Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Россия располагает значительными запасами энергетических ресурсов и мощным топливно-энергетическим комплексом, который является базой развития экономики, инструментом проведения внутренней и внешней политики. Роль страны на мировых энергетических рынках во многом определяет её геополитическое влияние.

Энергетический сектор обеспечивает жизнедеятельность всех отраслей национального хозяйства, способствует консолидации субъектов Российской Федерации, во многом определяет формирование основных финансово-экономических показателей страны. Природные топливно-энергетические ресурсы, производственный, научно-технический и кадровый потенциал энергетического сектора экономики являются национальным достоянием России. Эффективное его использование создает необходимые предпосылки для вывода экономики страны на путь устойчивого развития, обеспечивающего рост благосостояния и повышение уровня жизни населения.

Начавшийся экономический рост неизбежно повлечет за собой существенное увеличение спроса на энергетические ресурсы внутри страны, что требует решения унаследованных и накопившихся за годы реформ экономических проблем в условиях глобализации и ужесточения общемировой конкуренции, обострения борьбы за энергетические ресурсы, рынки и др.

Соответствовать требованиям нового времени может только качественно новый топливно-энергетический комплекс (ТЭК) - финансово устойчивый, экономически эффективный и динамично развивающийся, соответствующий экологическим стандартам, оснащенный передовыми технологиями и высококвалифицированными кадрами.

Для долгосрочного стабильного обеспечения экономики и населения страны всеми видами энергии необходима научно обоснованная и воспринятая обществом и институтами государственной власти долгосрочная энергетическая политика.

Целью энергетической политики является максимально эффективное использование природных топливно-энергетических ресурсов и потенциала энергетического сектора для роста экономики и повышения качества жизни населения страны.

Энергетическая стратегия России на период до 2020 года (далее именуется - Энергетическая стратегия) является документом, конкретизирующим цели, задачи и основные направления долгосрочной энергетической политики государства на соответствующий период с учётом складывающейся внутренней и внешней ситуации в энергетическом секторе и его роли в обеспечении единства экономического пространства Российской Федерации, а также политического, макроэкономического и научно-технологического развития страны.

Главной задачей настоящего документа является определение путей достижения качественно нового состояния ТЭК, роста конкурентоспособности его продукции и услуг на мировом рынке на основе использования потенциала и установления приоритетов развития комплекса, формирования мер и механизмов государственной энергетической политики с учётом прогнозируемых результатов её реализации.

Приоритетами Энергетической стратегии являются:

· полное и надёжное обеспечение населения и экономики страны энергоресурсами по доступным и вместе с тем стимулирующим энергосбережение ценам, снижение рисков и недопущение развития кризисных ситуаций в энергообеспечении страны;

· снижение удельных затрат на производство и использование энергоресурсов за счёт рационализации их потребления, применения энергосберегающих технологий и оборудования, сокращения потерь при добыче, переработке, транспортировке и реализации продукции ТЭК;

· повышение финансовой устойчивости и эффективности использования потенциала энергетического сектора, рост производительности труда для обеспечения социально-экономического развития страны;

· минимизация техногенного воздействия энергетики на окружающую среду на основе применения экономических стимулов, совершенствования структуры производства, внедрения новых технологий добычи, переработки, транспортировки, реализации и потребления продукции. Главным средством решения поставленных задач является формирование цивилизованного энергетического рынка и недискриминационных экономических взаимоотношений его субъектов между собой и с государством. При этом государство, ограничивая свои функции как хозяйствующего субъекта, усиливает свою роль в формировании рыночной инфраструктуры как регулятора рыночных взаимоотношений.

Основные механизмы государственного регулирования в сфере топливно-энергетического комплекса предусматривают:

· меры по созданию рациональной рыночной среды (включая согласованное тарифное, налоговое, таможенное, антимонопольное регулирование и институциональные преобразования в ТЭК);

· введение системы перспективных технических регламентов, национальных стандартов и норм, повышающих управляемость процесса развития энергетики и стимулирующих энергосбережение;

· стимулирование и поддержку стратегических инициатив хозяйствующих субъектов в инвестиционной, инновационной и энергосберегающей сферах.

Представленные в настоящем документе количественные параметры развития экономики и энергетики являются ориентировочными, подлежащими уточнению в процессе реализации предусмотренных им мер.

