Министерствообразования РФ
ГОУ СПО
ЧМТТ
Курсовой проект
по: Электроснабжению предприятий игражданских зданий
Тема: Электроснабжениемоечно-сушильного цеха фабрики ПОШ
270116 З.О. группа 5Э
Выполнил: …………………………………………………. (Бычков Денис Васильевич)
(подпись)
Руководитель проекта …………………………………... (Мальцева Анна Владиславовна)
(подпись)
2008.
Содержание:
1. Введение…………………………………………………………………3
2. Характеристика объекта проектирования……………………………..5
3. Анализ электрическихнагрузок………………………………………..6
4. Картограмма электрическихнагрузок…………………………………8
5. Расчет электрическихнагрузок………………………………………...11
6. Компенсация реактивной мощности…………………………………...15
7. Выбор схемы электроснабжения……………………………………....18
8. Выбор числа и мощноститрансформаторов на подстанцию………....21
9. Выбор величин рациональногонапряжения и расчет питающей цепи……………………………………………………………………….27
10. Расчет токов короткого замыкания……………………………………32
11. Выбор электрической аппаратуры на подстанцию…………………..38
12. Выбор устройств РЗиА электроснабжения……………………………42
13. Расчет заземляющих устройств………………………………………..45
14. Список используемой литературы…………………………………….49
1.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3 Введение.
Роль электроэнергетикизаключается в обеспечении других отраслей хозяйства и населения. Ее назначениерезко возросло в эпоху НТР в связи с развитием электронной промышленности икомплексной автоматизацией производства.
Электроэнергетика играетважную районообразующую роль, являясь одним из современных факторов размещенияпроизводства.
Производство ипотребление электроэнергии растет быстрыми темпами, определяя уровень развитияэкономики в странах мира.
По объемам выработки электроэнергии развитыестраны в значительной степени опережения развивающихся, процентное соотношениесоставляет примерно 80 к 20.
Среди регионов мира повыработке электроэнергии лидируют Северная Америка и Зарубежная Европа.
Среди стран мира ведущимипроизводителями электроэнергии являются: США, Россия, Япония, Китай, Германия,Канада, Франция, Великобритания, Украина, Индия.
В структуре производства электроэнергии вовсех регионах мира лидируют тепловые электростанции. Исключение составляетЛатинская Америка, где преимущество отдается ГЭС, что связано с природнымиусловиями этого региона.
Основными проблемамиэлектроэнергетики являются:
· Истощениезапасов первичных ресурсов и их удорожание.
· Загрязнениеи разрушение природной среды.
Проблема разрушенияи загрязнения природной среды стоиточень остро.
Тепловаяэлектроэнергетика мира выбрасывает в атмосферу, повышает температуру вод.
Возникновение атомнойэнергетики породило проблему захоронения отходов.
Авария на АЭС.Гидроэнергетика приводит к экономическим нарушениям при строительстве ГЭС(затопление земель и нарушение водного баланса территорий, гибель рыбы, изменениережима рек и растительного покрова). В целях решения этой проблемыактивизируются научные исследования, проводится прогнозирование предполагаемыхизменений.
Решение проблемыистощения запасов минерального топлива видится в переходе к использованиюальтернативных источников энергии.
Среди нетрадиционныхисточников энергии в настоящее время наиболее широко применяется геотермальная энергия. Для обогрева итеплоснабжения она используется в Исландии, Италии, Франции, Венгрии, Японии,США, Новой Зеландии, России. В 20 странах мира построены геотермальныеэлектростанции. Наибольшую суммарную мощность они имеют в США, Мексики, Италии,Японии, Новой Зеландии, на Филиппинах. Используют солнечную энергию длястроительства СЭС Франция, Испания, Италия, Япония, США.
Использование приливнойэнергии еще не получило широкого распространения и находится наэкспериментальной стадии. Пока в мире построено 4 приливных электростанции небольшой мощности (Франция, Россия, Китай, совместно США и Канада).
Мощность тепловыхэлектростанций достигла 2 млн. кВт. ВЭС построены в США (штат Калифорния),Дании, Швеции, Великобритании, Германии, Нидерландах, Испании, Канаде.
