Электроснабжение и электрооборудование инструментального цеха. Курсовая работа (т). Физика.
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Электроснабжение и электрооборудование инструментального цеха
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
СРЕДНЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ТЕХНИКУМ ОТРАСЛЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, ФИНАНСОВ И ПРАВА»
Пояснительная
записка к курсовому проекту
МДК.02.02.
«Внутреннее электроснабжение промышленных и гражданских зданий»
«Электроснабжение
и электрооборудование инструментального цеха»
.1 Краткая
характеристика объекта
1.2 Исходные
данные на разработку проекта
.1 Электроснабжение
и электрооборудование
.1.1 Выбор
схемы распределения электроэнергии на напряжение 380 В и электрооборудования
.1.3 Расчет
питающей и распределительной силовой сети 380 В с выбором сечений проводов,
кабелей и аппаратов защиты
.1.4 Мероприятия
по повышению Cos φ
2.1.5 Выбор
числа и мощности силовых трансформаторов на ТП
.1.6 Выбор
схем электроснабжения при напряжении 6 (10) кВ и схемы ТП
.1.7 Расчет
нагрузки при напряжении 6 (10) кВ и линии, питающей цеховую ТП
.1.8 Выбор
оборудования ТП с расчетом токов короткого замыкания
.2.1 Светотехнический
расчет методом коэффициента использования светового потока
.3.1 Выбор
конструкции сети заземления
Целью данной работы является разработка проекта
внутреннего электроснабжения инструментального цеха. Это является очень важной
задачей для всей электропромышленности, так как без этого невозможно правильно
рассчитать и установить все электрооборудование.
Жизнь современного человека немыслима без
электричества. Использование электроэнергии растёт с каждым днем.
В связи с требованием правительства осуществить
импортозамещение отечественными товарами, в экономике резко возрастает роль
металлообрабатывающего производства.
Для качественного и надёжного электроснабжения
предприятий необходимо его грамотное проектирование.
В данной работе мы: выбирали схему
распределения электроэнергии на напряжение 380 в и электрооборудования,
рассчитывали электрические нагрузки, проводили мероприятия по повышению сos , рассчитывали сети
электроосвещения, выбирали конструкции сети заземления.
1.1 Краткая
характеристика объекта
Инструментальный цех (ИЦ) предназначен для
изготовления и сборки различного измерительного, режущего, вспомогательного
инструмента, а также штампов и приспособлений для горячей и холодной штамповки.
ИЦ является вспомогательным цехом завода по
изготовлению механического оборудования и станков. Цех имеет производственные,
вспомогательные, служебные и бытовые помещения.
Станочный парк размещен в станочном отделении.
Электроснабжение цеха осуществляется от собственной цеховой ТП. Здание
расположено на расстоянии 1,2 км от заводской главной понизительной подстанции
(ГПП), напряжение - 1 кВ. Расстояние ГПП от энергосистемы -12 км.
Количество рабочих смен - 1. Потребители
электроэнергии - 2 и 3 категории надежности ЭСН.
Грунт в районе цеха - чернозем. Каркас здания
сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый.
Размеры цеха Л х Р х Н= 48 х 30 х 8 м.
Все помещения, кроме станочного отделения,
высотой 3,6 м.
Перечень оборудования ИЦ дана в таблице исходные
данные
Мощность электропотребления (Р У )
указана для одного электроприемника.
Расположение ЭО показано на плане
СПТОТФПКЭ8911.ЭТХ.1.
1.2 Исходные данные на разработку проекта
Так как режим работы электроустановок
длительный, то принимаем равными значения номинальной, установленной и
паспортной активной мощности:
Значения коэффициента использования К И ,
коэффициента спроса К С , коэффициента пуска К П ,
коэффициента активной мощности cosφ,
коэффициента реактивной мощности tgφ
определяем по справочным данным.
Значения номинальных токов рассчитываем по
формуле:
Значения пусковых токов так же рассчитаны по
формуле:
Полученные результаты заносим в таблицу 1.
