Курсовая работа (т): Разработка системы электроснабжения сварочного участка цеха
Разработка системы электроснабжения сварочного участка цеха
Введение
Не одно промышленное предприятие в мире в настоящее время не обходится без потребления электрической энергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий при этом могут быть самыми разнообразным, от простейших без трансформации напряжения, до сложнейших многоуровневых с суммарной длиной кабельных линий до нескольких сотен километров.
Поэтому очень остро для систем электроснабжения промышленных предприятий стоят вопросы оптимизации потерь мощности и электроэнергии, надежности электроснабжения и качества электрической энергии. Данные вопросы целесообразно решать на стадии проектирования систем электроснабжения.
В настоящее время при разработке систем электроснабжения промышленных предприятий стараются максимально приблизить источники высокого напряжения 35-220 кВ и электроустановкам потребителей с ПГВ, размещаемые рядом с энергоемкими производственными корпусами; резервирование питания для отдельных категорий потребителей закладываются в схему СЭС и в самих элементах.
Целью данной работы является создание оптимальной схемы низковольтного электроснабжения сварочного участка цеха.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: рассчитать электрические нагрузки; разработать оптимальные схемы низковольтного электроснабжения цеха; выбрать электрооборудование в том числе: силовые трансформаторы, компенсирующие устройства, проводники, коммутационную аппаратуру.
Исходными данными на проект служат:
1. План расположения оборудования цеха.
2. Мощности электроприемников цеха.
1. Расчет силовой нагрузки
Расчет силовой нагрузки производится в два
этапа. На первом этапе рассчитывается суммарная нагрузка цеха для выбора
трансформаторов цеховой КТП. На втором этапе определяются нагрузки по группам
подключения электроприемников, перечень которых дан в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Перечень электроприемников
Наименование
электроприемника
№
на плане
Кол-во
ЭП,шт.
Рном,кВт
Сварочные
преобразователи
1,4
2
22
Сварочный
полуавтомат
2
1
18
Вентиляционные
установки
3,9,13,16,41
5
9
Сварочные
выпрямители
5…7
3
12,2
Токарные
станки импульсной наплавки
8,10
2
10,5
Сварочные
агрегаты
11,12,14,15
4
8,1
Кондиционеры
17,21,44,46
4
12
Электропечи
сопротивления
18…20
3
75
Слиткообдирочные
станки
22…26,28
6
6,5
Сверлильные
станки
27,35,37…39
5
2,2
Кран-балка
29
1
10
Конвейеры
ленточные
30,34
2
3
Обдирно-шлифовальные
станки
31…33,36
4
4
Сварочный
стенд
40 8,7
Сварочные
трансформаторы
42,43
2
32
кВА
Электроталь
45
1
3,5
Мощности кранов с повторно- кратковременным
режимом работы необходимо привести к длительному режиму по формуле:
Здесь Pном
-
Приведенная к длительному режиму мощность;
Sn
- паспортная мощность;
ПВ - продолжительность включения, о.е.
Расчет суммарной цеховой нагрузки выполнен в
таблице 1.2 в следующем порядке.
Для каждой группы одинаковых электроприемников
(ЭП) определены значения коэффициента использования Киi
и
коэффициента мощности tgφi
по
[1,табл.1.5.1].
Средние активные Pcpi
и реактивные мощности Qcpi
каждой
группы одинаковых электроприемников рассчитаны по формулам:
Где Pномi
-
номинальная мощность одного электроприемника в i-ой
группе, кВт.
Средневзвешенные коэффициенты Киср и tgφcp
по цеху в целом определялись по формулам:
Здесь Pном
∑ - суммарная номинальная мощность
электроприемников всех электроприемников цеха, кВт.
Эффективное число электроприемников находится по
формуле:
Где Рном max
- наибольшая номинальная мощность одного электроприемника цеха.
Коэффициент расчетной нагрузки Kp
определяется по [2, табл. 2] в зависимости от средневзвешенного коэффициента
использования и эффективного числа электроприемников Расчетная активная и реактивная нагрузка цеха в
целом:
Таблица 1.2. Расчет электрических нагрузок для
трансформаторов КТП
Исходные
данные
Средняя
мощность группы ЭП
nэ
Кр
Расчетная
мощность
По
заданию
По
справочным данным
Рр,
кВт
Qр, кВАр
Наименование
электроприемника
Кол-во
ЭП
nф
Номинальная
мощность, кВт
Ки
tgj
Pср, кВт
Qср, кВАр
одного
ЭП
общая
Сварочные
преобразователи
2
22
44
0,3
1,3
13,2
17,16
Сварочный
полуавтомат
1
18
18
0,35
1,17
6,3
7,371
Вентиляционные
установки 9
45
0,65
0,75
29,25
21,9375
Сварочные
выпрямители
3
12,2
36,6
0,25
1,3
9,15
11,895
Токарные
станки импульсной наплавки
2
10,5
21
0,14
1,73
2,94
5,0862
Сварочные
агрегаты
4
8,1
32,4
0,25
1,3
8,1
10,53
Кондиционеры
4
12
48
0,7
1,73
33,6
58,128
Электропечи
сопротивления
3
75
225
0,7
0,3
157,5
47,25
Слиткообдирочные
станки
6
6,5
39
0,14
1,73
5,46
9,4458
Сверлильные
станки
5
2,2
11
0,14
1,73
1,54
2,6642
Кран-балка
1
3,87
3,87
0,1
0,62
0,387
0,23994 2
3
6
0,55
1
3,3
3,3
Обдирно-шлифовальные
станки
4
4
16
0,14
1,73
2,24
3,8752
Сварочный
стенд
1
8,7
8,7
0,25
1,3
2,175
2,8275
Сварочные
трансформаторы
2
5,76
11,52
0,25
1,73
2,88
4,9824
Электроталь
1
1,75
1,75
0,05
0,62
0,0435
0,02697
Итого
46
566,96
0,5
1,54
278,0655
206,7197
3
1,41
392,0724
291,4748
2. Расчет осветительной нагрузки
Кроме силовой нагрузки в цехе имеется
осветительная нагрузка, расчетная величина которой определяется по формуле
(2.1)
Pр.о.=
Руст ∙ Кс ∙ КПРА, (2,1)
Где: Руст - Установочная мощность
ламп;
Кс - коэффициент спроса;
КПРА - Коэффициент, учитывающий
потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре.
Для определения установочной мощности ламп
необходимо найти их количество, которое зависит от размещения светильников в
цехе.
, (1.1)
кВт
кВА
кВт
, (1.2)
(1.3)
(1.4)
(1.5)
, (1,6)
, (1.7)
(1.8)