резервные по условиям расчетаэлектрических нагрузок; в) Включаемые эпизодически.

5. Определяются группыэлектроприемников, имеющих одинаковый тип (режим) работы, и выделяются из нихподгруппы, имеющие одинаковую величину индивидуального коэффициентаиспользования.

6. Выделяютсяэлектроприемники одинакового режима работы, и определяется их средняя мощность:

/>, (1)

где /> - номинальная мощность отдельногоэлектроприемника.

7. Вычисляется средняяреактивная нагрузка:

/>, (2)

где tgφi –коэффициент реактивной мощности, соответствующий средневзвешенному коэффициентумощности cosφ, характерному для i-го электроприемника.

8. Находится групповойкоэффициент использования Ки активной мощности:

/>, (3)

где /> - установленнаямощность подгруппы.

9. Рассчитывается эффективноечисло электроприемников в группе из n электроприемников:

/>, (4)

где nэ – число однородныхпо режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает то жезначение расчетного максимума Pmax, что и группа электроприемников, различныхпо мощности и режиму работы. При числе электроприемников в группе четыре иболее допускается принимать nэ равным n (действительному числуэлектроприемников) при условии, что отношение номинальной мощности наибольшегоэлектроприемника к номинальной мощности меньшего меньше трех. При этом приопределении значения n допускается исключать мелкие электроприемники, суммарнаямощность которых не превышает 5% номинальной мощности всей группы.

10. По справочным даннымв зависимости от (3) и (4) и постоянной времени нагрева То принимается величинарасчетного коэффициента Кр.

11. Определяетсярасчетный максимум нагрузки:

/>. (5)

Значение расчетногокоэффициента активной мощности Кр для То=2,5ч – сетей напряжением до 1 кВ,питающих 3УР.

Результаты расчетовнагрузок по коэффициенту расчетной активной мощности сводят в таблицу.

Расчет электрическихнагрузок.

Исходные данные:категория электроснабжения – 3;

Суммарная площадь S = 389 м2;

Электроприемникиприведены в таблице 1, а их технические характеристики в таблице 2.

Так как некотороеоборудование (прессы, гильотинные ножницы) используются редко, следовательно,коэффициент использования очень мал, то при расчете нагрузок они учитываться небудут.

Электроснабжение завода нестандартного оборудования (рисунок 1) осуществляется от одноготрансформатора, выбраны распределительные устройства видов ШМА, РП и ЩО.

Нагрузки 3-фазного ПКРприводятся к длительному режиму:

ЭП №3. Сварочныйтрансформатор.

/>;

ЭП №4. Полуавтоматсварочный.

/>;

ЭП № 12. Термопластавтомат.

/>;

ЭП № 13. Пластавтомат вертикальный.

/>.

Нагрузки трехфазного ПКРприводятся к длительному режиму.

ЭП № 10. Точечная сварка.

/>.

Таблица 2 – Технические характеристикиэлектроприемников

№ЭП Наименование ЭП Рн, кВт n Kн cos φ tg φ трехфазный ДР 5 Дисковая маятниковая пила 1,5 1 0,12 0,85 0,62 6 Камера малярная 5 1 0,12 0,91 0,46 7 Барабан галтовочный 1 1 0,12 0,87 0,56 8 Электроточило наждачное 1,5 1 0,12 0,85 0,62 9, 21 Станок наждачный 1,5 2 0,12 0,85 0,62 14 Дробилка 3 1 0,12 0,88 0,54 15 Фуговальный станок 1,5 1 0,12 0,85 0,62 16 Станок вертикально-сверлильный 1,8 1 0,12 0,85 0,62 17, 18 Станок настольно-сверлильный 1 2 0,12 0,81 0,72 19, 20 Станок токарный универсальный 6 2 0,12 0,85 0,62 22 Станок фрезерный 5 1 0,12 0,85 0,62 23 Станок горизонтально-фрезерный 5 1 0,12 0,85 0,62 24 Вентилятор вытяжной 1 1 0,6 0,81 0,72 25 Вентилятор приточный 1 1 0,6 0,81 0,72 28 Компрессорная установка 5 1 0,7 0,85 0,62 трехфазный ПКР 3 Трансформатор сварочный, ПВ=25% 6,3 1 0,25 0,35 2,68 4 Полуавтомат сварочный, ПВ=25% 10 1 0,2 0,6 1,33 12 Термопласт автомат, ПВ=60% 7 1 0,3 0,86 0,59 13 Пластавтомат вертикальный, ПВ=60% 5,5 1 0,3 0,85 0,62 двухфазный ПКР 10 Точечная сварка, ПВ=25% 9,5 1 0,2 0,6 1,33 однофазный ПКР 11, 27 Сварочный аппарат, ПВ=25% 8 2 0,2 0,6 1,33 Осветительная установка Лампы накаливания 10Вт/м2 - - 1 - Дуговые газоразрядные лампы 25Вт/м2 0,85 0,95 0,33

Нагрузка однофазного ПКР,включенная на линейное напряжение, приводится к длительному режиму и к условнойтрехфазной мощности.

ЭП № 11, 27. Сварочныйаппарат.

/>

/>

/>

/>


/>

Рисунок 2 — Распределениеоднофазной нагрузки по фазам

/>; />.

/>,

тогда />.

/>

Рисунок 3 – Схема включенияоднофазных нагрузок на фазное напряжение

Определяется методомудельной мощности нагрузка ОУ:

/>.

Определим площадь,освещаемую лампами накаливания:

/>,

тогда />.

Определим площадь,освещаемую ДРЛ:

/>,

тогда />.

Расчет для РП1:

Колонки 1-7 заполняютсяиз таблицы 2;

/>.

Определяются />; результатзаносится в колонку 9;

/> результат заносится в колонку 10;

/> результат заносится в колонку 11.

Определяется />; результат заноситсяв колонку 12.

/>.

Определяется />; результатзаносится в колонку 13.

При nЭ<10, />=1,1:

/> результат заносится в колонку 15;

/> результат заносится в колонку 16;

/> результат заносится в колонку 17.

/>.

Расчет для РП2:

/>.

/>.

/>.

/>.

Расчет для РП3:

/>.

/>.

/>.

/>.

Расчет для ШМА:

Колонки 1-7 заполняютсяиз таблицы 2;

/>.

Определяются />; результатзаносится в колонку 9;

/> результат заносится в колонку 10;

/> результат заносится в колонку 11.

Определяется />; результат заноситсяв колонку 12.

/>.

Определяется />; результатзаносится в колонку 13.

При nЭ<10, />=1,1:

/> результат заносится в колонку 15;

/> результат заносится в колонку 16;

/> результат заносится в колонку 17.

/>.

Выбор трансформатора.

Определяем потери втрансформаторе:

/>;

/>;

/>.

Определяем расчетнуюмощность трансформатора с учетом потерь, но без компенсации реактивноймощности:

/>.

По справочнику выбираемТМ 63-10/0,4

/>; />; />; />; />;

/>; />; />.

/>.

еще рефераты
Еще работы по физике