Курсовая работа: Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Курсовая работа: Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей

Министерство образования и науки Республики Казахстан

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ им. Д. СЕРИКБАЕВА

Кафедра «Промышленная энергетика»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

Тема: «Проектирование системы электроснабжения завода станкостроения. Электроснабжение цеха обработки корпусных деталей»

Руководитель

ст.преподаватель каф.»ПЭ»

__________Р.Ж. Темербеков

«___» ____________ 2007 г.

Студент Шевченко П. Ю.

Специальность 050718

Группа 04-ЭЛ-4

Усть-Каменогорск

2007

СОДЕРЖАНИЕ

1 Введение…………………………………………………………………………5

2 Определение электрических нагрузок от силовых электроприёмников….…6

2.1 Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы………….6

2.2 Расчёт нагрузок по цеху……………………………………………................8

2.3 Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия………………………………………………………………….......12

2.4 Расчёт силовой нагрузки по заводу………………………………...............13

3 Выбор количества и мощности трансформаторов цеховых подстанций…..18

4 Компенсация реактивной мощности.…………………………………….......21

5 Потери в силовых трансформаторах…………………………………………27

6 Расчёт электрических нагрузок на высшем напряжении……………….......29

7 Выбор месторасположения ГПП……………………………………………..35

8 Выбор напряжения электроснабжения….……………………………………38

8.1 Выбор напряжения питания…………………………………………...........38

8.2 Выбор напряжения распределения…………………………………………39

9 Выбор схемы электроснабжения……………………………………………..40

9.1 Схемы внешнего электроснабжения……………………………….............40

9.2 Схемы внутриобъектного электроснабжения……….……………………..41

10 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП…………………………43

11 Технико-экономический расчёт…………………………….……………….45

12 Расчёт токов короткого замыкания………………………………………….48

12.1 Расчёт токов короткого замыкания на стороне ВН………………………48

12.2 Расчёт токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ…………….……..51

13 Выбор и проверка оборудования на ГПП и кабелей отходящих линий….56

13.1Выбор оборудования………………………………………………………..56

13.2 Выбор кабелей………………………………………………………...........68

13.3 Выбор проводниковой продукции и аппаратуры на 0,4 кВ……………..74

14 Расчёт молниезащиты………………………………………………………..79

Заключение………………………………………………….……………………84

Список литературы………………………………………………………………85

1.  ВВЕДЕНИЕ

Системой электроснабжения вообще называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. Система электроснабжения промышленных предприятий состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Электрические схемы предприятий строятся таким образом, чтобы обеспечить удобство и безопасность их обслуживания, необходимое качество электроэнергии и бесперебойность электроснабжения потребителей в нормальных и аварийных условиях.

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ОТ СИЛОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИЁМНИКОВ

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Правильное определение электрических нагрузок является решающим фактором для всего последующего расчета и выбора элементов системы электроснабжения.

Расчет электрических нагрузок выполняется в соответствии с «Указаниями по расчету электрических нагрузок» по формуляру Ф63-6-92.

На стадии проектирования возникает необходимость определить расчетные нагрузки на различных уровнях системы электроснабжения (с первого по шестой уровень): характерными являются 2, 3 и 4, 5 уровни;

- 2 уровень - нагрузка на цеховом распределительном шкафу (ШР) или на распределительном шинопроводе – шиносборке (ШС);

- 3 уровень - нагрузка на шинах 0,4 кВ цеховой подстанции или нагрузка цеха, корпуса;

- 4, 5 уровень - нагрузка на сборных шинах высоковольтного РП или шинах ГПП.

2.1 Расчёт нагрузок на распределительные шкафы и шинопроводы

На уровне 2 рассматриваются нагрузки от электроприемников (ЭП), присоединенных к распределительному шкафу (ШР), распределительному шинопроводу-шиносборке (ШС) или нагрузки отдельного участка с количеством электроприемников не превышающим 20-25 единиц.

По данным, приведенным в справочниках (7, 8, 9, 10), для каждого из присоединенных к ШР ЭП находим коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos j.

У электроприемников с повторно-кратковременным режимом работы их номинальные мощности приводим к ПВ=100%.

Сменные нагрузки определяем по формулам

PСМ = Ки*Pн ;  (2.1)

QСМ = Ки*Pн*tgj = PСМ*tgj. (2.2)

Определяем эффективное число ЭП nэ по формуле:

nэ = . (2.3)

Найденное значение nэ округляется до ближайшего меньшего числа.

Если значение эффективного числа электроприемников nэ получается больше фактического числа n, то принимают nэ равным n. Если мощности всех электроприемников в группе одинаковы или отношение Pн.макс./Pн.мин. £ 3, то также принимают nэ= n.

