Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Февраля 2013 в 22:27, контрольная работа
Важнейшая роль в экономике страны принадлежит машиностроению. От темпов развития машиностроения характерно зависит рост механической оснащенности всех отраслей народного хозяйства.
Машиностроение характерно чрезвычайным многообразием технологических процессов, в которых используется электроэнергия: литейное производство и сварка, обработка металлов давлением и резанием, упрочняющая термообработка, нанесение защитных и отделочных покрытий и т.д.
Введение
Важнейшая роль в экономике страны принадлежит машиностроению. От темпов развития машиностроения характерно зависит рост механической оснащенности всех отраслей народного хозяйства.
Машиностроение характерно чрезвычайным многообразием технологических процессов, в которых используется электроэнергия: литейное производство и сварка, обработка металлов давлением и резанием, упрочняющая термообработка, нанесение защитных и отделочных покрытий и т.д.
Предприятия машиностроения
широко оснащены электрифицированными
подъемно-транспортными
Научно-технический прогресс
предполагает рост энерговооруженности
в промышленности за счет совершенствования
и внедрения нового, экономичного
и технологичного электрооборудования.
Электроприемники, преобразующие электрическую
энергию в другие виды энергии, прочно
занимают ведущее положение в
подавляющем большинстве
Постоянное повышение
энерговооруженности
Эффективность производства
и качества продукции во многом определяются
надежностью средств
Интенсивное развитие технических средств вызвало необходимость совершенствования методики проектирования и создания на ее основе новых высокоэффективных предприятий. В современных условиях эксплуатация электрооборудования требует все более глубоких и разносторонних знаний, а задачи создания нового или модернизация существующего электрифицированного технологического агрегата, механизма или устройства решаются совместными усилиями технологов, механиков, электриков.
Реконструкция действующих производств при использовании современного оборудования, на базе энергосберегающих технологий – одна из основных задач перевооружения производства.
В условиях научно-технического
прогресса значительно
Курс на интенсификацию экономического
развития требует дальнейшего повышения
эффективности использования
Актуальность темы курсового проекта соответствует задаче технического перевооружения – созданию высокоэффективного энергосберегающего производства.
1 Краткая характеристика и спецификация оборудования цеха
Цех металлорежущих станков (ЦМС) предназначен для серийного производства деталей по заказу.
ЦМС предусматривает наличие производственных, служебных, вспомогательных и бытовых помещений. Металлорежущие станки различного значения размещены в станочном, заточном и резьбошлифовальном отделениях.
Транспортные операции выполняются кран-балкой и наземными электротележками.
Цех получает ЭСН от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП), расположенный на расстоянии 1,3км от ГПП завода. Подводимое напряжение – 10 или 35 кВ. ГПП подключена к энергосистеме (ЭНС), расположенной на расстоянии 15 км.
Потребители ЭЭ относятся к 2 и 3 категории надёжности электроснабжения. Количество рабочих смен- 3. Грунт в районе цеха - глина при температуре +5 0С.
Каркас здания сооружен из блоков – секций, длиной 6 и 8 м каждый.
Размеры цеха А × В × Н = 50 × 30 × 8 м.
Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м. Перечень ЭО цеха металлорежущих станков дан в таблице 3.15 по литературе [1].
Мощность электропотребления
(Рэп) указана для одного электроприёмника.
Расположение основного ЭП показано на
плане цеха, представленном на рисунке
А.1 Приложения А.
2 Расчет нагрузок цеха
2.1 Расчёт мощности освещения
Сети электрического освещения
характеризуются большой
Расчёт площади сечения проводов в сетях освещения проводят по допустимым потерям напряжения и по допустимому нагреву проводов. Из двух найденных площадей сечения принимают большее.
Определяем площадь помещения S, м2 :
S = A (2.1.1)
S = 1500 м2
Предварительно размещаем светильники на плане участка, определить их количество. N = 74, шт.
Определяем по справочной литературе [ 1 ] параллельно освещённость рабочих мест .
Определяем удельную мощность освещения W,
W = 4,3
Определяем расчетную мощность ламп Pрасч.л , кВт
Pрасч.л = (2.1.2)
Pрасч.л = кВт
Выбираем ДРЛ = 250
Определяем активную мощность освещения Pосв , кВт:
Pосв = (2.1.3)
Pосв =
Определяем реактивную мощность ламп основного освещения Qосв, Вар
Qосв = Pосв тgφ (2.1.4)
Qосв = 17,6 1,44 = 25,34 Вар
Определяем полную расчетную мощность основного освещения Sp, кВА
(2.1.5)
Определяем ток расчетный осветительный нагрузки Iосв, А
(2.1.6)
2.2 Расчёт максимальных нагрузок цеха
При разработке проекта электроснабжения
промышленного предприятия
Для правильного и точного выбора трансформаторов, кабелей, шинопроводов необходимо рассчитать электрические нагрузки цеха. Для определения расчётных нагрузок применяем метод упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума).
Расчет нагрузок групп приемников.
1 Определяем номинальную мощность электрического электроприемника, кВт
, (2.2.1)
где - мощность электроприемника, кВт;
ПВ - коэффициент продолжительности
включения для
2 По справочной литературе коэффициент использования Ки для каждого электроприемника.
