Министерство образования и молодежной политики Рязанской области

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Скопинский электротехнический колледж»

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине МДК 01.01

"Устройство и техническое обслуживание электрических подстанций "

Тема проекта :"ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ЦЕХА"

Проект выполнил:

студент 4 курса гр.ЭС-41

Руководитель:

Иноземцева В.Н

Скопин 2018 г.

Министерство образования и молодежной политики Рязанской области.

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

"Скопинский электротехнический колледж"

Задание

на курсовое проектирование по дисциплине МДК 01.01.

"Устройство и техническое обслуживание подстанций"

Выдано студенту 4 курса

Тема проекта: "Электроснабжение деревообрабатывающего цеха."

Исходные данные:

1.Краткая характеристика объекта проектирования.

2.Перечень оборудования.

Расчетно-пояснительная записка.

1.Введение.

2.Характеристика объекта проектирования.

3.Классификация помещений по взрыво-, пожаро- , электробезопасности.

4.Категория надежности электроснабжения и выбор схемы ЭСН цеха.

5.Расчет электрических нагрузок цеха.

6.Расчет и выбор компенсирующего устройства.

7.Выбор мощности силового трансформатора.

8.Расчет и выбор аппаратуры защиты.

9.Расчет и выбор силовой проводки.

10.Расчет заземления цеха.

11.Техника безопасности.

12.Список использованной литературы.

13.Заключение.

14. Содержание.

Графическая часть: План комплекса с нанесением схемы электроснабжения.

Задание выдал преподаватель: ______________(В.Н.Иноземцева)15.03.2017



Введение.

Создание энергосистем и объединение их между собой на огромных территориях стало основным направлением развития энергетики мира в 20 веке. Это обусловлено отличительной особенностью отрасли , в которой производство и потребление продукции происходят практически одновременно. Невозможно накопление больших количеств электроэнергии , а устойчивая работа электростанции обеспечивается в очень узком диапазоне основных параметров режима.

Главным преимуществом энергообъединения является возможность широкого маневрирования мощностью и электроэнергией на огромных территориях в зависимости от реально складывающихся условий.

В условиях интенсивного развития энергетической базы предприятий наибольшее значение приобретает надежность электроснабжения и безаварийная работа электроустановок. Особенно важно рационально использовать электроэнергию и сокращать ее потери . Экономное потребление электроэнергии в значительной мере зависит от исправности электрооборудования и правильного ее выбора.

Электроэнергетика - область промышленности, которая занимается производством электрической энергии на электростанциях и передачей ее потребителям.

Электроэнергетика является основой развития производительных сил в любом государстве. Электроэнергия обеспечивает бесперебойную работу промышленности, сельского хозяйства, транспорта, коммунальных хозяйств. Стабильное развитие экономики невозможно без постоянного развития энергетики. Российская энергетика - это 600 тепловых, 100 гидравлических и 9 атомных электростанций. Их общая электрическая установленная мощность в 2010 году составляла 215 млн. кВт.

История развития электроснабжения в нашей стране начинается с 1920 года, когда на 8 съезде Советов был утвержден первый народно-хозяйственный план , названный планом ГОЭЛРО. Перед второй мировой войной установленная мощность всех электростанций России составляла всего 1 098 000 кВт при выработке ими электроэнергии около 2 млрд. кВт∙ч.

По плану ГОЭЛРО в течение 10-15 лет намечалось построить 30 электростанций общей мощностью около 1,7 млн. кВт. Этот план был выполнен уже к концу 1930 года.

Научно-технический прогресс немыслим без электрификации – той базы, на которой развиваются все самые совершенные технические средства производства. В нашей стране быстрыми темпами проводится сплошная электрификация, которая означает повсеместное использование электрической энергии в промышленности, на транспорте , в сельском хозяйстве, в быту. Потребности страны в электроэнергии непрерывно растут, что требует соответствующего роста ее производства. С развитием электрификации ускоренно развивается электротехническая промышленность – трансформаторов, электродвигателей, коммутационной аппаратуры, электротехнических материалов, различной аппаратуры и приборов для автоматизации производственных процессов.

Широкое и разнообразное применение электроэнергии объясняется ее ценными свойствами. Электрическая энергия может быть получена из других видов энергии. В больших количествах ее получают в результате непосредственного преобразования механической энергии с помощью электромашинных генераторов. В настоящее время разработаны методы непосредственного превращения тепловой и ядерной энергии в электрическую. Известные способы прямого преобразования тепловой, лучистой и химической энергии в электрическую применяются в радиотехнике, измерительной технике и автоматике. Большие количества энергии при относительно малых потерях передаются на огромные расстояния. В настоящее время действуют линии электропередач протяженностью более тысячи километров. Электрооборудование и автоматизация позволили высвободить большое число работников при

одновременном повышении качества продукции , экономичности, надежности и бесперебойности работы агрегатов и установок.

