Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей (стр. 1 из 11)
Министерство образования и науки Республики Казахстан
ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ им. Д. СЕРИКБАЕВА
Кафедра «Промышленная энергетика»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе
Тема: «Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей»
Руководитель
ст.преподаватель каф.»ПЭ»
__________Р.Ж. Темербеков
«___» ____________ 2007 г.
Студент Шевченко П. Ю.
Специальность 050718
Группа 04-ЭЛ-4
Усть-Каменогорск
2007
СОДЕРЖАНИЕ
1 Введение…………………………………………………………………………5
2 Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников….…6
2.1 Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы………….6
2.2 Расчёт нагрузок по цеху……………………………………………................8
2.3 Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия………………………………………………………………….......12
2.4 Расчёт силовой нагрузки по заводу………………………………...............13
3 Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций…..18
4 Компенсация реактивной мощности.…………………………………….......21
5 Потери в силовых трансформаторах…………………………………………27
6 Расчёт электрических нагрузок на высшем напряжении……………….......29
7 Выбор месторасположения ГПП……………………………………………..35
8 Выбор напряжения электроснабжения….……………………………………38
8.1 Выбор напряжения питания…………………………………………...........38
8.2 Выбор напряжения распределения…………………………………………39
9 Выбор схемы электроснабжения……………………………………………..40
9.1 Схемы внешнего электроснабжения……………………………….............40
9.2 Схемы внутриобъектного электроснабжения……….……………………..41
10 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП…………………………43
11 Технико-экономический расчёт…………………………….……………….45
12 Расчёт токов короткого замыкания………………………………………….48
12.1 Расчёт токов короткого замыкания на стороне ВН………………………48
12.2 Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ…………….……..51
13 Выбор и проверка оборудования на ГПП и кабелей отходящих линий….56
13.1Выбор оборудования………………………………………………………..56
13.2 Выбор кабелей………………………………………………………...........68
13.3 Выбор проводниковой продукции и аппаратуры на 0,4 кВ……………..74
14 Расчёт молниезащиты………………………………………………………..79
Заключение………………………………………………….……………………84
Список литературы………………………………………………………………85
1. ВВЕДЕНИЕ
Системой электроснабжения вообще называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. Система электроснабжения промышленных предприятий состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Электрические схемы предприятий строятся таким образом, чтобы обеспечить удобство и безопасность их обслуживания, необходимое качество электроэнергии и бесперебойность электроснабжения потребителей в нормальных и аварийных условиях.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ОТ СИЛОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИЁМНИКОВ
Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором для всего последующего расчета и выбора элементов системы электроснабжения.
Расчет электрических нагрузок выполняется в соответствии с «Указаниями по расчету электрических нагрузок» по формуляру Ф63-6-92.
На стадии проектирования возникает необходимость определить расчетные нагрузки на различных уровнях системы электроснабжения (с первого по шестой уровень): характерными являются 2, 3 и 4, 5 уровни;
- 2 уровень - нагрузка на цеховом распределительном шкафу (ШР) или на распределительном шинопроводе – шиносборке (ШС);
- 3 уровень - нагрузка на шинах 0,4 кВ цеховой подстанции или нагрузка цеха, корпуса;
- 4, 5 уровень - нагрузка на сборных шинах высоковольтного РП или шинах ГПП.
2.1 Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы
На уровне 2 рассматриваются нагрузки от электроприемников (ЭП), присоединенных к распределительному шкафу (ШР), распределительному шинопроводу-шиносборке (ШС) или нагрузки отдельного участка с количеством электроприемников не превышающим 20-25 единиц.
По данным, приведенным в справочниках (7, 8, 9, 10), для каждого из присоединенных к ШР ЭП находим коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cosj.
У электроприемников с повторно-кратковременным режимом работы их номинальные мощности приводим к ПВ=100%.
Сменные нагрузки определяем по формулам
PСМ = Ки*Pн ; (2.1)
QСМ = Ки*Pн*tgj= PСМ*tgj. (2.2)
Определяем эффективное число ЭП nэ по формуле:
nэ = . (2.3)
Найденное значение nэ округляется до ближайшего меньшего числа.
Если значение эффективного числа электроприемников nэ получается больше фактического числа n, то принимают nэ равным n. Если мощности всех электроприемников в группе одинаковы или отношение Pн.макс./Pн.мин. £ 3, то также принимают nэ= n.
Для нахождения расчетного коэффициента Кр определяем групповой коэффициент использования всех присоединенных к ШР электроприемников, который вычисляется по формуле:
Ки =
(2.4)где åPСМ - сумма средних расчетных мощностей всех групп ЭП, присоединенных к ШР.
По найденным значениям Ки и nэ по таблице 1 (1) находим Кр.
Расчетные мощности Pр, Qр, и Sр по итоговой строке для ШР определяют по формулам:
PР = КрSКиPн = КрSPСМ (2.5)
Qр = 1,1КиРнtgj = 1,1QСМ при nэ £ 10 (2.6)
Qр = КиPнtgj = QСМ при nэ > 10 (2.7)
Sр = . (2.8)
Расчет удобнее вести в табличной форме.
