Электроснабжение промышленных предприятий: Методические указания к курсовому проектированию

после того, как все остальные пункты по проектированию системы электроснабжения, в том числе и «Заключение», выполнены.

Во введении необходимо привести краткую характеристику систем цехового электроснабжения, перспективы их развития.

Должны быть указаны цель выполнения курсового проекта и задачи для ее достижения, состав курсового проекта.

Объем раздела «Введение» не должен превышать 2-х страниц.

3.1.1. Характеристика и анализ основных исходных данных
для проектирования систем цехового электроснабжения

Для определения электрических нагрузок промышленных предприятий необходимо учитывать режим работы, мощность, напряжение и род тока электроприемников.

По режиму работы электроприемники разделены на три группы: продолжительного, кратковременного и повторно-кратковременного режима работы.

Длительно с неизменной или маломеняющейся нагрузкой работают электроприводы вентиляторов, насосов, компрессоров, преобразователей, механизмов непрерывного транспорта.

В повторно-кратковременном режиме работают электродвигатели подъемно-транспортных механизмов и сварочные аппараты.

К подъемно-транспортным устройствам относятся краны, кран-балки, тельферы, передвижные тележки. На всех кран-балках и тельферах устанавливают реверсивные двигатели с короткозамкнутым ротором, а на мостовых кранах – двигатели с фазным ротором. Электроснабжение подъемно-транспортных устройств может осуществляется  при помощи троллейных линий, выполненных из угловой стали, полосовой стали или виде швеллера, троллейных шинопроводом или гибким кабелям. При расчетах сетей и троллейных линий кратность пускового тока принимается для двигателей с фазным ротором равной 2,5, а с короткозамкнутым ротором – 7.

Технолгоческое оборудование может быть оснащено одним двигателем (электроприемник) или несколькими ( многодвигательный привод). Аппарат защиты электроприемников совместно с аппаратами управления могут быть встроены в технологические механизмы, установлены около них или размещены в отдельных помещениях в шкафах управления. Для отдельных установок (вентиляторов, насосов и т.п.), поставляемых без пускозащитной аппаратуры, защитные аппараты выбираются при проектировании системы электроснабжения и устанавливаются по месту.

Основными исходными данными для выбора сечений проводов и кабелей питающих сетей, ответвлений, а также защитных аппаратов является длительный рабочий ток (расчетный, номинальный) и кратковременный максимальный ( пусковой, пиковый). Для технологического оборудовании (станков) с многодвигательным приводом для определения этих токов необходимы номинальные данные составляющих их электродвигателей и режимы их пусков и работы.  В выполняемом курсовом проекте, исключительно только в учебных целях, предлагается многодвигательный привод заменить эквивалентным двигателем.

Электродвигатель необходимо выбирать таким образом, чтобы его номинальная мощность соответствовала мощности приводного механизма

                                                     ,

где  – установленная мощность оборудования, кВт;  – номинальная мощность электродвигателя, кВт.

Двигатель должен быть выбран в соответствии с напряжением заводской сети

                                                      ,

где  – номинальное напряжение электродвигателя, кВ;  – номинальное напряжение сети, кВ.

К выбору рекомендуется выбрать асинхронные электродвигатели серии А4 основного исполнения, с синхронной частотой
1500–3000 об./мин.

Технические характеристики асинхронных электродвигателей приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Технические данные асинхронных электродвигателей
с короткозамкнутым ротором серии 4А основного исполнения

Номинальная мощность электродвигателей повторно-кратковременного режима работы (краны, подъемники и т. д.) приведенная к длительному режиму определяется по формуле

                                                 ,

где ПВ – продолжительность включения в относительных единицах.

Технические характеристики асинхронных крановых электродвигателей приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Технические данные крановых асинхронных
электродвигателей (ПВ = 40 %)

Важным свойством, характеризующим систему электроснабжения, является надежность обеспечения ей электроэнергией. Это определяет соответствующее схемное построение электрической сети. В связи с этим схемное построение определяется категорированием электроприемников по степени надежности электроснабжения.

При проектировании систем электроснабжения одним из основных факторов, определяющих конструктивное исполнение электрической сети, является окружающая среда. Окружающая среда определяется влажностью и температурой воздуха, наличием агрессивных газов или пыли, взрывоопасных и пожароопасных зон.

Необходимо привести характеристику и анализ исходных данных с точки зрения надежности электроснабжения, соответствующих условий окружающей среды. Определить требования к проектируемой системе электроснабжения и принцип её построения. Выбрать эквивалентные электродвигатели.

3.1.2. Формирование первичных групп ЭП для проектируемой электрической сети (ЭС) цеха

Под первичной группой электроприемников понимается совокупность электроприемников, объединенных сетевыми объектами (ШР, ШРА и др.). Электроприемники относительно большой мощности могут быть запитаны непосредственно от ТП, ВРУ, ШМА. Большинство же электроприемников питаются через силовые шкафы, распределительные шинопроводы. Одной из задач при проектировании цехового электроснабжения является формирование таких групп электроприемников. По этим группам определяются расчетные нагрузки, которые учитываются при намечаемых вариантах схем электроснабжения.

При неупорядоченном, стабильном расположении электрооборудования в системах электроснабжения для их питания часто применяются силовые шкафы.

При упорядоченном, большом количестве электроприемников для разработки более гибкой, совершенной схемы электроснабжения – распределительные шинопроводы.

Недопустимо в одном узле нагрузки, тем более если он является