Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Електропостачання мелано - зварювального цеху
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Нововолинський електромеханічний технікум
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2004
Тип роботи:
Курсовий проект
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Ново волинський електромеханічний технікум
„ „
2004 р
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
Тема : „ Електропостачання мелано - зварювального цеху “
КП.5.09.06.09.01.02.39.00 .000.ПЗ
Пояснювальна записка
Розробив : Гадун М.О.
Керівник : Борак І.С.
Нововолинськ
2004
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
КП.5.09.06.09.01.02.39.00 .000.ПЗ
1 – Е - 2002
Гадуна Миколи Олександровича
2005
Пояснювальна записка
1. Загальна частина
1.1 Розвиток енергетики України і її перспективи.
1.2 Коротка характеристика цеха і електроспоживачів цеха.
2. Розрахункова частина
2.1 Розрахунок електричних навантажень.
2.2 Визначення розрахункового навантаження із сітки зовнішнього
електропостачання цеху. Оцінка потужностей компенсуючих пристроїв.
2.3 Вибір раціональної напруги, січень і марки проводів живлячих ліній.
2.4 Вибір схеми внутрішнього електропостачання, січень і марки проводів розподільчих сіток цеху.
2.5 Визначення потужності компенсуючих пристроїв і їх розміщення.
2.6 Вибір кількості і потужності трансформаторів ЦТП.
2.7 Розрахунок струмів короткого замикання.
2.8 Вибір електрообладнання і струмоведучих частин ЦТП і електрообладнання розподільчих сіток.
2.9 Розрахунок заземляючих пристроїв ЦТП.
2.10 Вибір схеми релейного захисту.
3. Експлуатаційна частина
3.1 АПВ і АВР в схемі електропостачання цеха.
3.2 Техніка безпеки при обслуговуванні електричного обладнання і міроприємства по протипожежній охороні.
4. Графічна частина проекту
Лист 1. Генеральний план цеха з розміщенням електроспоживачів, ЦТП і розподільчими сітками.
Лист 2. Принципова однолінійна схема електропостачання цеха.
Керівник курсового проектування_____________________________________
Дата видачі завдання «___»______________2005_р.
Дата здачі курсового проекту «___»___________2005_р.
1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА
1.1 Розвиток енергетики України і її перспективи
Енергетика – це галузь господарства зв’язана з вивченням енергетичних ресурсів, виробленням, перетворенням і розподіленням енергії всіх видів.
Енергетика України забезпечує надійне ел.постачання народного господарства і потреби різноманітних споживачів теплової і ел.енергії. Ел.енергія широко використовується у всіх галузях народного господарства, особливо для ел.приводів різних механізмів.
Для забезпечення передачі ел.енергії в необхідній кількості і відповідної якості, служать системи ел.постачання промислових підприємств, що складається з сіток напругою 1000В і більше, а також трансформаторних, перетворювальних і розподільчих підстанцій. Передача, розпреділення і споживання виробленої ел.енергії на промислових підприємствах повинні проводитись з високою економічністю і надійністю. Будуть продовжуватись роботи по дальшому розвитку єдиної енергосистеми країни, підвищенню надійності і якості ел.постачання народного господарства, зниженню питомих втрат і собівартості ел.енергії.
Цей планомірний, пропорціональний, динамічний розвиток соц.економіки, забезпечується підвищенням ефективного суспільного виробництва за рахунок прискорення якості науково-технічного прогресу, покращення якості всієї роботи і продукції, росту продуктивності праці.
В якості головної задачі економіки на Україні висовується забезпечення дальшого розвитку, росту благоустрою людей на основі стійкого поступального розвитку народного господарства, прискорення науково-технічного прогресу і переводу економіки на інтенсивний шлях розвитку, більш раціональне використання виробничого потенціалу країни, економія всіх видів ресурсів і покращення якості всієї роботи.
