Курсовая работа (т): Электроснабжение завода среднего машиностроения

Электроснабжение завода среднего машиностроения

МИНОБРНАУКИ

ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина»

Кафедра «Электрические системы»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

тема:“Электроснабжение завода среднего машиностроения”

Выполнил:

Студент группы 5-71

Огородник С. Ю.

Руководитель проекта:

Парфенычева Н. Н.

Иваново 2016

ВВЕДЕНИЕ

В курсовом проекте будут рассмотрены вопросы электроснабжения завода среднего машиностроения, касающиеся определения расчетных нагрузок цехов предприятия с учетом их внутреннего освещения и наружного освещения территории завода, построения картограммы нагрузок, вычисления центра электрических нагрузок и определения числа и мощности ГПП и ЦТП, будет выбрана схема внутризаводского электроснабжения.

Завод среднего машиностроения объединяет предприятия малой металлоемкости, но повышенной энергоемкости и трудоемкости. Эта отрасль потребляет большое количество разнообразных черных и цветных металлов, пластмасс, резины, стекла. Их продукция массовая и крупносерийная, она включает производство автомобилей и самолетов, тракторов, комбайнов, двигателей для них, средних и небольших металлорежущих станков и кузнечнопрессовых машин, насосов и компрессоров, машин и различного технологического оборудования для легкой, пищевой и полигрофической промышленности.

Электроснабжение цехов будет осуществляться от встроенных понижающих подстанций. Схема электроснабжения завода позволяет продолжать питание электроприемников энергией даже в аварийной ситуации.

В процессе проектирования системы электроснабжения учитываются факторы, такие как потребляемая мощность и категории надежности питания отдельных элементов, размещение электрических нагрузок на территории, число и мощность подстанций, напряжение потребителей, число, расположение, мощность, напряжение и другие параметры источников питания.

Рассмотрены также вопросы выбора числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций и мощности комплектных конденсаторных установок, устанавливаемых на стороне низшего напряжения ЦТП.

Произведен выбор кабельных линий, питающих цеховые подстанции и силовые пункты, осуществлена их проверка по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах, а также по термической стойкости к токам короткого замыкания в кабельной линии, определено минимально допустимое сечение кабельных линий. Далее произведен расчет установившихся режимов работы системы электроснабжения предприятия (режим максимальных нагрузок и режим минимальных нагрузок) с помощью программного комплекса «Энергия

В заключение проекта были вычислены полные капиталовложения в проект, его технико-экономические показатели и себестоимость электроэнергии.

. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ

Завод среднего машиностроения - предприятие, обеспечивающее выпуск деталей для техники и продукции широкого потребления. Основными технологическими процессами в среднем машиностроении являются механическая обработка деталей, сборка их на конвейерах в узлы, агрегаты и готовые машины. Предприятия среднего машиностроения наиболее многочисленны, узкоспециализированны, имеют широкие кооперированные связи. Их продукция массовая и крупносерийная, она включает производство автомобилей и самолетов, тракторов, комбайнов, двигателей для них, средних и небольших металлорежущих станков и кузнечнопрессовых машин, насосов и компрессоров, машин и различного технологического оборудования для легкой, пищевой и полиграфической промышленности. По своей структуре завод имеет основные, заготовительные, вспомогательные цеха.

К вспомогательным цехам относятся; деревообделочный цех.

К заготовительным цехам относятся литейный цех, кузнечный цех, цех металлоконструкций

К основным цехам относятся электроцех, механосборочный цех.

Цех металлоконструкций предназначен ждя изготовления металлоконструкций, изделий и деталей к ним из следующих материалов: сортовой прокат, листовой прокат, литые детали из углеродистой и высокоуглеродистой сталей. Для получения заготовок в цехе юмеються ножницы, прессы, машины термической резки, гибочные машины.

Обработка металла давлением относится к числу высокопроизводительных технологических процессов. Эти процессы протекают в кузнечных, кузнечно-прессовых цехах, причем металл обрабатывается давлением, свободной ковкой или штамповкой. Процессы горячей штамповки и ковки занимают ведущее место в технологическом цикле изготовления многих изделий. Они позволяют получать заготовки высокого класса точности. Кузнечные и кузнечно-прессовые цехи имеют в своем составе отделения молотов, прессов и термические.

В литейном цехе занимаються изготовлением фасонных заготовок или деталей путем заливки расплавленного металла в специальную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки (детали). При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. Конечную продукцию называют отливкой. В процессе кристаллизации раплавленного металла и последующего охлаждения формируются механические и эксплуатационные свойства отливок.

