Электроснабжение завода продольно-строгальных станков - дипломная работа

Федеральное агентство по образованию

(Рособразование)

Архангельский государственный технический университет

Промышленной энергетики, курс 5, группа 5

Электроснабжение промышленных предприятий

Кузнецов Валентин Никалаевич

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Электроснабжение завода продольно-строгальных станков

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

1614.08.ДП.029.00ПЗ

Руководитель проекта

Соловьев И.И.

Консультанты

Волков В.М

Мокеев А.В.

Маркин Н.И.

Соловьев И.И.

Нормоконтроль

И.И. Соловьев

Рецензент

Зав. кафедрой

В.М. Волков

Декан факультета

В.П. Емельянов

Постановление Государственной аттестационной комиссии от

1. Признать, что студент

(и.,о., фамилия)

выполнил и защитил дипломный проект с оценкой

2.Присвоить квалификацию

(и.,о., фамилия)

Председатель ГАК

Секретарь ГАК

Архангельск

2008

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Архангельский государственный технический университет

Кафедра электроснабжения предприятий

Задание

на дипломное проектирование

по дисциплине “ Электроснабжение промышленных предприятий ”

студенту 5 курса 5 группы

Кузнецову Валентину Николаевичу

Тему “ Электроснабжение завода продольно-строгальных станков ”

Исходные данные для проектирования:

Электроснабжение завода продольно-строгальных станков.

Питание осуществляется от подстанции неограниченной мощностью, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью по 100 МВА, напряжением 230/115/37 кВ. Трансформаторы работают раздельно.Мощность короткого замыкания на стороне 230 кВ 1800 МВА.

Расстояние от подстанции до завода 16 км.

Стоимость электроэнергии 1.8 коп за 1

Режим работы предприятия: в две смены.

Рис. 1. -Генплан завода продольно-строгальных станков.

Таблица 1.Сведения об электрических нагрузках завода продольно-строгальных станков.

Таблица 2. Сведения об электрических нагрузках цеха обработки цветных металлов.

Сроки проектирования с 15.03.2008 по 13.06.2008.

Руководитель проекта ________ Соловьев И.И. «_____»___________2008

Реферат

Курсовой проект состоит из 53 страниц. В пояснительной записке присутствует 10 рисунков, 33 таблицы. При написании курсового проекта использовалось 7 литературных источников. Курсовой проект так же включает в себя графическую часть.

Цель работы – практическое применение и закрепление знаний, полученных по курсу «Электроснабжение промышленных предприятий»; подготовка к выполнению дипломного проекта на завершающем этапе обучения в университете. В ходе курсового проектирования были рассмотрены особенности процесса завода электротехнических конструкций; определены электрические нагрузки по цехам и предприятию в целом; произведен выбор внешней и внутренней схем электроснабжения завода, а также основного и вспомогательного оборудования.

Ключевые слова, встречающиеся в курсовом проекте:

Главная понизительная подстанция предприятия (ГПП) – подстанция предприятия, предназначенная для понижения напряжения получаемого из системы до напряжения внутризаводской сети предприятия.

Цеховая подстанция (ЦП) – подстанция, устанавливаемая обычно в или рядом с цехом , предназначенная для питания этого цеха, путем понижения напряжения внутризаводской сети до напряжения потребителей цеха.

Распределительное устройство (РУ) - электроустановка, предназначенная для приема и распределения электроэнергии, содержит электрические аппараты, шины и вспомогательные устройства.

Внутризаводская сеть – система электроснабжения предприятия, передающая электроэнергию от ГПП к ЦП или РУ цехов питающимся на напряжении внутризаводской сети

Компенсация реактивной мощности – комплекс мероприятий направленных на уменьшение потребления реактивной мощности из системы.

Оглавление

Введение

1. Определение центра электрических нагрузок

2. Расчет нагрузок комбината

3.Построение картограммы нагрузок комбината

4. Выбор номинального напряжения линии электропередач, сечения и марки проводов

5. Выбор мощности трансформаторов ГПП и места их установки

6. Выбор схемы внутреннего электроснабжения

7. Расчет токов короткого замыкания в системе электроснабжения комбината

8. Выбор электрических аппаратов

9. Выбор защит и их согласование, схем автоматики, сигнализации и учета

10. Выбор компенсирующих устройств

Список использованных источников

Введение

От надежного и бесперебойного электроснабжения зависит работа промышленного предприятия. Для эффективного функционирования предприятия схема электроснабжения должна обеспечивать необходимую надежность и безопасность эксплуатации.

В данном курсовом проекте разрабатывается схема электроснабжения комбината цветной металлургии.

Потребителями электроэнергии комбината являются заводоуправление и производственные цеха, среди которых есть приемники I, II и III категорий по степени надежности электроснабжения. Требуемый уровень надежности и безопасности при разработке схемы электроснабжения и выборе оборудования можно обеспечить лишь строгим соблюдением норм, изложенных в ПУЭ, СНиПах и ГОСТах, а также применением средств релейной защиты и автоматики.

Немаловажную роль играет стоимость системы электроснабжения предприятия, поэтому при проектировании необходимо разработать несколько вариантов схем электроснабжения и на основании технико-экономического расчета выбрать наилучший.

Цены на электрооборудование в данном курсовом проекте были приняты по состоянию на 1989 г., так как в настоящее время поиск такой информации затруднителен. Тем не менее, применительно к нашим дням можно считать, что цены 1989 г. выросли примерно в 40 раз и, руководствуясь этим, можно приближенно оценить стоимость принятых в проекте решений.

1. Определение центра электрических нагрузок цеха обработки цветных металлов

Для определения места установки цеховой подстанции или распределительного шкафа определим центр электрических нагрузок цеха обработки цветных металлов, который определяется следующим образом:

где – средняя нагрузка i-го приемника.

