Курсовая работа: Разработка электроснабжения электрооборудования деревообрабатывающего цеха

Введение

ЭСН и ЭО деревообрабатывающего цеха производства обеспечивает все виды работ по эксплуатации заводского электрооборудования, межцеховых электроустановок, электрических сетей и систем связи, автоматики, систем диспетчерского управления, осуществляет оперативное управление и техническое руководство проведением профилактического и текущего ремонтов электрооборудования, крупных производственных установок и агрегатов.

ЭСН и ЭО деревообрабатывающего цеха производства выполняет следующие основные функции:

1) Контролирует работу и состояние оборудования, механизмов, устройств путем обходов и осмотров с целью своевременного выявления и устранения дефектов;

2) Производит оперативное и техническое обслуживание силового оборудования, закрепленного за цехом, ведет учет его работы;

3) Участвует в расследовании причин аварий и отказов в работе оборудования, ведет их учет и анализ, проводит аварийные ремонты;

4) Принимает меры по ликвидации повреждений и устранению аварийного состояния оборудования;

5) Разрабатывает проекты годовых планов проведения ремонтов закрепленного за цехом оборудования, согласовывает их с ПТО;

6) Подает заявки на вывод оборудования электроцеха в ремонт;

7) Организует и проводит капитальные, средние и текущие ремонты;

8) Производит наладку и испытания электрического оборудования и устройств;

9) Осуществляет контроль изоляции электрооборудования;

10) Организует и участвует в приемке, наладке и испытаниях оборудования;

11) Проводит работу по снижению расхода электроэнергии на собственные нужды (точный учет электроэнергии, снижение потерь холостого хода, уменьшение потребления реактивной мощности и др.);

12) Принимает участие в работе постоянно действующего производственного совещания;

13) Обеспечивает рабочие места необходимым инвентарем, приборами, инструментом, защитными средствами и документацией в соответствии с типовыми проектами организации рабочих мест;

14) Проводит организационно-административную работу с персоналом цеха, направленную на выполнение производственных задач, стоящих перед цехом;

15) Организует и проводит учет, составляет отчетность о производственной деятельности, ведет техническую документацию цеха;

16) Содержит в чистоте помещения и территорию, закрепленные за цехом.

Целью данного курсового проекта является разработка электроснабжения электрооборудования деревообрабатывающего цеха.

1. Характеристика объекта

Деревообрабатывающий цех (ДЦ) предназначен для изготовления основных блоков и является составной частью крупного домостроительного комбината.

Весь технологический процесс осуществляется двумя потоками. Каждый поток состоит из трех автоматизированных линий:

- ДЛ2 - линия раскроя пиломатериалов;

- ДЛ8А - линия обработки оконных блоков;

- ДЛ10 - линия сборки.

Готовая продукция проходит через малярную и идет к потребителю. Транспортировка деталей по цеху осуществляется электрокарами, для подзаряда аккумулятора которых имеется зарядная.

Участок раскроя пиломатериалов и зарядная являются пожароопасными помещениями.

Электроснабжение ДЦ получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП).

По категории надежности ЭСН - это потребитель 1 категории.

Количество рабочих смен - 3 (круглосуточно).

Грунт в ДЦ - суглинок с температурой +10 С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длинной 6 м каждый.

Размеры А Ч В Ч Н = 48 Ч 30 Ч 8 м.

Все помещения, кроме технологических участков, двухэтажные высотой 3,6 м.

Перечень ЭО ДЦ дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

Расположение основного ЭО показано на листе графической части (А1).

Таблица 1. Перечень технологического оборудования

Электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения разделяются на три категории.

Электропрнемники I категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящегоосновного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса. Примером электроприемников I категории в промышленных установках могут быть электроприемники доменных печей.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электропрнемнников II категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовым не допускам продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта. Примером электролриемников II категории в промышленности являются электроприемники прокатных цехов, обогатительных фабрик, основных цехов машиностроительной, текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности.

Электроприемникв III категории - все остальные электроприемники, не подходящие под определение I и II категорий. К этой категории относятся установки вспомогательного производства, цеха несерийного производства машиностроительных заводов, склады неответственного назначения.

Электроприемники I категорий должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, перерыв электроснабжения которых при нарушении электроснабжения от одного источника питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для электроприемников особой группы и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистемы (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи, дизельные электростанция.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимой непрерывности технологического процесса или если такое резервирование экономически нецелесообразно, то должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаиморезервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса действующих при нарушении электроснабжения.