электрический сеть трансформатор
световой
2.1 Электроснабжение и
электрооборудование
2.1.1 Выбор
схемы распределения электроэнергии на напряжение 380В и электрооборудования
Схема силовой сети цеха определяется
технологическим процессом производства, категорией надёжности электроснабжения,
расположением электроприёмников и ТП, а также их установленной мощностью.
Линии, отходящие от ТП или вводного устройства,
образуют питающую сеть, а подводящую энергию к приёмникам от РП -
распределительную.
Так как электрооборудование имеет неравномерное
распределение по площади участка токарного цеха, выбираем радиальную схему
электроснабжения.
Для РП1, РП2, РП3, РП4, РП5 и РП6 выбираем шкафы
распределения типа ПР85-8012-21-УЗ.
Автоматические выключатели на вводах и выводах
распределительных пунктов приведены в таблице 4.
Расчет ведется методом упорядоченных диаграмм [7
],т.к. известны единичные мощности электроприемников, их количество и
технологические назначения,расчет выполняется по узлам питания системы
электроснабжения.
Расчет ЭО по узлам питания системы
электроснабжения
На примере РП-2 выполним расчет узла питания U=380
В.
№ 48,49,52,53 - заточные станки - 2,3 кВт
№ 50,51 - наждачные станки - 1,5 кВт
. Определяем установленную активную
мощность по группам электроприемников:
где P гр . - суммарная номинальная
активная мощность по группам; кВт у . - установленную активная
мощность единичного электроприемника; кВт
N п
- число приемников в технологической группе у.гр .1 = 2,3 * 4 = 9,2
кВт у.гр .2 = 1,5 * 2 = 3 кВт у.гр .3 = 5 * 1 = 5 кВт
.Расчет среднесменной активной мощности по
группам эл. приемников:
где P см .гр . - среднесменная активная
мощность, кВт
К и - коэффициент использования см.гр .1
= 9,2 * 0,15 = 1,38 кВт см.гр .2 = 3 * 0,145 = 0,435 кВт см.гр .3
= 5 * 0,1 = 0,5 кВт
.Расчет среднесменной реактивной мощности по
группам:
см.гр .1
= 1,38 * 2,3 = 3,174 кВар см.гр .2 = 0,435 * 2,3 = 1 кВар см.гр .3
= 0,5 * 1,73 = 0,865 кВар
. Определяем суммарную установленную мощность
эл. приемников:
∑P у.гр .
= P у.гр .1
+ P у.гр .2
+ P у.гр .3
.Определяем суммарную среднесменную активную
мощность электроприемников:
∑P см.гр. = P см.гр. 1
+ P см.гр. 2 + P см.гр. 3
∑P см.гр . = 1,38 + 0.435 + 0,5 =
2,315 кВт
. Определяем суммарную среднесменную реактивную
мощность электроприемников:
∑Q см.гр. = Q см.гр. 1
+ Q см.гр. 2 + Q см.гр. 3
∑Q см.гр. = 3,174 + 1 + 0,865 =
5 кВар
.Определяем коэффициент использования по узлу
питания:
.Определяем эффективное число приемников:
э = 17,2 2
/ 2,3 2 * 4 + 1,5 2 * 2 + 5 2 *1 = 5,8
.Находим коэффицент максимума по
графику [ 7, с.34 ]: К м = 3,1
.Определяем максимальную активную
мощность:
. Определяем максимальную реактивную мощность:
Принемаем Q м
=
1,1Q см ,
если n≤10, то:
12. Определяем максимальную полную мощность:
Аналогично производим расчет по остальным узлам
питания, результаты заносим в таблицу 2, которая приведена на след. странице.
Таблица 2. Расчет силовых электрических нагрузок
.1.3 Расчет питающей и распределительной силовой
сети 380 В с выбором сечения проводов, кабелей и аппаратов защиты
Расчет сечения кабелей от ВРУ до РП показана на
примере РП-2. Среднесменная общая активная мощность электроприемников РП-2
составляет 2,3 кВт. Сечение кабеля U
< 1 кВ выбираем по следующему условию[7],[8]:
. При выборе сечения проводов и кабелей
учитывается условие:
где I м
-
максимальный ток РП - 2; А
I д
- допустимый длительный ток нагрузки, А [7, c.337]
Выбираем кабель ВВГ5х1,5, прокладываемый в
трубах (лотках). Значение I д.