2.2 Расчёт нагрузок по цеху
Расчет нагрузок по цеху отличается от расчета по ШР тем, что при количестве ЭП n³ 20-25, а так же при отсутствии полного перечня мощностей ЭП, эффективное число nэ определяют по упрощенному выражению:
nэ = (2.9)
Расчёт представлен в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Расчет нагрузок по цеху
| № | Наименов узлов питания электро-приемников | КолЭПn | Ном.уст. мощность, кВт | m | КтиспКи | cosj/tgj | Средняя нагрузка за макс. нагр. смену |  | ЭфчислоЭПnэф | РасчкоэфКр | Активная | Реактивная | Полная | Расчток | |||
| Pн, 1го ЭП | Pн,Общ, кВт | Pсм, кВт | Qсм, кВар | Sp, кВА | Qp, кВар | Sp, кВА |  | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
| 1-2 | ШР1Шлифовальные станки | 2 | 65,5 | 131 | 0,14 | 0,55 /1,5 | 18,34 | 27,51 | 8580,5 | ||||||||
| 7,8,9 | Анодно мех-е станки, типа МЭ-31 | 3 | 10 | 30 | 0,15 | 0,55 / 1,5 | 4,5 | 6,75 | 300 | ||||||||
| 17 | Кран мостовой | 1 | 15,8 | 15,8 | 0,1 | 0,5 / 1,73 | 1,58 | 2,73 | 249,64 | ||||||||
| ИТОГО по ШР 1 | 6 | 10-65,5 | 176,8 | >3 | 0,13 | 0,52 / 1,63 | 24,42 | 36,99 | 9130,1 | 3 | 4,05 | 98,9 | 40,68 | 106,93 | 63/700 | ||
| 34 | ШР 2Шлифовальные станки | 2 | 65,5 | 131 | 0,14 | 0,55 / 1,5 | 18,34 | 27,5 | 8580,5 | ||||||||
| 101112 | Анодно-мех-е станки, типа МЭ-12 | 3 | 10 | 30 | 0,16 | 0,6 / 1,33 | 4,8 | 6,38 | 300 | ||||||||
| ИТОГО по ШР 2 | 5 | 10-65,5 | 161 | >3 | 0,11 | 0,58 / 1,4 | 24,14 | 33,89 | 8880,5 | 2 | 6,22 | 150,1 | 37,27 | 154,6 | 235/857 | ||
| 5 | ШР 3Шлифовальные станки | 1 | 65,5 | 65,5 | 0,14 | 0,55 / 1,5 | 9,17 | 13,75 | 4290,2 | ||||||||
| 1314 | Анодно-мех ст типа МЭ-12 | 2 | 10 | 20 | 0,16 | 0,6 / 1,33 | 3,2 | 4,16 | 200 | ||||||||
| 61620 | Обдирочные станки, типа РТ-341 | 3 | 45 | 135 | 0,15 | 0,6 / 1,3 | 20,25 | 26,32 | 6075 | ||||||||
| ИТОГО поШР 3 | 7 | 10-65,5 | 245,5 | >3 | 0,2 | 0,65 / 1,14 | 50,12 | 57,35 | 11190,2 | 5 | 2,42 | 121,3 | 63,08 | 136,72 | 207/818 | ||
| 15 | ШР 4Анодно-мех станок, типа МЭ-12 | 1 | 10 | 10 | 0,16 | 0,6 / 1,33 | 1,6 | 2,13 | 100 | ||||||||
| 19 | Обдирочные станки типа, РТ-341 | 1 | 45 | 45 | 0,15 | 0,6 / 1,33 | 6,75 | 8,97 | 2025 | ||||||||
| 222331 | Обдирочные станки, типа РТ-250 станки | 3 | 35 | 105 | 0,14 | 0,55 / 1,5 | 14,7 | 22,05 | 3675 | ||||||||
| 32 | Вентилятор приточный | 1 | 22 | 22 | 0,7 | 0,5 / 1,73 | 15,4 | 26,64 | 484 | ||||||||
| ИТОГО по ШР 4 | 6 | 10-45 | 182 | >3 | 0,21 | 0,54 / 1,55 | 38,45 | 59,79 | 6284 | 5 | 2,42 | 93,04 | 65,76 | 113,9 | 173/639 | ||
| 212930 | ШР 5Обдирочные станки, типа РТ-250 | 3 | 35 | 105 | 0,14 | 0,55-1,5 | 14,7 | 22,05 | 3675 | ||||||||
| 18 | Обдирочные станки, типа РТ-341 | 1 | 45 | 45 | 0,15 | 0,6 / 1,33 | 6,75 | 8,97 | 2025 | ||||||||
| 2836 | Анодно-мех станки, типа МЭ-31 | 2 | 18,4 | 36,8 | 0,15 | 0,55 / 1,5 | 5,52 | 8,28 | 677,1 | ||||||||
| ИТОГО по ШР 5 | 6 | 18,4-45 | 186,8 | >3 | 0,14 | 0,56 / 1,45 | 26,97 | 39,3 | 6377,1 | 5 | 2,87 | 77,40 | 43,23 | 88,65 | 134/606 | ||
| 24-273435 | ШР 6Анодно- механические станки, типа МЭ-31 | 6 | 18,4 | 110 | 0,15 | 0,55-1,5 | 16,56 | 24,84 | 2031,3 | ||||||||
| ИТОГО по цеху | 36 | 10-65,5 | 1648,7 | >3 | 0,16 | 0,57 / 1,43 | 267,88 | 382,3 | 56300 | 56 | 1,09 | 292 | 382,3 | 481,05 | 731/1347 | ||
2.3 Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия