Материал: Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов

Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов

Министерство образования и науки Кыргызской Республики

Иссык-Кульский государственный университет

имени Касыма Тыныстанова

Кафедра «Электроснабжения и электроники»

Дипломный проект

Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов

Специальность: 551701.03 «Электроснабжение»

Руководитель: к.ф.-м.н., доцент Клименко О.И.

Исполнитель: ст.гр. ЭС-51 Обиленцев Анатолий.

Рецензент: к.т.н., доцент Урсеитов О.

Допущен к защите __________ зав. кафедрой «Электроснабжения и электроники» Чыныбаев Р.Р.

Содержание

Введение

. Обоснование проекта

2. Расчет электрических нагрузок предприятия

2.1 Расчет подробно рассчитываемого цеха

.2 Расчет электрических нагрузок по цехам

.3 Расчет осветительной нагрузки

.4 Расчет картограммы электрических нагрузок

. Распределение электроэнергии

.1 Построение схемы электроснабжения

.2 Выбор генераторных установок

.3 Выбор трансформатора

.4 Выбор сечения кабелей и шинопроводов

.5 Проверка электрической сети на потери напряжения

.6 Выбор коммутационно - защитных аппаратов

. Выбор основного электрооборудования Ру 0,4 кВ

.1 Выбор выключателей

.2 Выбор жестких шин

.3 Выбор изоляторов

.4 Выбор трансформаторов тока

. Расчет токов короткого замыкания

.1 Расчет тока КЗ цепи генератора

.2 Расчет тока КЗ цепи трансформатора

5.3 Проверка выбранного оборудования по условию КЗ

6. Расчет внешнего электроснабжения

6.1 Выбор КЛ

.2 Выбор электрооборудования РУ 10 кВ

7. Собственные нужды

. Выбор релейной защиты и автоматики

.1 Расчет защиты генераторов

8.2 Расчет защиты трансформатора

.3 Расчет защиты питающей кабельной линии

.4 Расчет уставок АВР

. Безопасность жизнедеятельности

Заключение

Список литературы

АННОТАЦИЯ

Объектом проектирования является промышленное предприятие по производству бетонных строительных материалов.

Целью проектирования является: электроснабжение данного предприятия с применением автономных источников питания, расчет цеховых электрических нагрузок, расчет и выбор внутрицеховых сетей, а также питающих линий, выбор коммутационно-защитной аппаратуры, выбор релейной защиты питающих элементов, расчет контура защитного заземления, молниезащиты и освещения.

ВВЕДЕНИЕ

Современное предприятие любой отрасти промышленности - это совокупность новейшего оборудования и технологий, правильно организованные инженерные сети и бесперебойная работа всех звеньев этой цепи. Обеспечить функционирование такого сложного объекта необходимо еще на стадии подготовки к запуску оборудования в работу, предусмотрев заранее наличие источников электроснабжения и целостной системы подачи электрической энергии с помощью проектирования электроснабжения предприятий.

Затраты на энергоресурсы и системы энергоснабжения промышленных предприятий составляют от 5 до 60% себестоимости продукции в зависимости от ее вида. Доля затрат на энергоресурсы имеет устойчивую тенденцию к увеличению во всем мире, а в Кыргызстане - в большей мере в связи со спецификой переходной экономики. В конечном счете, эффективное использование энергоресурсов самым непосредственным образом влияет на конкурентоспособность продукции предприятия.

Рациональное использование энергии позволит избежать потерь в линиях, а значит, отразится и на себестоимости производимой продукции, и на уровне заработной платы сотрудников. Проектирование электроснабжения здания и цехов промышленных предприятий поможет решить проблемы экономии энергоресурсов и минимизации потерь.

Любой специалист, имеющий опыт работы с электросетями и установками хорошо владеет практическими навыками, но не всегда способен учесть все нюансы создания проекта электроснабжения промышленного предприятия. Поэтому наиболее качественные результаты дает совместная работа над данным проектом компетентных сотрудников предприятия и специалистов-проектировщиков.

Целью является разработка проекта электроснабжение предприятия по производству бетонных строительных материалов, обеспечение надежного и качественного электропитания технологического и вспомогательного оборудования.

При проектировании руководствовался директивными и другими нормативными документами, в частности Правилами устройства электроустановок [1], Инструкцией по проектированию электроснабжения промышленных предприятий. СН 174-75 [2] и Инструкцией по проектированию силового и осветительного электрооборудования промышленных предприятий СН 357-77 [3].

. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

Краткая характеристика объекта

Номенклатура выпускаемых изделий:

блоки стеновые;

стеновые панели;

теплоизоляционные плиты;

сухие строительные смеси.