для данного кабеля равняется 19 А.
. Проверяем выбранный кабель на
допустимый ток нагрева:
. Рассчитываем ток теплового расцепителя
для автоматического выключателя [10, c.39]:
Выбираем автоматический выключатель ВА 51 -
25(25А)
Расчет силовой распределительной сети
. Выбираем кабель для приемников №
48,49,52,53 питающихся от РП-2. Данные приемников берем из таблицы 1.
ВВГ 5х0,5, прокладываемый в трубах (лотках).
Значение I д.
для данного кабеля равняется 11 А.
. Проверяем выбранный кабель на
допустимый ток нагрева:
,7 А < 11 A
- выбранный кабель отвечает условиям.
. Рассчитываем ток теплового расцепителя
для автоматического выключателя:
Выбираем автоматический выключатель: ВА 51 - 25
(16 A)
. Выбираем кабель для приемников № 50,51
питающихся от РП-2. Данные приемников берем из таблицы 1.
ВВГ 5х0,5, прокладываемый в трубах (лотках).
Значение I д.
для данного кабеля равняется 11 А.
. Проверяем выбранный кабель на
допустимый ток нагрева:
,7 < 11A
- выбранный кабель отвечает условиям.
. Рассчитываем ток теплового расцепителя
для автоматического выключателя:
Выбираем автоматический выключатель: ВА 51 - 25
(10А)
. Выбираем кабель для приемника № 47
питающихся от РП-2. Данные приемников берем из таблицы 1.
ВВГ 5х1,5 прокладываемый в трубах (латках).
Значение I д.
для данного кабеля равняется 19 А.
. Проверяем выбранный кабель на
допустимый ток нагрева:
,2 < 19 A
- выбранный кабель отвечает условиям.
. Рассчитываем ток теплового расцепителя
для автоматического выключателя:
Выбираем автоматический выключатель: ВА 51 - 25
(31,5А)
По аналогии выполняется расчёт остальных РП.
Результаты заносятся в таблицу 3,4.
где В - поливинилхлоридная изоляция,
Г - для прокладки внутри помещений, в каналах.
Таблица 4. Автоматические выключатели
Тип
автоматического выключателя от РП до ЭП
Тип
автоматического выключателя от ТП до РП
2.1.4 Мероприятия по повышению cosφ
Для уменьшения реактивной мощности необходимо
произвести ее компенсацию, которая улучшает качество электроэнергии в сетях и является
одним из основных способов сокращения потерь электроэнергии.
Согласно ПУЭ величина коэффициента активной
мощности должна быть в пределах сos
φ = 0,92…0,95.
Определяем сos
φ до компенсации в
пределах от 0,92 до 0,95:
1. Определяем расчетную реактивную мощность
компенсирующего устройства:
где: Q ку
-
расчетная реактивная мощность компенсирующего устройства; кВар
λ
-коэффициент учитывающий повышение сosφ
естественным путем равен 0,9
P м -
максимальная активная мощность механосборочного цеха; кВт
tgφ -
коэффициент реактивной мощности до компенсации
tgφ к
- коэффициент реактивной мощности после компенсации
Принимаем значение сosφ
= 0,95, тогда tgφ к
= 0,33
. В качестве компенсирующего устройства
выбираем установку компенсации реактивной мощности:
Q ку =
0,9 * 132,1 * ( 0,7 - 0,33) = 43,9 кВар
В качестве компенсирующего устройства выбираем
конденсатор реактивной мощности типа:
К - тип конденсатора. Конденсатор косинусный;
С - совтол (синтетическая жидкость);
ЗУЗ - Климатическое исполнение. Умеренный
климат; в закрытом помещении без искусственного регулирования климатических
условий
3. Определяем максимальную мощность после
компенсации на РУНН реактивной мощности:
4. Определяем после компенсации:
2.1.5 Выбор числа и мощности силовых
трансформаторов на ТП
Число и мощность трансформаторов выбираются: по
графику нагрузок потребителей и расчетным значениям средией и максимальной
мощностей, по технико-экономическим показателям отдельных вариантов систем
электроснабжения, по условию обеспечения режима работы системы электроснабжения
с минимумом потерь электроэнергии при заданном графике нагрузки.
