Электроснабжение ремонтно-механического цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Выбор схемы электроснабжения ремонтно-механического цеха

2. Расчёт электрических нагрузок по цеху

3. Выбор силовых трансформаторов

Заключение

Библиографический список

Введение

Системой электроснабжения вообще называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. Система электроснабжения промышленных предприятий состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Электрические схемы предприятий строятся таким образом, чтобы обеспечить удобство и безопасность их обслуживания, необходимое качество электроэнергии и бесперебойность электроснабжения потребителей в нормальных и аварийных условиях. электроснабжение энергия фрезерный

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.

1. Выбор схемы электроснабжения ремонтно-механического цеха

Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители энергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Электрические сети промышленных предприятий выполняются внутренними (цеховыми) и наружными. Наружные сети напряжения до 1 кВ имеют весьма ограниченное распространение, т. к. на современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от внутрицеховых или пристроенных трансформаторных подстанций.

Выбор электрических сетей радиальные схемы питания характеризуются тем, что от источника питания, например от трансформаторной подстанции, отходят линии, питающих непосредственно мощные электроприёмники или отдельные распределительные пункты, от которых самостоятельными линиями питаются более мелкие электроприёмники.

Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания отдельных потребителей, т. к. аварии локализуются отключением автоматического выключателя поврежденной линии и не затрагивают другие линии.

Все потребители могут потерять питание только при повреждении на сборных шинах КТП, что мало вероятно. В следствии достаточно надёжной конструкции шкафов этих КТП.

Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприёмников одного технологического агрегата, но также большого числа сравнения мелких приёмников, не связанных единым технологическим процессом.

Магистральные схемы позволяют отказаться от применения громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита. В этом случае возможно применение схемы блока трансформатор-магистраль, где в качестве питающей линии применяются токопроводы (шинопроводы), изготовляемые промышленностью. Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, обеспечивают высокую надёжность, гибкость и универсальность цеховых сетей, что позволяет технологам перемещать оборудование внутри цеха без существенного монтажа электрических сетей.

В связи с равномерностью распределения потребителей внутри ремонтно-механического цеха, а также низкой стоимости и удобстве в эксплутации выбирается магистральная схема питания.

Расположение основного оборудования показано на схеме (рис.1).

Рис. 1. Схема внутреннего электроснабжения ремонтно-механического цеха.

2. Расчёт электрических нагрузок по цеху

Электрические нагрузки расчитываются для последующего выбора и проверки токоведущих элементов и трансформаторов по нагреву и экономическим показателям.

Расчет электрических нагрузок производим по средней мощности и коэффициенту максимума.

Все электроприемники разбиваем по силовым пунктам и на группы одного режима работы и определяем максимальные расчетные нагрузки.

Для электроприемников определяем коэффициент использования КИ, коэффициент мощности cosц и, соответственно, tgц. Все расчеты будем проводить в таблице 1.

Таблица 1

Определяем эффективное число электроприемников.

Определяем коэффициент использования.

Определяем коэффициент максимума.

Примем

Определяем максимальную активную мощность.

кВт.

Определяем коэффициент максимума реактивной нагрузки.

Примем

Определяем максимальную реактивную мощность.

квар.

Определяем полную расчетную мощность.

кВА.

Определяем полную максимальную мощность.

кВА.

3. Выбор силовых трансформаторов

Трансформаторные подстанции должны размещаться как можно ближе к центру нагрузок. Это позволяет построить экономичную и надежную систему электроснабжения, так как сокращается протяженность сетей вторичного напряжения, уменьшается зона аварий, облегчается и удешевляется развитие электроснабжения, так как строят подстанции очередями по мере расширения производства.

По заданию проектируемый ремонтно-механический цех относится к потребителям II категории, поэтому выбираем двухтрансформаторную подстанцию.

Определяем номинальную мощность трансформатора.

Примем:

коэффициент учитывающий наличие потребителей I и II категории , коэффициент учитывающий допустимую аварийную нагрузку , - число трансформаторов на подстанции, .

кВА.

Намечаем и сравниваем 2 варианта [1].

1 вариант - трансформатор ТМ 160/10, 2 вариант - трансформатор ТМ 250/10.

Определяем коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме.

Проверяем возможность работы намеченных трансформаторов при отключении одного из них.

При отключении трансформатора мощностью 160 кВА оставшийся в работе трансформатор с учетом допустимой 40% - ной аварийной перегрузки пропустит кВА, т.е. всю потребляемую цехом мощность.

При отключении трансформатора мощностью 250 кВА оставшийся в работе трансформатор пропустит без перегрузки всю потребляемую мощность кВА.

Проведем технико-экономическое сравнение выбранных вариантов.

Определяем приведенные потери в трансформаторах.

Реактивные потери холостого хода.

квар.

квар.

Реактивные потери короткого замыкания.

квар.

квар.

Потери активной мощности при коротком замыкании.

где кВт/квар [1]

кВт.

кВт.

Потери активной мощности при холостом ходе.

кВт.

кВт.

Потери активной электроэнергии в трансформаторе.

где ч [1] - время использования максимальных потерь, ч - время включения трансформаторов в году.

кВт?ч.

кВт?ч.

Определяем стоимость потерь при цене руб/кВт?ч.

руб.

руб.

Определим полные потери мощности в трансформаторе.

Вт.

Вт.

Определяем капитальные затраты.

руб.

руб.

руб.

руб.

Определяем эксплуатационные расходы.

руб.

руб.

руб.

руб.

Определяем срок окупаемости.

года.

Так как срок окупаемости менее семи лет, то принимаем к установке трансфоматор типа ТМ250/10.

Заключение

В настоящее время созданы методы расчета и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжений, сечений проводов и жил кабелей.

Главной проблемой является создание рациональных систем электроснабжения промышленных предприятий. Созданию таких систем способствует: выбор и применение рационального числа трансформаций; выбор и применение рациональных напряжений, что дает значительную экономию в потерях электрической энергии; правильный выбор места размещения цеховых и главных распределительных и понизительных подстанций, что обеспечивает минимальные годовые приведенные затраты; дальнейшее совершенствование методики определения электрических нагрузок. Проведение расчета молниезащиты обеспечивает необходимую защиту электротехнического персонала при аварийных ситуациях.

Рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, а также схем электроснабжения и их параметров ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения. Общая задача оптимизации систем внутризаводского электроснабжения включает рациональные решения по выбору сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации и диспетчеризации и другие технические и экономические решения в системах электроснабжения.

Библиографический список

1. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2 т. Под общей редакцией А.А. Федорова. т. 2. Электрооборудование.- М.: Энергоатомиздат, 1987г.

2. Ристхейн Э.М. Электроснабжение промышленных установок: Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1991г.

3. Федоров А.А. , Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: Учебное пособие для вузов.- М.: Энергоатомиздат, 1987г.

4. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. - М.: Высшая школа., 1990г.

Размещено на Allbest.ru