Тема курсовой работы: ЭСН и ЭО иструментального цеха

1тема ЭСН и ЭО иструментального цеха 2 исходные данные курсового проекта На основе методического пособия и технических данных потребителей электроэнергии объекта 3Содержание проекта (работы) 3.1Пояснительная записка Описательная часть введение характеристика объекта определение категорий надежности и выбор схемы электроснабжения расчетная часть: расчет электрических нагрузок и выбор компенсирующих устройств расчет освещенности и нагрузки сети освещения выбор типа, числа и расчет мощности силовых трансформаторов на подстанции выбор точек и расчет токов короткого замыкания расчет и выбор питающих и распределительных линий расчет и выбор элементов релейной защиты трансформатора выбор основного обарудывания на подстанции и апаратов защиты расчет заземляяющего устройства 3.2графический материал план расположения оборудывания и питающих линий инструментального цеха (формат А-1) однолинейная электрическая схема электроснабжения инструментального цеха (формат А-1)

Введение

  Электроэнергетика является базовой отраслью экономики, полностью обеспечивающей электроэнергией как внутренние потребности народного хозяйства и населения, так и экспорт в страны СНГ и дальнее зарубежье, а также 45% суммарной потребности промышленности и населения в тепловой энергии. Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приёмников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др. В настоящее время большинство потребителей получает электроэнергию от энергосистем. По мере развития электропотребления усложняются системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. На пути от источника питания до электроприёмников на современных промышленных предприятиях электрическая энергия, как правило, трансформируется один или несколько раз. В зависимости от места расположения в схеме электроснабжения трансформаторные подстанции называют главными понизительными подстанциями или цеховыми трансформаторными подстанциями. Цеховые сети распределения электроэнергии должны: - обеспечивать необходимую надёжность электроснабжения приёмников электроэнергии в зависимости от их категории; - быть удобными и безопасными в эксплуатации; - иметь оптимальные технико-экономические показатели (минимум приведённых затрат); - иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа Для приёма и распределения электроэнергии к группам потребителей трёхфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В применяют силовые распределительные шкафы и пункты. Главной проблемой в ближайшем будущем является создание рациональных систем электроснабжения промышленных предприятий, которое связано со следующим:    - выбором и применением рационального числа трансформаций (оптимальный вариант числа трансформаций – две-три); - выбором и применением рациональных напряжений (в системах электроснабжения промышленных предприятий даёт значительную экономию в потерях электроэнергии); - правильным выбором места размещения цеховых и главных распределительных (понизительных) подстанций (обеспечивает минимальные годовые приведённые затраты); - дальнейшим совершенствованием методики определения электрических нагрузок (способствует решению общей задачи оптимизации  построения систем внутризаводского электроснабжения); - рациональным выбором числа и мощности трансформаторов, а также схем электроснабжения и их параметров, что ведёт к сокращению потерь электроэнергии и повышению надёжности;    - принципиально новой постановкой для решения таких задач, как, например, симметрирование (выравнивание) электрических нагрузок.

1. Общая часть

1.1. Характеристика электромеханического цеха, электрических нагрузок и его технологического процесса

Инструментальный цех (ИЦ) предназначен для изготовления и сборки различного измерительного, режущего, вспомогательного инструмента, а также штампов и приспособлений для горячей и холодной штамповки.

ИЦ является вспомогательным цехом завода по изготовлению механи­ческого оборудования и станков. Цех имеет производственные, вспомога­тельные, служебные и бытовые помещения.

Станочный парк размещен в станочном отделении. Электроснабжение цеха осуществляется от собственной цеховой ТП. Здание расположено на расстоянии 1,2 км от заводской главной понизительной подстанции (ГПП), напряжение 10 кВ. Расстояние ГПП от энергосистемы — 12 км.

Количество рабочих смен — 2.

Потребители электроэнергии — 2 и 3 категории надежности ЭЭ.

Грунт в районе цеха — чернозем с температурой + 10°С.

Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры здания: АхВхН = 48х30х8м.

Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные, высотой 3,6м.

План расположения помещений инструментального цеха представлен на (Рисунке 1). Перечень оборудования цеха дан в таблице 1.       Рис.1 План расположения ЭО инструментального цеха Таблица 1. Перечень ЭО инструментального цеха

1.2. Категория надежности ЭСН и выбор схемы ЭСН

По условию задания потребители в основном относятся ко второй и третьей категории потребителей.

В соответствии с ПУЭ:

Электроприемники II категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники III категории — все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий.

Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного  персонала  или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 суток допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

Практика эксплуатации СЭС промышленных предприятий показывает, что наиболее надежными являются системы электроснабжения, содержащие минимальное количество коммутационных аппаратов, смонтированные с высоким качеством, при своевременности выполнения профилактического ремонта и замены устаревшего оборудования. На надежность СЭС влияют соответствие пропускной способности элементов сети нагрузкам потребителей; использование перегрузочной способности сети, схемы соединения элементов сети; наличие чувствительных, быстродействующих защит; наличие или отсутствие в энергосистеме дефицита мощности и запасных резервных элементов.

Следует отметить, что развитие электрических сетей по мере роста нагрузок сопровождается повышением надежности энергоснабжения и улучшением использования всех элементов сети в нормальных условиях.

Для обеспечения требуемой надежности питания всех ЭП предприятия при послеаварийных режимах ПУЭ допускают возможность отключения неответственных потребителей в этих режимах.

Исходя из вышеперечисленного выбираем питание от двухтрансформаторной подстанции. Электроприёмники станций работают на переменном 3-х фазном токе – 380 В и однофазном токе (освещение) - 220 В. На рис.2 изображена схема электроснабжения ИЦ.                 Рис.2. Однолинейная схема электроснабжения ИЦ  

2. Расчетная часть

1. Расчет электрических нагрузок и выбор компенсирующих устройств

При разработке проекта расчетных нагрузок в сетях низкого напряжения предусмотрено двумя методами: -            упорядоченных диаграмм (коэффициента использования и коэффициента максимума); -         коэффициента спроса. Для определения расчетной мощности необходимо сначала определить среднюю мощность, которая приходится на конкретный распределительный пункт (РП), кВт: P_с = K _и.гр∑ P_ном ,                                          (1) где Р_с - средняя активная мощность группы электроприемников, кВт; ∑Р_ном- суммарная номинальная активная мощность группы электроприемников, кВт; К_и._гр - групповой коэффициент использования активной мощности, который определяется по формуле: K _и.гр=   =                     (2) где Р_ном1, Р_ном2, …, Р_номп, – номинальные мощности электроприемников, подключенных к силовому пункту; К_и1, К_и2, …,К_иn, – коэффициенты использования конкретных электроприемников. Согласно методу расчетная мощность группы электроприемников определяется по формуле, кВт: Р_р = K_м._аР_с ,                                                     (3) где К_м._а - групповой коэффициент максимума активной мощности. При этом коэффициент максимума рассматривается как функция двух переменных, т.е. К_м = f (п_э,К_и), где n_э - эффективное число электроприемников и определяется по таблице [6]. Для определения n_э вначале определяется коэффициент m: m =                                                      (4) 1) Пусть общее число электроприемников n ≥ 4, m ≤ 3, то n_э=n; 2) n ≥ 4, m >3 , K _игр≥0,2  то n_э=2                                                      (5) если n_э>n, то следует принять n_э=n;