В рішенні цих задач особливу роль належить дати ел.технічній промисловості, призваній забезпечити всі сфери народного господарства сучасним ел.обладнанням для прискорення темпів науково-технічного прогресу.
Необхідно підкреслити, що енергетика України розвивається на базі нових технічних досягнень в області проектування і будівництва ел.станцій і ліній ел.передач, а також прогресу вітчизняного машинобудування, ставшого надійною основою ел.енергетичного господарства країни.
1.2 Коротка характеристика цеху і електроспоживачів цеху
Ковале-штамповочний цех важкої промисловості являються одним з складових частин будьякого підприємства. В проектуємому цеху проводять різноманітні роботи по виготовленню, ковальній обробці та штампування різних деталей і виробів.
Споживачі цеху відносяться до приймачів ел.енергії I категорії, тому в цеху встановлена двотрансформаторна підстанція, що живить два магістральні (ШМА) шинопроводи, від яких отримують живлення 3 розпридільчих (ШРА), а від них, в свою чергу, живляться споживачі цеху.
Живлення ЦТП проходить по високовольтній кабельній лінії.
Ел.двигуни виробничих верстатів являються однією з основних груп приймачів ел.енергії проектує мого цеху. Напруга сітки, живлячої двигуни 380/220 В, частота 50 Гц.
Для підтримання в цеху благоприємного для вдихання повітря, встановлено сантехнічні вентилятори, що відносяться до силових загально промислових установок.
Для полегшення праці людям в цеху, працюють 6 мостових кранів призначених для переміщення вантажів по території цеху.
Освітлення в цеху виконане по системі комбінованого освітлення, яке застосовується у приміщеннях з робітниками I-IV розрядів.
2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1 Розрахунок електричних навантажень цеха
Розрахунок електричного навантаження цеха проводимо методом використання коефіцієнта максимума.
Розраховуємо навантаження
(2.1)
де, Рр- розрахункове навантаження, кВт;
Км- коефіцієнт максимума [1];
Рср- середньорозрахункова потужність, кВт
Знаходимо середньомаксимальні потужності
(2.2)
де, Кu- коефіцієнт використання [1];
Рн- потужність споживача, кВт
(2.3)
де, Qcp- середньорозрахункова потужність, кВар;
- коефіцієнт потужності
Для визначення Км необхідно попередньо провести розрахунок по визначенню ефективного числа споживачів Ne
(2.4)
де, Рн- потужність споживача, кВт;
ne- ефективне число споживачів, шт.
Реактивна розрахункова потужність залежить від ne
При ne 10 Qp=1.1Qcp (2.5)
При ne 10 Qp=Qcp (2.6)
де, Qcp- середньорозрахункова потужність,кВт
Всі розрахунки зводимо в таблицю 2.1
Назва і тип обладнання
Кількість, шт
Встановлена потужність
m
ne, шт
Ku
Kmax
Середня потужність
Розрахункова потужність
Одного Рн, кВт
Всіх Рн∑,
кВт
Pcp, кВт
Qcp, кВар
Pp, кВт
Qp, кВар
Токарно-гвинторізний 16З
10
15,12
151,2
0,14
21,2
36,6
Карусельний станок 1531М
10
33,28
332,8
0,16
42,5
49
Кругло шліфувальний 3А164
10
19,45
194,5
0,13
3,9
6,7
Молот пневматичний МБ412
5
10
50
0,2
20,3
26,9
Кран мостовий електричний 5т ПВ=25%