Характеристика проектируемого объекта.

Деревообрабатывающий цех предназначен для изготовления оконных блоков и является составной частью крупного домостроительного комбината.

Весь технологический процесс осуществляется двумя потоками. Каждый поток состоит из трех автоматизированных линий:

-ДЛ2 - линия раскроя пиломатериалов;

-ДЛ8А - линия обработки оконных блоков;

-ДЛ10 - линии сборки.

Готовая продукция проходит через малярную и идет к потребителю.

Транспортировка деталей по цеху осуществляется электрокарами , для подзаряда аккумуляторов которых имеется зарядная. Кроме этого, предусмотрены производственные, вспомогательные и бытовые помещения.

Участок раскроя пиломатериалов и зарядная являются пожароопасными помещениями.

Электроснабжение цех получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции, подключенной к ГПП комбината.

По категории надежности электроснабжения - это потребитель первой категории.

Количество рабочих смен - 3 ( круглосуточно). Грунт в районе цеха - суглинок.

Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры здания АхВхН = 48х30х4,5 м.

Все помещения, кроме технологических участков, двухэтажные.

Перечень оборудования деревообрабатывающего цеха заносим в таблицу №1.

Таблица № 1.

№ на плане	Наименование ЭО.	Мощность электроприемника, кВт	Примечание
1,2	Вентилятор	5,5
3	Компрессор	5,0
7,8	Токарные станки	5,5
9,29	Лифты вертикальные ДБ1	3,0
10,30	Загрузочные устройства	2,5
4	Установка окраски электростатической	4,8	1-фазные
5,6	Зарядные агрегаты	3,0	1-фазные
12,32,22,42	Транспортеры ТД4	2,6
11,31	Торцовочные станки ДС1	2,8
13,33	Многопильные станки	5,0
16,36	Фуговальные станки	3,5
14,34	Станки для заделки сучьев	2,4
18,38	Шипорезные станки	4,5
26,46	Сборочный полуавтомат	26
19,39	Перекладчики ДП4	4,0

Категория надежности электроснабжения.

Электроприемники систематизируют по надежности электроснабжения, режимам работы, мощности, напряжению и роду тока. Надежность как одно из требований к системам электроснабжения, определяется числом независимых источников питания и схемой электроснабжения. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на три категории . Электроприемники I категории(насосы, вентиляторы, компрессоры, воздуходувки и другие ) – электроприемники , перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб народному хозяйству; повреждение основного оборудования, массовый брак продукции. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Перерыв электроснабжения допускается на время автоматического включения резерва. Из приемников первой категории выделяется «особая» группа, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования (насосы, компрессоры, вентиляторы для химической промышленности, вакуумные электрические печи для выплавки высококачественных сталей, подъемно-транспортное оборудование). Для электроснабжения особой группы должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

Электроприемники II категории(электропривод технологических механизмов, электролизные установки, электросварочное оборудование, печи сопротивления, индукционные печи, подъемно-транспортное оборудование, электроосветительные установки) – электроприемники , перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недовыпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта. Для них допустимы перерывы электроснабжения на время включения резервного питания действиями дежурного персонала. Питание осуществляется от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Допускается питание от одного трансформатора при наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1суток.

Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не под-ходящие под определение I и II категорий. Перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента, не превышают одних суток.

Деревообрабатывающий цех является электроприёмником I категории электроснабжения. Прерыв в электроснабжении приведёт к массовому недоотпуску продукции, массовому простою рабочих, механизмов. Перерыв электроснабжения допустим на время для включения резервного питания, действиями дежурного персонала. Для электроснабжения цеха выбрана радиальная схема электроснабжения. В целях повышения электроснабжения мы применяем двух трансформаторную подстанцию. Электроприемники разбиваем на группы: трехфазные длительного режима, трехфазные ПКР, однофазные, осветительная нагрузка. Выбираем виды распредустройств: ШМА, РП, ЩО.

Так как трансформаторы должны быть одинаковые, нагрузку по секциям распределяем приблизительно одинаково. Применяем следующие распредустройства: РП2 - для однофазных электроприемников, ШМА1 и ШМА2 - для трехфазных ДР. Данные заносим в таблицу № 2.

Таблица №2.

