Проектирование системы электрификации механического цеха

РефераТ

 

Курсовой проект: 34 страницы, 5 таблиц, 1 рисунок 6 наименований использованных источников, 2 листа графической части на форматах А1.

 

СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ,СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА, СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

 

  Объектом курсового проектирования является механический цех, предназначенный для подготовительных работ с изделиями.

Цель курсового проекта – закрепление теоретических знаний, полученных при изучении дисциплины «Проектирование систем электрификации» и приобретение практических навыков

Курсовой проект состоит из семи разделов: в первом разделе выполняется анализ уровня энергообеспечения объекта проектирования, во втором – расчет системы освещения, в третьем – расчет заземляющего устройства, в четвертом- разработка схемы автоматизации, в пятом – проектирование системы электроснабжения, где выбираем сечение кабеля, аппараты защиты, в шестом- расчет системы теплоснабжения где выбираем электрокалорифер, в седьмом – рассчитываем технико-экономические показатели проекта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оглавление

 

1	Введение АНАЛИЗ УРОВНЯ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ	5   7
2	проектирование системы освещения	9
3	РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК	13
4	Разработка схемы управления приводом вентиляционной установки с возможным регулированием скорости	17
5	проектирование системы электроснабжения	19
6	проектирование системы теплоснабжения	25
7	технико-экономические показатели проекта	28
	заключение	32
	библиографический список Приложение	33 34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Электрификация – это производство электрической энергии, ее транспортировка и реализация, за счет электрификации производственных процессов и развития бытовых потребителей. Транспортировка электрической энергии осуществляется по электрическим сетям. От электрических сетей в сельских районах обычно питается большое число разнообразных потребителей электрической энергии. Для экономичной передачи и распределения электроэнергии требуется её преобразование (повышение и понижение напряжения).

Электроустановку, предназначенную для преобразования и распределения электроэнергии, состоящую из трансформаторов, распределительных устройств, устройств управления и других вспомогательных сооружений, называют трансформаторной подстанцией. В сельскохозяйственных районах в основном используются районные трансформаторные подстанции, обеспечивающие понижение напряжения сети с 35...220 кВ, при котором передается электроэнергия от основного централизованного источника электроснабжения энергосистемы до 6...35 кВ (в первую очередь до 10 кВ) для распределения ее в районе, и потребительские подстанции, обеспечивающие понижение напряжения с 6...35 кВ до 0,38 кВ для распределения электроэнергии между потребителями и передачи ее токоприемникам.

Часть подстанции, содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, устройства защиты, автоматики и измерительные приборы, а также другую вспомогательную аппаратуру, предназначенная непосредственно для приема и распределения электроэнергии, называют распределительным устройством. Если все или основное оборудование распределительного устройства расположено на открытом воздухе, то его называют открытым, а если оборудование расположено в здании – закрытым распределительным устройством.

Для электроснабжения сельского хозяйства широко используются комплектные трансформаторные подстанции и комплектные распределительные устройства.

В сельском хозяйстве электрическая энергия используется, прежде всего, для привода рабочих машин, механизированных поточных линий, облегчающих выполнение трудоемких операций в животноводстве и растениеводстве, для облучения и обогрева животных и птиц, а также для освещения и бытовых нужд.

При строительстве новых станций учитывают выработку электроэнергии уже действующих станций, особенности электроснабжения крупных промышленных потребителей, планы их расширения в перспективе, а также развитие городов, электрификации транспорта и сельского хозяйства. Эти данные позволяют правильно определить установленную мощность электростанции, которой должно хватить на покрытие потребностей независимо от времени суток или города. При этом обязательно на станции должен быть некоторый резерв мощности, который используют при авариях или резком возрастании нагрузки потребителей.

Для обеспечения нормальной работы электрической системы и всех входящих в нее элементов требуется строгое соблюдение определенных технических правил, они заключаются, прежде всего, в объединении всех генерирующих источников единой электрической связью, которая обеспечивает синхронную работу между собой отдельных агрегатов и всех входящих в энергосистему электрических станций. Параллельная работа электростанций на общие электрические сети может быть обеспечена линиями электропередач, рассчитанными на пропуск необходимых мощностей. Нарушение этого основного технологического правила может привести к расстройству параллельной работы электростанций и как следствие дезорганизация электроснабжения потребителей.

 

 

1 АНАЛИЗ УРОВНЯ  ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

 Механический цех (МЦ) является вспомогательным и выполняет заказы основных цехов предприятия.

Он предназначен для выполнения различных операций по обслуживанию, ремонту электротермического и станочного оборудования. Для этой цели в цехе предусмотрены: станочное отделение, сварочный участок, компрессорная, производственные, служебные и бытовые помещения. Основное оборудование установлено в станочном отделении: станки различного назначения и подъемно-транспортные механизмы.

МЦ получает электроснабжение (ЭСН) от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП).

ТП находится на расстоянии 1,№  км (№ – последняя цифра зачетной книжки) от ГПП предприятия, напряжение – 6 или 10 кВ. От энергосистемы (ЭНС) до ГПП – 1№ км  (№ – последняя цифра зачетной книжки).

Количество рабочих смен – 2. Потребители ЭЭ относятся по надежности и бесперебойности ЭСН к 2 и 3 категории. Грунт в районе цеха – супесь с температурой 0 °С, окружающая среда не агрессивная. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 8 и 6 м каждый. Размеры цеха А х Вх Н = 48 х 30 х 7 м. Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,2 м.