5
24,2
121
0,05
26
19,5
Ножиці Н474
6
7
42
0,14
3,6
6,2
Перетворювач зварювальний ПСО-500
6
28
168
0,2
10
11,7
Вертикально-фрезерувальний 6М12П
10
10,32
103,2
0,17
115
55,2
Вентилятор
4
10
40
0,6
48,45
23,26
Всього
66
1202,7
4,75
72,3
0,17
1,58
933,4
1241,37
1474,74
1365,51
Визначаємо площу цеху по формулі
Fц = (2.7)
де, Рmin- питома густина силового навантаження на 1м2 корисної площі приміщення. Рmin=400Вт/м2 [2]
Fц ==3007 ()
Знаходимо розміри цеху. Приймаємо двохпрольотний цех з шириною прольоту 18 м. Знаходимо довжину цеху
А = (2.8)
А = = 83,52( м)
Для освітлення цеху приймаємо лампи розжарення для яких cos , Кu=0,95 Знаходимо сумарну потужність встановлених в цеху освітлювальних електроспоживачів
(2.9)
де, Рпит.осв- питома густина освітлення на 1м2 корисної площі
Приймаємо Рпит.осв=15Вт/м2 [2]
За формулою (2.1) знаходимо розрахункові потужності освітлення
2.2 Визначення розрахункового навантаження із зовні електропостачання цеху. Оцінка потужності компенсуючи пристроїв
Визначаємо розрахункове навантаження мережі зовнішнього електропостачання. Знаходимо сумарну розрахункову потужність цеху
(2.11)
P p.ц. = 229,1+ 45,105 =274, 2( кВт)
(2.12)
Q р.ц. = 229,1 + 0 =229,1( кВа)
(2.13)
Визначаємо втрати потужності в трансформаторах та високовольтній лінії
(2.14)
(2.15)
(2.16)
Знаходимо розрахункові потужності цеху з врахуванням втрат і коефіцієнта різночасності максимумів навантаження
(2.17)
(2.18)
де,Кр.м- коефіцієнт різночасності максимумів навантаження
Визначаємо повну розрахункову потужність
(2.19)
Визначаємо реактивну потужність, яку енергосистема може видати виробництва режимі максимуму навантаження
(2.20)
Визначаємо сумарну потужність компенсуючих пристроїв
2.3 Вибір раціональної напруги, січення і марки проводів живлячих ліній
Оскільки основне технологічне обладнання цеху електричні приймачі проводи яких виконані на напругу 220 і 380В, а високовольтні сіткі виконуються напругою 10 кВт, а також враховуючи те, що на даний момент для електропостачання цехів промислових підприємств використовується наруга 10кВт то в кінцевому результаті для електропостачання цеху приймаємо напругу 10 кВт.
Максимальний розрахунковий струм лінії 10кВт, що відповідає максимальної розрахункової потужності.
(2.21)
де, - розрахунковий струм, А;
- номінальна напруга, кВ;
- кількість ліній
Приймаємо січення жили кабелю S =10мм2
(2.22)
де, jек – економічна густина струму
Перевіряємо вибране січення по допустимій втраті напруги
(2.23)
де, r0, x0 - активний і індуктивний опір кабеля, Ом/км;
tg - тангенс цеху;
l - віддаль від ГПП до цеху, км;
r0 = 0,31Ом/км;
х0 = 0,11Ом/км.
що менше допустимого . Вибране січення проходить по втраті напруги.
Перевіряємо вибране січення на термічну стійкість при трифазному струмі к3.
Мінімальне січення при цьому визначаємо по формули
Таким чином вибране січення кабеля S = 25мм² не задовольняє умови термічної стійкості при трифазному струмі к3.
Отже приймаємо кабель із січенням S = 95мм².