Секция 1	Нагрузка приведенная, кВт		Секция 2
		11,7	РП2 Установки окраски электростатической 4,8х1 Зарядные агрегаты 3,0х2
ШМА1 Вентилятор 5,5х1 Токарные станки 5,5х1 Лифты вертикальные ДБ1 3х1 Загрузочные устройства 2,5х1 Транспортеры ТД4 2,6х2 Торцовочные станки ДС1 2,8х1 Многопильные станки 5х1 Фуговальные станки 3,5х1 Станки для заделки сучьев2,4х1 Шипорезные станки 4,5х1 Сборочный полуавтомат 26х1 Перекладчики ДП4 4Х1	5,5 5,5 3,0 2,5 5,2 2,8 5,0 3,5 2,4 4,5 26 4,0	5,5 5,5 3,0 2,5 5,2 2,8 5.0 3,5 2,4 4,5 26 4,0 5,0	ШМА2 Вентилятор 5,5х1 Токарные станки 5,5х1 Литы вертикальные ДБ1 3х1 Загрузочные устройства 2,5х1 Транспортеры ТД 2,6х2 Торцовочные станки ДС1 2,8х1 Многопильные станки 5х1 Фуговальные станки 3,5х1 Станки для заделки сучьев 2,4х1 Шипорезные станки Сборочный полуавтомат 26х1 Перекладчики ДП4 4х1 Компрессор 5х1
ЩО	15,3
Итого	85,2	86,6

Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности.

Согласно правилам устройства электроустановок производственные помещения по условиям окружающей среды делятся на группы: сухие (нормальные); влажные; сырые; особо сырые; жаркие; пыльные; с химически активной или органической средами . К нормальным помещениям относятся производственные помещения, окружающая среда которых не оказывает вредного воздействия на электрические сети и оборудование. Это бытовые помещения сборочных цехов, административные помещения, инструментальные, кладовые и прочие. К жарким относятся помещения с сушилками, обжигательными печами, котельные. В помещениях с химически активной средой содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения или плесень, разрушающие изоляцию или токоведущие части оборудования. Производственные помещения и установки по условиям электробезопасности делятся на следующие группы :

Взрывоопасные помещения. К ним относятся помещения, наличие электропроводки или электрооборудования в среде которых представляет опасность для взрыва. В зависимости от опасности взрыва в соответствии с ПУЭ взрывоопасные помещения и установки делятся на категории В-I и В-II. Камеры вытяжных вентиляторов, обслуживающие взрывоопасные помещения и изолированные от них, относятся к взрывоопасным помещениям .

Пожароопасным считается помещение, в котором изготавливаются, перерабатываются или хранятся горючие вещества , но опасность взрыва отсутствует.

Взрывозащищенное оборудование - это оборудование, в котором предусмотрены меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды, вследствие эксплуатации этого оборудования. По степени взрывоопасности цех металлоизделий не относится к таковым , потому что технологический процесс не связан с взрывоопасными веществами. Так как в цехе токопроводящие полы и есть возможность одновременного прикосновения к корпусу оборудования и металлоконструкциям здания , то эти условия делают цех особо опасным . Температура воздуха внутри цеха не превышает +20⁰. Среда в цехе не агрессивная.

Таблица 2.

	Наименование помещений	Категории			Примечание
		Взрывобезопасность	Пожаробезопасность	Электробезопасность
	Малярная Вентиляторная Участок пиломатериалов Комната отдыха Участок подготовки деталей Участок сборки Зарядная Помещение мастера Токарный участок Трансформаторная	В-IIа В-IIа В-IIа В-IIа В-IIа В-IIа В-IIа В-IIа В-IIа В-IIа	П- IIа П- IIа П- IIа П- IIа П- IIа П- IIа П- IIа П- IIа П-IIа П-I	ПО ПО БПО БПО БПО БПО БПО БПО ОО

2а – зоны, расположенные в помещении, в котором опасные состояния не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в рзультате аварий или неисправностей.

П – производства, связанные с обработкой несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии.

---

Расчет электрических нагрузок цеха.

Основным методом расчета электрических нагрузок цеха является метод упорядоченных диаграмм. По этому методу максимальные расчетные нагрузки группы электроприемников:

Р_м = К_м∙ Р_см ; Q_м = К_м^/ ∙ Q_см ; S_м = ;

где Р_м - максимальная активная нагрузка, кВт;

Q_м - максимальная реактивная нагрузка, кВАр;

Q_см -средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену, кВАр

S_м - максимальная полная нагрузка, кВА;

К_м - коэффициент максимума активной нагрузки;

К_м^/ -коэффициент максимума реактивной нагрузки;

Р_см - средняя активная мощность за смену, кВт.

Р_см = К_и ∙ Р_н ; Q_см = Р_см∙ tg ,

где К_и - коэффициент использования электроприемников, определяется

на основании опыта эксплуатации по таблице 1.5.1 (Л-8);

Р_н - номинальная активная групповая мощность электроприемников, кВт;

tg - коэффициент реактивной мощности;

К_м - определяется по графикам рис. 1.5.3. (Л-8)

Для определения расчетной нагрузки цеха составляем сводную ведомость установленной, расчетной и суммарной расчетной мощности по цеху.

