Файл: Проектирование электроснабжения заготовительного цеха пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине системы электроснабжения кп 140211. 02. 000 Пз.doc

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники II категории: электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий

По п. 1.2.18 [1] электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимой непрерывности технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников I категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление рабочего режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

По п. 1.2.19 [1] электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 сут. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 сут. допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

По п. 1.2.20 [1] для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 сут.

Учитывая характер производства приходим к выводу, что цех целесообразно отнести к третьей группе по надёжности электроснабжения. Таким образом, будем использовать один источник питания.

2.3 Характеристика строительной части цеха

Строительная часть цеха выполнена из стандартных железобетонных конструкций: колонн, стеновых панелей, плит перекрытия. Размеры цеха: длина – 36 м, ширина – 24 м, высота – 12 м. Колонны расположены через 6 м вдоль периметра здания, а также внутри цеха вдоль осей Б и Г через 6 м. Цех имеет ворота шириной 5 м по оси А между осями 4 и 5 и по оси Д между осями 2 и 3. Внутри цеха имеется три помещения размером 6х6 м:

– кладовая в осях Г-Д-1-2;

– гардероб в осях А-Б-5-6;

– комната мастеров в осях А-Б-6-7.

Окна располагаются между осями А-Б, Г-Д, 1-2, 3-4, 5-6.

Полы в цехе железобетонные.

Оборудование цеха расположено таким образом, чтобы обеспечить удобный и быстрый доступ к любому рабочему месту.

2.4 Характеристика среды цеха

Данный заготовительный цех по условиям окружающей среды относится к нормальным помещениям:

– относительная влажность воздуха не превышает 60%;

– температура в помещении под воздействием различных тепловых излучений не превышает +35 ºС;

– образовавшаяся пыль не оседает на токопроводящих частях и не попадает внутрь электрооборудования;

– не содержится химически активных сред разрушающих изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

В помещениях с нормальной средой электрооборудование должно быть защищено от механических повреждений, а также от случайных прикосновений к голым токоведущим частям.

2.5 Характеристика цеха по условиям электробезопасности

Согласно п. 1.1.13 ПУЭ цех в отношении опасности поражения людей электрическим током относится к помещениям особо опасным из-за наличия токопроводящих полов (железобетонный пол), а также возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования, – с другой.

3 Построение схемы цеховой сети

К цеховым распределительным сетям предъявляются следующие требования [2]:

– обеспечение необходимой надежности электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории;

– удобство и безопасность эксплуатации;

– должны иметь оптимальные технико-экономические показатели (минимум приведенных затрат);

– конструктивное исполнение должно обеспечивать применение индустриальных и скоростных методов монтажа.

Цеховую электрическую сеть выполним магистрально-радиальной. Используем два распределительных шинопровода, два троллейных шинопровода и один распределительный пункт. От первого шинопровода (ШР1) запитаем приёмники 1, 3 – 6, 8, 9, 12, 14, 16, 22, 23, а от второго (ШР2) – 15, 17 – 21, 24 – 30. Поскольку прокатные станы 10 и 13 являются мощными электроприёмниками, то целесообразно их запитать непосредственно от вводного устройства ЩР1. Однако электроприёмник 13 находится на удалении от вводного устройства ЩР1. Поэтому прокатный стан 10 запитаем от вводного устройства ЩР1, а прокатный стан 13 – от пункта распределительного ПР1, установленного в непосредственной близости от электроприёмника. От шинопроводов и распределительных пунктов приёмники электроэнергии питаются кабелем в трубах, проложенных в бетонном полу. От первого троллейного шинопровода (ШТ1) запитаем краны 2 и 7, а от второго (ШТ2) – мостовой кран 11. Освещение цеха питается от щита осветительного (ЩО). Все выделенные источники питания потребителей 0,4 кВ соединены радиальными кабельными линиями с источником питания.

Схема электроснабжения цеха приведена в приложении А1.

4 Расчет электрических нагрузок по группам электроприемников

4.1 Определение расчетной нагрузки по цеху в целом по установленной мощности электроприемников и средним значениям коэффициентов использования

Расчет выполняется в соответствии с [3] по форме Ф636-92 (таблица 2) .

Расчет электрических нагрузок электроприемников (ЭП) напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, щита станции управления, троллей, магистрального шинопровода, цеховой трансформаторной подстанции), а так же по цеху, корпусу в целом.

Исходные данные для расчета (графы 1–6) заполняются на основании полученных от технологов, сантехников и других специалистов таблиц-заданий на проектирование электротехнической части (графы 1-4) и согласно справочным материалам (графы 5,6), в которых приведены значения коэффициентов использования и реактивной мощности для индивидуальных ЭП.

В случаях когда электроприемники группируются по характерным категориям с одинаковыми К_и и tgφ, независимо от мощности, в графе 3 указываются минимальная и максимальная мощности. В каждой строке записываются данные одного цеха.

В графах 7 и 8 соответственно записываются построчно величины К_и ∙Р_н и К_и∙Р_н∙ tgφ. В итоговой строке определяются суммы этих величин:

;

.

Определяется групповой коэффициент использования (графа 5) для данного узла питания:

;

и групповой коэффициент реактивной мощности:

;

Приведенное число электроприемников (графа 10):

.

Полученный результат округляем до ближайшего целого числа.

В зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников определяется и заносится в графу 11 коэффициент расчетной нагрузки К_р.

Расчетная активная мощность (графа 12) определяется по выражению:

.

Расчетная реактивная мощность (графа 13) определяется следующим образом:

для питающих сетей напряжением до 1 кВ в зависимости от n_э:

при n_э <10

;

при n_э > 10

.

Для магистральных шинопроводов и на шинах цеховых трансформаторных подстанций, а также при определении реактивной мощности в целом по цеху, корпусу, предприятию