Электроснабжение (стр. 1 из 5)
СодержаниеВведение. 2
1 Общий раздел. 3
1.1 Характеристика производства, предприятия, цеха. 3
2 Расчетно-технический раздел. 4
2.1 Характеристика потребителя электроэнергии. 4
2.2 Анализ электрических нагрузок. 4
2.3 Выбор рода тока и напряжения. 7
2.4 Расчет электрических нагрузок. 7
2.5 Компенсация реактивной мощности. 9
2.6 Выбор типа и числа подстанций. Выбор числа и мощности трансформаторов. 11
2.7 Расчет и выбор питающих и распределительных сетей до 1000В. 17
2.8 Расчет и выбор внутриплощадочной сети выше 1000В.. 19
2.9 Расчет токов короткого замыкания. 20
2.10 Выбор токоведущих частей и аппаратов по условиям короткого замыкания. 23
2.11 Расчет заземляющего устройства. 25
Вопрос ТБ. 27
Список использованных источников. 30
Введение
Современная энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и распределением электроэнергии. Энергетические системы образуют одиннадцать крупных электрообъединений: Северо-запада, Центра, Средней Волги, Юга, Казахстана, Урала, Закавказья, Северного Кавказа, Средней Азии, Сибири и Востока. В состав единой энергетической системы страны (ЕЭС) входят девять энергообъединений, охватывающих почти 2/3 территории страны, где проживает более 80% населения.
Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемирного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, проливной и др.; развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов.
Широкая автоматизация и механизация производственных процессов н основе применения электроэнергии требует от персонала осуществляющего эксплуатацию, проектирование и монтаж, электрифицированных устройств, в частности от техников-электриков, хороших знаний, теорий и практики электропривода и основ управления.
1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ
1.1 Характеристика производства, предприятия, цеха.
Отрасль промышленности - машиностроительная.
Предприятие предназначено для выпуска сельскохозяйственных машин.
Цех механический предназначенный для механической и термической обработки деталей машин. Режим работы – 3 смены по 8 часов каждая, помещение цеха сухое, нормальное, особо опасное.
Относительная влажность не превышает 60%.
Температура воздуха 350.
Особо опасное помещение характеризуется наличием двух условий повышенной опасности: токопроводящие железобетонные полы, возможность одновременного прикосновения человека к материалоконструкциям здания, технологическим аппаратам и механизмов, имеющие соединения с землей с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой стороны.
2 РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2.1 Характеристика потребителя электроэнергии
Потребителями электроэнергии являются электроприемники цеха- промышленное оборудование установленное в соответствии с технологией цеха.
1) Конвейеры SPн = 350 кВт.
2) Краны SPн = 250 кВт.
3) Металлообрабатывающие станки SPн = 200 кВт.
4) Вентиляторы SPн = 100 кВт.
5) Прочая нагрузка SPн = 200 кВт.
Согласно заданию нагрузки потребители второй категории составляют 60%.
Потребители 2 категории 40%.
Краны работают в повторно- кратковременном режиме, а остальные приемники в длительном.
2.2 Анализ электрических нагрузок
Электрические нагрузки отдельных электрических приемников цеха зависят от технологического режима работы проводимых механизмов, аппаратов.
Изменение электрических нагрузок электроприемников всех звеньев системы электроснабжения во времени изображают в виде графиков нагрузки.
Суточный график нагрузки приведен в таблице 1.
Таблица 1.
| Номер ступени | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Продолжение таблицы 1. | Период времени, час | 0-2 | 2-4 | 4-8 | 8-10 | 10-14 | 14-16 | 16-17 | 17-19 | 19-21 | 21-24 |
| P, %, Pм | 40 | 100 | 60 | 90 | 50 | 70 | 50 | 80 | 100 | 40 |
По суточному графику нагрузки определяем
1) Суточный расход электроэнергии Wa сут:
Wа сут=SPм ∙ tn сут = Р0-2 ∙ t0-2 + P2-4∙ t2-4 + P4--8∙ t4--8 + P8-10∙ t8-10+ P10-14·∙ t10-14+P14-16∙t14-16+P16-17∙t16-17+P17-19∙t17-19 + P19-21∙t19-21 + P21-24∙t21-24 = 2∙40+2∙100+4∙60+2∙90+4∙50+2∙70+1∙50+2∙80+2∙100+3∙40= 1570 кВт
где Wа сут - суточный расход электроэнергии
Рм - мощность каждого периода времени
tn сут - продолжительность каждого периода времени в сутки (час)
2) Определим коэффициент загрузки графика Кз.г.
