Файл: Проектирование электроснабжения термического цеха инструментального завода.docx

Рисунок 1.1 – Генплан термического цеха инструментального завода


Термический цех инструментального завода относят к крупносерийному производству. В этом цехе следует принимать меры для предохранения поверхностей, которые не должны подвергаться термической обработке от окалины, обезуглероживания, науглероживания и других вредных явлений, возникающих в процессе термической обработки.

Термический цех инструментального завода по степени бесперебойности электроснабжения относится к приёмникам второй категории. Электроприемники 2 категории характеризуются, следующим образом: перерыв в электроснабжении которых приводит к значительному ущербу предприятия, массовому браку продукции, расстройству сложного технологического процесса, массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих мест, механизмов и промышленного транспорта.

В помещениях термического цеха инструментального завода нормальная среда, т.е. не содержаться агрессивные пары, газы, жидкости не образуются отложения или плесень.

В помещениях по технологическим условиям производства не выделяется технологическая пыль в таком количестве, чтобы она оседала на проводах или проникала бы внутрь машин или аппаратов. Помещения в цеху не относятся к взрывоопасным, поскольку объём взрывоопасной смеси не превышает 5 % от свободного объема помещения

По режиму работы электроприемники относятся ко всем трем типам режима работы: длительный режим, повторно-кратковременный режим и кратковременный режим работы.

К повторно-кратковременному режиму относятся следующие электроприемники: пресс кривошипный (ПВ = 70%) в количестве 13 шт.

В цехе прокладка осуществляется в трубах для основного типа оборудования (станочное) используются провода типа АВВГ («Алюминий-Винил-Винил-Голый») для участка, где находятся печи используют кабель типа ВВГнг («Винил-Винил-Голый-Негорючий», то есть, медный кабель, обладающий виниловой оболочкой и изоляцией, не распространяющей горения при совместной прокладке с другими кабелями). Электропроводка в трубах монтируется с целью защиты её от механических повреждений и исключения возникновения пожара, вследствие перегрева проводки или КЗ.

---

В термическом цехе инструментального завода, при обработке тяжелых деталей, происходит большое выделение тепла в рабочую зону. Нагретые поверхности оборудования и деталей служат источником конвекционного тепла. При недостаточной аэрации температура воздуха в цехе летом может достигнуть 40—45°С. По этой самой причине всю проводку цеха рекомендуется выполнять в трубопроводах. Неблагоприятным санитарным фактором в механическом цехе судоремонтного завода является также высокочастотный шум интенсивностью до 100 дБ и выше. Цех выделяет в атмосферу пыль, токсичные газы, пары и аэрозоли. В области пожаробезопасности особое внимание должно уделяться станочному отделению и термическому отделению ведь они являются умеренно пожароопасными и принадлежат категории Г. При механической шлифовке постоянно и в больших количествах выделяется пыль, которая удаляется системой вентиляции

Перечислим виды оборудования в нашем цехе:

1. Обдирочно-шлифовальные станки предназначены для шлифовки поверхностей, выполненных из самых разных материалов, правки дисков и шлифовальных кругов, заточки различных приспособлений. Применяют в промышленности, сельском хозяйстве, ремонте.

2. Галтовочный барабан предназначен для галтовки(очистки) поверхности небольших заготовок и деталей от заусенцев, окалины, формовочной земли, коррозии, скругления острой кромки, отделочного накатывания шариками и полирования. Они широко используется при обработке различных изделий.

3. Прессы кривошипно-холодного выдавливания предназначены для изготовления изделий типа стаканов и стержней.

4. Чеканочные прессы предназначены для наиболее тяжелых работ: чеканки монет, медалей, нанесения различных узоров и надписей на поверхность изделий, а также чистовой доводки — калибровки поковок.

5. Автоматы многопозиционные предназначены для последовательной многооперационной листовой штамповки.

6. Автоматы резьбонакатные – установки, использующиеся для накатки резьбовых и винтовых плоскостей на заготовках – телах вращения, произведенных из черных и цветных металлов, а также их смесей.

7. Кривошипный пресс используется для штамповки разнообразных деталей.

8. Фрикционный пресс используется для холодной и горячей объёмной штамповки, чеканки, брикетирования и других целей.

---

9. Печь сопротивления обязана своим названием принципу действия: электрический ток, проходит по активному сопротивлению нагревательного элемента, где электрическая энергия преобразуется в тепловую. Печи сопротивления находят широкое применение при термической обработке материалов, для нагрева перед обработкой давлением, а также для сушки и плавки.

10. Камерная печь – это печь, используемая для нагрева или термообработки материалов различного рода

11. Электропечь-ванна (электрическая или пламенная) предназначена для нагрева металлических изделий в жидкой среде (напр., в расплавленной соли) при термической или химико термической обработке.

12. Твердомер – это специальный прибор, который создан для контроля качества большинства материалов. Прибор измеряет твердость различных материалов.

13. Электрические печи служат незаменимым оборудованием для термической обработки материалов. Оборудование работает в промышленных сферах, научно-исследовательских институтах и лабораториях. Электрические печи называют также печами сопротивления, в них производится сушка, обжиг, нагрев, плавление, закалка или иные операции, требующиеся в производственных целях или для научно-исследовательской работы.