Нагрузку однофазных приемников приводим к условной трехфазной мощности. Нагрузки распределяем равномерно по фазам и определяем мощность наиболее нагруженной фазы.

Определяем нагрузки отдельных фаз однофазных электроприемников

= = = 3,9 кВт

= =

---

= 3.0 кВт

= = = 3,9 кВт, где

, , - полусуммы двух плеч, прилегающих к данной фазе.

Определяем неравномерность включения нагрузки.

Н = ∙ 100 % = ∙ 100 % = 30 %, где

, - наибольшая и наименьшая нагрузки на фазах, кВт

Так как Н 15% , то при включении на линейное напряжение

= 3 =3 ∙ 3,9 = 11,7 кВт

Осветительную нагрузку определяем методом удельной мощности

Р_осв. =( Р_уд.осв. + _. Р_{уд.авар.} ) ∙ S , где

Р_уд.осв. - удельная мощность освещения , Вт/

_. Р_{уд.авар}- удельная мощность аварийного освещения, Вт/

Р_уд. = 9...11 Вт/ ( Л-8)

S – площадь цеха, ;

Р_осв. = (10 + 10 ∙ 0,06 )30 ∙ 48 = 15 300 Вт = 15,3 кВт

Так как освещение выполняется люминесцентными лампами, то

= Р_см =15,3 ∙0,85 = 13 кВт

.

Для газоразрядных ламп ( Л-8)

Q_{см. осв.} = Р_см∙ tg = 13∙ 0,33 = 4,3 кВАр

---

tg = 0,33 - для газоразрядных ламп.(Л-6)

S_см = = = 13,7 кВА

Рабочий ток

= = = 20,8 А

Определяем для электроприемников среднюю активную и реактивную мощности нагрузок за наиболее нагруженную смену

Р_см = К_и ∙ Р_н ; Q_см = Р_см∙ tg ,

где К_и - коэффициент использования электроприемников, определяется

на основании опыта эксплуатации по таблице 1.5.1 (Л-8);

Р_н - номинальная активная групповая мощность электроприемников, кВт;

tg - коэффициент реактивной мощности;

К_м - определяется по графикам рис. 1.5.3. (Л-8)

Например, для вентилятора

К_{и =} 0,7 ; cos = 0,8 ; tg = 0,75

Р_см =Р_н ∙ К_и ∙ n = 5,5∙ 0,7∙ 1 = 3,9 кВт, где

n - количество вентиляторов.

Q_см =3,9 ∙ 0,75 = 2,9 кВАр;

S_см = = = 4,9 кВА

Для остального оборудования расчеты аналогичны, данные заносим в сводную ведомость (таблица №4).

Д ля определения коэффициента К_м рассчитываем эффективное число электроприемников n_э для ШМА1_. Определяем средний коэффициент использования для группы электроприемников

К_и.ср. = =

---

0,28 0,2

Р_см∑ ; Р_н∑ - суммы активных мощностей за смену и номинальных в группе

электроприемников, кВт.

Определяем показатель силовой сборки в группе

m = =

Р_н.нб. - номинальная мощность большего электроприемника, кВт;

Р_н.нм. - номинальная мощность наименьшего электроприемника, кВт.

Так как n>5; m 3; К_и > 0,2 ,

по таблице 1.5.4. ( Л-6) определяем, что эффективное число электроприемников

= = = 5,4

По таблице 1.5.3. (Л-8) определяем К_м = 2,0

Принимаем К_м^/ = 1,1 при (Л-8) и определяем максимальные мощности нагрузки для вентилятора

Р_м = К _м ∙ Р _см = 2 ∙ 3,9 = 7,8 кВт

Q_м = К ^/ _м ∙ Q _см =1,1∙ 2,9= 3,2кВАр

S_м = = = 8,4кВА

Определяем для ШМА1

cos = = = 0,67 tg = = = 1,1

Определяем максимальный ток

I_м = = 71А

Для ШМА2

К_и.ср = = 0,31 0.2

m =

---

Смотрите также файлы

• Химия пнінен жиынты баалауа арналан дістемелік сыныстар 11сынып.docx

• Решение данной задачи представляется возможным за счет создания и применения экономичных компрессоров и теплообменных аппаратов, соответствующих хладагентов, оптимального регулирования работы систем хладоснабжения при эксплуатации приборов и т п..rtf

• Тест по Основам исследовательской деятельности Методы исследования делятся на.docx

• Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа61 города магнитогорска (моу сош 61 города Магнитогорска).docx

• Опорный конспект разговора о ценности семейных традиций Тема Моя семья традиции и ценности Цель уточнить представления о членах семьи, семейных традициях и ценностях.docx