2.4 Вибір схеми внутрішнього електропостачання, січень і марки проводів розподільчих сіток цеху
Січення провода визначаємо по розрахунковому струму, що визначається за формулою
(2.28)
де, - потужність споживача, кВт;
- напруга споживача, В;
- коефіцієнт потужності;
- ККД споживача
- для АД = 0,82-0,83
Маючи значення розрахункового струму по [1] знаходимо допустиме струмове навантаження на провід, а також його січення, маючи ці значення для кожного електроспоживача по [4], приймаємо тип автомата. Обчислені і прийняті дані заносимо в таблицю 2.2
Таблиця 2.2 - Вибір січення і марки проводів розподільчих сіток цеху
Назва і тип споживача
Ір, А
Марка проводу
Ідоп, А
S, мм2
Тип автомат
Ін.р, А
Івідкл кА
Токарно-гвинторізний 163
96
АПВГ
75
10
А3710Б
63
36
Карусельний 1531М
94,9
АПВГ
125
25
А3710Б
100
75
Круглошліфувальний 3А164
60,1
АПВГ
75
10
А3710Б
63
36
Молот пневматичний МБ412
28,5
АПВГ
31
2,5
А3710Б
32
20
Кран мостовий електричний 5т ПВ=25%
89,7
АПВГ
90
16
А3710Б
100
75
Ножниці Н474
25,9
АПВГ
31
2,5
А3710Б
32
20
Перетворювач зварювальний
129,4
АПВГ
155
35
А3710Б
150
100
Вертикально фрезерувальний
29,4
АПВГ
31
2,5
А3710Б
32
20
Вентилятор
23,2
АПВГ
31
2,5
А3710Б
32
20
При виборі схеми внутрішнього електропостачання цеху враховуємо те, що у цеху встановлено 1 двохтрансформаторна підстанція. Тому приймаємо два магістральні шинопроводи, від яких живляться чотири розподільчих шинопровода, а від них в свою чергу отримують живлення споживачі цеху.
Розміщуємо вибране електрообладнання по території цеху, звівши в таблицю 2.3 групи електроспоживачів, що живляться від одного шинопровода.
Таблиця 2.3 - Розподіл споживачів по шинопроводах
Назва і тип обладнання
Кількість,
шт.
Потужність
Кu
Одного, кВт
Сумарна, кВт
ШРА-1
Токарно-гвинторізний 163
Карусельний 1531М
Круглошліфувальний 3А164
Кран мостовий
Вентилятор
Вертикально фрезерувальний
Ножиці Н474
3
2
3
2
2
3
2
15,125
33,28
19,45
24,2
10
10,32
7
15,375
66,56
58,35
48,4
20
30,96
14
0,14
0,16
0,13
0,05
0,65
0,17
0,14
0,5/1,73
0,65/1,17
0,6/1,33
0,5/1,73
0,8/0,75
0,65/1,17
0,5/1,73
Всього по ЩРА 1
17
—
283б6
0,21
0,6/1,33
ШРА-2 Токарно-гвинторізний 163
Карусельний 1531М
Круглошліфувальний 3А164
Кран мостовий
Ножиці Н474
Вертикально фрезерувальний
Молот пневматичний МБ412
3
2
3
1
2
3
2
15,125
33,28
19,45
24,2
7
10,32
10
45,375
66,56
58,35
24,2
14
30,96
20
0,14
0,16
0,13
0,05
0,14
0,17
0,2
0,5/1,73
0,65/1,17
0,6/1,33
0,5/1,73
0,5/1,73
0,65/1,17
0,65/1,17
Всього по ШРА 2
16
—
259,5
0,14
0,57/1,41
Підсумок по ШМА 1
33
—
543,1
0,21
0,58/1,42
ШРА-3
Токарно-гвинторізний 163
Карусельний 1531М
Круглошліфувальний 3А164
Молот пневматичний МБ412
Кран мостовий
Перетворювач зварювальний
Вертикально фрезерувальний
2
3
2
3
1
3
2
15,125
33,28
19,45
10
24,28
28
20,64
30,25
99,84
38,5
30
24,2
84,28
20,64
0,14
0,16
0,13
0,2
0,05
0,2
0,17
0,5/1,73
0,6/1,33
0,5/1,73
0,9/0,48
0,65/1,17
0,8/0,75
Підсумок по ШРА 3
16
—
327,4
0,15
0,56/1,46
ШРА-4
Токарно-гвинторізний 163
Карусельний 1531М
Круглошліфувальний 3А164 Кран мостовий
Ножиці Н474
Перетворювач зварювальний
Вертикально фрезерувальний
Вентилятор
2
3
2
1
2
3
2
2
15,125
33,28
19,45
24,2
7
28
10,32
10
30,25
99,84
38,55
24,2
14
84,96
20,64
20
0,14
0,16
0,13
0,05
0,14
0,2
0,17
0,65
0,5/1,73
0,65/1,17
0,6/1,33
0,5/1,73
0,5/1,73
0,4/2,29
0,65/1,17
0,8/0,75
Підсумок по ШРА 4
17
—
331,44
0,21
0,58/1,42
Підсумок по ШМА 2
3
—
543,2
0,175
0,59/1,39
Користуючись формулами приведеними в пункті 2.1 знаходимо розрахункові потужності для кожного ШРА, а також ШМА. Обчислені та прийняті значення зводимо в таблицю 2.4.
