Боровичский техникум строительной индустрии и экономики
Специальность: 080209 «Монтаж, наладка и эксплуатации электрооборудования промышленных и гражданских зданий»
ЭСН и ЭО участка механосборочного цеха
Пояснительная записка
КП ЭС 20.00.00.00 ПЗ.
Руководитель проекта. Выполнил
Маркушева О.Н. студент гр. Э-31
Макеев А. П.
2018г.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
4 |
КП ЭС.20 00.00.00 ПЗ. |
Раз раб.. |
Макеев А. П. |
Провер. |
МаркушеваО.Н. |
Н. Контр. |
. |
Утверд. |
. |
ЭСН и ЭО механического цеха серийного производства |
Лит. |
Листов |
30 |
БТСИиЭ |
Содержание:
Введение…………………………………………………………………..............3
1. Общая часть………………………………………………………………….4-6
|
|
1.1. Исходные данные……………………………………………………............4
1.2. Характеристика потребителей электроэнергии……………………...........5
1.3. Выбор схемы и конструктивное исполнение силовой сети цеха…...........6
2. Расчётная часть
2.1. Расчёт электрических нагрузок……………………………………………7
2.2. Расчёт мощности, выбор типа и определение места установки компенсирующего устройства…………………………………………............10
2.3. Выбор электрооборудования силовой части цеха……………….......11
2.4.Определение числа и мощности трансформаторов, выбор типа цеховой ТП…………………………………………………………………………………20
2.5. Определение сечения и выбор марки питающего кабеля ВН…………....21
2.6. Расчёт токов КЗ………………………………………………………...........22
2.7. Выбор электрооборудования ТП и питающей ячейки РП с проверкой на устойчивость к токам КЗ……………………………………………………......25
2.8. Расчёт заземляющего устройства……………………………………….…28
2.9.Список использованной литературы……………………………………….30
Введение
Наш век, век прогресса. Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится 60% всей вырабатываемой в стране электроэнергии.
С помощью электроэнергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещаются помещения, улицы, осуществляется автоматическое управление производственными процессами и др. Сейчас существуют технологии (электрофизические и электрохимические способы обработки металлов и изделий), где электроэнергия является единственным энергоносителем. Потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличивается за счет все большего использования работизированных и автоматизированных производств. Робототехника используется все чаще на тех участках промышленного производства, которые представляют опасность для здоровья людей, а также на вспомогательных и подъемно-транспортных работах.
|
|
Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемирного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой и др., энергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов.
Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, возрастающие требования к экономности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройствуправления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высоко квалифицированных специалистов и поэтому, наше правительство поставило перед собой задачу о необходимости повышения образования в стране.
№ на плане | Наименование ЭО | Рэп кВт | ПВ% |
1…3 | Наждачные станки | 2,2 | - |
4…6 | Карусельно-фрезерные станки | 10 | - |
7,8 | Вертикально-протяжные станки | 14 | - |
9…11 | Токарные полуавтоматы | 20,5 | - |
12…14 | Продольно-фрезерные станки | 25 | - |
15,23 | Горизонтально-расточные станки | 17,5 | - |
16,17 | Вертикально-сверлильные станки | 7,5 | - |
18,19 | Агрегатные горизонтально-сверлильные станки | 17 | - |
20,21 | Агрегатные вертикально-сверлильные станки | 13 | - |
22,29 | Шлифовально-обдирочные станки | 4 | - |
24,25 | Вентиляторы | 4,5 | - |
26,27 | Круглошлифовальные станки | 5 | - |
28 | Закалочная установка | 16 | - |
30,31 | Клепальная машина | 5 | - |
Таблица исходных данных.
1.2 Ведомость и характеристика производства и потребителей ЭЭ.
Участок механосборочного цеха (УМЦ) предназначен для выпуска передней оси и заднего моста грузовых автомобилей.
Цех является составной частью производства машиностроительного завода.
УМЦ предусматривает производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения.
УМЦ получает электроснабжение (ЭСН) от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП), расположенной на расстояние 1,5 км от подстанции глубокого ввода (ПГВ) завода. Подводимое напряжение – 6 кВ.
