Электроснабжение цеха промышленного предприятия (стр. 2 из 7)
Несинусоидальные токи перегружают конденсаторные батареи, емкостные сопротивления которых обратно пропорциональны порядку гармоник. Наличие высших гармоник в напряжении и токах неблагоприятно действует на изоляцию электрической машины, трансформаторов, конденсаторов и кабелей. Коэффициент искажения кривой напряжения не должен превышать 5% на зажимах любого приемника электрической энергии.
Потери электроэнергии в трансформаторах, электродвигателях и другом оборудовании неизбежны, что связано с принципом работы этих электроустановок. Однако за счет мероприятий по экономии электроэнергии потери должны быть сведены к минимуму.
1.2 Описание объекта электроснабжения
Цеховые сети промышленных предприятий выполняют на напряжение до 1 кВ (наиболее распространенным является напряжение 380 В). На выбор схемы и конструктивное исполнение цехов сетей оказывают влияние такие факторы, как степень ответственности приемников электроэнергии, режимы их работы и размещении по территории цеха, номинальные токи и напряжения.
Цех обработки корпусных деталей предназначен для изготовления различного вспомогательного инструмента. Поэтому его непрерывная работа должна быть полностью обеспечена системой электроснабжения. Этот цех является вспомогательным цехом завода. По категории надежности электроснабжения (ЭСН) разделяются на 2 и 3 категории:
1) приемники 2 категории - перерыв электроснабжения, которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовому простою рабочих, механизмов. Приемники 2 категории рекомендуется обеспечивать электроснабжением от двух независимых источников питания;
2) приемники 3 категории - остальные приемники, неподходящие под определение 1и 2 категории. Перерыв электроснабжения этих приемников не приводит к существенным последствиям, простоям и другим неблагоприятным последствиям. Для таких электроприемников достаточного источника питания при условии, что перерыв электроснабжения, необходимый для замены поврежденного элемента СЭС, не превышает 1 суток.
При проектировании системы электроснабжения необходимо правильно установить характер среды, которая оказывает влияние на степень защиты применяемого оборудования.
Электрооборудование работает при нормальных условиях окружающей среды, грунт в районе цеха - суглинок с температурой +5° С.
В помещениях с нормальной средой электрооборудование должно быть защищено от механических повреждений, а также от случайных прикосновений к голым токоведущим частям.
Цех обработки корпусных деталей по степени взрыво- и пожаробезопасности можно отнести к безопасному, так как он не имеет помещений, где бы содержались опасные вещества.
По электробезопасности цех относится к классу ПО (повышенной опасности), так как в цехе очень много токоведущих частиц (пыли, стружки и т.д.) металла, которые оседают на ЭО. Также возможно соприкосновение обслуживающего персонала одновременно с корпусом ЭО и конструкциями, связанными с землей.
Все приемники по режиму работы разделяются на 3 основных типа: продолжительный, кратковременный и повторно кратковременный.
Продолжительный режим является основным для большинства ЭО. Это режим, при котором превышение температуры нагрева электроприемника над температурой окружающей среды достигает определенной величины τуст. Установившаяся температура считается такой, если она в течение часа не изменялась. В этом режиме работают все станки, печи, насосы, компрессоры и вентиляторы.
Кратковременный режим работы характеризуется небольшими включениями и длительными паузами. В этом режиме работают вспомогательные механизмы станков и другого оборудования.
Повторно кратковременный режим - это кратковременные периоды работы, чередующиеся с паузами, при этом периоды включения не на столько велики, чтобы температура превысила установившееся значение, но и при паузах не успевает остыть, в конечном итоге достигая средней величины.
1.3 Система автоматического включения резерва
Системы автоматического резерва бывают: линий, трансформаторов, электродвигателей, секционных выключателей. В основном применяются на ЛЭП и двухтрансформаторных подстанциях, где необходимо постоянное электроснабжение. Оперативный ток управления АВР может быть как постоянным, так и переменным.
Основные требования, предъявляемые к АВР:
минимальное время включения;
однократность действия, чтобы исключить включение на не устраненное короткое замыкание;
срабатывание обязательно, при исчезновении напряжения по любой причине;
контроль неисправности цепи включения.
Принцип действия АВР.
В нормальном режиме работы выключатели Q1 и Q3 включены, а Q2 отключен. При аварии на первой секции исчезает напряжение, срабатывает реле напряжения
2. Расчетная часть
1) Расчет центра электрических нагрузок.
Наносятся на генплан центры электрических нагрузок (ЦЭН) каждого станка.
масштаб генплана т = 2 м/см.
Определяются радиусы кругов активных и реактивных нагрузок, исходя из генплана.
Определяется масштаб активных (ma) нагрузок, исходя из масштаба генплана. Принимается для наименьшей нагрузки радиус Ra= 1 м, тогда
Принимается ma= 13,4 кВт/м2. Опредёляется радиус для наибольшей нагрузки при принятом масштабе:
Нанесение нагрузок на генплан в данном масштабе возможно, масштаб утверждается. Определяются радиусы кругов для остальных нагрузок:
Определяются реактивные нагрузки каждого цеха из соотношения:
где tgφ определяется по соsφ.
