Федеральное агентство по образованию
(Рособразование)
Архангельский государственный технический университет
Промышленнойэнергетики, курс 5, группа 5
Электроснабжениепромышленных предприятий
КузнецовВалентин Никалаевич
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Электроснабжение завода продольно-строгальных станков
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1614.08.ДП.029.00ПЗ
Руководитель проекта
Соловьев И.И.
Консультанты
Волков В.М
Мокеев А.В.
Маркин Н.И.
Соловьев И.И.
Нормоконтроль
И.И. Соловьев
Рецензент
Зав. кафедрой
В.М. Волков
Декан факультета
В.П. Емельянов
ПостановлениеГосударственной аттестационной комиссии от
1.Признать, что студент
(и., о.,фамилия)
выполнили защитил дипломный проект с оценкой
2.Присвоитьквалификацию
(и., о.,фамилия)
ПредседательГАК
СекретарьГАК
Архангельск
2008
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Архангельский государственныйтехнический университет
Кафедра электроснабжения предприятий
Задание
на дипломное проектирование
по дисциплине “ Электроснабжение промышленныхпредприятий ”
студенту 5 курса 5 группы
Кузнецову Валентину Николаевичу
Тему “ Электроснабжение завода продольно-строгальных станков ”
Исходныеданные для проектирования:
Электроснабжениезавода продольно-строгальных станков.
Питаниеосуществляется от подстанции неограниченной мощностью, на которой установленыдва трехобмоточных трансформатора мощностью по 100 МВА, напряжением 230/115/37кВ. Трансформаторы работают раздельно. Мощностькороткого замыкания на стороне 230 кВ 1800 МВА.
Расстояниеот подстанции до завода 16 км.
Стоимостьэлектроэнергии 1.8 коп за 1 />
Режимработы предприятия: в две смены.
/>
Рис.1. -Генплан завода продольно-строгальных станков.
Таблица1.Сведения об электрических нагрузках завода продольно-строгальных станков.Наименование
Количество
электро-
приемников Установленная мощность электроприемников, кВт одного суммарная 1. Механический цех мелких станков 300 1-40 4500 2. Механический цех крупных станков 100 1-80 2500 3. Механический цех уникальных станков 40 1-250 2800 4. Цех обработки цветных металлов см. приложение 5. Цех цветного литья 50 1-80 1500 6. Сборочный цех 50 1-50 8000 7. Чугунолитейный цех. 150 1-120 4000 8. Заготовительно-сварочный цех 50 1-80 800 9. Термический цех 30 1-80 970
10. Компрессорная
а) 0,4 кВ
б) синхронный двигатель 10 кВ
15
4
10-80
1250
300
5000 11. Модельный цех 30 1-30 180 12. Заводоуправление, столовая 40 1-40 350 13. Главный магазин 10 1-10 50 14. Электроцех 30 1-40 200
Таблица2. Сведения об электрических нагрузках цеха обработки цветных металлов.Номер по плану Приёмник
РН, кВт Количество N, шт 1 Прокатный стан 100 1 2,7 Кран мостовой 5 т, ПВ=40% 11+7,5+2,2 2 3 Ножницы-тяпки 7,5 1 4,20 Ножницы дисковые концевые 17 2 5 Ножницы дисковые 4 1 6,21 Прокладочный станок 3 2 8 Сушильная печь 25 1 9 Листоправочная машина 1,5 1 10,13 4-валковый прокатный стан 175 2 11 Кран мостовой 10 т. 16+11+2,2 1 12 Гидравлический пресс 100 т. 10 1 14 Ножницы гильотинные 10 1 15,19 Вальцешлифовальный станок 7,5 2 16 Пресс 22 1 17,18 Брикетировочный пресс 630 т. 30 2 22,24 Токарный полуавтомат 30+2,2+1,1 2 25,26 Вертикально-сверлильный станок 5,5+0,15 2 27-30 Токарно-винтовой станок 13+1,1+0,15 4
Сроки проектирования с 15.03.2008 по 13.06.2008.
Руководитель проекта ________ Соловьев И.И. «_____»___________2008
Реферат
Курсовой проект состоитиз 53 страниц. В пояснительной записке присутствует 10 рисунков, 33 таблицы.При написании курсового проекта использовалось 7 литературных источников.Курсовой проект так же включает в себя графическую часть.
Цельработы – практическое применение и закрепление знаний, полученных по курсу«Электроснабжение промышленных предприятий»; подготовка к выполнению дипломногопроекта на завершающем этапе обучения в университете. В ходе курсовогопроектирования были рассмотрены особенности процесса завода электротехническихконструкций; определены электрические нагрузки по цехам и предприятию в целом;произведен выбор внешней и внутренней схем электроснабжения завода, а такжеосновного и вспомогательного оборудования.
Ключевые слова,встречающиеся в курсовом проекте:
Главнаяпонизительная подстанция предприятия (ГПП) – подстанция предприятия,предназначенная для понижения напряжения получаемого из системы до напряжениявнутризаводской сети предприятия.
Цеховая подстанция(ЦП) – подстанция, устанавливаемая обычно в или рядом с цехом, предназначеннаядля питания этого цеха, путем понижения напряжения внутризаводской сети донапряжения потребителей цеха.
Распределительноеустройство (РУ) — электроустановка, предназначенная для приема и распределенияэлектроэнергии, содержит электрические аппараты, шины и вспомогательныеустройства.
Внутризаводскаясеть – система электроснабжения предприятия, передающая электроэнергию от ГПП кЦП или РУ цехов питающимся на напряжении внутризаводской сети
Компенсацияреактивной мощности – комплекс мероприятий направленных на уменьшениепотребления реактивной мощности из системы.
Оглавление
Введение
1. Определение центра электрическихнагрузок
2. Расчет нагрузок комбината
3.Построение картограммы нагрузоккомбината
4. Выбор номинального напряжениялинии электропередач, сечения и марки проводов
5. Выбор мощности трансформаторов ГППи места их установки
6. Выбор схемы внутреннегоэлектроснабжения
7. Расчет токов короткого замыкания всистеме электроснабжения комбината
8. Выбор электрических аппаратов
9. Выбор защит и их согласование, схем автоматики,сигнализации и учета
10. Выбор компенсирующих устройств
Список использованных источников
Введение
Отнадежного и бесперебойного электроснабжения зависит работа промышленногопредприятия. Для эффективного функционирования предприятия схемаэлектроснабжения должна обеспечивать необходимую надежность и безопасностьэксплуатации.
Вданном курсовом проекте разрабатывается схема электроснабжения комбинатацветной металлургии.
Потребителямиэлектроэнергии комбината являются заводоуправление и производственные цеха,среди которых есть приемники I, IIи III категорий по степени надежностиэлектроснабжения. Требуемый уровень надежности и безопасности при разработкесхемы электроснабжения и выборе оборудования можно обеспечить лишь строгимсоблюдением норм, изложенных в ПУЭ, СНиПах и ГОСТах, а также применениемсредств релейной защиты и автоматики.
Немаловажнуюроль играет стоимость системы электроснабжения предприятия, поэтому припроектировании необходимо разработать несколько вариантов схем электроснабженияи на основании технико-экономического расчета выбрать наилучший.
Ценына электрооборудование в данном курсовом проекте были приняты по состоянию на 1989 г., так как в настоящее время поиск такой информации затруднителен. Тем не менее, применительнок нашим дням можно считать, что цены 1989 г. выросли примерно в 40 раз и, руководствуясь этим, можно приближенно оценить стоимость принятых в проектерешений.
1.Определение центраэлектрических нагрузок цеха обработки цветных металлов
Дляопределения места установки цеховой подстанции или распределительного шкафаопределим центр электрических нагрузок цеха обработки цветных металлов, которыйопределяется следующим образом:
/>
где/> – средняянагрузка i-го приемника.
/> - координатыi-го приемника.
Сведемрезультаты вычисление ЦЭН в таблицу 2.
Таблица4. Расчет ЦЭН цеха обработки цветных металлов.
/>№ Наименование P, кВт x, м y, м x∙Pсм, м∙кВт y∙Pсм, м∙кВт
Ки Pсм, кВт
1 Прокатный стан 100 3.2 14.5 76.80 346.96 0.24 24.00
2 Кран мостовой 5т. 13.1 3.2 22.1 6.29 43.36 0.15 1.97
3 Ножницы-тяпки 7.5 1.6 25.9 2.40 38.80 0.20 1.50
4 Ножницы дисковые, концевые 17 1.6 28.9 5.17 93.39 0.19 3.23
5 Ножницы дисковые 4 5.28 26.6 4.22 21.30 0.20 0.80
6 Прокладочный станок 3 5.28 28.9 2.38 13.01 0.15 0.45
7 Кран мостовой 5т. 13.1 3.2 30.7 6.29 60.40 0.15 1.97
8 Сушильная печь 25 2.08 32.4 36.40 567.23 0.70 17.50
9 Листопоправочная машина 1.5 5.76 32.9 1.30 7.40 0.15 0.23
10 Четырехвалковый прокатный стан 175 12 5.3 504.00 223.70 0.24 42.00
11 Кран мостовой 10т. 29.2 12.8 10.7 56.06 46.66 0.15 4.38
12 Гидравлический пресс 100т. 10 8 22.1 16.00 44.13 0.20 2.00
13 Четырехвалковый прокатный стан 175 12 22.8 504.00 958.70 0.24 42.00
14 Ножницы гильотинные 10 8 26.6 16.00 53.26 0.20 2.00
15 Вальцешлифовальный станок 7.5 12.8 26.6 14.40 29.96 0.15 1.13
16 Пресс 22 8.8 32.7 38.72 143.96 0.20 4.40
17 Брекетировочный пресс 630т. 30 17.6 7.6 105.60 45.65 0.20 6.00
18 Брекетировочный пресс 630т. 30 18.4 18.3 110.40 109.57 0.20 6.00
19 Вальцешлифовальный станок 7.5 16.8 26.6 18.90 29.96 0.15 1.13
20 Ножницы дисковые, концевые 17 14.08 33.8 47.87 114.86 0.20 3.40
№ Наименование P, кВт x, м y, м x∙Pсм, м∙кВт y∙Pсм, м∙кВт
Ки Pсм, кВт 21 Прокладочный станок 3 16.48 33.8 7.42 15.20 0.15 0.45 22 Токарный полуавтомат 33.3 8 16.0 53.28 106.42 0.20 6.66 23 Токарный полуавтомат 33.3 12 16.0 79.92 106.42 0.20 6.66 24 Токарный полуавтомат 33.3 15.2 16.0 101.23 106.42 0.20 6.66 25 Вертикально-сверлильный станок 5.65 16 2.3 13.56 1.93 0.15 0.85 26 Вертикально-сверлильный станок 5.65 17.6 2.3 14.92 1.93 0.15 0.85 27 Токарно-винторезный станок 14.25 21.6 3.0 61.56 8.67 0.20 2.85 28 Токарно-винторезный станок 14.25 21.6 6.1 61.56 17.35 0.20 2.85 29 Токарно-винторезный станок 14.25 21.6 8.5 61.56 24.29 0.20 2.85 30 Токарно-винторезный станок 14.25 21.6 12.2 61.56 34.70 0.20 2.85 Итого 868.6 2089.76 3415.56 199.6
Xo= 10.5 , м.
Yo= 17.1 , м. /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/>
/>
/>
Координатыцентра электрических нагрузок цеха: />/>
Нарисунке 2 показано расположение центра электрических нагрузок на генплане цехаобработки цветных металлов.
/>
Рисунок2-Генплан цеха обработки цветных металлов с указанием ЦЭН.
2.Расчет нагрузок цеха обработки цветных металлов
Длярасчёта силовой расчётной нагрузки цеха обработки цветных металлов представимдва варианта электроснабжения цеха на рис.2 и на рис.3. Определение нагрузокпроизводится по методике, изложенной в [1].
Исходныеданные для определения расчётной нагрузки цеха обработки цветных металловпредставлены в табл. 3.
Всерасчеты по каждому из вариантов №1 и №2 электроснабжения цеха обработки цветныхметаллов, сведем соответственно в табл. 4 и табл.5.