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

Цех обработки корпусных деталей (ЦОКД) предназначен для механической и антикоррозийной обработки изделий. Он содержит станочное отделение, гальванический и сварочный участки. Кроме того, имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.

Цех получает ЭСН от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 0,8 км, а от энергосистемы до ГПП - 16 км.

Низкое напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ. Количество рабочих смен - 2. Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности ЭСН.

Грунт в районе цеха -- суглинок при температуре +5 °С. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждый.

Размеры цеха АхВхН=48х30х8м.

Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.

Мощность электропотребления (РЭП) указана для одного электроприемника.

Перечень ЭО цеха обработки корпусных деталей.

№ на плане	Наименование ЭО	Рэп, кВт	Примечание
1…4	Сварочные аппараты	52	ПВ=60%
5…9	Гальванические ванны	28
10, 11	Вентиляторы	10
12,13	Продольно-фрезерные станки	33
14, 15	Горизонтально-расточные станки	10,5
16, 24, 25	Агрегатно-расточные станки	14
17, 18	Плоскошлифовальные станки	12
19…23	Краны консольные поворотные	6,5	ПВ=25%
26	Токарно-шлифовальный станок	11
27…30	Радиально-сверлильные станки	5,2
31, 32	Алмазно-расточные станки	6

1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

Цех обработки корпусных деталей по степени взрыво- и пожаробезопасности можно отнести к безопасному, так как он не имеет помещений, где бы содержались опасные вещества.

По электробезопасности цех относится к классу ПО (повышенной опасности), так как в цехе очень много токоведущих частиц (пыли, стружки и т.д.) металла, которые оседают на ЭО. Также возможно соприкосновение обслуживающего персонала одновременно с корпусом ЭО и конструкциями, связанными с землей.

Наименование помещений	Категории
	Взрывоопасности	Пожароопасности	Электробезопасности
Вентиляторная	В-IIА	П-IIА	ПО
Сварочный участок	В-I	П-II	ПО
Склад	В-IIА	П-IIА	ПО
Бытовка	В-IIА	П-III	БПО
Кабинет начальника цеха	В-IIА	П-III	БПО
Гальванический участок	В-IIА	П-II	ОО
Станочное отделение	В-IА	П-I	ПО
ТП	В-IIА	П-II	ПО
РУ	В-IIА	П-II	ПО

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Категория надежности ЭСН цеха обработки корпусных деталей

Вторая категория - приемники, нарушение электроснабжения которых связано только с массовым недоотпуском продукции, простоем людей, механизмов и промышленного транспорта (прокатные станы, электрические дуговые печи, металлорежущие станки, штамповочные прессы, механизмы текстильного производства и т.п.).

Третья категория - все остальные приемники, не подходящие под определение первой и второй категорий (например, приемники вспомогательных цехов, неответственных складов, цехов несерийного производства и т.п.).

Схема проектируемого объекта.

2.2 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов

При расчете электрических нагрузок воспользуемся методом упорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума). Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных (Pm, Qm, Sm) расчетных нагрузок.

Приведение мощности 3-х фазных эл. приемников к ДР.

Кран консольный поворотный Рэп.=6,5 кВт, ПВ=25%.

Приведение 1-но фазных нагрузок к условиям 3-х фазной мощности.

Сварочный аппарат Рэп.=52 кВт, ПВ=60%.



При включений на фазное U-е:

Методом удаленной мощности определяю нагрузку на ОУ.

ЩО:

Распределю нагрузку по распределительным устройствам.

	Приведенная нагрузка, кВт
РП1
Краны консольные поворотные 5*3,25	16,25
РП2
Сварочные аппараты 4*52	145,02
РП3
Гальванические ванны 5*28	140
Вентиляторы 2*10	20
ШМА
Продольно-фрезерные станки 2*33	66
Горизонтально-расточные станки 2*10,5	21
Алмазно-расточные станки 3*14	42
Плоскошлифовальные станки 2*12	24
Токарно-шлифовальный станок 1*11	11
Радиально-сверлильные станки 4*5,2	20,8
Алмазно-расточные станки 2*6	12
ЩО	14,4

Расчет для ШМА.

- показатель силовой сборки в группе

>.

