Введение
Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др. Существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем.
В связи с ускорением научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличилось благодаря созданию гибких автоматизированных производств.
Энергетической программой предусмотрено создание мощных территориально-производственных комплексов (ТПК) в тех регионах, где сосредоточены крупные запасы минеральных и водных ресурсов. Такие комплекс добывают, перерабатывают, транспортируют энергоресурсы, используя в своей деятельности различные электроустановки по производству, передаче и распределению электрической и тепловой энергии.
Энергетической программой России предусматривается дальнейшее развитие энергосберегающей политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствования энергетического оборудования; реконструкции устаревшего оборудования; сокращения всех видов энергетических потерь и повышения уровня использования вторичных ресурсов; улучшения структуры производства, преобразования и использования энергетических ресурсов.
Современная энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и распределения электроэнергии. Энергетические системы образуют несколько крупных энергообъединений.
Объединение региональных ОЭС в более мощную систему образовало Единую энергетическую систему (ЕЭС) Российской Федерации. ЕЭС позволило снизить необходимую генераторную мощность по сравнению с изолированно работающими электростанциями и осуществлять более оперативное управление перетоками энергетических мощностей с Востока, где находиться около 80% топливных и гидроресурсов, на Запад страны, так как в европейской части страны размещается 80% всех потребителей энергии. Для электрической связи между ОЭС служат сверхдальние линии электропередач напряжением 330; 500; 750 и 1150 кВ и выше.
Энергетическая политика РФ предусматривает дальнейшее развитие энергосберегающей программы. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетического оборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетических ресурсов. Предусматривается также замещение органического топлива другими энергоносителями, в первую очередь ядерной и гидравлической энергией.
Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемерного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной и др. Развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов.
1. Общая часть
Цеховые сети промышленных предприятий выполняют на напряжение до 1 кВ (наиболее распространенным является напряжение 380 В). На выбор схемы и конструктивное исполнение цехов сетей оказывают влияние такие факторы, как степень ответственности приемников электроэнергии, режимы их работы и размещении по территории цеха, номинальные токи и напряжения.
Электромеханический цех (ЭМЦ) предназначен для подготовки заготовок из металла для электрических машин с последующей их обработкой различными способами.
Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. ЭМЦ имеет станочное отделение, в котором установлено штатное оборудование: слиткообдирочные, токарные, фрезерные, строгальные, анодно-механические станки и др.
В цехе предусмотрены помещения для цеховой ТП, вентиляторной, инструментальной, для бытовых нужд и пр. ЭМЦ получает ЭСН от подстанции глубокого ввода (ПГВ). Расстояние от ПГВ до цеховой ТП — 0,5 км, а от ЭНС до ПГВ — 10 км. Напряжение на ПГВ — 10 кВ.
Количество рабочих смен — 2. Потребители ЭЭ цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН.
Грунт в районе ЭМЦ — песок с температурой +20°С. Каркас здания цеха смонтирован из блоков-секций длиной 8 и 9 м каждый.
Размеры цеха А*В*Н =48*30*9м.
Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.
Перечень оборудования ЭМЦ дан в (таблица 1.1.).
Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.
Расположение основного оборудования показано на плане (Рис. 1.1.).
Таблица 1.1. Перечень ЭО электромеханического цеха.
| № на плане | Наименование ЭО | Рэп, кВт | Примечание |
| 1, 21 | Краны мостовые | 36 кВ*А | ПВ = 25% |
| 2, 3, 22, 23 | Манипуляторы электрические | 3,2 | |
| 6, 28 | Точильно - шлифовальные станки | 2 | |
| 7, 8, 26, 27 | Настольно-сверлильные станки | 2,2 | |
| 9, 10, 29, 30 | Токарные полуавтоматы | 10 | |
| 11 … 14 | Токарные станки | 13 | |
| 15…20, 33…37 | Слиткообдирочные станки | 3 | |
| 24, 25 | Горизонтально-фрезерные станки | 7 | |
| 31, 32 | Продольно-строгальные станки | 10 | |
| 38 … 40 | Анодно-механические станки | 75 | |
| 41 | Тельфер | 5 | |
| 42, 43 | Вентиляторы | 4,5 |
Взрывоопасные зоны. Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации.
При определении взрывоопасных зон принимается, что:
а) взрывоопасная зона в помещении занимает весь объем помещения, если объем взрывоопасной смеси превышает 5% свободного объема помещения;
б) взрывоопасной считается зона в помещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, из которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ, если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5% свободного объема помещения. Помещение за пределами взрывоопасной зоны следует считать невзрывоопасным, если нет других факторов, создающих в нем взрывоопасность;
в) взрывоопасная зона наружных взрывоопасных установок ограничена размерами.
Примечания: 1. Объемы взрывоопасных газов и паровоздушной смесей, а также время образования паровоздушной смеси определяются в соответствии с «Указаниями по определению категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности», утвержденными в установленном порядке.
2. В помещениях с производствами категорий А, Б и Е электрооборудование должно удовлетворять требованиям к электроустановкам во взрывоопасных зонах соответствующих классов.Зоны взрывоопасности: В-І, В-Іа, В-Іб, В-Іг, В-ІІ, В-ІІа.
Все помещения электромеханического цеха являются не взрывоопасными.
Пожароопасные зоны. Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.
Зоны пожароопасности: П-I, П-II, П-IIа, П-IIІ.
В электромеханическом цехе встречаются помещения следующих классов:
Зоны класса П-I — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61℃.
Зоны класса П-IIа — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества.
Классификация помещений по электробезопасности. В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:
помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.
2) помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
· сырость или токопроводящая пыль;
· токопроводящиё полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.);
· высокая температура;
· возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой;
3) особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:
· особая сырость;
· химически активная или органическая среда;
· одновременно два или более условий повышенной опасности.
Данные по электромеханическому цеху приведены в (таблица 1.2.).
Таблица 1.2. Классификация помещений электромеханического цеха по взрыво-, пожаро-, электробезопасности
| Наименованиепомещений | Категории | ||
| Взрывоопасность | пожароопасность | Электробезопасность | |
| Станочное отделение | - | П II а | ОО |
| Административное пом. | - | - | БПВ |
| Бытовое помещение | - | - | БПВ |
| Трансформаторная | - | П I | ОО |
| Вентиляционная | - | П II а | БПВ |
| Инструментальная | - | П II а | БПВ |
| Склад | - | П II а | БПВ |
2. Расчетно-конструкторская часть
2.1 Категория надежности ЭСН и выбор схемы ЭСН
Все электроприемники по надежности электроснабжения разделяются на три категории (6, пункт 1.2.18.):