Ячеистый бетон (газобетон) - это легкий, прочный и экологичный, искусственный пористый камень. Ячеистые бетоны изготавливают из вяжущего, кремнеземистого компонента, порообразователя и воды. Вяжущими для производства ячеистых бетонов служат цемент, известь, гипс, а также как сырьё будут использоваться отходы ТЭЦ. За счет уникального сочетания своих высочайших технологических и эксплуатационных качеств газобетонные блоки уже давно лидируют на рынке стеновых материалов. Изделия из ячеистого бетона, позволяют экономить средства строителям и владельцам домов: высокая экономичность - повышенное удобство и функциональность.

Для производства газобетонов на предприятии используется современная автоматизированная линия. Объем выпускаемой продукции 320 тыс. м3 в год. Работа предприятия рассчитана на трехсменную работу, Тмах =7200 часов.

В производстве газобетона высокие требования предъявляются к предварительной подготовке и дозированию сырьевых материалов, контролю процесса ферментации, точности профилирования и резки блоков, а также к автоматическому управлению всеми производственными процессами. Автоматизированная линия является высокопроизводительным, автоматизированным и компьютеризированным оборудованием для производства широкого ассортимента газобетонных изделий высочайшего качества. Указанные особенности производства требуют обеспечения надежности и независимости электроснабжения на данном предприятии, для чего предлагаем применить автономное электроснабжение. Такое решение принято в свете возможных перебоев электроснабжения, которые могут привести к нарушению технологий и недоотпуску продукции, что в свою очередь приведет к невыполнению обязательств перед поставщиками и возможному невыполнению строительства в заданные сроки. Еще одним аргументом за использование автономных источников - это возможность вырабатывать вместе с электричеством тепловую энергию без расхода лишнего топлива. Такая технология получения тепловой энергии называется когенерацией.

Производство размещено в четырех цехах: цех приемки и подготовки сырьевых материалов, цех помола золы, цех по производству блоков из газобетона, цех по производству сухих строительных смесей. Общая площадь производственных цехов составляет 12000 м2. Установленная мощность производственного оборудования 2531 кВт, рабочее напряжение 380/220 В. Сведения об электроприемниках (ЭП) приведены в таблице 1.1. Нагрузка представлена потребителями I и III категории по надежности электроснабжения. К нагрузке I категории относятся потребители основного производства - цех №: 1, 2, 3, 4. К нагрузке III категории относятся остальные потребители предприятия - цех №: 5, 6.

Таблица 1.1 - Сведения об электроприемниках

2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ

2.1 Расчет подробно рассчитываемого цеха

В качестве подробно рассчитываемого цеха примем цех по производству блоков из газобетона №1 (чертеж 140211-12-ПЛ.02.00).

Для определения расчетной нагрузки группы трехфазных электроприемников (ЭП) на разных ступенях системы электроснабжения промышленных предприятий применим метод упорядоченных диаграмм или коэффициента максимума[4], по которому:

где Км - коэффициент максимума активной нагрузки при длительности интервала осреднения 30 мин;

Рсм - средняя активная нагрузка за наиболее загруженную смену, Вт;

Ки - коэффициент использования;

Рном - номинальная активная мощность этой группы, Вт.

Расчетная реактивная нагрузка группы электроприемников равна при:

где nЭ - эффективное число электроприемников группы, шт;

Qсм - средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену, вар;

tgϕ - коэффициент реактивной мощности.

Полная расчетная нагрузка группы трехфазных электроприемников определяется выражением:

Эффективное (приведенное) число электроприемников - это такое число однородных по режиму электроприемников одинаковой мощности, которое дает то же значение расчетного максимума РР, что и группа электроприемников, различных по мощности и режиму работы.

. При n = 4 и более фактических электроприемников в группе допускается приведенное число nЭ считать равным фактическому, если отношение (кратность) равно:

где Рном.макс, Рном.мин - соответственно номинальные активные мощности наибольшего и наименьшего электроприемников в группе, Вт.

. При > 3 и  приведенное число электроприемников

Если найденное по этой формуле nЭ оказывается больше фактического числа электроприемников n, то следует принять nЭ = n.

Произведем подробный расчет цеха по производству ячеистого бетона.

Ведомость электрических нагрузок представлена в таблице 2.1. Электроприемники подключены к силовым распределительным пунктам СП-1, СП-2, СП-3, СП-4.

Для каждой группы электроприёмников производим следующие расчёты: Pсм и Qсм.

Для электроприемников машины кантования: Рном = 40 кВт, Ки = 0,7,

cosϕ = 0,75 (tgϕ = 0,88); получаем сменную мощность за наиболее загруженную смену:

При расчете максимальной нагрузки выбираем условия расчета эффективного числа электроприемников nЭ.

Так, для СП-1 имеем: n = 20, Ки > 0,2, m > 3, тогда получаем

Принимаем nЭ = 14 шт.

Следовательно, в период максимального (30 мин.) потребления электроэнергии работают 14 ЭП со средним коэффициентом использования:

Таблица 2.1 - Ведомость нагрузок по подробно рассчитываемому цеху