Электроснабжение предприятий (стр. 1 из 4)
Системы электроснабжения (СЭС) отличаются от других технических систем рядом особенностей: огромным (до нескольких тысяч) количеством элементов, дискретностью рядов их номинальных параметров и многофункциональностью некоторых из них, случайным характером электрических нагрузок и внешних воздействий, распределением элементов СЭС по значительным территориям, многокритериальностью функций управления и ограничений на управляющие воздействия.
Современные СЭС должны обеспечивать оптимальные значения множества критериев: экономичность, в том числе и энергосбережение, надежность, качество электроэнергии, электробезопасность и ряда других. Причем, каждый из перечисленных критериев оптимальности имеет еще и ряд показателей.
Тем не менее, накоплен огромный опыт решения частных задач оптимизации. К ним относятся, как бы, слабо связанные между собой задачи, которые с точки зрения математики могут быть подвержены некой декомпозиции (расчленению): расчет электрических нагрузок, выбор рациональных напряжений линий электропередач, выбор мощности трансформаторов подстанций и т.п. Причем, частные задачи оптимизации СЭС решаются разнородно в различных отраслях: системообразующие сети, районные, городские, промышленные, сельские.
Решение частных задач оптимизации выполняется двумя способами: аналитическим и статистическим. При аналитических решениях, как правило, принимается ряд допущений, существенных и правомерных для рассматриваемой отрасли. Статистические методы используют накопленный опыт проектирования и эксплуатации систем. Результатом накопленного опыта являются многочисленные отраслевые инструкции и нормативные документы, иногда противоречивые по своему содержанию и физической сущности явлений. Следует отметить, что в связи с развитием вычислительной техники, математических основ решения, линейных и нелинейных, непрерывных и дискретных задач оптимизации, частных методик оптимизации, алгоритмов и программ более строгого учета влияющих на оптимизацию СЭС факторов, указанные два подхода к оптимизации СЭС постепенно сливаются, дополняя друг друга.
В проекте приводится попытка оптимального проектирования электроснабжения промышленного предприятия на основе существующих нормативных документов, как базы накопленного интеллектуального, эксплуатационного, организационного и технологического опыта предыдущих поколений энергетиков.
Характеристика среды производственных помещений ЭТЦ. Категории электроприемников по степени бесперебойности электроснабжения
Характеристики внешней среды (температура, влажность, наличие взрыво- или пожароопасных зон) могут влиять не только на конструктивное исполнение РП, ПТ или СП но и на выбор марок и сечений проводов, кабелей и защитной аппаратуры. Производственный процесс на проектируемом ЭТЦ характеризуется наличием горючей пыли и волокон текстильных материалов, образующих пожароопасные смеси. Некоторые из отделений ЭТЦ могут быть отнесены к жарким и влажным помещениям. Характеристика среды основных производственных помещений по цехам фабрики представлена в таблице 2. При детальной проработке сетей 0,4 кВ характеристика отделений ЭТЦ и их участков может быть уточнена.
Перерыв электроснабжения электроприемников основного производства ЭТЦ приводит к массовому недоотпуску продукции и простою людей. Нет опасности для жизни людей, угрозы для безопасности государства, значительного материального ущерба, расстройства сложного технологического процесса, нарушения функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Электроприемников основного производства можно отнести ко второй категории.
Классификация основной доли электроприемников в отделениях электро-технологического цеха по бесперебойности электроснабжения приведена в таблице 1.
Таблица 1 Характеристика внешней среды производственных помещений ЭТЦ и бесперебойности электроснабжения основных производств.
| Наименование цеха | Характеристикасреды | Категорияпо бесперебойностиэлектроснабжения основного производства |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. Механическое отделение | Нормальная | II |
| 2. Заготовительно-сварочное отделение | Нормальная | III |
| 3. Термическое отделение | Жаркая | II |
| 4. Кузнечное отделение | Жаркая | II |
| 5. Гальваническое отделение | Химически-активная | II |
| 6.Подсобное отделение (душ, раздевалка) | Нормальная | II |
Определение расчетных электрических нагрузок. Расчетная нагрузка электротехнологического цеха
Расчет электрических нагрузок электротехнологического цеха (ЭТЦ) на шинах 0,4 кВ цеховых ТП выполняем по методике действующих нормативных документов. По причине большей доступности, расчетные коэффициенты электропотребления будем принимать по справочной литературе. За расчетную нагрузку на шинах 0,4 кВ цеховых ТП принимаем максимальную нагрузку суточного графика за наиболее загруженную смену, продолжительностью
ч, где 
= 2,5 ч - постоянная времени нагрева для цеховых трансформаторов.Расчет выполняем с использованием существующей статистики по индивидуальным коэффициентам использования
силового электрооборудования за наиболее загруженную смену, и коэффициентам расчетной мощности 
для цеховых трансформаторов. Результаты расчетов сводим в стандартную табличную форму Ф636-92 (табл.3) .В таблице 2 приведены количество электроприемников по отделениям, номинальная (установленная) мощность одного и группы ЭП.