Электроприемники II категория рекомендуется обеспечивать от двух независимых источников питания. Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более суток. Кабельные вставки должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается но наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более суток допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

Для электроприемников III категории -электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают суток.

По надежности и бесперебойности электроснабжения оборудования деревообрабатывающего цеха относиться к I категории.

2. Выбор схемы электроснабжения

В настоящее время производство, передача, распределение и потребление электроэнергии в нашей стране осуществляют на трехфазном переменном токе частотой 50 Гц.

По напряжению все электроустановки и электроприемники подразделяются на две группы: электроприемники до 1000 В; электроприемники свыше 1000 В.

По роду тока: электроприемники, питающиеся от сети переменного тока нормальной частоты 50 Гц; электроприемники, питающиеся от сети переменного тока повышенной или пониженной частоты; электроприемники, питающиеся от сети постоянного тока.

В установках до 1000В применяются основные номинальные напряжения: 220 В, 380В, 660В. В цехах промышленных предприятий применяется в основном система питания напряжением 380/220 В. Основное достоинство этой системы питания - возможность совместного питания силовой и осветительной нагрузки. Данная система применяется во всех случаях, когда этому не препятствуют местные условия и если с помощью технико-экономического расчета не доказана целесообразность использования более высокого напряжения. Система напряжения 660/380 В применятся реже, так как во многих случаях сохраняется необходимость иметь сеть напряжением 380/220 В для питания осветительных установок.

Деревообрабатывающий цех питается переменным синусоидальным током. Напряжение промышленной частоты 50 Гц и равняется 0,4кВ, которое подается от трансформаторной подстанции 10кВ.

Деревообрабатывающий цех питается от комплектной трансформаторной подстанции, в которой установлен один трансформатор на 400 кВ•А. Эта подстанция питает силовые пункты СП1-СП4, ШРА1, ШРА2, которые соответственно запитывают станки и оборудование.

Для деревообрабатывающего цеха принята радиальная схема электроснабжения. Данная схема обладает преимуществами радиальной (высокая надежность электроснабжения, удобство эксплуатации, возможность применения простых устройств автоматизации) и магистральной (меньшие капитальные затраты, гибкость схемы) схем электроснабжения.

ЭСН и ЭО механического цеха серийного производства

Рисунок 1. Схема электроснабжения деревообрабатывающего цеха

3. Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок производится по методу коэффициента расчетной мощности. Произведем расчет для СП1. Результат расчетов приведен в таблице 2.

Групповой коэффициент реактивной мощности, tgцcр.вз. вычисляют по формуле

((1)

где Ки - коэффициент использования;

Рн - общая установленная мощность электроприемников, кВт [р.3, таблица 2];

tgц - коэффициент реактивной мощности

= 1,73 =>cosцср.= 0,5

Групповой коэффициент использования, Киср, вычисляют по формуле

((2)

где Ки - коэффициент использования;

Рн - общая установленная мощность электроприемников, кВт [р.3, таблица 2]

Эффективное число электроприемников, nэф, шт., вычисляют по формуле

, ((3)

где Рн - номинальная установленная мощность одного электроприемника, кВт [р. 2.2, таблица 2];

n - количество электроприемников [р.3, таблица 2], шт

Коэффициент расчетной мощности Кр, вычисляют как f(nэф;Киср.), по [р. 3, таблица 2]

Кр = 3,22

Расчетную эффективную мощность, Рр, кВт, вычисляют по формуле

((4)

где Ки - коэффициент использования;

Рн - общая установленная мощность электроприемников, кВт[р.3, таблица 2];

Кр - коэффициент расчетной мощности [р.2.2, таблица 2]

Расчетную реактивную мощность, Qр,квар, исходя из условия, что nэф<10, вычисляют по формуле

((5)

где Ки - коэффициент использования;

Рн - общая установленная мощность электроприемников, кВт[р.3, таблица 2];

tgц - коэффициент реактивной мощности

Qp=1,1 1,36=1,5

Полную расчетную мощность, Sр, кВА вычисляют по формуле

((6)

где Рр - активная расчетная мощность, кВт;

Qр - реактивная расчетная мощность, кВар

Расчетный ток Iр, А, вычисляют по формуле

(7)

где Uн- номинальное напряжение сети, кВ;

Sp - расчетная мощность, кВ•А