Курсовая работа: Электроснабжение промышленных предприятий

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Системой электроснабжения называется комплекс устройств предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии.
Сложность вопросов проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий заключается в оптимальном, рациональном и эффективном решении этой проблемы. Именно комплексное решение данной задачи в совокупности с необходимыми требованиями и стандартами электроснабжения позволяют экономически и технически грамотно работать всему предприятию.
Нет необходимости говорить тяжелом финансовом состоянии промышленности, поэтому руководителям предприятий нужно решать данную проблему. Одними из самых прогрессивных мер в этом направлении являются мероприятия по сбережению энергоресурсов и, следовательно, уменьшению энергоемкости выпускаемой продукции, что приводит к снижению её себестоимости и повышению конкурентоспособности. Оптимальное сочетание экономических и технических решений при проектировании систем электроснабжения совместно с внедрением энергосберегающих технологий есть наиболее существенная мера решения этой задачи.
Качество электроэнергии в нашей энергосистеме часто не удовлетворяет нормам установленным ГОСТ. В этом повинны предприятия, на которых не всегда соблюдаются правила устройств электроустановок, а также не применяются технические решения по уменьшению влияния электроприемников (полупроводниковые преобразователи, вентильные электроприводы, дуговые печи, и т.д.) на качество электроэнергии.
Технически правильное решение при создании систем электроснабжения исключает появление недопустимых отклонений параметров электроэнергии (падение напряжения), неравномерное распределение токов по фазам, удорожание ремонтных, монтажных и эксплуатационных работ. Все это влияет на производительность предприятия и качество продукции.
Проект электроснабжение предприятия должен учитывать возможность дальнейшего развития и укрупнения производства и связанного с этим увеличения потребляемой мощности.
Основной целью задания ставится закрепление полученных на протяжении всего курса обучения знаний, получение опыта проектирования системы электроснабжения конкретного предприятия и подготовка к выполнению дипломного проекта.
1.
Описание технологического процесса

Станкостроение является отраслью крупного машиностроения.
Для данной отрасли характерно использование мощных приводов, обслуживающих станков и прессов.
В серийном производстве процесс изготовления деталей построен по принципу дифференциации операций. Отдельные операции закреплены за отдельным рабочим местом. Поэтому производство этого типа характеризуется необходимостью переналадки технологического оборудования при переходе на изготовление деталей другой партии. Для выполнения различных операций используют универсальные металлорежущие станки. Довольно широко используют с числовым программным управлением.
Оборудование может быть расположено по групповому признаку или по потоку (крупносерийное производство).
Массовое производство характеризуется большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых продолжительного время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна рабочая операция.
В массовом производстве применяют высокопроизводительное оборудование: специальные, специализированные и агрегатные станки, станки для непрерывной обработки, многошпиндельные автоматы и полуавтоматы, автоматизированные производственные системы, автоматические линии. Широко применяется многолезвийный и наборный специальный режущий инструмент, быстродействующие, автоматические и механизированные приспособления.
В крупносерийном и массовом производстве широко применяют поточную организацию производства. Она характеризуется расположением средств технологического оснащения в последовательности выполнения операций технологического процесса с определенным интервалом выпуска изделий.
Основным элементом поточного производства является поточная линия, на которой расположены рабочие места.
Основные потребители электроэнергии:
· Корпус заводоуправления: освещение, кондиционирование воздуха, вычислительная техника;
· Главный корпус: сборочный конвейер и сопутствующие в процессе сборки приводы, сварка;
· Компрессорная: приводы компрессоров;
· РМЦ: основная масса нагрузки–двигатели малой и средней мощности, печи и сварка;
· Модельный цех: маломощная двигательная нагрузка;
· Насосная: мощные приводы насосов;
· РСЦ: приводы подъёмных механизмов, сварка.
В основном все потребители являются потребителями II категории.
Освещение цехов и территории завода
Наименование отделение цеха и производственного оборудования
Установленная мощность в единице, кВт
Рис. 1 Суточный график нагрузки станкостроительного завода
Для расчета электрических нагрузок РМЦ воспользуемся методом упорядоченных диаграмм.
Электроприемники разбиваются на подгруппы с одинаковыми cosφ и к И
.
Для каждой подгруппы находятся суммарные установленные мощности и эффективное число электроприемников по формулам:
Определяется коэффициент максимума по кривым коэффициента максимума или по таблицам в зависимости от коэффициента использования К и
для различных .Причем, если , то используются кривые коэффициента максимума, а при n Э
>4 – таблицы.
После этого находятся расчетные активная и реактивная мощности (P Pi
, Q Pi
) для каждой подгруппы:
Сформируем подгруппы электроприемников с одинаковыми коэффициентами использования и cos .
1,2,4,5,6,7,9,11,13,14,16,19,46,47,49,50,52
Пример расчета проводим только для первой подгруппы, результаты расчета остальных подгрупп приводятся в таблице 4.
