Электроснабжение ремонтно-механического цеха автозавода

Содержание

Введение………………………………………………………………………….……………....4

1.Исходные данные для проектирования………………………………...….….…….…….….5

2. Расчетная часть……………………………………………………………….…………….…7

2.1. Определение расчетной электрической нагрузки цеха…………………….……..………7

2.2. Определение расчетной нагрузки предприятия в целом……………………………..…10

2.3. Картограмма и определение центра электрических нагрузок…………………...……...13

2.4. Выбор числа и мощности цеховых ТП………………………..…………………….…....18

2.5. Схема внешнего электроснабжения………………………………..……………….…….20

2.6. Схема внутризаводской сети 10 кВ……………………………………………...………..21

2.7. Расчет токов короткого замыкания в сети выше 1000 В………………………...………25

2.8. Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей в сети выше 1000В…………………………...………………..……...28

2.9. Электроснабжение кузнечного цеха…………………………….………………..……….29

2.10. Выбор автоматических выключателей………………………….………………..……...37

2.11. Построение эпюр отклонения напряжения………………….…………………..………45

2.12. Расчет токов короткого замыкания в сети до 1000 В………………………...………....51

2.13. Построение карты селективности действия аппаратов защиты………………...……..48

Заключение……………………………………………………………………………..………..57

Список используемой литературы…………………...………………………………..….……58

Введение

При выполнении выпускной квалификационной работы ставится задача разработать:

1. Схему внутризаводского электроснабжения напряжением 10,5 кВ (автозавода)

2. Подробную схему  электроснабжения одного из цехов (ремонтно-механического).

В первом разделе основное внимание уделяется выбору числа и мощности цеховых трансформаторов .

Во втором разделе разработать принципиальную схему электроснабжения ремонтно-механического цеха, с цеховой подстанцией, выбор всей коммутационной аппаратуры на подстанции, сечение кабелей питающей сети, а также распределительную сеть от одного из шкафов до электроприемника. После этого сеть проверяется на действие токов КЗ, по отклонениям напряжения у самого мощного электроприемника, а также селективное действие защиты.

Определяющими факторами при конструировании являются:

условия окружающей среды, степень возгораемости строительных материалов и конструкций зданий, степень ответственности установки, расстояние от источника питания до потребителя, характер нагрузки и ее размещение.

Рационально выполненная система ЭСПП должна удовлетворять  техническим и экономическим требованиям, а именно:

1.Обеспечение безопасности работ, как для электротехнического персонала, так и для не электротехнического.

2. Надежность электроснабжения.

3. Экономичность.

4. Возможность частых перестроек технологии производства и развития предприятия.

Вышеприведенные требования обеспечиваются при проектировании и эксплуатации систем ЭСПП.

При анализе технического задания видно, что данный завод имеет двенадцать цехов с установленной мощностью от 80кВт до 900кВт. Ремонтно-механический цех имеет 85 электроприемников. Электроснабжение завода осуществляется от системы, находящейся на расстоянии 20 км от самого завода.

1. Исходные данные

Таблица №1.1. Сведения об электрических нагрузках

№	Наименование цеха	Число смен	Установленная мощность, кВт
1.	Гл. конвейер	3	950
2.	Моторный	2	990
3.	Кузовный	2	590
4.	Инструментальный	2	450
5.	Ремонтно-механический	2	–
6.	Деревообрабатывающий	2	690
7.	Литейный	3	700
8.	Кузнечный	2	900
9.	Заводоуправление	1	135
10.	Лаборатория	1	80
11.	Столовая	2	520
12	Компрессорная	3	710 55

Рис. 1.1. Генплан автозавода

Таблица №1.2 Сведения об электрических нагрузках ремонтно-механического     цеха.

N на плане	Наименование электроприемника	Ки	Группа	cosj	Рн, кВт	SРн, кВт
1–4, 9–12	Токарно-винторезный станок	0,14	А	0,6	4,2	33,6
5–8	Настольно-сверлильный станок	0,14	А	0,6	1,3	5,2
13–22 25–34	Токарно-винторезный станок	0,14	А	0,6	3,1	62
35–42	Строгальный станок	0,14	А	0,6	9,0	72
23, 24	Универсально-фрезерный станок	0,14	А	0,6	6,5	13
43, 44, 47, 48	Поперечно-строгальный станок	0,14	А	0,6	4,6	18,4
45, 46	Долбежный станок	0,14	А	0,6	3,1	6,2
49–52	Транс. сварочный, ПВ=40%	0,4	А	0,45	4,9	19,6
53–55	Намоточный станок	0,14	А	0,6	3,0	9
56–58	Вертикально-сверл. станок	0,14	А	0,6	2,0	6
59–61	Сушильный электрический шкаф	0,55	А	0,95	6,0	18
62, 69	Станок отрезной с дисковой пилой	0,14	А	0,6	2,9	5,8
63, 64 70, 71	Пресс гидравлический	0,65	Б	0,8	4,6	18,4
65–68	Пресс фрикционный	0,65	Б	0,8	8,5	34
72–74, 79–81	Транс. сварочный, ПВ=40%	0,4	А	0,45	45	270
75–78	Преобразователь сварочный	0,3	А	0,35	12	36
82–85	Вентиляторы	0,65	Б	0,8	17,5	70

Данные таблицы были приняты по справочной литературе [1, табл. П 2.1].

Рис. 1.2. План ремонтно-механического цеха.