- определяем средние активную и реактивную мощности за наиболее загруженную смену:

; ;

тогда ;

- средний коэффициент использования группы электроприемников:

<

- коэффициент реактивной мощности:

, тогда ;

- определяем :

принимаю ;

- определяем коэффициент максимума активной нагрузки:

;

- максимальные активная, реактивная и полная нагрузки:

;

, где

при nэ10, тогда

;

- определяем ток на ШМА:

.

Расчет остальных групп электроприемников производим аналогично первой группе. Данные заносим в Сводную ведомость нагрузок по цеху.

Расчет и выбор компенсирующего устройства.

Расчётную реактивную мощность компенсирующего устройства можно определить из соотношения:

, где

б - коэффициент, учитывающий повышение естественным способом, принимается б=0,9;

- коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Исходные данные:

Параметр			, кВт	, квар	, кВ·А
Всего на НН без КУ	0,8	0,72	251,6	141,18	288,5

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения

Принимаем , тогда .

Расчетная мощность КУ:

;

Выбираем компенсирующее устройство УК-0,38-75УЗ.

Определяем фактическое значение, и после компенсации реактивной мощности:

;

;

Выбор трансформатора.

Определяем расчётную мощность трансформатора с учётом потерь:

По справочнику выбирю КТП 400-10/0,4 с трансформатором ТМ 400-10/0,4.

5,6мОм; кВт;

14,9мОм; кВт;

15,9мОм; ;

195мОм; .

.

2.3 Расчет и выбор аппаратов защиты, распределительных устройств и линий электроснабжения

I. Линия Т1 - ШНН, 1SF и 2SF.

Ток в линии:

;

;

Выбираем ВА 55-39-3:

II. ШМА

1). Линия ШНН-ШМА, SF2, линия с группой ЭД:



Выбираем ВА 52-35-3:

Так как на ШМА количество приемников более 5, а наибольшим по мощности является продольно-фрезерный станок (Рн=33 кВт), то

2). Линия ШМА - продольно-фрезерный станок (линия с одним приемником):

Выбираем ВА 52-33-3:

3). Линия ШМА1 - горизонтально-расточный станок (линия с одним приемником):

Выбираем ВА 52 -31-3:

4). Линия ШМА1 - агрегатно-расточный станок, (линия с одним приемником):



Выбираем ВА 52 -31-3:

5). Линия ШМА1 - плоскошлифовальный станок, (линия с одним приемником):

Выбираем ВА 52 -31-3:

6). Линия ШМА1 - токарно-шлифовальный станок (линия с одним приемником):



Выбираем ВА 52 -31-3:

7). Линия ШМА1 - радиально-сверлильный станок (линия с одним приемником):

Выбираем ВА 52 -31-3:

8). Линия ШМА1 - алмазно-расточный станок (линия с одним приемником): трансформатор электроснабжение ток замыкание



Выбираем ВА 52 -31-3:

Выбираю ШРА-250-30-У3

III. РП1

1). Линия ШНН-РП1, SF1:

Выбираем ВА 51-31-1:

2). Линия РП1- кран консольный поворотный:

Выбираем ВА 52 -31-3:

IV. РП2

1). Линия ШНН-РП2, SF1:

Выбираем ВА 52-35-3:

2). Линия РП2- сварочный аппарат:

Выбираем ВА 52-33-3:



V. РП3

1). Линия ШНН-РП3, SF1:

Выбираем ВА 52-37-3:

2). Линия РП3- гальваническая ванна:

Выбираем ВА 52-31-3:



3). Линия РП3- вентилятор:

Выбираем ВА 52-31-3:

VI. ЩО

1). Линия ШНН-ЩО, SF5:

Выбираем ВА 51-31-1:



Линии электроснабжения.

Проводники для линий ЭСН выбираются с учётом соответствия аппарату защиты согласно условиям:

- для линии, защищённой автоматом с комбинированным расцепителем; - коэффициент защиты. Принимается равным 1,25 для взрыво- и пожароопасных помещений.

1). Тр-р - ШНН:

АВВГ-3х(3х185), .

2). ШНН - РП1:

АВВГ-3х2,5, .

3). РП1 - Кран консольный поворотный:

АВВГ-3х4, .

4). ШНН - РП2:

АВВГ-3х(3х10), .