ПГВ подключена к энергосистеме (ЭНС), расположенной на расстоянии 8 км.
Потребители ЭЭ относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН.
Количество рабочих смен – 2.
Грунт в районе цеха – глина с температурой +5 градусов. Каркас здания сооружен из блоков-секция длинной 6 и 8 м каждый.
Размер участка АхВхН=50х30х9 м.
Все помещения, кроме стоаночного отделения, двух этажные высотой 4,2м.
Перечень ЭО участка механосборочного цеха дан в таблиц.
Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.
Расположение основного ЭО показано на плане.
Выбор схемы и конструктивное исполнение силовой сети цеха
В данном цехе электроприёмники расположены равномерно по его площади, но на отдельных участках расположение ЭП носит сосредоточенный характер. Поэтому в данном цехе будет целесообразно выполнить силовую сеть по смешанной схеме, которая представляет собой совокупность магистральной и радиальной схем. Основная часть ЭП получают питание от шинопровода. Распределительный пункт питается посредством кабелей, от распределительногошинопровода. От распределительного пункта электроприёмники питаются по радиальной схеме с помощью отдельных кабельных линий, расположенных в заливке пола. Использованы проводамарки ПВ4, проложенных в стальной трубе, которая защищает их от вредных механических воздействий. Данная схема обладает достаточной надежностью, гибкостью и эстетичностью. Смешанные схемы используются наиболее часто для электроснабжения цеховых сетей.
|
|
2.1. Определение расчётных силовых нагрузок по узлам питания (методом коэффициента спроса):
1.В первую графу таблицы записываем наименование ЭП, номер РП или шинопровода. Выбираем по плану РП1.
2.Количество ЭП (n =2).
3.Общая мощность ЭП
Рн.о. = 4,5 кВт.
4.Ки определяется по таблице (2.1) Ки = 0,6
5. cosj выписывается из т.2.1, по таблице Брадиса определяется tgj
cosj = 0,8; tgj = 0,72
6.Ки × Рн.о. Умножение 4 графы на 5
Ки × Рн.о. = 0,6 × 9 = 5,4кВт.
7. Умножение 7 графы на 6
Ки × Рн.о.× tgj = 0,6 × 9 × 0,72 = 3,8 кВт.
8. nРн² Умножение 2 графы на 3 в квадрате
nРн² =2 × 4,5² = 40,5кВт.
9. Определение эффективного числа электроприёмников
nэ = (∑ Рн)2 / ∑ nРн
Деление суммы мощностей всех ЭП силового пункта на сумму 9 графы:
nэ = (∑ Рн)2 / ∑ nРн= 92/ 40,5=2
10.Расчетный коэффициент Кр определяется по таблице (1)
Кр=1,33
11.Активная мощность;
Рр = Кр × Ки × Рн.о.= 1,33× 5,4 = 7,1 кВт.
Умножаем 7 графу на 11.
12.Реактивная мощность;
Если nэ≤10,то 8 столбик умножаем на 1,1,а если nэ≥10,то переписываем 8 столбик
Qр= 1,1 × 3,8 = 4,18квар.
13.Полная мощность;
Sр = √ Qр + Рр Корень суммы квадратов 12 и 13 графы
Sр = √ 7,1+4,18= 3,35кВ×А.
15.Расчетный ток;
Iр = Sр / √3 × Uн 14 графу делить на корень из 3 и
напряжение номинальное Uн = 380В (Iр = 3,35×/ 1,73 × 0,38 = 5,09А
Расчет силовых нагрузок по остальным узлам питания аналогичен, результаты расчета сведены в таблицу 1.2.