К нетрадиционнымисточникам энергии можно отнести и синтетическое горючее, разрабатываемое наоснове угля, горючих сланцев, нефтеносных песков и биомассы. Опыт полученияесть в Германии, ЮАР, Венесуэле, Китае, Индии, Бразилии.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
2. Характеристика объектапроектирования.
Моечно-сушильный цех ОАО «ПОШ»является основным цехом, то есть из мытой и просушенной шерсти изготавливаютдругие виды продукции. Основными функциями цеха являются промывка и сушкашерсти. Работа данного цеха осуществляется в односменном режиме.
Моечно-сушильный цех ОАО «ПОШ»относится ко второй категории надежности, так как незначительный перерыв непонесет за собой опасных последствий.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
3. Анализ электрических нагрузок.
Промышленностьхарактеризуется сложностью и энергоемкостью производственного процесса, ростомединичных мощностей оборудования. Электрические нагрузки промышленных предприятий,а следовательно и потребителейэлектроэнергии зависят от вида и количества выпускаемой продукции, от уровнямеханизации и автоматизации технологического процесса, от санитарных требованийданного производства от пользователей по обеспечению надлежащих условий работыи охраны труда рабочих и служащих.
Величина установленныхмощностей электропотребителей некоторых промышленных предприятий достигает 1МВт и более.
Современная тенденцияпроизводств и создания крупных промышленных комплексов приводит к тому, чтоувеличивается количество промышленного оборудования. Совершенствуются схемы,добавляется большое количество различныхустановок.
Потребителямиэлектроэнергии следует считать электропотребители или группу электроприемниковобъединенных общим технологическим процессом.
Моечно-сушильный цехвыпускает чистую шерсть, работает в одну смену, относится к потребителям второйкатегории надежности.
Все силовые потребителипитаются от напряжения 0,4 КВ трехфазного тока с частотой 50 гц, за исключениемэлектроосвещения, которое питается от однофазной сети напряжением 220 В.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7 Характеристика электрических нагрузок.
№ пп
Кол-во ЭП.
Установленная мощность, кВт
Режим работы
одного
общая
Сушильная машина.
2
128
256
0,7
0,8
длительный
Моечная машина.
2
100
200
0,7
0,8
длительный
Вентиляторы.
2
2,2
4,4
0,8
0,85
длительный
Освещение.
56
0,08
4,5
0,9
0,95
длительный
Итого по цеху.
6
464,9
Таблица 1.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8 4. Картограмма электрических нагрузок.
Для определения местарасположения цеховой ТП, при проектировании систем электроснабжения, на планпромышленного предприятия наносится картограмма электрических нагрузок.
Картограмма электрическихнагрузок представляет собой размещенные по плану окружности, площади которых ввыбранном масштабе соответствуют расчетным нагрузкам цехов или группыэлектропотребителей.
Для каждого цеха илигруппы электропотребителей наносится своя окружность, центр которой совпадает сцентром нагрузок цеха или группы электропотребителей. Центр нагрузок каждойгруппы электропотребителей определяют символически, то есть считают, чтоэлектрические нагрузки равномерно распределены по территории цеха, и поэтомуцентр нагрузок фигуры отображающей размещение электропотребителей в группедолжен совпадать с центром тяжести этой геометрической фигуры. Центр тяжестиэтой геометрической фигуры, которая должна отображать размещение в нейэлектропотребителей, находится на пересечении диагоналей этой фигуры. По-этомудля отображения расположения электрических нагрузок используют такиегеометрические фигуры как квадрат, прямоугольник, ромб, треугольник.
Цеховую ТП следуетразмещать как можно ближе к центру электрических нагрузок (общепринятое ЦЭН),так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребленияэлектрической энергии, сократить протяженность как распределительных сетейвысокого напряжения, так и цеховых электрических сетей низкого напряжения,уменьшить расход проводникового материала, снизить потери электрической энергии.
· Дляпостроения картограммы электрических нагрузок необходимо знать не только центрыокружности отображающих нагрузку каждой группы, но и рассчитать радиусы этойокружности.