14. Промышленные вентиляторы предназначены для обеспечения стабильного воздухообмена на производственных предприятиях.

15. Механические ножницы — используются для вырезания отверстий, а также для получения вырезов разных форм.

16. Отрезной полуавтомат служит для подачи электродной проволоки в зону горения дуги.

17. Шахтная печь — вид металлургических печей, предназначенных для плавки и обжига кусковых материалов, а также для термической обработки металлических изделий. Она применяется в цветной и чёрной металлургии для выплавки чугуна (вагранка), железа (доменный процесс) и других металлов.

Все технические параметры электрооборудования цеха представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 — Характеристика электроприемников цеха

№ по плану	Наименование ЭП	Кол-во	Pном, кВт	, кВт	ПВ, %			Ки
1,2	Галтовочный барабан	2	4,75	9,5	100	0,65	1,17	0,2
3,4	Пресс кривошипный холодного выдавливания	2	32,82	65,64	100	0,65	1,17	0,24
5,6	Пресс чеканочный	2	24,62	49,24	100	0,65	1,17	0,24
7	Автомат многопозиционный	1	11,31	11,31	100	0,7	1,02	0,4
8,9,45	Обдирочно-шлифовальный станок	3	2,72	8,16	100	0,65	1,17	0,24
10	Автомат резьбонакатный	1	33,3	36,2	100	0,6	1,33	0,16
11-16,19,26,31-35	Пресс кривошипный ПВ-70%	13	4,76	61,88	70	0,65	1,17	0,24
17,22,24,25	Пресс фрикционный	4	6,42	25,68	100	0,65	1,17	0,24
18,19,29,30	Печь сопротивления	4	20	80	100	0,95	0,33	0,75
20,21	Пресс кривошипный	2	8,62	17,24	100	0,65	1,17	0,24
23,41,42	Электропечь камерная, 16000°С	3	45	135	100	1	0	0,8
38,39,43,44	Электропечь-ванна, 850°С	4	20	80	100	1	0	0,8
46	Твердомер шариковый	1	1,23	1,23	100	0,65	1,17	0,24
47,49	Электропечь	2	15	30	100	1	0	0,8
48,51	Вентилятор	2	6,42	12,84	100	0,8	0,75	0,7
27,28	Механические ножницы	2	11,31	22,62	100	0,65	1,17	0,24
36	Отрезной полуавтомат	1	25,17	25,17	100	0,6	1,33	0,4
37,40	Шахтная электропечь	2	40	80	100	1	0	0,8
Итого		51	–	751,71	–	–	–	–

---

Номинальное напряжение электрической системы влияет на ее технико-экономические показатели. Для рационального выбора напряжения внешнего электроснабжения предприятия предварительно следует рассчитать нестандартное напряжение сети. Учтем, что расстояние от источника питания до цеха не превышает 250 км, а суммарная активная мощность электроприемников цеха не превышает 60МВт. Поэтому расчет напряжения будем вести на основе статистических данных, по формуле Стилла.

(1.1)

где – нестандартное напряжение системы (кВ);

– активная суммарная мощность электроприемников цеха (МВт);

– количество линий, ;

– длина линии до источника питания (км).

Принимаем стандартное значение номинального напряжения, равное 10 кВ, так как оно ближе, чем 35кВ: так же рядом проходит линия 10кВ. На трансформаторные подстанции установим трансформаторы напряжением 10/0,4 кВ. Выбираем напряжение для питания цеховой электрической сети – 380 В, так как все оборудование рассчитано на данное напряжение.

Род тока источников питания цеховой электрической сети – переменный, частота сети – 50 Гц.

---

2. Определение центра электрических нагрузок и местоположения ТП. Построение картограммы нагрузок.

Трансформаторные подстанции максимально, насколько позволяют производственные условия, приближают к центрам нагрузок. Это дает возможность построить экономическую и надежную систему электроснабжения, так как сокращается протяженность сетей вторичного напряжения, уменьшаются потери энергии и отклонение напряжения; уменьшается зона аварий и удешевляется развитие электроснабжения (подстанции строят очередями по мере расширения производства).

РП и другие коммутационные узлы, на которых нет преобразования энергии, выгоднее размещать не в центре, а на границе питаемых ими участков сети таким образом, чтобы не было обратных потоков энергии.

Определим координаты каждого электроприемника и занесем результаты в таблицу 2.1. Для расчета центра электрической нагрузки по реактивной мощности, определим значения номинальных реактивных мощностей для каждого электроприемника цеха (2.1).

(2.1)

где – номинальная реактивная мощность электроприемника (кВар);

– номинальная активная мощность электроприемника (кВт);

– коэффициент реактивной мощности (о.е)
Произведем расчет для электроприемника №1. Для остальных электроприемников цеха расчет ведется аналогично, результаты вычислений представлены в таблице 2.1.


Для наглядного представления распределения нагрузок по территории цеха, применяем картограмму нагрузок (Рисунок 2.1), которая представляет собой размещенные на генплане предприятия окружности, причем площади ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчетным нагрузкам ЭП. Дня каждого ЭП наносим свою окружность, центр которой совпадает с ЦЭН этого ЭП.

---