5). РП2 - Сварочный аппарат:

АВВГ-3х(3х25), .

6). ШНН - РП3:

АВВГ-3х(3х70), .

7). РП3 - Гальваническая ванна:

НРГ-3х(3х4), .

8). РП3 - Вентилятор:

НРГ-3х(3х4), .

9). ШНН - ШМА:

АВВГ-3х(3х25), .

10). ШМА - Продольно-фрезерный станок:

АВВГ-3х(3х25), .

11). ШМА - Горизонтально-расточный станок:

НРГ 3х(3х4)

12). ШМА - Агрегатно-расточный станок:

НРГ 3х(3х4)

13). ШМА - Плоскошлифовальный станок:

НРГ-3х(3х4), .

14). ШМА - Токарно-шлифовальный станок:

НРГ-3х(3х4), .

15). ШМА - Радиально-сверлильный станок:

НРГ-3х(3х4), .

16). ШМА - Алмазно-расточный станок:



НРГ-3х(3х4), .

17). ШНН - ЩО:

АВВГ-3х(3х4), .

2.4 Расчет токов короткого замыкания

Составляю схему замещения и нумеруем точки КЗ в соответствии с расчетной схемой.

Вычисляю сопротивления элементов и наносим на схему замещения.

Для ВЛ:

Наружная ВЛ АС-3*10

,

, где

- сечение проводника, мм2;

- удельная проводимость (алюминий), м/(Ом·мм2)



Сопротивления сети приводятся к НН:

Для трансформатора:

Для автоматов:

1SF: SF2: SF22:

Для кабельных линий:

КЛ1(АВВГ-3(3*70)):

Т.к. кабель трехжильный, то

КЛ2(НРГ 3(3*4)):

Т.к. кабель трехжильный,

то

Для ступеней распределения:

Упрощаю схему замещения, вычисляем эквивалентные сопротивления на участках между точками КЗ и наносим их на схему:

Вычисляю сопротивления до каждой точки КЗ и заносим в «Сводную ведомость»:



Определяю коэффициенты КУ и q:

- ударные коэффициенты;

- коэффициент действующего значения ударного тока.

Определяю 3 фазные и 2 фазные токи КЗ и заносим в «Ведомость»:

- действующие значения ударного тока:



Составляю схему замещения для расчёта 1 фазных токов КЗ и определяем сопротивления.

Для кабельных линий:



Сводная ведомость токов КЗ

2.5 Проверка элементов цеховой сети

1). Согласно условиям по токам КЗ АЗ проверяются:

- на надежность срабатывания:

Надежность срабатывания автоматов обеспечена.

- на отключающую способность:

Автомат при КЗ отключается не разрушаясь.

- на отстройку от пусковых токов. Учтено при выборе для каждого автомата:

 (для ЭД);

(для РУ);

2). Проводники проверяются:

- на термическую стойкость:

КЛ (ШНН-РП3):

- минимальное термически стойкое сечение;

- термический коэффициент (для алюминия: );

- приведенное время действия тока КЗ ();

,

следовательно кабель АВВГ-3х(3х10) не подходит, подбираем кабель АВВГ-3х(3х35) , где условие 105 мм2>92,56 мм2 выполняется.

КЛ (РП3 - Гальваническая ванна):

следовательно кабель НРГ 3х(3х4) не подходит, подбираем кабель АВВГ-3х(3х16),где условие 48 мм2>32,13 мм2 выполняется.

Условие выполняется.

По термической стойкости кабельные линии удовлетворяют.

- на соответствие выбранному аппарату защиты: учтено при выборе сечения проводника



3). Шинопровод проверяется:

- на динамическую стойкость:

Для алюминиевых шин

- напряжение в материале от изгиба, - момент сопротивления сечения.

- наибольший изгибающий момент (при одном и двух пролетах);

- максимальное усилие на шину, где

- длина пролета между соседними опорами;

- расстояние между осями шин;

- ударный ток КЗ, трехфазный.

Принимаю установку шин “плашмя” с .

;

Шинопровод динамически устойчив.

- на термическую стойкость:

Шинопровод термически устойчив.

4). По потере напряжения линия ЭСН должна удовлетворять условию:

от .

Т.к. токи участков известны, то наиболее целесообразно выбрать вариант расчета по таким участкам:

что удовлетворяет силовые нагрузки.