Таблица 2 - Ведомость электрических нагрузок электротехнологического цеха
| Наименование ЭП | Количество n | Номинальная (установленная) мощность, кВт | ||
| одного ЭП, pн | общая, Pн | |||
| 1.Механическое отделение | ||||
| Токарно-винторезный станок, 1К62 | 7 | 11,125 | 77,875 | |
| Токарно-винторезный станок, 1Б61 | 2 | 4,625 | 9,25 | |
| Токарно-винторезный станок, 1А616П | 2 | 4,6 | 9,2 | |
| Токарно-винторезный станок, 163 | 1 | 15,125 | 15,125 | |
| Токарно-револьверный станок, 1П326 | 2 | 5,475 | 10,95 | |
| Долбёжный станок, 7А420 | 1 | 3,8 | 3,8 | |
| Поперечно-строгальный станок, 7М37 | 3 | 11 | 33 | |
| Универсально-фрезерный станок, 6Н81 | 2 | 6,325 | 12,65 | |
| Горизонтально-фрезерный станок, 6М80Г | 3 | 3,525 | 10,575 | |
| Вертикально-фрезерный станок, 6М12П | 1 | 12,925 | 12,925 | |
| Зубофрезерный станок, 5К301 | 5 | 0,725 | 3,625 | |
| Круглошлифовальный станок, 3А164 | 1 | 19,45 | 19,45 | |
| Внутришлифовальный станок, 3Б250 | 2 | 10,225 | 20,45 | |
| Вертикально-сверлильный станок, 2А125 | 5 | 2,925 | 14,625 | |
| Радиально-сверлильный станок, 2А55 | 1 | 6,925 | 6,925 | |
| Настольно-сверлильный станок, 2А106 | 1 | 0,6 | 0,6 | |
| Координатно-расточный станок, 2А450 | 4 | 6,52 | 27,7 | |
| Универсально-заточной станок, 3641 | 6 | 1,25 | 7,5 | |
| Кран-балка электроподвесная, 2т | 2 | 4,85 | 9,7 | |
| Вентилятор | 3 | 7 | 21 | |
| 2.Заготовительно-сварочное отделение | ||||
| Отрезной станок с ножовочной пилой, 872А | 1 | 1,95 | 1,95 | |
| Ножницы, Н474 | 3 | 7 | 21 | |
| Пресс правильный, ПА415 | 1 | 14 | 14 | |
| Пресс листогибочный, 4135 | 1 | 15,7 | 15,7 | |
| Настольно-сверлильный станок, НС-12А | 3 | 0,6 | 1,8 | |
| Обдирочно-шлифовальный станок, 3М634 | 4 | 2,8 | 11,2 | |
| Пресс кривошипный, К217 | 2 | 10 | 20 | |
| Радиально-сверлильный станок, 2А55 | 3 | 6,925 | 20,775 | |
| Трубоотрезной станок, С- 246А | 2 | 2,8 | 5,6 | |
| Преобразователь сварочный, ПСО-500 | 4 | 28 | 112 | |
| Машина электросварочная шовная, МШМ-25М | 2 | 25кВА | 50кВА | |
| Трансформатор сварочный, СТН350 | 2 | 25кВА | 50кВА | |
| Кран мостовой электрический, 5т | 1 | 24,2 | 24,2 | |
| Вентилятор | 4 | 10 | 40 | |
| Наименование ЭП | Количество n | Номинальная (установленная) мощность, кВт | ||
| одного ЭП, pн | общая, Pн | |||
| 3.Термическое отделение | ||||
| Электропечь сопротивления шахтная со щитом управления,ПИ31 ЩУ-12 | 3 | 24 | 72 | |
| Шкаф электрический сушильный, Щ-0,5 | 2 | 1,1 | 2,2 | |
| Электропечь сопротивления камерная со щитом управления,М-15 ЩУ-12 | 1 | 15 | 15 | |
| Электропечь сопротивления двухкамерная со щитом управления и печным трансформатором (850-1300ºС), ОКБ-194А ЩУ-12ТПТ-350 | 2 | 19 | 38 | |
| Электропечь-ванна со щитом управления и печным трансформатором (1300ºС), СП-60/15 ЩУ-12 ТПТ-350 | 1 | 22 | 22 | |
| Муфельная печь, П-6 | 4 | 2,2 | 8,8 | |
| Вентилятор | 1 | 2,8 | 2,8 | |
| Вентилятор | 3 | 7 | 21 | |
| 4.Кузнечное отделение | ||||
| Молот пневматический ковочный, МБ412 | 2 | 10 | 20 | |
| Горн двухогневой коксовый | 1 | 0,8 | 0,8 | |
| Вентилятор дутьевой | 1 | 1,2 | 1,2 | |
| Обдирочно-точильный станок, 3М634 | 1 | 2,8 | 2,8 | |
| Электропечь сопротивления камерная со щитом управления( 915ºС ) Н-45 ЩУ-13 | 2 | 45 | 90 | |
| Печь нагревательная камерная | 1 | - | - | |
| Вентилятор | 2 | 4,5 | 9 | |
| Кран-балка электрическая подвесная, 2т | 1 | 4,85 | 4,85 | |
| 5.Гальваническое отделение | ||||
| Селеновый выпрямитель 2000/1000А, 6/12В , ВСМР | 3 | 22 | 66 | |
| Сушильный шкаф электрический | 1 | 10 | 10 | |
| Полировочный станок двухшпиндельный, С-42А | 1 | 3,2 | 3,2 | |
| Вентилятор | 2 | 4,5 | 9 | |
| Итого ЭТЦ: | 131 | 0,6/45 | 1069 | |
Группируем электроприемники ЭТЦ по характерным режимам электропотребления: с одинаковыми коэффициентами использования
и коэффициентами мощности 
.