Таблиця 2.4 - Розрахунок розрахункових навантажень
Тип шинопроводу
Кількість спожи- вачів
Встановлена потужність
Кu
m
Змінна потужність
ne
Kmax
Розрахункові
потужності
одного
Сумарна
Рср, кВт
Qср, кВар
Рр, кВт
Qp, кВар
Sp, кВА
Найб.
Найм.
ШМА-1
10
660
19
1481
0,45
0,68/1,07
35
666
712
4,5
1,57
1047
783
1307
ШРА-1
19
33,28
7
337
0,27
0,63/1,25
4,8
91
113
20
1,34
121
113
165
ШРА-2
17
33,28
7
300
0,31
0,66/1,18
4,8
93
109
18
1,34
124
109
166
ШРА-3
16
33,28
7
275
0,32
0,66/1,18
4,8
88
103
16
1,41
125
103
161
ШМА-2
52
33,28
7
912
0,32
0,66/1,18
4,8
291
343
54
1,16
337
343
480
Проводимо розрахунок і вибір розподільчих шинопроводів.
Знаходимо розрахункові струми
(2.29)
Для ШРА-1, ШРА-3і ШРА-3 приймаємо шинопровід типу ШРА-73 для якого:
а) номінальний струм Ін=250А;
б) опір фази: х0=0,1Ом/км; r0=0,2Ом/км;
в) динамічна стійкість Ідин=15кА.
Перевіряємо вибраний шинопровід по допустимій втраті напруги за формулою
(2.30)
де, Uн- номінальна напруга, В;
- довжина живлячої лінії.
Що менше допустимого ()
Проводимо розрахунок і вибір автоматів для ШРА.
Знаходимо розрахунковий струм
(2.31)
де, Рр – розрахункова потужність, кВт;
- коефіцієнт потужності.
Для ШРА-1, ШРА-3 і ШРА-3 вибираємо автомат типу 706М і 707З, для якого:
а) Ін=250А;
б) Іп=400А.
Проводимо розрахунок і вибір ШМА. Визначаємо розрахунковий струм по формулі [2.29]
Для ШМА-1 приймаємо магістральний шинопровід типу ШМА-73 In=1600A.
Перевіряємо шинопроводи по допустимій втраті напруги за формулою [2.30]
Що менше допустимого =1,8%
Проводимо розрахунок і вибір автоматів для ШМА.
Знаходимо розрахунковий струм по формулі [2.31]
Вибираємо автоматичний вимикач типу Э063 In = 400A.
2.5 Визначення потужності компенсуючих пристроїв
Всі комплектуючі пристрої встановлюємо з низької сторони.
2.6 Вибір кількості і потужності трансформаторів ЦТП
Так, як ковале-штамповочний цех відноситься до електроспоживачів 1-ої категорії, то розглянемо варіант встановлення в цеху одну двотрансформаторну підстанцію.
(2.24)
l де, a- довжина цеху,м
b b- ширина цеху,м
Визначаємо момент при передачі електроенергії
(2.25)
що менше критичного Мкр=15000кВАм, значить кількість підстанцій вибрана правильно.