Выполненные проверки элементов ЭСН показали их пригодность на всех режимах работы.

2.6 Выбор и проверка силовых выключателей

Данные из предыдущих расчетов:

, , , , .

Согласно условиям выбираем выключатель ВММ-10-400-10У1:

2). Определяю расчетные данные и заносим в “Ведомость выключателя ВН”:

- ток КЗ на ВН:

.



- ток термической стойкости:

Ведомость выключателя ВН.

Параметры	Усл. обозн.	Един. измер.	Условие выбора	Данные выключателей	Дополнит. сведения
				расчет.	катал.
Выбор Номинальное U-ие Номинальный I-к	UН IН	кВ А	UН.В?UН.У IН.В?IН.У	10 14,5	10 400	ВММ 10-400-10У1
Проверка Ток отключения Мощность отключения Амплитуда предельного ударного сквозного ока Предельный ток термической стойкости	IН.ОТКЛ SН.ОТКЛ iск IТС	кА мВА кА кА	IН.ОТКЛ?IР.ОТКЛ SН.ОТКЛ?SР.ОТКЛ iск ?iУ IТС? IР.ТС	1,35 23,38 1,91 0,675	10 173 25 10	Отключающая способность Динамическая стойкость Термическая стойкость

3. Ведомости монтируемого оборудования и электромонтажных работ

Ведомость монтируемого ЭО:

№	Наименование ЭО	Тип, марка ЭО	Ед.изм.	n
1	Трансформатор	ТМ 400-10/0,4	шт.	1
2	Конденсаторная установка	УК-0,38-75У3	шт.	1
3	Автоматический выключатель	ВА 52-31-3	шт.	26
		ВА 51-33-3	шт.	6
		ВА 51-31-1	шт.	1
		ВА 51-31-3	шт.	1
		ВА 52-35-3	шт.	2
		ВА 52-37-3	шт.	2
		ВА 55-39-3	шт.	1
4	Кабель	АВВГ-3х(3х4)	м	50
		АВВГ-3х(3х25)	м	470
		АВВГ-3х(3х10)	м	50
		АВВГ-3х(3х185)	м	40
		АВВГ-3х4	м	620
		АВВГ-3х(3х2,5)	м	50
		АВВГ-3х(3х16)	м	540
		НРГ-3х(3х4)	м	260
5	Силовой выключатель ВН	ВММ-10-400-10У1	шт.	1

Ведомость физических объемов электромонтажных работ:

№	Вид работ	Тип, марка ЭО	Ед.изм.	n
1	Монтаж КТП	КТП 400-10/0,4	шт.	1
2	Монтаж выключателя ВН	ВММ-10-400-10У1	шт.	1
3	Монтаж компенсирующего устройства	УК-0,38-75У3	шт.	1
4	Монтаж автоматического выключателя	Серия ВА	шт.	39
5	Прокладка КЛ	-	км	2,1

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта я произвела расчет электрических нагрузок в цехе обработки корпусных деталей. Выбрала трансформатор, с учетом оптимального коэффициента загрузки и категории питающихся электроприемников. Выбрала наиболее надежный вариант сечения проводов и кабелей питающих и распределительных линий. Произвела расчет токов короткого замыкания. Определила мощность компенсирующего устройства. Выбрала и проверила автоматы, защищающие линии НН. Определила потери напряжения. Выбрала и проверила силовые выключатели.

На основе произведенных расчетов можно сделать вывод, что выбран наиболее оптимальный и рациональный вариант электроснабжения цеха обработки корпусных деталей.

Список используемой литературы

1. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2004.

2. Федоров А.А. Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий: Учебник для вузов. - М.: Энергия, 1979.

3. Электротехнический справочник в 3-х томах под общей редакцией Герасимова В.Г., Трудинского П.Г., т.1,т.2, М.: Энергия, 1980

4. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.

5. Справочник по проектированию электроснабжения под редакцией Ю.Г. Барыбина, Л.Е. Федорова, М.Г. Зименкова, А.Г. Смирнова. М.: Энергоатомиздат 1990г.

6. Электротехнический справочник в 3-х томах под общей редакцией Орлова И.Н., т.3, М.: Энергоатомиздат, 1983

Размещено на Allbest.ru

...