Курсовая работа (т): Электроснабжение частного предприятия

Электроснабжение частного предприятия

Введение

электроснабжение трансформатор высоковольтный

На сегодняшнем этапе развития современного общества, электроэнергия и централизованное теплоснабжение стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Без них трудно представить жизнь, современных городов и поселков, являющихся крупными потребителями электрической энергии в республике. От того, насколько рационально спроектирована система электроснабжения города, зависит эффективность функционирования большого числа городских и промышленных объектов, расположенных на его территории.

Потребители электрической энергии, расположенные на территории города, условно разделяются на две основные группы: жилые дома и общественно-коммунальные учреждения.

Потребление электроэнергии в жилых домах определяется укладом жизни населения города. В современных жилых домах используется большое количество различных электроприёмников, которые подразделяются на электроприемники квартир и на электроприемники общедомового назначения.

Огромная роль энергетики в развитии народного хозяйства определяется тем, что любой производственный процесс во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, все виды обслуживания населения страны связаны со всевозрастающим масштабами использования энергии. В настоящее время уровень мирового потребления энергии перевалил за 2 млрд. тонн условного топлива, по прогнозам экспертов к 2020 году эта цифра возрастет до 30 млрд. тонн в год.

В процессе развития производительных сил непрерывно изменились и совершенствовались источники и виды энергии, используемые в производстве. Возможность передачи электроэнергии на большие расстояния позволила территориально отделить место производства энергии от ее потребителей. Источниками электроснабжения стали электростанции. В результате само производство электрической энергии, ее передача и распределение обособились в самостоятельную отрасль электроэнергетику. Это открыло простор концентрации производства в различных отраслях, и создала возможности для бурного технического прогресса и размещения промышленности по всей стране. Генеральными направлениями в энергетике стали концентрация и централизация производства электроэнергии, создание электрических систем и их объединений. Производство электрической энергии легко сосредоточить на электростанциях большой мощности и затем централизованно снабжать ею предприятия и других потребителей.

1. Общая часть

1.1 Технологический процесс цеха

В штамповочном цехе происходит изготовление следующих типов деталей: кронштейн, шайба, экран, чашка, маслоотражатель, кольцо, крышка турбины, планка прижимная, прокладка цилиндра, клапан всасывающий, клапан нагнетательный, ограничитель, диск.

Представителями данных деталей являются:

Кронштейн №720-1118028, имеющий цилиндрическую форму; изготавливается из стали 20;

Чашка верхняя №720-1118066, имеющий цилиндрическую форму.

Тип производства на предприятии - массовый. Это характеризуется выпуском более 2 млн. штук деталей в год. На участке цеха производится штамповка мелких и средних деталей размером до 350 мм.

Обработка деталей производится при помощи галтовочных барабанов. Галтовку применяют для удаления заусенцев, оставшихся после разделения операции холодна штамповка, округления открытых кромок, очистка небольших деталей от следов ржавчины и окалины. Сущность процессов заключается во взаимном перемещении заготовки относительно друг друга и очищающей среды во вращающимся барабане. Для лучшей очистки деталей галтовочный барабан наполняют смесями: опилками, абразивными парашками, молотым стеклом и т.д. Для уменьшения шума галтовочные барабаны изготавливают с двойными стенками, между которыми заливают масло.

Различают голтовку сухую и подводную. Последняя применяется реже, для обработки деталей сложной формы, изготовленных из цветных металлов и производится в перфорировочных барабанах, нагруженных в жидкую среду.

Основным исходным материалом для получения заготовок являются стальные листы. Производство заготовок осуществляется на штамповочном участке при помощи гильотинных ножниц модели НД 3316. Исходный материал для получения заготовок хранится на складе материально-технического снабжения. Для подачи исходного материала к заготовительному оборудованию используют автопогрузчик, а для подачи полученных заготовок к технологическому оборудованию используют мостовой кран.

В механическом цехе основным видом работы является обработка деталей на станках. И поэтому металлорежущие станки являются основным видом оборудования.

Сварочный участок, слесаро - сборочный участок, заготовительный участок, склады, специалисты и хорошая организация обеспечивает своевременное выполнение планов, заказов на ремонт и изготовление необходимых деталей. Поступление заготовок в цех при изготовления деталей происходит за счет Литейного цеха, где выливают металл определенных размеров для последующей обработки в Механическом цехе.