· Дляопределения радиуса окружности принимают, что площадь каждой окружности в выбранноммасштабе будет соответствовать суммарной активной мощности каждой группыэлектропотребителей, то есть
· Центрэлектрических нагрузок представляет собой точку на координатной плоскости ЦЭН (
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9 Полученнымирасчетными значениями строим на плане цеха точку С.
· Наплоскости вычерчиваем контур цеха.
· Вычерчиваемфигуры отображающие размещение электропотребителей в группах на плоскости
· Находимцентр нагрузок электропотребителей
· Рассчитываемрадиусы окружности отображающих нагрузку групп электропотребителей.
Выбираеммасштаб см. Таким образом дляпервой группы электроприемников с общей нагрузкой 256 кВт:
Длявторой группы электроприемников с общей нагрузкой 200 кВт:
Для третьей группыэлектропотребителей с общей нагрузкой 4,4 кВт:
Координаты первой группы
Координаты второй группы
Координаты третьей группы
Определяем общий центрэлектрических нагрузок (ЦЭН):
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
5.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11 Расчетэлектрических нагрузок.
Созданиекаждого промышленного объекта начинается с его проектирования. Определениемрасчетных значений электронагрузок являются первым и основополагающим этапомпроектирования систем электроснабжения. Расчет электронагрузок – это не простоесуммирование установленных мощностей предприятия, а определение необходимых,ожидаемых значений электронагрузок.
Расчетнаямаксимальная мощность, потребляемая электропотребителем, определяется всегдаменьше суммы номинальных мощностей этих электропотребителей. Необходимостьопределения расчетных нагрузок промышленных предприятий вызвана не полной загрузкойнекоторых электропотребителей, не одновременностью их работы, случайнымхарактером включения и отключения электропотребителей, которое зависит отособенностей технологического процесса производства.
Отправильного расчета электронагрузок зависят данные для выбора всех элементовсистем электроснабжения промышленных предприятий, денежных затрат на установку,монтаж и эксплуатацию выбранного оборудования. Если завысить расчет нагрузок,то это в свою очередь приведет к удорожанию строительства, перерасходупроводникового материала электросетей, к неоправданному увеличению мощноститрансформаторов. Занижение расчета электронагрузок может привести к уменьшениюпропускной способности электросети, к потерям мощности, к перегреву проводов,кабелей, трансформаторов.
Существующиеныне методы определения расчетных нагрузок, проектируемых предприятием,основаны на обработке экспериментальных и практических данных обэлектронагрузках действующих производственных предприятий.
Расчетэлектронагрузок выполняют методом коэффициента максимума, который основан наформуле:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12 Расчет электронагрузокмоечно-сушильного цеха ОАО «ПОШ» проведем согласно алгоритма.
1. Определяемсреднесменные активные и реактивные нагрузки электропотребителей цеха:
Следовательно:
2. Длярасчета максимальных значений электронагрузок необходимо определить коэффициентмаксимума, который в свою очередь зависит от среднего коэффициентаиспользования и эффективного числа электропотребителей:
где — эффективное числоэлектропотребителей. Зависит от коэффициента силовой сборки (m)
(m) можно определить
если
если рассчитывают поформуле:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
Следовательно:
, значит
Знаязначение среднего коэффициента использования и значение эффективного числаэлектропотребителей, по таблицам справочной литературы определяем значениекоэффициента максимума
3. Определяем максимальную активную и реактивнуюэлектронагрузку:
Следовательно:
Практикой отмечено, что зависит отэффективного числа электропотребителей
·
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14 если
· если
В нашем случае
4. Определяем полнуюмаксимальную нагрузку цеха:
5. Определяемрасчет на рабочий ток электропотребителей:
Составляем своднуюведомость расчетных значений электронагрузок объекта проектирования:
Таблица 2.
№ пп
Наимен.
ЭП
Кол-во ЭП
Суммарная
установленная
мощность
кВт
Ср.см
Эл.нагр
Макс. Эл.
Нагр.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1.
Сушильная машина
2
256
0,7
2.
Моечная машина
2
200
0,7