- координаты i-го приемника.

Сведем результаты вычисление ЦЭН в таблицу 2.

Таблица 4. Расчет ЦЭН цеха обработки цветных металлов.

Координаты центра электрических нагрузок цеха:

На рисунке 2 показано расположение центра электрических нагрузок на генплане цеха обработки цветных металлов.

Рисунок 2-Генплан цеха обработки цветных металлов с указанием ЦЭН.

2. Расчет нагрузок цеха обработки цветных металлов

Для расчёта силовой расчётной нагрузки цеха обработки цветных металлов представим два варианта электроснабжения цеха на рис.2 и на рис.3. Определение нагрузок производится по методике, изложенной в [1].

Исходные данные для определения расчётной нагрузки цеха обработки цветных металлов представлены в табл. 3.

Все расчеты по каждому из вариантов №1 и №2 электроснабжения цеха обработки цветных металлов, сведем соответственно в табл. 4 и табл.5.

Таблица 3. Исходные данные для определения расчётной нагрузки цеха обработки цветных металлов

При определении расчетных нагрузок цеха, используем метод упорядоченных диаграмм. Этот метод является основным при определение расчетных нагрузок систем электроснабжения. При выполнение расчётов распределяем электроприёмники на характерные группы и намечаем узлы питания. Расчёт проводим для всех узлов нагрузки и всего цеха в целом.

· Приводим все электроприёмники к относительной продолжительности включения ПВ=100% по формуле:

,где Р_пасп – паспортная мощность приёмника, кВт.

· Находим суммарную номинальную мощность группы электроприёмников Р_н :

, где р_н – номинальная активная мощность электроприёмника, кВт.

· Групповой коэффициент использования активной мощности К_и

, где к_и – индивидуальный коэффициент использования, определяется из литературы [1,Приложение 1].

· Эффективное число электроприёмников n _э

Эффективным числом электроприёмников - называют такое число одинаковых по мощности и по режиму работы электроприемников, которое даёт туже величину расчётного максимума, что и группа различных по мощности и режиму работы электроприёмников

· Средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приёмника

, кВт.

· Средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приёмника

, кВАр.

-где tg (ц) – тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением, определяемый по коэффициенту мощности cos (ц) из литературы [1,Приложение 1].

· Средняя активная нагрузка группы электроприёмников за наиболее загруженную смену

· Средняя реактивная нагрузка группы электроприёмников за наиболее загруженную смену

· Расчётная активная нагрузка группы электроприёмников Р_р

,где К_м – групповой коэффициент максимума , определяемый с учетом n _э и К_и из литературы [1,Табл. 3].

· Расчётная реактивная нагрузка группы электроприёмников Q _р

,где К_м ^I – коэффициент максимума реактивной нагрузки, определяемый по n _э и К_и из литературы [1,Табл. 4].

· Полная расчётная мощность группы электроприёмников S _р

· Расчётный ток группы электроприёмников I _р

· Нагрузка электрического освещения.

P_po =8∙864∙0,9=6.2 ,кВт.

Q_po =6.2∙0,48=3 ,кВар.

,где P₀ – нагрузка производственной площади, P₀ =8 Вт/м²

К_со – коэффициент спроса на осветительную установку

К_со =0,9

F – площадь цеха, м²

F = d ∙ h , м²

,где d – длина цеха, d =36 м.

h – ширина цеха, h =24 м.

F =24∙36=864, м² .

cosц =0.9,

tg ц = tg ( arccos ц) =0,48

· - Полная расчетная нагрузка по цеху предприятия.

Таблица. 4.Расчет электрических нагрузок цеха обработки цветных металлов (Вариант №1).

Таблица. 5.Расчет электрических нагрузок цеха обработки цветных металлов (Вариант №2)

Рис. 2 – вариант №1 электроснабжения цеха обработки цветных металлов.

Рис. 3 – вариант №2 электроснабжения цеха обработки цветных металлов.

3. Выбор схемы питающих и распределительных сетей цеха

Питание цеха будет производиться от распределительного устройства напряжением 0,4кВ подключенного от цеховой подстанции соседнего цеха.

Питающую и распределительную сеть выполняем кабелем АВВГ и проводом марки АПВ. Для кабелей и проводов предусматриваем скрытую прокладку в металлических трубах в полу и в кабельных каналах.

Произведем выбор кабелей и проводов из литературы [], а также распределительных панелей из литературы [] для обоих вариантов электроснабжения цеха обработки цветных металлов. Для выбора схемы электроснабжения произведем технико-экономический расчет.

Выбор кабелей и проводов производится по допустимой токовой нагрузке,т.е. по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах,производиться по условию:

где I _расч – расчетный ток для проверки кабелей по нагреву;

I _{длит.доп .} –длительно- допустимый ток, А:

k_t – коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды ( нормальная температура кабелей, проложенных в земле, равна 15⁰ С );

k_n – коэффициент, учитывающий количество проложенных кабелей в траншее, определяется из литературы [];

k _пер – коэффициент систематической перегрузки, зависящий от длительности перегрузки и способа прокладки ( в воздухе или в земле ), определяется из литературы [].

Также производится проверка на потере напряжения, потеря напряжения не должна превышать 5%.

Результаты выбора кабелей проводов приведены в табл. 5 и табл. 6.

Результаты выбора распределительных панелей приведены в табл. 7 и табл. 8.

Таблица. 5.Выбор кабелей и проводов цеха обработки цветных металлов (Вариант №1)

Таблица. 5.Выбор кабелей и проводов цеха обработки цветных металлов (Вариант №2)

Таблица. 7.Выбор распределительных панелей (Вариант №1)