Ориентировочный выбор числа и мощности
трансформаторов может быть произведен по удельной плотности нагрузки (кВ*А/м 2 )
и полной расчетной нагрузке объекта (кВА).
Для питания приёмников выбираем один
трансформатор; т.к. электроприёмники относятся ко 2 и 3 категории надёжности, с
1 сменным графиком работ.
Находим коэффицент заполнения графика
Находим коэффицент кратности
допустимой нагрузки по графику [7, с.200]
S н = S / k = 331 /
1,18 = 280,5 кВА
В связи с развитием мощности
выбираем трансформатор типа ТМ-400/10/0,4 мощностью 400 кВА, принимаем
продолжительность максимальной нагрузки t=2 часа.[10,c.107]
М- Естественная циркуляция воздуха и
масла
2.1.6 Выбор схем электроснабжения при
напряжении 6 (10) кВ и схемы ТП
При выполнении схемы ТП необходимо учитывать
основные принципы построения схем электроснабжения:
)глубокое секционирование всех звеньев, начиная
от ГПП и заканчивая сборными шинами ВРУ
) раздельная работа линий и трансформаторов,
обеспечивающая снижение ТКЗ
Питание ТП осуществляется от ГПП кабельной
линией 10 кВ длиной 1,2 км.
Схема питания ТП представлена на рисунке 1.
2.1.7 Расчет нагрузки при напряжении 6 (10) кВ и
линии, питающей цеховую ТП
Полная мощность трансформаторной подстанции 400
кВА. Ток расчётный ТП (I р )
будет равен:
Принимаем продолжительность
использования максимума нагрузки t=2100 часов в год. Тогда
экономическая плотность j эк тока для
кабелей с бумажной, резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
составляет 3 А/мм 2 [7, с.85].
Экономическое сечение определяется
по формуле:
где, F экв -
экономическое сечение кабеля, мм 2
J экв -
экономическая плотность тока, А/мм 2
Марку кабеля берём ВРБ 3х25 мм 2
кабель с медными жилами в поливинилхлоридной оболочке с резиновой изоляцией жил
бронированный.
Длина линии 1,2 км, меньше 10 км,
следовательно в нормальном режиме потеря напряжения меньше 6% и проверку на
потерю напряжения при нормальном режиме работы можно не производить.
2.1.8 Выбор оборудования ТП с расчётом токов
короткого замыкания
Комплектная трансформаторная подстанция типа
КТП-400/10/0,4 предназначена для приёма, преобразования и распределения
электроэнергии в сетях электроснабжения промышленных предприятий [10, с.112]
Относительное сопротивление питающей линии:
Где: S б -
базисная мощность 200 МВА
Х о - 0,11 - удельное индуктивное
сопротивление линии, Ом/км
где R 0
- удельное активное сопротивление, мОм / км. При отсутствии данных R 0
находим
по формуле[9, c. 60]:
где γ = 50 Ом/мм 2
- удельная проводимость для меди
F - экономическое
сечение кабеля, мм 2
R = (1000 * 0,5) /
50 * 7,7 = 2,8 Ом
Находим полное сопротивление линии:
Определяем периодическую
составляющую ТКЗ:
.2.1 Светотехнический расчет методом
коэффициента использования светового потока
Расчета освещения выполняем на примере
станочного цеха.
Нормированая освещенность которого 300 Лк.
. Определяем индекс помещения:
Расчет индекса для станочное отделение:
Полученное значение индекса округляем до
ближайшего табличного i п
= 2,0 [2, c.141].