Визначаємо максимальну потужність трансформатора виходячи із пропуску активної потужності
(2.26)
де, - потужність трансформатора, кВА;
- кількість підстанцій в цеху
Таким чином приймаємо потужність трансформатора Sнт=2х1600кВА
Розраховуємо, чи зможе вибраний трансформатор пропустити всю необхідну реактивну потужність на низьку сторону
(2.27)
Так, як вибраний трансформатор може пропустити всю необхідну реактивну потужність з ВН на НН (Qт>Qрвн, 1508>1500,8), то подальші розрахунки по вибору трансформатора проводити недоцільно.
Таким чином в кінцевому варіанті для встановлення в цеху приймаємо одну двотрасформаторну підстанцію з трансформаторами типу ТМ – 1600\10 2.7 Розрахунок струмів короткого замикання цеху
Розрахунок струмів к.з. до 1000В.
По вибраній схемі ел. постачання цеху складаємо розрахункову схему до точок к.з.
Розрахункова схема
QW1 QW2
FU1 FU2
TV1 TV2
TA1 TA2
QF1 QF10
K1 K6
K6
K4 K5
Рис. 2.1
По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення.
rtv1 rtv2
xtv1 xtv2
rta1 rta2
xta1 xta2
ra1 ra6
xa1 xa6
rшма1 rшма2
xшма1 к1 xшма2 к6
ra2 rшра1 rшра2 rшра3
xшра1 хшра2 хшра3
xa2
ra3 ra4 ra7 ra9
xa4 xa7 xa9
xa3
rk1 ra5 ra8 ra10
xa5 xa8 xa10
xk1
rk2 rk3 rk4
к2 xk2 xk3 xk4
к3 к4 к5
По довідниках знаходимо перехідні активні та індуктивні опори кожного елемента схеми заміщення:
rtv=5,5мОм; хtv=17,1мОм;
rta=0мОм; хta=0мОм;
rа1= rа2=0,15мОм; ха1= ха2=0,1мОм.
rшма1= rшма2=;
хшма1= хшма2=;
rшра1=rшра2=rшра3= rшра3=;
хшра1=хшра2=хшра3= хшра3=;
ra3= ra4= ra5=0,36мОм;
ха3= ха4= ха5=0,21мОм;
ra6=0,15мОм;
хa6=0,1мОм;
Знаходимо сумарні повні опори до точок к.з. по формулі
(2.32)
де, r∑- сумарний активний опір до відповідної точки к.з.
х∑- сумарний індуктивний опір до відповідної точки к.з.
Знаходимо значення 3-фазного струму к.з.
до точки k1 = k2 r∑=6,67мОм; x∑=18,7мОм;
до точки k3 = k4 = k3 r∑=8,63мОм; х∑=18,7мОм;
до точки k6 хr∑=8,42мОм;
(2.33)
де, Uн- номінальна напруга, В;
Z∑- сумарний повний опір до точки к.з.
Знаходимо величину ударного струму к.з.
(2.34)
де, Ку- ударний коефіцієнт, що визначається по таблиці в залежності від
для
для
для
Знаходимо потужність к.з.
(2.35)
де, Uн- номінальна напруга, кВ;
трьохфазний струм к.з., кА.
Знаходимо значення 2-фазного струму к.з.
(2.36)
де, величина трьохфазного струму к.з.
Визначаємо струм 1-фазного к.з.
(2.37)
де, Uф- фазна напруга;
Zп- повний опір петлі фаза-нуль;
Zт- повний опір трансформатора при однофазному к.з.
Знаходимо повні опори петлі фаза-нуль до точок к.з.
(2.38)
де, Zф- опір фази.
Обчислені і прийняті дані заносимо в таблицю 2.5
Розрахунок струмів к.з. вище 1000В.
Складаємо розрахункову схему до точок к.з.
Розрахункова схема
ГПП
Т
лінія К
Рис. 2.3
По розрахунковій схемі складаємо схему заміщення до точок к.з.
Схема заміщення
хс rк хк
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора