Областное государственное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
«Томский политехнический техникум»
( ОГБПОУ «ТПТ» )
Электроснабжение участка кузнечнопрессового цеха.
Пояснительная записка
Оглавление
Введение
1 Общая характеристика кузнечно-прессого цеха, виды установленного оборудования
2. Расчет электрической нагрузки
2.1 Расчет номинальной мощности
2.2 Расчет сменной мощности
2.3 Расчет и вабор компенсирующего устройства
2.4 Определяем максимальную расчетную мощность
3. Построение суточного и годового графиков нагрузки
4. Выбор числа и мощности трансформатора
5.Выбор питающих кабелей
6. Расчет токов короткого замыкания
7. Выбор схемы электроснабжения
8.Расчет и выбор электрооборудования при U ? 1000 В
9. Расчет распределительной сети U < 1000 В
10.Учет и экономия электроэнергии
11.Охрана труда, электробезопасность, пожарная безопасность и защита окружающей среды
Заключение
Введение
В данный момент времени происходит повышение эффективности производства, ускоряется научно-технический прогресс. При решении вопросов технического совершенствования производства предусматривается повышение уровня электрификации производства и эффективности использования электроэнергии, более широкое внедрение электротехнических и электротехнологических процессов.
Основные задачи, которые на данный момент являются актуальными для промышленности и их решение, будут отражены в данном проекте. Это экономичность и надёжность рационально выполненной современной системы электроснабжения, это безопасность и удобство её эксплуатации. Необходимо учитывать гибкость системы - это обеспечение возможности расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта. При этом должны по возможности применяться решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.
Основной целью данного проекта является электроснабжение кузнечно-прессового цеха. Для достижения данной цели следует выполнить следующие задачи:
Расчет и выбор оборудования внешних сетей электроснабжения.
Расчет и выбор оборудования внутренних сетей электроснабжения.
Выбор оптимального способа учета и экономии электроэнергии.
Уменьшение вредного влияния на окружающую среду.
Методы работы - сбор информации и анализ полученных данных; расчетный метод; графический метод.
Ожидаемый результат - результатом проделанной работы будет служить проект электроснабжения цеха обработки корпусных деталей.
Рекомендации по применению - данный проект может быть рекомендован профильному предприятию, к реализации при модернизации цеха обработки корпусных деталей.
1 Общая характеристика кузнечно-прессового цеха, виды установленного оборудования
Участок кузнечно-прессового цеха (КПЦ) предназначен для подготовки металла к обработке. Он имеет станочное отделение, в котором установлено оборудование: обдирочные станки типа РТ-21001 и РТ-503, электротермические установки, кузнечно-прессовые машины, мостовые краны, вентиляторы. Участок предусматривает наличие помещений для цеховой ТГ1, вентиляторной, инструментальной, складов для бытовых нужд и пр. ЭСН осуществляется от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1,4 км, а от ЭСН до ГПП - 12 км. Напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ. Количество рабочих смен - 2. Потребители участка имеют 2 и 3 категорию надёжности ЭСН.
Грунт в районе КПЦ - суглинок с температурой +15 °С. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка.
Дополнительная нагрузка КПЦ в перспективе составит: Рдоп =400 кВт, Qдоп =300 квар, Кп =0,5.
Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждая. Размеры участка АЧВЧН = 100Ч60Ч10м. Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.
Перечень оборудования участка КПЦ дан в таблице 1. Мощность электропотребления (Рэп,кВт) указана для одного электроприёмника.
Расположение основного оборудования показано на плане.
Таблица 1 Перечень и мощность электрооборудования:
|
№ на плане |
Наименование ЭО |
Мощность, кВт |
Кол-во ЭП |
Примечание |
|
|
1 |
Вентилятор вытяжной |
30 |
1 |
||
|
2 |
Вентилятор приточный |
30 |
1 |
||
|
3..5 |
Электротермическая установка |
15 |
3 |
||
|
6 |
Кран мостовой |
60 кВА |
1 |
ПВ=40% |
|
|
17,36 |
Кран мостовой |
30 кВА |
2 |
ПВ=25% |
|
|
7..16 |
Станок обдирочный типа РТ-503 |
21 |
10 |
||
|
18,19 |
Кривошипный КШП |
15 |
2 |
||
|
20 |
Кривошипный КШП |
40 |
1 |
||
|
21,22,23 |
Фрикционный КПМ |
4,5 |
3 |
||
|
24..35 |
Станок обдирочный типа РТ-21001 |
17 |
12 |
||
|
Осветительная ЭУ |
54,4 |
Все потребители условно делят на потребители первой, второй и третьей категории. Потребители третьей категории допускают перерыв электроснабжения на время доставки складского резерва, для их питания достаточно одного источника. Потребители второй категории допускают непродолжительные перерывы электроснабжения на время автоматического включения резерва или на время включения резервного питания оперативным персоналом, их рекомендуется обеспечить электроэнергией от двух независимых источников питания. У потребителей первой категории перерыв в их электроснабжении допустим на время автоматического включения резерва, их питание обеспечивается от двух взаимно резервирующих источников питания. Среди потребителей первой категории выделена особая группа: перерыв в электроснабжении, который недопустим вовсе. Потребители этой группы должны иметь третий автономный источник питания (больницы, шахты).
Вентилятор - машина для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе не более 15кПа).
Кран мостовой - представляет собой ферму (мост), которая при помощи специального электродвигателя может передвигаться по подкрановому пути. На мосту расположена тележка, оборудованная подъёмной лебёдкой и двумя двигателями: один для привода лебёдки, а другой для передвижения самой тележки по мосту. К мосту подвешена кабина крановщика с аппаратурой управления электродвигателями. Для привода крановых механизмов используют краново-металлургические электродвигатели повторно-кратковременного режима работы.
Понятие "электротермические установки" (или "электротермическое оборудование") включает электрические печи, плазменные реакторы, электрические нагревательные приборы коммунального и бытового назначения. Электрическая печь, плавильная или нагревательная печь, в которой используется тепловой эффект электрических явлений.
Кривошипный механизм, механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами), к. м. обычно имеют вращательные и поступательные кинематические пары. К. м. делятся на плоские (с движением всех звеньев в параллельных плоскостях) и пространственные, четырёхзвенные и многозвенные. Наиболее распространённые плоские четырёхзвенные к. м. делятся на три группы: шарнирные четырёхзвенные, кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные. Фрикционный механизм, механизм для передачи или преобразования движения с помощью трения. К ф.м. относятся фрикционные передачи, фрикционные муфты и тормоза, механизмы фрикционного зажима и разжима. Освещение. Для промышленных предприятий характерно два вида освещения: рабочее и аварийное. Рабочее освещение обеспечивает надлежащую освещенность всего помещения и рабочих поверхностей. Аварийное освещение должно обеспечивать продолжение работы или безопасную эвакуацию людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.
Классификация помещений по взрыво -, пожаро -, электробезопасности приведена в таблице 1.1
Таблица 1.1 Классификация помещений по взрыво -, пожаро -, электробезопасности
|
Наименование помещений |
Условия окружающей среды |
Категория взрыво- и пожароопасности |
Категория электро-безопасности |
Категория надежности |
|
|
Инструментальный склад |
Сухое, пыльное, t не превышает 30°С |
Пожароопасное, класса ПIIa |
БПО |
??? |
|
|
Станочное отделение |
Сухое, пыльное, t не превышает 30°С |
Пожароопасное, класса ПIIa |
БПО |
??? |
|
|
Бытовая комната |
Сухое, t не превышает 30°С |
Отсутствует |
БПО |
??? |
|
|
Комната отдыха |
Сухое, t не превышает 30°С |
Отсутствует |
БПО |
??? |
|
|
Административное помещение |
Сухое, t не превышает 30°С |
Отсутствует |
БПО |
??? |
|
|
Трансфор-маторное помещение |
Сухое, t не превышает 30°С |
Пожароопасное, класса ПI |
ОО |
?? |
|
|
Вентиляционное помещение |
Сухое, пыльное, t не превышает 30°С |
Отсутствует |
БПО |
??? |
|
|
Склад |
Сухое, пыльное, t не превышает 30°С |
Пожароопасное, класса ПIIa |
БПО |
??? |
2. Расчет электрической нагрузки
При расчёте силовых электрических нагрузок важное значение имеет правильное определение электрической нагрузки во всех элементах силовой сети. Завышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства; занижение нагрузки - к уменьшению пропускной способности электрической сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электроприёмников.
Расчёт начинают с определения номинальной мощности каждого электроприёмника независимо от его технологического процесса средней мощности: мощности, затраченной в течение наиболее загруженной смены, и максимальной расчётной мощности участка, цеха, завода или объекта.
2.1 Расчет номинальной мощности
Для расчета номинальной мощности все электрооборудование нужно привести к длительному режиму. Для электродвигателей станков, насосов, вентиляторов, компрессоров номинальная мощность, приведенная к длительному режиму, определяется как Рн = Рп, где Рп - мощность, указанная в паспорте электродвигателя. Для электродвигателей с повторно - кратковременным режимом работы, номинальная мощность приводится к длительному режиму по формуле
В нашем случае для электродвигателя мостового крана при ПВ = 40% Рн будет равно:
Для многодвигательных станков Рн определяется как суммарная мощность установленных на станке электродвигателей.
Все номинальные мощности электрооборудования заносим в таблицу 2.1.
|
Наименование электро- приемников |
Нагрузка установленная |
Нагрузка средняя за смену |
Нагрузка максимальная |
||||||||||||
|
Рн кВт |
n |
Pн? кВт |
Ки |
cosц |
tgц |
Pсм кВт |
Qсм кВт |
nэ |
Км |
Рм кВт |
Qм кВт |
Sм кВА |
|||
|
Вентилятор вытяжной |
30 |
1 |
30 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
18 |
13,5 |
|||||||
|
Вентилятор приточный |
30 |
1 |
30 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
18 |
13,5 |
|||||||
|
Электротермическая установка |
15 |
3 |
45 |
0,75 |
0,95 |
0,33 |
33,75 |
11,14 |
|||||||
|
Кран мостовой |
1 |
37,9 |
0,05 |
0,5 |
1,73 |
1,895 |
3,28 |
||||||||
|
Кран мостовой |
2 |
30 |
0,05 |
0,5 |
1,73 |
1,5 |
2,595 |
||||||||
|
Станок обдирочный типа РТ-503 |
21 |
10 |
210 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
29,4 |
50,862 |
|||||||
|
Кривошипный КШП |
15 |
2 |
30 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
6 |
7,98 |
|||||||
|
Кривошипный КШП |
40 |
1 |
40 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
8 |
10,64 |
|||||||
|
Фрикционный КПМ |
4,5 |
3 |
13,5 |
0,2 |
0,6 |
1,33 |
2,7 |
3,59 |
|||||||
|
Станок обдирочный типа РТ-21001 |
17 |
12 |
204 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
28,56 |
49,4 |
|||||||
|
Электро- освещение |
|||||||||||||||
|
Осветительная установка |
__ |
__ |
54,4 |
0,85 |
0,95 |
0,33 |
46,24 |
15,26 |
|||||||
|
ВСЕГО по цеху |
724,8 |
0,27 |
0,729 |
194,045 |
181,75 |
10 |
1,24 |
1 |
240,56 |
181,75 |
241,21 |