. Находим по таблице коэффициент
отражения потолка, стен и пола:
ρ п
= 0,7, ρ с
= 0,5, ρ р
= 0,1 U оу =
75%
. Выбираем лампу ДРЛ 400 световой поток
которой:
. Определяем необходимое число
светильников:
N л
= E н
* k з
* S * z / (Ф
* U oy ),
где k з
- коэффициент минимальной освещенности -1,5
z - коэффициент
запаса светильников, учитывая загрязнения воздушной среды - 1,10 (для ЛЛ). Для
ДРЛ - 1,15
Ф - световой поток излучаемый одной лампой, Лм
N = (300 * 1,5 *
1116 * 1,15) / (14400 * 0,75) =54 шт
Аналогично выполняем расчёт остальных помещений.
Таблица 5. Осветительные установки.
.2.2 Расчет сети электроосвещения
1. Определяем установленную мощность
осветительной установки:
где Р св - мощность светильника, Вт
(т.к. расчеты на примере Станочного отделения, то берем тип ламп ДРЛ 400)
. Расчет активной мощности осветительной
нагрузки [7, с.32]:
. Расчет реактивной мощности
осветительной нагрузки:
. Расчет полной мощности осветительной
нагрузки:
Расчет остальной осветительной нагрузки
электроосвещения в цехе рассчитываем аналогично, и полученные данные заносим в
таблицу 6.
Таблица 6. Расчет нагрузки электроосвещения
В соответствии с нормативным документом, ДРЛ не
используется в аварийном освещении из-за длительного разгорания (3-5 мин.).
Поэтому для станочного отделения мы выбираем дополнительно люминесцентные лампы
ЛБ 40 световой поток которой 4800Лм.
Согласно СНиП 23-05-95 Минимальная освещенность ≥5%
от уровня, нормируемого для рабочего освещения, но не менее 2Лк в помещениях и
1Лк на открытых территориях. При этом освещенности более 30Лк внутри помещений
допустимы только в обоснованных случаях.
. Рассчитываем требуемую аварийную
освещенность:
i = 1116
/ (8 * 30 + 32)
= 2,0 оу
= 0,75
N = E а . о .
* k з
* S * z / (Ф
* U oy )
= (15 * 1,5 * 1116 * 1,10) / (4800 *
0,75) = 8 шт
2. Рассчитываем установленную мощность
осветительной нагрузки аварийного освещения:
N а.о.
- число ламп аварийного освещения
. Рассчитываем активную мощность
осветительной нагрузки аварийного освещения:
где P а.о.
- активная мощность осветительной нагрузки аварийного освещения
К с - коэффициент спроса для
станочного отделения 0,95
P а.о.
= 1,1 * 320 * 0,95 =
334,4 Вт
. Рассчитываем реактивную мощность
осветительной нагрузки аварийного освещения:
где Q а.о.
-
реактивной мощности осветительной нагрузки аварийного освещения
. Рассчитываем полную мощность
осветительной нагрузки аварийного освещения:
.Рассчитывем расчетный ток
аварийного освещения:
Расчет остальной осветительной нагрузки
аварийного освещения в цехе рассчитываем аналогично, и полученные данные
заносим в таблицу
Так как в остальных частях цеха установлены
люминесцентные лампы выбор ламп не требуется, по этому надо только рассчитать
количество ламп подключенных к городской сети через ЩАО.
Аварийное освещение запитываем от стационарного
аккумулятора OPzS 2V 180 на напряжение 220 В и тока 180 ампер.
Таблица 7. Расчет осветительной нагрузки
аварийного освещения
.3.1 Выбор конструкции сети заземления
Для выполнения сети заземления выбираем систему TN-C-S,
в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники объединены на части
протяжении системы. Система с гухозаземлённой нейтральюнейтраль трансформатора
присоединена непосредственно к заземляющему устройству.
Заземление требуется во всех электроустановках
на напряжение до 1 кВ и выше. Заземлению подлежат каркасы и металлические
конструкции здания и корпуса электрооборудования.