Необходимо учесть режим работы электроприемников: продолжительность включения подъемных механизмов ПВ=0.4, ручной сварки ПВ=0.2, автоматической сварки ПВ=0.7. [3]
Пример расчета первой подгруппы с номерами электроприемников 1,2,4,5,6,7, 9,11,13,14,16,19,46,47,49,50,52.
Параметры этих электроприемников cosj=0.4, k И
=0,12.
Определяем общую установленную мощность и эффективное число электроприемников:
Р Н
=2Р 1
+Р 2
+2Р 4
+Р 5
+Р 6
+Р 7
+Р 9
+Р 11
+Р 13
+Р 14
+Р 16
+Р 19
+Р 46
+Р 47
+Р 49
+2Р 50
+Р 52
=
=22.4+7.2+5+3.5+2.8+8.7+1.75+7.0+2.8+2.5+1.9+2.8+1.7+7.0+1.0+5.6+1.75=85.4 кВт.
По таблице коэффициентов расчетной нагрузки определяем значение К Р
для данной подгруппы. Оно равняется К Р
=2.1.
Рассчитываем значения активной и реактивной расчетной мощности:
Расчеты для всех подгрупп сводятся в таблицу 4.
Наименование оборудования по табл. 2
1,2,4,5,6,7,9,11,13,14,16,19,46,47,49,50,52
Определение расчетной мощности РМЦ.
Находим суммарную номинальную мощность всех подгрупп:
+ 85.4+26.85+38.7+25+29.3+17.6+10.5+11.5+40+3.2+1.6+20=
Далее определяется эффективное число приемников электроэнергии:
Для определения К Р
необходимо найти средневзвешенный коэффициент использования:
По таблице значений коэффициентов расчетной мощности определяем К Р
: К Р
=1.17.
Суммарная активная и реактивная мощности по РМЦ:
Расчетный максимум остальных цехов определяется по коэффициенту спроса.
По этим аналитическим выражениям определяют максимум силовой нагрузки цехов. Также необходимо учесть нагрузку искусственного освещения. Эта нагрузка как правило определяется по удельной плотности s Вт/м 2
площади цеха (или территории предприятия)
Рассмотрим определение расчетного максимума нагрузки на примере модельного цеха №7.
Исходные данные для модельного цеха №7:
Р Н
=1160 кВт; К С
=0.4; 0.5; F=12980 м 2
; 2.4Вт/м 2
; 0.9; К осв
=0.85. Коэффициенты К С
и σ выбираем по [7].1
Для освещения модельного цеха выбираем люминесцентные ламы.
Определяем расчетный максимум силовой нагрузки:
В расчетный максимум нагрузки цеха входят потери в трансформаторах и нагрузка освещения.
Суммарная активная, реактивная и полная нагрузки:
Расчетный максимум цеха с учетом осветительной нагрузки и потерь в трансформаторе:
Расчет для остальных цехов приводим в таблице №5.
Нагрузка 6 кВ рассчитана отдельно, так как для нее не определяется мощность освещения и потери в цеховых трансформаторах. Так же данные эл. приемники работают в режиме опережающего cosφ (кроме насосной нагрузки).
Расчетная мощность освещения включена в нагрузку РМЦ, определим ее:
для освещения территории используем лампы ДРЛ – cosφ=0.9;σ=1.7 Вт/м 2
, К С
=1. Площадь завода составляет 712430 м 2
. Отсюда:
Определение суммарной активной и реактивной мощности по заводу в целом:
где – суммарные мощности для приемников до 1000 В,
– суммарные мощности для приемников выше 1000 В,
К Р.М.
– коэффициент разновременности максимумов, учитывающий сдвиг максимумов нагрузки приемников друг относительно друга во времени.
– суммарные потери в цеховых трансформаторах.
Определение мощности компенсирующих устройств и полной мощности по заводу.
При проектировании системы электроснабжения предприятия энергосистема (для конкретного региона) задает экономически выгодную величину реактивной мощности Q Э,
которую может потреблять нагрузка в часы максимума.
где tgφ Э
– экономически целесообразный тангенс реактивной мощности определяемый в точке учета в часы максимальных нагрузок энергосистемы в квартальном максимуме для предприятия.
где tgφ б
– базовый коэффициент реактивной мощности применяемый для сетей 10 кВ присоединенным к шинам подстанции с высшим классом напряжения 35, 110, 220 кВ
k – коэффициент учитывающий различную стоимость электрической энергии в разных энергосистемах.
d max
- отношение потребляемой активной мощности потребляемой в квартал максимальных нагрузок энергосистемы к потреблению в квартал максимальных нагрузок потребителя.
Для «ОмскЭнерго» принимаются следующие коэффициенты:
Для данного предприятия установка БСК не нужна, т. к. потребляемая реактивная мощность ниже экономически целесообразной.
Центр электрических нагрузок предприятия необходим для определения места расположения ПГВ (ГПП), с точки зрения экономической целесообразности: наименьший расход проводников (каб. линий, шин, воздушных линий) распределительной системы завода.
Существует несколько методов определения ЦЭН, воспользуемся метолом, основанным на аналогии между центрами масс и электрическими нагрузками цехов. Координаты условного центра определяются по формулам:
X i
, Y i
– условные ЦЭН цехов, принимаются равными центру тяжести цехов.