Определяются радиусы кругов для реактивных нагрузок при том же масштабе, т.е. при mp = 13,4 кВАр/м2 по формуле:
Нагрузки кругами наносятся на генплан, активные - сплошной линией, реактивные - штриховой.
Определяются условные ЦЭН активной и реактивной:
Вблизи точки А (14;7) располагают ТП.
Результаты заносятся в "Сводную ведомость нагрузок" (таблица 1).
Таблица 1. Сводная ведомость нагрузок.
| № станка | P, кВт | Rа, м | Cos φ | Q, кВАр | Rр, м | tg φ |
| 1 | 2,2 | 0,229 | 0,65 | 2,6 | 0,249 | 1,17 |
| 2 | 2,2 | 0,229 | 0,65 | 2,6 | 0,249 | 1,17 |
| 3 | 2,2 | 0,229 | 0,65 | 2,6 | 0,249 | 1,17 |
| 4 | 2,2 | 0,229 | 0,65 | 2,6 | 0,249 | 1,17 |
| 5 | 2,2 | 0,229 | 0,65 | 2,6 | 0,249 | 1,17 |
| 6 | 2,2 | 0,229 | 0,65 | 2,6 | 0,249 | 1,17 |
| 7 | 3 | 0,267 | 0,65 | 3,5 | 0,288 | 1,17 |
| 8 | 3 | 0,267 | 0,65 | 3,5 | 0,288 | 1,17 |
| 9 | 3 | 0,267 | 0,65 | 3,5 | 0,288 | 1,17 |
| 10 | 3 | 0,267 | 0,65 | 3,5 | 0,288 | 1,17 |
| 11 | 3 | 0,267 | 0,65 | 3,5 | 0,288 | 1,17 |
| 12 | 3 | 0,267 | 0,65 | 3,5 | 0,288 | 1,17 |
| 13 | 3 | 0,267 | 0,65 | 3,5 | 0,288 | 1,17 |
| 14 | 3 | 0,267 | 0,65 | 3,5 | 0,288 | 1,17 |
| 15 | 3 | 0,267 | 0,65 | 3,5 | 0,288 | 1,17 |
| 16 | 42 | 0,999 | 0,35 | 112,1 | 1,632 | 2,67 |
| 17 | 42 | 0,999 | 0,35 | 112,1 | 1,632 | 2,67 |
| 18 | 4 | 0,308 | 0,5 | 6,9 | 0,405 | 1,73 |
| 19 | 5 | 0,345 | 0,5 | 8,7 | 0,455 | 1,73 |
| 20 | 7,5 | 0,422 | 0,5 | 13 | 0,556 | 1,73 |
| 21 | 10 | 0,487 | 0,5 | 17,3 | 0,641 | 1,73 |
| 22 | 10 | 0,487 | 0,5 | 17,3 | 0,641 | 1,73 |
| 23 | 5 | 0,345 | 0,5 | 8,7 | 0,455 | 1,73 |
| 24 | 5 | 0,345 | 0,5 | 8,7 | 0,455 | 1,73 |
| 25 | 5,5 | 0,361 | 0,5 | 9,5 | 0,475 | 1,73 |
| 26 | 8,2 | 0,441 | 0,5 | 14,2 | 0,581 | 1,73 |
| 27 | 10 | 0,487 | 0,5 | 14,2 | 0,581 | 1,73 |
| 28 | 5,2 | 0,351 | 0,5 | 9 | 0,462 | 1,73 |
| 29 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0,182 | 1,17 |
| 30 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0,182 | 1,17 |
| 31 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0,182 | 1,17 |
| 32 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0182 | 1,17 |
| 33 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0,182 | 1,17 |
| 34 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0,182 | 1,17 |
| 35 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0,182 | 1,17 |
| 36 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0,182 | 1,17 |
| 37 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0,182 | 1,17 |
| 38 | 1,2 | 0,169 | 0,65 | 1,4 | 0,182 | 1,17 |
| 39 | 1,5 | 0,189 | 0,5 | 2,6 | 0,249 | 1,73 |
| 40 | 4,5 | 0,327 | 0,5 | 7,8 | 0,43 | 1,73 |
| 41 | 4,5 | 0,327 | 0,5 | 7,8 | 0,43 | 1,73 |
| 42 | 5,8 | 0,371 | 0,5 | 10 | 0,487 | 1,73 |
| 43 | 2,4 | 0,239 | 0,5 | 4,2 | 0,316 | 1,73 |
| 44 | 2,4 | 0,239 | 0,5 | 4,2 | 0,316 | 1,73 |
| 45 | 5 | 0,345 | 0,8 | 3,8 | 0,3 | 0,75 |
| 46 | 5 | 0,345 | 0,8 | 3,8 | 0,3 | 0,75 |
Расчет зоны рассеивания ЦЭН цеха.
Каждый приемник электроэнергии, цех, промышленное предприятие, работают в соответствии со своим графиком нагрузок, который изменяется в соответствии с технологическим циклом данного производства. Поэтому нельзя говорить о ЦЭН как о стабильной точке, координаты ЦЭН в каждый момент времени будут принимать значения определенные графиком нагрузки. Однако для простоты вычисления в данной курсовой работе примем, что нагрузки приемников являются фиксированными величинами и не зависят от времени суток.