Для обеспечения работы схемы уравнивания
потенциалов выполняется контур наружного заземления.
Расчёт контура сводится к определению
сопротивления и растеканию тока заземлителя, которое зависит от проводимости
грунта, конструкции заземлителя и глубины его заложения.
Грунт вокруг цеха - чернозем, его удельное
сопротивление составляет 0,5 х10 2 [9, с.90].
В данном объекте в качестве заземлителя
сопротивления используются железобетонный фундамент со сваями.
Сопротивления одной сваи определяется по
формуле:
R с =
(0,366 * 1,75 * ρ)
/ l c * lg(4 * l c / d)
Где:
l с - длина
сваи равная 2,3 м- диаметр сваи равный 0,4м
R с =(0,366*1,75*0,5*10 2 )/2,3*
lg(4*2,3/0,4)=18,9
Ом
Определяем
сопротивление свайного фундамента из 33 свай:
Так
как R е.з <4 Ом то
искусственное заземление не требуется.
1. Акимов Н.А. Монтаж, техническая
эксплуатация и ремонт ЭО и ЭМ оборудования - М.: Издательский центр «Академия»,
2008
2. Кнорринг Г.М. Справочная
книга для проектирования электрического освещения (2-е издание) - СПб.:
Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение,1992
. Коновалова Л.Л.
Электроснабжения промышленных предприятий и установок - М.: «Энергопромиздат»,
1989
. Москаленко В.В. Справочник
электромонтера - М. «ПрофОбрИздат», 2002
. Нестеренко В.М. Технология
электромонтажных работ - М. «Академия», 2014
. Сибикин Ю.Д.
Электроснабжение промышленных и гражданских зданий -М. «Академия», 2007
. Постников Н.П. ЭСН
промышленных предприятий - Л. «Стройиздат»,1989
. Правила устройства
электроустановок, изд. 7 - М. «Издательство НЦ ЭНАС», 2014
. Щеховцов В.П. Расчет и
проектирование схем электроснабжения - М. «ФОРУМ - ИНФРА - М», 2007
. Щеховцов В.П. Справочное
пособие по ЭО и ЭСН - М. «ФОРУМ - ИНФРА - М», 2006
Похожие работы на - Электроснабжение и электрооборудование инструментального цеха Курсовая работа (т). Физика.
Реферат по теме Что такое «устойчивое развитие» для Украины?
Ужесточается Конкуренция За Ресурсы Эссе
Курсовая работа по теме Основы организации рекламной деятельности в сфере услуг
Лекция: Обзор функций ОС: управление памятью, файлами, процессами, сетями, командными интерпретаторами, сервисы ОС, системные вызовы
Учебное Пособие На Тему Міжнародні Розрахунки Та Валютні Операції
Курсовая работа по теме Проблемы формирования орфографической грамотности учащихся при изучении фонемных чередований в корне слова
Реферат по теме Военная организация, вооружение и боевые качества русского войска (IX-XIV вв.)
Реферат: Дебиторская задолженность
Доклад: Болезнь Окельбо
Основы Сердечно Легочной Реанимации Реферат
Реферат: 1 Краткое описание и принцип действия
Реферат На Тему Смачивание, Смачивающие Агенты, Гидрофобизация, Гидрофобизирующие Агенты
Курсовая работа: Использование метода Мозгового штурма и его разновидностей в принятии решений
Реферат: Фондовая биржа. Биржи отдельных стран. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Про Льва Николаевича Толстого
Цыбулько 36 Вариантов Егэ Ответы Сочинение
Курсовая работа по теме Конфетные изделия
Курсовая работа по теме Моя малая родина
Реферат: Традиционное общество и общество модерна
Биологические Ритмы И Работоспособность Реферат По Физкультуре
Похожие работы на - Отчет по производственной преддипломной практике ООО ПСК «Красная Звезда»
Похожие работы на - Решение задач - методы спуска
Реферат: Этико - правовая концепция буддизма и учение о дхарме