Перечень ЭО цеха дана в таблице 1. Мощность электропотребления указана для одного электроприемника.

 

 

 

 

 

Таблица 1 Перечень электрооборудования механического цеха

№на плане	Наименование электрооборудования		Рп кВт	Примечание
1	2		3	4
1...4	Сварочные автоматы		50 кВА	ПВ = 60 %
5...8	Вентиляторы		4,8
9, 10	Компрессоры		30
11,12, 39,40	Алмазно-расточные станки		2,5
13...16	Горизонтально-расточные станки		25
17, 19	Продольно-строгальные станки		40
18	Кран-балка		15	ПВ = 60 %
20	Мостовой кран		55	ПВ = 40 %
21...26	Расточные станки		14
27...29	Поперечно-строгальные станки		10
30...33	Радиально-сверлильные станки		3	1-фазные
34...36	Вертикально-сверлильные станки		4	1 –фазные
37,38		Электропечи сопротивления	32
41,42		Заточные станки	1,5	1-фазные
43...50		Токарно-револьверные станки	4,5

 

 

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ

 

В настоящее время в любом производственном помещении предусмотрено искусственное освещение. и чрезвычайно важно, чтобы оно было организовано должным образом. Ведь от того, как выполнен электромонтаж освещения, могут зависеть производительность труда, здоровье, а порой и жизни сотрудников предприятия. Чтобы обеспечить комфортные условия работы и свести к минимуму риск несчастных случаев, необходимо обеспечить нормируемую освещённость (лк) на рабочих местах. Для этого и производится расчёт электрического освещения- методом коэффициента использования светового потока. Метод  коэффициента использования светового потока, применяют для нахождения равномерного освещения. Расчет выполним для компрессорного помещения и аналогичным же способом рассчитаем для остальных помещений. Размеры компрессорного помещения примем согласно варианту: а =6м, в=6м, высота помещения Н=3,2 м. Коэффициенты отражения:pп=70%, рс=30%, ррп=10%. Освещения выполним светильниками марки НСП 21.

Расчет выполним по всей площади помещения, поэтому выбираем рабочее освещение и общую равномерную систему освещения. Выбираем нормируемую освещенность [1] Ен = 300 лк, kз = 1,15.

Рассчитываем размещение светильников.   

Определяем сторону квадрата

     

                        

где – светотехнически- наивыгоднейшее расстояние между светильниками: [1];

      – расчетная высота, м.

.

 

 

 

Расчетную высоту определяют по формуле

,

где  – высота свеса, м: [1];

       – высота рабочей поверхности, м: [1].

.

Находим число светильников в ряду

Находим число рядов

Общее число светильников

Определяем расстояние от стены до крайнего светильника

.

Рассчитаем мощность осветительной установки методом коэффициента использования светового потока (нормируется горизонтальная освещенность, ограждающие конструкции светлые, затеняющих предметов нет).

Определяем индекс помещения

По справочнику [1,стр.191] определяем коэффициент использования :

.

Определяем световой поток лампы

,

 

 

где ЕН – световой поток лампы, установленной в светильнике, лм;

n – число светильников над освещаемой поверхностью;

h – коэффициент использования светового потока;

A – площадь освещаемой поверхности, м2;

 – коэффициент минимальной освещенности (z=1,15 [1]);

  – коэффициент запаса, примем 1,3 [1].

.

По каталогу [1, стр. 62] определяем тип лампы Г215-225-500   с Фт = 7600 лм.

Определим отклонение потока от расчетного

.

Из условия мы видим что данная лампа подходит. Аналогичным способом рассчитываем для остальных помещений, и результаты расчетов сведем в таблицу 1.

Проделав расчеты мы установили светильники марки НСП с лампами накаливания, а станочном отделение лампы высокого давления ДРВ. Установленная мощность освещения равна 23 кВт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3  РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

 

Расчет заземляющее устройство (ЗУ) в электроустановках (ЭУ) с изолированной нейтралью (ИН) ведется в следующей последовательности:

– определение расчетного тока замыкания на землю ( ) и сопротивления ЗУ ( );

– определение расчетного сопротивления грунта ( );

– выбор электродов и расчет их сопротивления;

– уточнение числа вертикальных электродов и размещение их на плане.

При использовании естественных заземлений сопротивление искусственного заземления находится по формуле

                                              ,                              

где - сопротивление искусственных и естественных заземлений, Ом.

Сопротивление заземления железобетонных фундаментов здания, связанных между собой металлическими конструкциями, определяется по формуле

                                                  ,                                      

где – удельное сопротивление грунта [5] Ом∙м;

      – площадь, ограниченная периметром здания, м2.

.

В любое время года согласно ПУЭ [5]

                                                  ,    

где  – сопротивление заземляющего устройства, Ом (не более 10 Ом);

        – расчетный ток замыкания на землю, А (не более 500 А).

 

 

Расчетный (емкостной) ток замыкания на землю определяется приближенно по формуле

,

где  – номинальное линейное напряжение сети, кВ;

      – длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км.

В электроустановках с ИН до 1 кВ сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом, а при мощности источника до 100 кВА - не более 10 Ом