В механосборочном цехе ведется мехобработка особо крупных и мелких деталей на различных металлорежущих станках: токарных, токарно-карусельных, горизонтально-расточных, продольно-строгальных, фрезерных, зубообрабатывающих. Цех оснащен оборудованием, позволяющим произвести полную механическую обработку изделий весом от 4 кг до 100 тонн. В цеху выполняеться одна из финальных стадий производственного цикла. На этом этапе изготовленные и обработанные детали соединяются между собой тем или иным способом: сварка <#"872075.files/image001.gif">Pуст,

. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

2.1 Определение расчетных нагрузок

.1.1 Определение силовых нагрузок цехов

Расчёт нагрузки цехов выполняем по установленной мощности методом коэффициента спроса (К_С). Этот метод применяется для ориентировочных расчетов нагрузок, создаваемых цехами или большими производственными участками, где число ПЭЭ велико и нет данных о числе и мощности отдельных ПЭЭ.

Пример силовой нагрузки рассчитываем для цеха металлоконструкций. Установленная мощность цеха составляет 1130 кВт, К_С=0,35 , cosj/ tgj=0,75/0,88.

Силовые расчетные нагрузки 0,4 кВ определяем из выражений:

Р_Р.С.=К_С·Р_Н                                                                   (2.1)

Q_Р.С.=Р_Р.С.·tgφ                                                                 (2.2)

 (2.3)

где Р_Н - установленная мощность всех электроприемников цеха (из исходных данных);

К_С - средний коэффициент спроса цеха, определяемый по [3,табл.2.1] .

Рр.с.=1130·0,35=395,5 кВт

Qр.с.= 395·0,88=348 кВар

Таблица 2.1. Определение расчетных силовых нагрузок.

2.1.2 Определение осветительных нагрузок цехов

Расчет осветительной составляющей определяются по методу удельных норм и коэффициента спроса. Учитывая размеры помещений отделений цеха и нормируемую освещенность определим удельные мощности осветительной нагрузки для всех отделений и рассчитать активную нагрузку по выражению:

 (2.4)

Q_Р.О.=Р_Р.О.·tgφ (2.5)

 (2.6)

где:

К_С.О. - коэффициент спроса освещения, для расчета внутреннего освещения зданий принимается по [4, пункт 3.81];

Р_УД. - удельная табличная мощность светильника, Вт/М² , принимается по [4, табл. 5] в зависимости от типа источника света, высоты подвеса светильника и площади освещаемого помещения и приводится для освещенности в 100 лк;

Е_Н - нормируемая освещенность цеха [2, таблица3.2];

F_ОТД. - площадь цеха (исходные данные);

К_ПРА - коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре [4, табл. пункт 5.3];

Данные и результаты по расчету осветительной нагрузки представлены в таблице 2.2.

Пример расчета осветительной нагрузки для цеха металлоконструкций. Площадь помещения составляет 3750 м². Принимаем к установке лампы ДРЛ.

Определяем расчетную активную мощность светильников в цехе по (3.9):

Рр.о. = 0,9 · 4,3·4·3750·1,1·10^-3 = 64 (кВт).

Определяем расчетную реактивную мощность по (3.10):

Qр.о. = Рр.о · tgj = 20,5 (квар).

Определяем полную расчетную нагрузку по (3.11):

Для освещения территории предприятия так же рассчитываем по методу удельных норм и коэффициента спроса.

По всей территории принимаем лампы ДРЛ. Площадь территории предприятия составляет F=180000(м²), , , , Р_УД. = 4,3 Вт/м², Е_Н=4 Лк, К_ПРА=1,1

Определяем расчетную активную мощность светильников на территории предприятия

Р_Р.О.= 0,9 · 4,3·180000·0,04·3750·1,1·10^-3 = 115 кВт

Определяем расчетную реактивную мощность по (3.10):

_Р.О. = Рр.о · tgj = 36 кВар

Определяем полную расчетную нагрузку по (3.11):

Таблица 2.2 Осветительная нагрузка предприятия.

2.1.3 Определение расчетных нагрузок высоковольтных приёмников

Для высоковольтной нагрузки (10 кВ) выбираются ссинхронные двигатели, установленные в компрессорной. Принимаем к установке четыре синхронных двигателя типа СДН-19-39-60 мощностью 630 кВт. (по [13]).

Параметры двигателей: Р_Н = 630 кВт, η = 92%, cosφ = - 0,9, tgj = -0,48, К_С = 0,75

Р_Р.В.= Р_Н·К_С

Р_Р.В.= 630·0,75=472,5 кВт

Р_Р.В.= 472,5·4 = 1890 кВт

Q._Р.В.=Р_Р·tgφ

Q._Р.В = 472,5·(−0,48)=−226,8 кВар

Q._Р.В.= −226,8·4=−907,2 кВар

Суммарная нагрузка предприятия находиться с помощью суммированием силовой и осветительной нагрузки цехов.

Результаты расчетов расчетных нагрузок цехов сведены в таблицу 3.4.

Пример расчета суммарной нагрузки для цеха металлоконструкций:

P_Р.Ц.= Р_Р.С. +Р_Р.О. кВт

Q_Р.Ц. = Q_Р.С.+Q_Р.О. кВар

Пример расчета полной нагрузки цеха металлоконструкций.

Pр.ц.= 340,5+32=372,5 кВт

Qр.ц.=348+10,24=358,2 кВар

Таблица 2.3. Расчетные нагрузки цехов