Проектирование звена системы электроснабжения

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

Кафедра энергетики и транспорта

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Электроснабжение предприятий»

 

 

 

 

 

Выполнил:	Воронов С.А., студент 3 курса группы ТиТ-311 Дата:________________ Подпись:_____________
Проверил:	Иванникова Н.Ю., доцент кафедры ЭиТ Дата:________________ Подпись:_____________

 

 

 

 

 

 

 

Мурманск

2014

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..3
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ………………………….4
3. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ И ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ЗАВОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ……………………………………………..6
4. УСЛОВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……………………………………..…7
5. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК……………………………….....10
1. РАСЧЕТ СИЛОВОЙ НАГРУЗКИ………………………………………..10
2. РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ……………………………………………….….15
6. ПОСТРОЕНИЕ КАРТОГРАММЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЭН……………………………………………………...…24
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП И ЦЕХОВЫХ ТП…………………………………………………..……26
8. ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ…………………………………….….30
9. РАЗМЕЩЕНИЕ ГПП, ЦРП, РП НА ТЕРРИТОРИИ ПРЕДПРИЯТИЯ……36

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..40

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ…………………………………..41

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ВВЕДЕНИЕ

 

Проектирование любого звена системы электроснабжения промышленного предприятия (участка, отделения, цеха или, завода в целом) должно начинаться с изучения технологических особенностей предприятия[1].

Проектируемая система должна удовлетворять условиям надёжности и экономичности, обеспечивать качество энергии у потребителя, безопасность, удобство эксплуатации и возможность развития. Зная технологию производства, можно легко и удобно составить схему электроснабжения любого технологического агрегата, линии или передела. Например: конвертер главного пролёта металлургического завода имеет много электроприёмников (привода быстрого и медленного поворотов, транспортёрные тракты, аспирация и др.); при составлении схемы нет необходимости записывать эти электроприёмники от разных секций одной подстанции, так как отключение хотя бы части электроприёмников отразится на работе конвертера. Однако есть электроприёмники и технологические агрегаты, осуществить питание которых необходимо только от независимых источников питания.

Зная динамику развития технологических нагрузок, необходимо учесть её дальнейшее развитие и возможность объединения с основной схемой. Проектируемые схемы должны обладать эксплуатационно-структурной гибкостью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

Исходными данными на проектирование согласно заданию варианта 97 “Электроснабжение машиностроительного завода” являются:

1. Генеральный план завода — рисунок 1;

2. Сведения об электрических нагрузках завода — таблица 1;

3. Питание возможно осуществить от подстанции энергосистемы, на которой установлены два трехобмоточных трансформатора мощностью 20000 кВА каждый, с первичным напряжением 110 кВ и вторичным — 35, 20, 10 и 6 кВ;

4. Мощность системы 750 МВА; реактивное сопротивление системы на стороне 110 кВ, отнесенное к мощности системы 0,7;

5. Стоимость электроэнергии 0,88 коп/кВт • ч;

6. Расстояние от подстанции энергосистемы до завода 7,9 км.

 

Таблица 1 - Исходные данные на проектирование завода электрических измерительных приборов

N по плану	Наименование цеха	Установленная активная мощность,       кВт
1	Главный корпус (пресса)	3020
2	Инструментальный цех	1580
3	Ремонтно – механический цех	730
4	Насосная	760
5	Компрессорная Компрессорная (6 кВ)	500 1200
6	Кузнечный цех	1360
7	Термический цех	2500
8	Проходная	20
10	ЦЗЛ	240
11	Заводоуправление	90
12	Материальный склад	70
	Освещение цехов и территории завода	Определить по площади

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – План машиностроительного завода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ И ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА

 

Потребителем электроэнергии называется электроприемник или группа электроприемников, объединённых технологическим процессом и размещающихся на определённой территории. Приёмником электрической энергии (электроприемником) называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид [2].

Систематизация потребителей электроэнергии осуществляется обычно по следующим основным эксплуатационно-техническим признакам: производственному назначению, производственным связям, режимам работы, мощности, напряжению, роду тока, территориальному размещению, требованиям к надёжности электроснабжения, стабильности расположения электроприемников.

При проектировании электроснабжения предприятия достаточно систематизировать потребителей по надёжности электроснабжения, режимам работы, мощности, напряжению и роду тока, используя остальные признаки как вспомогательные.

Основная номенклатура завода электрических измерительных приборов:

1) Металлорежущие станки. В настоящее время суммарные мощности электроприводов крупных станков в тяжелом машиностроении более 1000 кВт, при мощности главного привода до 300 кВт и более. Так, у двушпиндельного фрезерного станка для обработки заготовок мощность двигателей фрез по 650 кВт; привод выполнен по системе ДГД с ведущим двигателем 1600 кВт. У карусельного с центральной планшайбой  Ø14,0 м и кольцевой Ø18,5 м суммарная мощность главных приводов 520 кВт и вспомогательных 200 кВт. У тяжелых токарных станков, обрабатывающих заготовки массой 200-250 т, мощность главных приводов 500-600 кВт. Мощность главного привода продольно-строгального станка достигает 320 кВт.

По степени бесперебойности станки относятся ко 2-й категории. Исключение составляют некоторые крупные станки, где обрабатываемая уникальная деталь может быть испорчена внезапной остановкой.

2) Кузнечно-штамповочные машины и прессы. Сюда относятся машины, служащие для ковки и штамповки металлов в горячем и холодном виде.