Для нахождения расчетного коэффициента Кр определяем групповой коэффициент использования всех присоединенных к ШР электроприемников, который вычисляется по формуле:

Ки =  (2.4)

где åPСМ - сумма средних расчетных мощностей всех групп ЭП, присоединенных к ШР.

По найденным значениям Ки и nэ по таблице 1 (1) находим Кр.

Расчетные мощности Pр, Qр, и Sр по итоговой строке для ШР определяют по формулам:

PР = КрSКиPн = КрSPСМ (2.5)

Qр = 1,1КиРнtgj = 1,1QСМ при nэ £ 10 (2.6)

Qр = КиPнtgj = QСМ при nэ > 10 (2.7)

Sр = . (2.8)

Расчет удобнее вести в табличной форме.

2.2 Расчёт нагрузок по цеху

Расчет нагрузок по цеху отличается от расчета по ШР тем, что при количестве ЭП n ³ 20-25, а так же при отсутствии полного перечня мощностей ЭП, эффективное число nэ определяют по упрощенному выражению:

nэ =  (2.9)

Расчёт представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Расчет нагрузок по цеху

№	Наименов узлов питания электро-приемников	КолЭПn	Ном.уст. мощность, кВт		m	КтиспКи	cosj/tgj	Средняя нагрузка за макс. нагр. смену				ЭфчислоЭПnэф	РасчкоэфКр	Активная	Реактивная	Полная	Расчток
			Pн, 1го ЭП	Pн,Общ, кВт				Pсм, кВт		Qсм, кВар				Sp, кВА	Qp, кВар	Sp, кВА
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11	12	13	14	15	16	17
1-2	ШР1Шлифовальные станки	2	65,5	131		0,14	0,55 /1,5	18,34		27,51	8580,5
7,8,9	Анодно мех-е станки, типа МЭ-31	3	10	30		0,15	0,55 / 1,5	4,5		6,75	300
17	Кран мостовой	1	15,8	15,8		0,1	0,5 / 1,73	1,58		2,73	249,64
	ИТОГО по ШР 1	6	10-65,5	176,8	>3	0,13	0,52 / 1,63	24,42		36,99	9130,1	3	4,05	98,9	40,68	106,93	63/700
34	ШР 2Шлифовальные станки	2	65,5	131		0,14	0,55 / 1,5	18,34	27,5		8580,5
101112	Анодно-мех-е станки, типа МЭ-12	3	10	30		0,16	0,6 / 1,33	4,8	6,38		300
	ИТОГО по ШР 2	5	10-65,5	161	>3	0,11	0,58 / 1,4	24,14	33,89		8880,5	2	6,22	150,1	37,27	154,6	235/857
5	ШР 3Шлифовальные станки	1	65,5	65,5		0,14	0,55 / 1,5	9,17	13,75		4290,2
1314	Анодно-мех ст типа МЭ-12	2	10	20		0,16	0,6 / 1,33	3,2	4,16		200
61620	Обдирочные станки, типа РТ-341	3	45	135		0,15	0,6 / 1,3	20,25	26,32		6075
	ИТОГО поШР 3	7	10-65,5	245,5	>3	0,2	0,65 / 1,14	50,12	57,35		11190,2	5	2,42	121,3	63,08	136,72	207/818
15	ШР 4Анодно-мех станок, типа МЭ-12	1	10	10		0,16	0,6 / 1,33	1,6	2,13		100
19	Обдирочные станки типа, РТ-341	1	45	45		0,15	0,6 / 1,33	6,75	8,97		2025
222331	Обдирочные станки, типа РТ-250 станки	3	35	105		0,14	0,55 / 1,5	14,7	22,05		3675
32	Вентилятор приточный	1	22	22		0,7	0,5 / 1,73	15,4	26,64		484
	ИТОГО по ШР 4	6	10-45	182	>3	0,21	0,54 / 1,55	38,45	59,79		6284	5	2,42	93,04	65,76	113,9	173/639
212930	ШР 5Обдирочные станки, типа РТ-250	3	35	105		0,14	0,55-1,5	14,7	22,05		3675
18	Обдирочные станки, типа РТ-341	1	45	45		0,15	0,6 / 1,33	6,75	8,97		2025
2836	Анодно-мех станки, типа МЭ-31	2	18,4	36,8		0,15	0,55 / 1,5	5,52	8,28		677,1
	ИТОГО по ШР 5	6	18,4-45	186,8	>3	0,14	0,56 / 1,45	26,97	39,3		6377,1	5	2,87	77,40	43,23	88,65	134/606
24-273435	ШР 6Анодно- механические станки, типа МЭ-31	6	18,4	110		0,15	0,55-1,5	16,56	24,84		2031,3
	ИТОГО по цеху	36	10-65,5	1648,7	>3	0,16	0,57 / 1,43	267,88	382,3		56300	56	1,09	292	382,3	481,05	731/1347

2.3 Расчёт нагрузки электрического освещения по цехам и территории предприятия

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13