3 Определяем среднюю активную нагрузку за наиболее загруженную смену каждого электроприемника , кВт:
= Ки (2.2.2)
4 Определяем по справочной литературе коэффициент мощности cosφ, tgφ для каждого электроприёмника.
5 Определяем среднюю и реактивную мощности за наиболее загруженную смену каждого ЭП Qсм, кВАр.
Qсм = Pсм· tgφ (2.2.3)
6 Определяем номинальный ток каждого ЭП Iн, А.
а) ПВ = 1 ; Iн = ; (2.2.4)
б) ПВ ǂ 1 ; Iн =; 0,38(кВ).
в) Iн ;
г) 1ф. Э.П. Iн = ; 0,22(кВ).
Из-за отсутствия данных принимаем:
ɳ = 0,8. Pн ≤ 30 кВт;
ɳ = 0,85. Pн … 50 кВт;
ɳ = 0,9. Pн ˃ 50 кВт.
7 Определяем количество одинаковых ЭП, на участке n, штук.
8 Определяем суммарную номинальную мощность одинаковых
PнΣ=n·Pн (2.2.5)
9 Определяем суммарную среднюю мощность
PсмΣ= n·Pсм;
QсмΣ= n·Qсм.
10 Определяем суммарную номинальную и среднюю мощности всех ЭП цеха.
11 Определяем групповой коэффициент использования
Ки.гр. =
12 Определяем отношение наибольшей номинальной мощности ЭП участка к наименьшей
m =
13 Определяем эффективное число ЭП цеха nэ.
14 Определяем расчётные нагрузки по цеху:
Ррасч..= Км · РсмΣ ;
Qрасч. = Км ·QсмΣ ;
Sрасч .=
Iрасч. =
Пример - Расчёт выполнил для электроприёмника №1.
1 кВт
2 Ки = 0,05
3 = 0,05 = 0,1 кВт
4 cosφ = 0,5; тgφ = 1,73
5 Qсм = 0,1· 1,73 = 0,17 кВАр
6 Iн = ; Iн А ,
7 n = 3 шт.
8 PнΣ = 3·2,0 = 6 кВт
9 PсмΣ = 3·0,1 = 0,3; кВт
QсмΣ = 3·0,17 = 0,51 кВАр
10 Рном,Σ = 483,5
11 Ки.гр. =
12 m = = 26
13 nэ = 0,54*40 = 22
14 Ррасч..= 1,5 · 84,75= 127,2; Qрасч.= 1,5 ·100,01= 150,02 ;
Sрасч .= =; Iрасч. = = 250
Расчет для остальных ЭП выполнен аналогично, и получившиеся результаты записаны в таблицу 2.2.1.
Таблица 2.2.1 – Расчет эффективного числа ЭП n э
Рном,Σ |
N |
Рном.1 |
N1 |
nэ | |||
483,5 |
40 |
26 |
272 |
8 |
0,56 |
0,2 |
22 |
При Ки.гр.< 0,2 nэ определяется табличным методом.
3 Выбор трансформаторной подстанции
3.1 Расчёт компенсации реактивной мощности
Компенсация реактивной мощности
или повышение коэффициента мощности
электроустановок промышленных предприятий
имеет большое
Передача значительного количества реактивной мощности из энергосистемы к потребителям вызывает возникновение дополнительных потерь активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения.
Затраты, обусловленные этой передачей, можно уменьшить или даже устранить, если устранить влияние реактивной мощности в сетях низкого напряжения.
Компенсация реактивной мощности
с одновременным улучшением качества
электроэнергии непосредственно в
сетях промышленных предприятий
является одним из основных направлений
сокращения потерь электроэнергии и
повышения эффективности
Для компенсации реактивной
мощности применяются специальные,
Для выбора компенсирующего устройства определяем реактивную мощность передаваемую от энергосистемы
Qэ = tgφэ (Pрасч.+Pосв.) (3.1.1)
где tgφ- коэффициент реактивной мощности заданной энергосистемы,
tgφэ = 0,2
Qэ = 0,2 (127,2+17,6) = 28,96
Определяем расчетную мощность компенсирующей установки
Qку.расч .= (Qрасч.+Qосв.)-Qэ (3.1.2)
Qку.расч = (150,02 +25,34)-28,96 = 146,3
По справочной литературе выбираем компенсирующее устройство
Qку ≥ Qку.расч 100 ≥ 146,3
Выбираем конденсаторную установку 2АКУ- 0,4-75-1 ОЗУ ближайшую по мощности к расчётному значению и определяем фактический коэффициент реактивной мощности после установки компенсирующих устройств
tgφ = = = 0,3 (3.1.3)
Условие выполняется, принимаем установку 2АКУ- 0,4-75-1 ОЗУ. Выбранную БК размещаем на РУНН - 0,4кВ трансформаторная подстанция, так как установка батареи в РУВН увеличит мощность трансформатора, за счёт передачи, через него реактивной мощности от сети.
Выбираем автоматический выключатель и кабель для подключения компенсирующего устройства по условию:
Uном.а ≥ Uсети 400 ˃ 380