Таблица 1,2 | |||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |||
шин 1 | |||||||||||||||||
1-3 | 1 | 6,6 | 6,6 | 0,12 | 0,5/1,73 | 0,79 | 1,37 | 43,56 | |||||||||
4-6 | 3 | 10 | 30 | 0,12 | 0,5/1,73 | 3,6 | 6,2 | 300 | |||||||||
7,8 | 2 | 14 | 28 | 0.17 | 0.65/1,15 | 4,76 | 5,4 | 392 | |||||||||
9-11 | 3 | 20,5 | 61,5 | 0,17 | 0,65/1,15 | 10,4 | 11,9 | 1260,7 | |||||||||
12-14 | 3 | 25 | 75 | 0,17 | 0,65/1,15 | 12,7 | 14,6 | 1875 | |||||||||
15,23 | 2 | 17,5 | 35 | 0,17 | 0,65/1,15 | 5,9 | 6,7 | 612,5 | |||||||||
итог | 14 | - | 236 | 0,15 | 0,5/1,73
| 38,15 | 46,17 | 4483 | 12 | 1,56 | 59,5 | 46,17 | 75,3 | 115,8 | |||
шин 2 | |||||||||||||||||
16,17 | 2 | 7,5 | 15 | 0,2 | 0,6/1,32 | 3 | 3,96 | 112,5 | |||||||||
18,19 | 2 | 17 | 34 | 0,2 | 0,6/1,32 | 6,8 | 8,9 | 578 | |||||||||
20,21 | 2 | 13 | 26 | 0,2 | 0,6/1,32 | 5,2 | 6,8 | 338 | |||||||||
22,29 | 2 | 4 | 8 | 0,17 | 0,65/1,32 | 1,36 | 1,7 | 32 | |||||||||
26,27 | 2 | 5 | 10 | 0,17 | 0,62/1,32 | 1,7 | 2,2 | 50 | |||||||||
28 | 1 | 16 | 16 | 0,2 | 0,65/1,32 | 3,2 | 4,2 | 256 | |||||||||
30,31 | 2 | 5 | 10 | 0,2 | 0,65/1,32 | 2 | 2,6 | 50 | |||||||||
итог | 15 | - | 128 | 0,2 | 0,64/1,19 | 28,6 | 34,1 | 1457 | 11,2 | 1,61 | 46 | 11,2 | 47,3 | 72,7 | |||
рп1 | |||||||||||||||||
24,25 | 2 | 4,5 | 9 | 0,6 | 0,8/0,72 | 5,4 | 3,8 | 40,5 | |||||||||
итого | 2 | - | 9 | 0,6 | 0,8/0,72 | 5,4 | 3,8 | 40,5 | 2 | 1,33 | 7,1 | 4,18 | 3,35 | 5,09 | |||
Осв | 400 | 0,5 | 0,75/0,86 | 200 | 172 | 200 | 172 | |||||||
Доп | 9,3 | 0,9 | 0,95/0,38 | 8,37 | 2,6 | 8,37 | 2,6 | |||||||
Итог без Ку | 773,3 | 0,74/0,9 | 275,12 | 254,87 | 313,87 | 231,97 | ||||||||
Ку | УКЛ(П)-0.38-150 | -150 | -150 | |||||||||||
Итог ку | 773,3 | 0,93/0,38 | 275,12 | 104,8 | 313,87 | 81,97 | 324,3 | 498,9 |
2.2 Расчёт мощности, выбор типа и определение места установки КУ.
Расчёт и выбор КУ производится на основании задания энергосистемы и в соответствии с «Руководящими указаниями по компенсации». Потребная мощность КУ выбирается с учётом наибольшей входной реактивной мощности, которая может быть передана из сетей энергосистемы. Должно соблюдаться следующее условие:
Qку=Рср(tgф1-tgф2);
где: tgф1-соответствует расчётной величине коэффициента реактивной мощности, равен 0,66.
tgф2- соответствует нормированной величине коэффициента реактивной мощности и равен 0,3-дополнительные данные.
Рср=Рст*α; α-коэффициент сменности по энергоиспользованию, нормируется в промежутке 0,75-0,9.Принимаем α =0,9.
Qку=Рср*α (tgф1-tgф2)=275,12×0,9(0,7-0,3)=99,04квар
Выбираем стандартный блок компенсатора реактивной мощности, ближайший по компенсируемой мощности УКЛ(П)-0,38-150
2.3 Выбор электрооборудования силовой сети цеха.