С Литейного цеха заготовки перевозят на склад Механического цеха с помощь трансферкарных тележек на рельсовом ходу. Перемещение заготовок на складе, который представляет собой эстакаду, производится за счет электромостовых кранов. Со склада трансферкарной тележкой заготовки везутся в цех. После термической обработки детали направляются в основной цех по обработке их на станках. Перемещение осуществляется также с помощь трансферкарных тележек и мостовых кранов. Немало станков находится в цехе. Есть такие как: токарно-винторезные, токарно-карусельные, сверлильные, радиально-сверлильные, горизонтально-расточные, расточные, гайконарезные, плоскошлифовальные, продольно- и поперечно - строгальные, долбежные, фрезерные, станки с ЧПУ и др.

Все это оборудование дает возможность выточить практически любую деталь! После обработки деталей на станках, для некоторых по технологии изготовления необходима термическая обработка. В следствии чего, они проходят термическую обработку.

1.2 Категория электроснабжения

Надежность электроснабжения городских потребителей должна соответствовать ПУЭ, согласно которым электроприемники (ЭП) делятся на три категории по надежности электроснабжения. При рассмотрении надежности электроснабжения коммунально-бытовых потребителей к соответствующей категории относят как отдельные ЭП, так и группу ЭП. Под группой ЭП понимается их совокупность, характеризующаяся одинаковыми требованиями к надежности электроснабжения (например, электроприемники операционных, родильных отделений и др.). В отдельных случаях в качестве группы ЭП рассматриваются потребители в целом (детское учреждение и др.).

Требования к надежности электроснабжения отдельных ЭП высшей категории недопустимо распространять на все остальные ЭП потребителей. Требования к надежности электроснабжения определяются применительно к вводному устройству ЭП или вводному устройству группы ЭП (потребителю).

К электроприемникам первой категории (I) относятся ЭП, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей и нарушение функционирования особо важных элементов городского хозяйства.

К электроприемникам второй категории (II) относятся ЭП, перерыв в электроснабжении которых приводит к нарушению нормальной деятельности значительного количества городских жителей.

К электроприемникам третьей категории (III) относятся все остальные ЭП, не подходящие под определение первой и второй категории.

Электроприемники I категории обеспечиваются электроэнергией от двух независимых источников питания, и перерыв их электроснабжения может быть допущен только на время автоматического ввода резервного питания. Независимыми источниками питания являются две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при соблюдении требований ПУЭ пункта. В качестве второго независимого источника питания могут также использовать автономные источники питания (аккумуляторные батареи, дизельные электростанции и др.) и резервные связи по сети напряжением 0,4кВ от ближайших ТП, питающихся по сети 10 кВ от другого независимого источника. Устройство автоматического включения резерва (АВР) предусматривают, как правило, непосредственно на вводе к ЭП I категории.

Электроприемники II категории рекомендуют обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания. Для этих ЭП допускают перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. При определении резервных элементов в системе электроснабжения ЭП II категории учитывают допустимость их питания по ВЛ напряжением 0,4-20кВ, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта линии за время не более одних суток. Допускают питание ЭП II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к общему аппарату. Питание ЭП II категории, как правило, предусматривают от однотрансформаторных ТП при условии организации централизованного резерва трансформаторов и при обеспечении возможности замены поврежденного трансформатора за время не более одних суток. Для ЭП II категории допускается резервирование в послеаварийном режиме путем устройства временных связей напряжением 0,4кВ шланговым проводом.

Электроприемники III категории могут питаться от одного источника питания. Допустимы перерывы в электроснабжении на время, необходимое для подачи временного питания, ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более чем на одни сутки. Временное отсутствие резервирования в элементе системы электроснабжения не освобождает от выполнения требований к резервированию в остальных элементах системы с учетом требований к надежности в зависимости от категорий ЭП.

1.3 Напряжение питающей и распределительной сети

Основной системой напряжения для электроснабжения городских потребителей является 10/0,4 кВ. Напряжение 6 кВ для электроснабжения новых районов не рекомендуется; действующие сети этого напряжения переводятся на 10 кВ. По мере роста плотности нагрузок система напряжений 10/0,4 кВ должна получить преимущественное развитие, что позволит отказаться от одной ступени трансформации и, следовательно, существенно снизить расход электроэнергии на ее транспорт. Система централизованного электроснабжения городских потребителей состоит из двух типов сетей: питающих (ВЛ 110 и 35 кВ) распределительных (ВЛ 10 кВ, потребительские ПС 10/0,4 и линии 380/220 В).