Кз.г. = Wа сут / 2400= 1570 / 2400= 0,65 (2.1.)
Рабочие дни (3 смены по 8 часов) 300 днейТраб = 300 ∙ 24 = 7200
Нерабочие дни- 65 дней Тнраб = 65 ∙ 24 = 1560
Таблица 2
| Номер ступени | Р%, Рм | Число часов | Число часов в год tn год |
| 1 | 40 | 2 | 300 х 2 = 600 |
| 2 | 100 | 2 | 300 х 2 = 600 |
| 3 | 60 | 4 | 300 х 4 = 1200 |
| 4 | 90 | 2 | 300 х 2 = 600 |
| 5 | 50 | 4 | 300 х 4 = 1200 |
Продолжение таблицы 2. | 6 | 70 | 2 | 300 х 2 = 600 |
| 7 | 50 | 1 | 300 х 1 = 300 |
| 8 | 80 | 2 | 300 х 2 = 600 |
| 9 | 100 | 2 | 300 х 2 = 600 |
| 10 | 40 | 3 | 300 х 3 = 900 |
По годовому графику нагрузки определяется:
1) Годовой расход электроэнергии Wа год
Wа год =S Рn ∙ tn год (2.2.)
где Wа год – годовой расход электроэнергии;
Рn – мощность каждого периода времени;
tn год – продолжительность каждого периода времени в год (час)
Wа год = 40 ∙ 600 + 100 ∙ 600 + 60 ∙ 1200 + 90 ∙ 600 + 50 ∙ 1200 + 70 ∙ 600 + 50 ∙ 300 + 80 ∙ 600 + 100 ∙ 600 + 40 ∙ 900= 471000 кВт
1) Число часов, используемых максимумов нагрузки Тmax
Тmax =Wа год / Рn = 471000 / 100 = 4710 час (2.3.)
где Wа год – годовой расход электроэнергии
Рn – мощность каждого периода времени
2) Время максимума потерь t
t = (0,124 + Т / 10000)2 ∙ 8760 (2.4.)
где t - время максимальных потерь
Т - число максимальных нагрузок (час)
t = (0,124 + 1200 / 10000)2 ∙ 8760 = 521;
t = (0,124 + 900 / 10000)2 ∙ 8760 = 401;
t = (0,124 + 600 / 10000)2 ∙ 8760 = 296;
t = (0,124 + 300 / 10000)2 ∙ 8760 = 207;
2.3 Выбор рода тока и напряжения
Основными группами электроприемников, составляющими суммарную нагрузку объектов, являются электродвигатели производственных механизмов, сварочные установки, печные и силовые трансформаторы, электрические печи, выпрямительные установки, светильники всех видов искусственного света и др.
По роду тока различаются электроприемники, работающие: от сети переменного тока нормальной промышленной частоты f = 50 Гц; от сети
переменного тока повышенной или пониженной частоты; от сети постоянного тока.
По напряжению электроприемники классифицируются на две группы:
1) Электроприемники, которые могут получать питание непосредственно от сети 3,6 и 10 кВ.
2) Электроприемники, питание которых экономически целесообразно на напряжение 380-660 В.
Отдельные потребители электроэнергии исполняют для питания высокоскоростных электродвигателей токов повышенной частоты 180-400 Гц.
В данном цехе питание осуществляется от сети напряжением 380 В и частотой тока 50 Гц.
2.4 Расчет электрических нагрузок
Расчет электронагрузок производится с целью рассчитать электрочасть, т.е. выбрать электрические аппараты и токоведущие части на всех участках системы электроснабжения, а также для выбора числа и мощности трансформаторов, на которые должно быть равномерно распределена электрическая нагрузка.
Электрические нагрузки промышленных предприятий определяется выбор всех элементов системы электроснабжения. Поэтому правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором при проектировании и эксплуатации сетей.
Расчет начинают с определения максимальной мощности каждого электроприемника независимо от его технического процесса.Расчет производится по формуле.
Pmax = SPном ∙ Kс (2.5.)
Где Pmax – максимальная расчетная мощность