– радиус круга, определяющий нагрузку цеха. Нагрузка до 1000 В и выше рассматривается раздельно.
α=Р 0
*360/π*r i
2
*m – угол осветительной нагрузки.
m – масштаб (m=50 кВт/мм-0.4 кВ, m=100 кВт/мм-6 кВ).
Произведем расчет для модельного цеха:
Р Р
i
=509,535 кВт, Р О
i
=26,48 кВт, Х i
=72, Y i
=41, r i
= , ,
Расчет центра электрических нагрузок:
Так как установка ППЭ в точном геометрическом ЦЭН невозможна из-за нехватки место под строительство, то смещаем ППЭ в сторону питания.
Система электроснабжения любого промышленного предприятия может быть разделена условно на две подсистемы – питания и распределения электроэнергии внутри предприятия.
В систему питания входят питающие линии электропередач (ЛЭП) и ППЭ. Для учебного проектирования принято считать, что канализация электрической энергии от источника питания до ППЭ осуществляется двухцепными воздушными линиями электропередач соответствующего напряжения. Поэтому после привязки ППЭ к какому-либо цеху порядок выбора системы питания необходимо проводить в следующей последовательности.
Выбор трансформаторов ППЭ производится по ГОСТ 14209–85, которым задаются графики допустимых систематических нагрузок для различных типов трансформаторов.
Прежде чем воспользоваться графиками, необходимо заданный суточный график нагрузки преобразовать в эквивалентный двухступенчатый.
Нагрузочная способность трансформаторов рассчитывается по следующему алгоритму:
1. Исходя из заданного графика нагрузки определяется среднеквадратичное значение полной мощности
где S 1
, S 2
,…, S n
– нагрузка трансформаторов по полной мощности на различных ступенях графика нагрузки длительностью соответственно t 1
, t 2
,…, t n
.
2. На ППЭ устанавливаются два трансформатора мощностью
К выбору принимаем трансформатор ТДН-16000/110.
3. Определяем коэффициенты недогрузки и перегрузки.
Так как полная мощность двух трансформаторов больше максимальной суточной нагрузки предприятия, то проверка на перегрузочную способность не требуется.
4. Проверка на перегрузочную способность в ПАР:
Значение 0.9К МАХ
равно 1.512. Так как оно больше 1.5, то трансформатор не проходит по перегрузочной способности в ПАР.
Выбираем трансформатор большей мощности ТРДН-25000/110. (трансформатор трехфазный, двухобмоточный с расщепленной обмоткой низкого напряжения, охлаждение масляное с дутьём, регулирование под нагрузкой).
Выбор схемы ППЭ высокого напряжения.
Схемы электроснабжения выбираются из соображений надежности, экономичности и безопасности.
При выборе схемы учитывается класс напряжения, место расположения ППЭ, расстояния от системы (ИП) до завода.
Так как на предприятии имеются потребители второй категории, перерыв электроснабжения которых допускается на время ручного ввода резерва, то присутствует необходимость установки двух силовых трансформаторов. Выбираем следующую схему электроснабжения:
Выбор ВЛЭП проводится по экономической плотности тока.
Экономически целесообразное сечение провода определяется из соотношения:
j ЭК
– экономическая плотность тока, равная 1.0 А/мм 2
.
Выбираем провод марки АС-70 с I ДОП
=265 А.
Проверяем выбранный провод на нагрев по длительно допустимому току:
в нормальном режиме I P
Курсовая работа: Электроснабжение промышленных предприятий
Реферат: Зарубежный опыт оценки недвижимости 2
Полимеры За И Против Реферат
Курсовая работа по теме Жанровое и стилистическое своеобразие 'Оды уходящему году' С.Т. Кольриджа
Как Оставаться Здоровым Эссе
Биография На Тему Жизнь Юлии Валериановны Жадовской (1824-1883)
Доклад: Лонг, Хьюи
Сочинение: Мои размышления о творчестве В. М. Шукшина
Реферат: Out Of Body Experience Essay Research Paper
Конспекты лекций: Вероисповедание.
Реферат: «Сколиоз»
Курсовая Работа На Тему Документационное Обеспечение Управления
Реферат: Некоторые аспекты технологической модели подготовки специалистов по физической культуре в системе дополнительного профессионального образования в вузе
Реферат: Психоэкономическая направленность и принципы рекламы
Курсовая работа по теме Салаты на каждый день. Заварные кондитерские изделия
Реферат: Хлеб, земля, мечта
Курсовая работа: Особенности проявления эмпатии у студентов
Курсовая работа по теме Анализ деятельности предприятия ООО 'Краснодарский компрессорный завод'
Реферат: Память и представление. Скачать бесплатно и без регистрации
ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫЙ И ЖИВОТНЫЙ МИР САВАНН
Город Герой Сталинград Реферат
Доклад: Необходимость, свобода и ответственность личности
Курсовая работа: Подсудность в гражданском процессуальном праве
Доклад: Эффект динамической сверхпроводимости