Основным направлением развития электрических сетей городского назначения является преимущественное развитие сетей 10 кВ.

В системе электроснабжения электрические сети напряжением 35-110 кВ имеют важное значение, с точки зрения надежности электроснабжения схема этих сетей является определяющей.

Для схемы электроснабжения принят переменный ток. Наивыгоднейшее напряжение зависит от многих факторов: это потребляемая мощность, удалённость от источника питания и напряжения, на котором может производиться питание. Для питания может применяться напряжение 10 -110 кВ.

На ПС принято напряжение питающей сети 110-35кВ, На второй ступени электроснабжения применяется напряжение 10кВ.

В электроустановках до 1000В, применяется напряжение 380/220В, с питанием силовых и осветительных электроприемников, от общих трансформаторов, но от отдельных сетей.

Система напряжений выбирается с учетом перспективы развития города в пределах расчетного срока, его генерального плана и системы напряжений в данной энергосистеме.

При этом должен выполняться основной принцип развития сети: повышение напряжения распределительной сети до оптимального значения (0.38, 10, 110 кВ) и сокращение числа промежуточных трансформаций.

В распределительных сетях энергосистем наибольшее распространение имеет напряжение 110 кВ и в меньшей степени напряжение 220 кВ. Последнее развивается в отдельных крупных городах. Для большинства городов, оптимальной является система напряжений 110/10/0.38 кВ.

Задача выбора оптимального напряжения каждой ступени трансформации, а также их числа должна рассматриваться с учетом дальности передачи мощности и величины передаваемой мощности. Дополнительно должны учитываться характеристики и размещение источников питания, а также плотность нагрузки.

В условиях роста электрических нагрузок элементов городской распределительной сети основным и наиболее эффективным мероприятием, обеспечивающим повышение пропускной способности линий и снижение потерь электроэнергии, является перевод сети на повышенное напряжение. Перевод сетей 6 кВ на напряжение 10 кВ позволит повысить пропускную способность линий в полтора раза и одновременно снизить потери электроэнергии в 2 раза.

Городские электрические сети напряжением 10 кВ должны выполняться трехфазными с изолированной или заземленной через дугогасящие реакторы нейтралью, сети напряжением 380 В-трехфазными, четырехпроводными, с глухим заземлением нейтрали.

1.4 Выбор схемы электроснабжения

Наиболее экономичной и надёжной системой электроснабжения, является такая, при которой источники высшего напряжения максимально приближены к потребителям электроэнергии, а приём электроэнергии рассредотачивается по нескольким пунктам. Система электроснабжения таким образом, чтобы все её элементы находились под нагрузкой. Система имеет «скрытый» резерв, который предусматривается в самой схеме электроснабжения, которая после аварии должна принять на себя нагрузки временно выбывшего элемента, путём перераспределения её между оставшимися в работе частями сети, с использованием перегрузочной способности электрооборудования. Восстановление питания потребителей производится автоматически, с использованием схемы автоматики на оперативном токе. Применяется также автоматическое отключение неответственных потребителей на время послеаварийного режима, если питающие линии или трансформаторы, даже с учётом перегрузки не могут обеспечить полное резервирование. Применяется раздельная работа элементов схемы: линий, трансформаторов. При этом существенно снижаются токи короткого замыкания и упрощается коммутация и релейная защита трансформаторов и вводов. Благодаря применению автоматики, надёжность питания является высокой. Применяется секционирование всех звеньев, начиная от источника питания до сборных шин низкого напряжения ТП. На секционных аппаратах предусматриваются простейшие схемы автоматического включения резерва (АВР), это повышает надёжность питания. На подстанции применяются схемы с выключателями, которые позволяют:

) обеспечить самозапуск электродвигателей, т.к. время действия АВР, меньше при схемах с отделителями; 2) упростить схему защиты и автоматики.

Рис. 1.1 Магистральная схема

2. Специальная часть

2.1 Расчет электрических нагрузок

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии.

При проектировании системы электроснабжения потребители электроэнергии (отдельный приемник электроэнергии, группа приемников, цех или завод в целом) рассматривают в качестве нагрузок. Различают следующие виды нагрузок: активную мощность Р, реактивную мощность Q, полную мощность S и ток I.