Для производства мелких деталей в электропромышленности, радиопромышленности, часовой, галантерейной и других отраслях промышленности применяются электромагнитные прессы 0,5 – 2 тс; в них движение ползуна производится при помощи электромагнита постоянного тока, преодолевающего действие пружины, нормально поддерживающий ползун в поднятом положении. Питание электромагнита производится через полупроводниковый выпрямитель.

По степени бесперебойности кузнечно – штамповочные машины и прессы относятся ко 2-й категории. Наиболее бесперебойного питания требуют мощные гидропрессы, обрабатывающие уникальные паковки – валы и роторы крупных генераторов, заготовки для которых разогреваются в специальных печах до ковочной температуры иногда в течение нескольких суток.

3) Электроинструмент. К этой группе потребителей относятся различные ручные механизированные инструменты: дрели, шлифовалки, гайковерты, пилы и др. Номинальная мощность отдельных инструментов очень незначительная – от 0,2 до 1,5 – 2,0 кВт.

Режим работы  - кратковременный и повторно –кратковременный. Категория бесперебойности 2-ая, но на главных конвейерах автомобильных и авиационных заводов отключение электроинструмента допустимо лишь на короткое время, так как простой сборочных конвейеров приносит большой ущерб.

Переносный электроинструмент требует специальных сетей в виде развитой системы штепсельных розеток или в виде специального закрытого троллейного шинопровода, в котором передвигается токосъемная тележка с подвешенным к ней электроинструментом.

4 УСЛОВИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ

 

Климатические условия для расчета ВЛ должны приниматься в соответствии с картами климатического районирования России и региональными картами по скоростному напору ветра и толщине стенки гололеда [2].

Значение высшей температуры воздуха принимается по данным фактических наблюдений, а низшей температуры – по данным повторяемости 1 раз в 5 лет.

Провода ВЛ следует рассчитывать для работы в нормальном режиме, исходя из различных климатических условий по ветровым и гололедным нагрузкам.

При расчете ВЛ необходимо принимать следующие сочетания климатических условий:

1. высшая температура, ветер и гололед отсутствуют;
2. низшая температура, ветер и гололед отсутствуют;
3. провода покрыты гололедом, температура -5°С, гололед отсутствует;
4. нормальный скоростной напор ветра qmax, температура -5°С, гололед отсутствует;
5. провода покрыты гололедом, температура -5°С, скоростной напор ветра 0,25qmax(скорость ветра 0,5Vmax).

Определение расчетных климатических условий, интенсивности грозовой деятельности и пляски проводов для расчета и выбора конструкции ВЛ должны производиться на основании карт климатического районирования с уточнением по региональным картам и материалам многих наблюдений гидрометеорологических станций и метеопостов управлений гидрометеослужбы и энергосистем за скоростью ветра, интенсивностью гололедно-изморозевых отложений и температурой воздуха, грозовой деятельностью и пляской проводов в зоне трассы сооружаемой ВЛ.

При обработке данных наблюдений должно быть учтено влияние микроклиматических особенностей на интенсивность гололедообразования и на скорость ветра в результате действия как природных условий (пересеченный рельеф местности, высота над уровнем моря, наличие больших озер и водохранилищ, степень залесенности и т. д.), так и существующих или проектируемых инженерных сооружений (плотины и водосбросы, пруды-охладители, полосы сплошной застройки и т. п.).

Скоростной напор ветра на конструкции опор определяется с учетом его возрастания по высоте. Для отдельных зон высотой не более 15 м значение поправочных коэффициентов следует принимать постоянным, определяя его по высоте средних точек соответствующих зон, отсчитываемой от отметки земли в месте установки опоры.

Для участков ВЛ, находящихся в местах с сильными ветрами (высокий берег большой реки, резко выделяющаяся над окружающей местностью возвышенность, долины и ущелья, открытые для сильных ветров прибрежная полоса больших озер и водохранилищ в пределах 3-5 км), при отсутствии данных наблюдений максимальный скоростной напор следует увеличить на 40% (скорость ветра – на 18%) по сравнению с принятым для данного района.

Расчетные температуры воздуха принимают одинаковым для ВЛ всех напряжений по данным фактических наблюдений и округляются до значений, кратных пяти.

Расчет ВЛ по нормальному режиму работы необходимо производить для следующих сочетаний климатических условий:

1. высшая температура, ветер и гололед отсутствуют;
2. низшая температура, ветер и гололед отсутствуют;
3. среднегодовая температура tэ, ветер и гололед отсутствуют;
4. провода и тросы покрыты гололедом, температура -5°С, ветер отсутствует;
5. максимальный нормативный скоростной напор ветра qmax, температура - 5°С, гололед отсутствует;
6. провода и тросы покрыты гололедом, температура -5°С, скоростной напор ветра 0,25qmax (скорость ветра 0,5Vmax).

В отдельных районах территории, где отмечены повышенные скорости ветра при гололеде или где их можно ожидать, а также в районах, где возможно сочетание гололедно-изморозевых отложений нормативные значения гололеда должны быть приняты в соответствии с данными о фактически наблюдаемых размерах гололеда и скорости ветра при гололеде.

Расчет ВЛ по аварийному режиму работы необходимо производить для следующих сочетаний климатических условий:

1. среднегодовая температура tэ, ветер и гололед отсутствуют;
2. низшая температура tmin, ветер и гололед отсутствуют;
3. провода и тросы покрыты гололедом, температура -5°С, ветер отсутствует;
4. провода и тросы покрыты гололедом, температура -5°С, скоростной напор ветра 0,25qmax.