Таблица3. Исходные данные для определения расчётной нагрузки цеха обработки цветныхметалловНомер по плану Приёмник
РН, кВт Количество N, шт
КИ сos j 1 Прокатный стан 100 1 0.24 0.65 2,7 Кран мостовой 5 т, ПВ=40% 11+7,5+2,2 2 0.15 0.50 3 Ножницы-тяпки 7,5 1 0.20 0.65 4,20 Ножницы дисковые концевые 17 2 0.19 0.65 5 Ножницы дисковые 4 1 0.20 0.65 6,21 Прокладочный станок 3 2 0.15 0.55 8 Сушильная печь 25 1 0.70 0.97 9 Листоправочная машина 1,5 1 0.15 0.55 10,13 4-валковый прокатный стан 175 2 0.24 0.65 11 Кран мостовой 10 т. 16+11+2,2 1 0.15 0.50 12 Гидравлический пресс 100 т. 10 1 0.20 0.65 14 Ножницы гильотинные 10 1 0.20 0.65 15,19 Вальцешлифовальный станок 7,5 2 0.15 0.55 16 Пресс 22 1 0.20 0.65 17,18 Брикетировочный пресс 630 т. 30 2 0.20 0.65 22,24 Токарный полуавтомат 30+2,2+1,1 2 0.20 0.65 25,26 Вертикально-сверлильный станок 5,5+0,15 2 0.15 0.55 27-30 Токарно-винтовой станок 13+1,1+0,15 4 0.20 0.65
Приопределении расчетных нагрузок цеха, используем метод упорядоченных диаграмм.Этот метод является основным при определение расчетных нагрузок системэлектроснабжения. При выполнение расчётов распределяем электроприёмники нахарактерные группы и намечаем узлы питания. Расчёт проводим для всех узловнагрузки и всего цеха в целом.
· Приводим всеэлектроприёмники к относительной продолжительности включения ПВ=100% поформуле:
/> , где Рпасп– паспортная мощность приёмника, кВт.
· Находим суммарнуюноминальную мощность группы электроприёмников Рн:
/>, где рн– номинальная активная мощность электроприёмника, кВт.
· Групповойкоэффициент использования активной мощности Ки
/>, где ки– индивидуальный коэффициент использования, определяется из литературы [1, Приложение 1].
· Эффективное числоэлектроприёмников nэ
/>
Эффективнымчислом электроприёмников — называют такое число одинаковых по мощности и порежиму работы электроприемников, которое даёт туже величину расчётногомаксимума, что и группа различных по мощности и режиму работы электроприёмников
· Средняя активнаянагрузка за наиболее загруженную смену одного приёмника
/>, кВт.
· Средняяреактивная нагрузка за наиболее загруженную смену одного приёмника
/>, кВАр.
-гдеtg(ц) – тангенс угла сдвига фаз между током и напряжением,определяемый по коэффициенту мощности cos(ц) из литературы [1, Приложение 1].
· Средняя активнаянагрузка группы электроприёмников за наиболее загруженную смену
/>
· Средняяреактивная нагрузка группы электроприёмников за наиболее загруженную смену
/>
· Расчётнаяактивная нагрузка группы электроприёмников Рр
/>
, гдеКм – групповой коэффициент максимума, определяемый с учетом nэ и Ки из литературы [1, Табл. 3].
· Расчётнаяреактивная нагрузка группы электроприёмников Qр
/>
, гдеКмI – коэффициент максимума реактивной нагрузки, определяемый по nэ и Ки из литературы [1, Табл. 4].
· Полная расчётнаямощность группы электроприёмников Sр
/>
· Расчётный токгруппы электроприёмников Iр
/>
· Нагрузкаэлектрического освещения.
/>
/>
Ppo=8∙864∙0,9=6.2, кВт.
Qpo=6.2∙0,48=3, кВар.
, где P0– нагрузка производственной площади, P0=8 Вт/м2
Ксо – коэффициент спроса наосветительную установку
Ксо=0,9
F– площадь цеха, м2
F=d∙h,м2
, где d – длина цеха, d=36 м.
h– ширина цеха, h=24 м.
F=24∙36=864,м2.
cos ц =0.9,
tgц = tg(arccosц) =0,48
· — Полнаярасчетная нагрузка по цеху предприятия.
/>