2. Расчетная часть

2.1. Определение расчетной электрической нагрузки цеха

Таблица №2.1.1. Характеристика среды производственных помещений

№ п/п	Наименование цехов	Характеристика производственных помещений	Категории ЭП по степени бесперебойности питания
1.	Гл. конвейер	Нормальная	2
2.	Моторный	Нормальная	2
3.	Кузовный	Пыльная, жаркая	2
4.	Инструментальный	Нормальная	2
5.	Ремонтно-механический	Нормальная	2
6.	Деревообрабатывающий	Пыльная	2
7.	Литейный	Жаркая	2
8.	Кузнечный	Пыльная, жаркая	2
9.	Заводоуправление	Нормальная	3
10.	Лаборатория	Нормальная	3
11.	Столовая	Нормальная	3
12	Компрессорная	нормальная	2

Все электроприёмники разделим на две группы:

• Группа А – ЭП с переменным графиком нагрузки Ки < 0,6
• Группа Б – ЭП с постоянным графиком нагрузки Ки  ≥ 0,6

Определение установленной мощности, приведенной к ПВ=100%:

•  Трансформ. свар. Рном=Рп·=45 ·= 28,5 (КВт)

Определение  по группе А:  

Определение эффективного числа электроприёмников :

• Эффективное число электроприемников в данном случае определяется по формуле

Определение осветительной нагрузки:

Рро=Ксо·Рно;               Рно= Руд.о·Fц;   Руд.о=15 (ВТ/м²);   Ксо=0,95 Согласно [2,стр.77,78]

Так как задан масштаб чертежа 67м/см, то соответственно Fц=45×85=3825 (м²);

Рно=15·3825 = 57,38 (КВт);

Рро=0,95·57,38 = 54,51 (КВт).

Определение расчётной нагрузки:

(КВА).

Определение расчётного тока:

Расчётный ток (А)

Расчёты систематизируем в виде таблицы №5, представленной ниже.

Таблица №2.1.2. Определение расчётных нагрузок ремонтно-механического цеха

№ п/п		Наименование узлов питания и групп электроприёмников	Коли- чество ЭП n	Установленная мощность, приведенная к ПВ=100%		m=Рн.макс .⁄ Рн.мин.	Коэффициент использования Ки	Cosφ ⁄ tgφ	Средняя нагрузка за максимально загруженную смену		Эффективное число Электроприёмников nэф	Коэффициент максимума Км	Расчётная нагрузка			Расчётный ток Iр ,  А
				Одного ЭП (наменьшего, наибольшего) Рн, КВт	Общая Рн, КВт				Рсм=Ки·Рн КВт	Qсм=Рсм·tgφсм КВар			Рр=Км·Рсм,  КВт	Qр=Qсм при nэ>10 Qр=1,1·Qсм при nэ≤10 Квар	Sр=√Рр² +Qр² КВА
1		2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
		Группа А
1.		Станки разные	56	1,3-9	231,2		0,14	0,6/1,33	32,7	43,05
2.		Трансф. сварочный	10	3,1-28,5	183,4		0,4	0,45/1,98	73,36	145,25
3.		Сушильный эл. шкаф	3	6	18		0,55	0,95/0,33	9,9	3,27
4.		Преобраз. сварочный	4	12	48		0,3	0,35/2,67	14,4	38,45
		Итого по группе А	73	1,3-28,5	480,6	>3	0,27	-	130,03	230,02	34	1,25	162,54	230,02
		Группа Б
3.		Прессы разные	8	4,6-8,5	52,4		0,65	0,8/0,75	34,06	25,55
4.		Вентиляторы	4	17,5	70		0,65	0,8/0,75	45,5	34,13
		итого по группе Б	12	4,6-17,5	122,4	–	–	–	79,56	59,68	–	1	79,56	59,68
	Итого по цеху (Силовая нагрузка)		85	1,3-28,5	603	─	─	─	209,59	289,7	─	─	242,1	289,7
	осветительная нагрузка		–	–	57,38	–	Кc=0,95	–	54,51	–	–	–	54,51	–
	Итого по РМЦ		–	–	660,38	–	–	–	264,1	289,7	–	–	296,61	289,7	414,61	629,93

Таблица №2.1.3 Определение расчетных нагрузок ремонтно-механического цеха в программе «baza2000».

Студент                                 Цуканов О.В.

Группа:                                  9А07

Полное наименование предприятия:       Автомобильные заводы

номер цеха:                            12

Наименование цеха:                      Компрессор

№ п/п  Наименование группы ЭП:                Кол-во ЭП   Pн, кВт       Ки       cos j Рсм, кВт   Qсм, кВАр nэ Км                                             Рр, кВт     Qр, кВАр  Sp, кВА   Ip, А

1     Станки разные                                   56           231,2      0,14     0,6       32,4      43,2

2     Сварочные трансформаторы                     10           183,4      0,4     0,45      73,4     145,6

3     Сушильный электрический шкаф                 3              18      0,55     0,95       9,9       3,3

4     Преобразователь сварочный                     4              48      0,3     0,35      14,4      38,5

5     Пресс разные                                     8             52,4      0,65     0,8       34,1      25,5

6     Вентиляторы                                      4              70      0,65     0,8       45,5      34,1

Итого по электроприемникам с переменным

графиком нагрузки                                                   73           480,6    0,270               130,0       230,5      46   1,2    156,9 230,5

Итого по электроприемникам с постоянным 12                                                       122,4          79,6                         59,7          1              79,6 59,7

графиком нагрузки

Итого силовая нагрузка                                                85        602,999                         209,6       290,2                   236,4 290,2

Электрическое освещение в цехе

Площадь 3800   кв. м.

Ру= 15   Вт/кв.м.      Кос= 0,85                                     57,00                          48,5     48,5

Итого по 0,38 кв                                                      85          659,99                      258,0       290,2              284,9     290,2     406,7 618

Данный расчёт произведён с помощью компьютерной программы «baza2000», с целью проверки выполненной работы.

2.2. Определение расчётной нагрузки предприятия в целом

Расчётная полная мощность предприятия определяется по расчётным