СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Основная часть
1.1 Характеристика технологического процесса и объекта
1.2 Классификация помещений по пожаро-, взрыво-, электробезопастности
2. Расчётно-конструктивная часть
2.1 Категория надёжности электроснабжения
2.2 Расчёт электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформатора
2.3 Расчёт и выбор элементов электроснабжения
2.4 Расчёт короткого замыкания и проверка элементов линий электроснабжения
2.4.1 Расчёт К.З
2.5 Центр электрических нагрузок и картограмма нагрузок
2.6 Расчёт заземления цеха
3. Правила техники безопасности при эксплуатации электрических
нагрузок
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др. Существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем.
В связи с ускорением научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличилось благодаря созданию гибких автоматизированных производств.
Энергетической программой предусмотрено создание мощных территориально-производственных комплексов (ТПК) в тех регионах, где сосредоточены крупные запасы минеральных и водных ресурсов. Такие комплекс добывают, перерабатывают, транспортируют энергоресурсы, используя в своей деятельности различные электроустановки по производству, передаче и распределению электрической и тепловой энергии.
Энергетической программой Казахстана предусматривается дальнейшее развитие энергосберегающей политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствования энергетического оборудования; реконструкции устаревшего оборудования; сокращения всех видов энергетических потерь и повышения уровня использования вторичных ресурсов; улучшения структуры производства, преобразования и использования энергетических ресурсов.
Электроснабжение любого предприятия должно быть надёжным, экономичным с возможностью загрузки на полную мощность. При расчёте электроснабжения электромеханического цеха тяжёлого машиностроения учтены категории токоприёмников цеха, учтены вопросы пожара и взрывобезопасности помещений, в которых расположено электрооборудование цеха.
В расчётно-конструкторской части курсового проекта произведены необходимые расчёты по определению мощности трансформатора, выбору его типа и количества трансформаторов установленных в помещении цеховой ТП. Выбрана оптимальная для данного цеха схема электроснабжения с расчётом токов нагрузки отходящих кабельных и проводных линий, выбраны провода воздушно-кабельной линии для запитки трансформаторов, рассчитаны токи коротких замыканий. Значение токов к.з использованы для проверки работоспособности эл.аппаратов, шин и кабелей на динамическую и термическую стойкость.
Важное значение отводится качеству электрической энергии, поэтому произведён расчёт электрических цепей на потерю напряжения. В проекте применена типовая аппаратура для комплектации силовых ящиков и щитов. Расчёт и выбор пусковой и защитной аппаратуры произведён по расчётным и пусковым токам питаемых электродвигателей.
1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1.1 Характеристика технологического процесса и объекта
Электромеханический цех (ЭМЦ) предназначен для подготовки заготовок из металла для электрических машин с последующей их обработкой различными способами.
Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. ЭМЦ имеет станочное отделение, в котором установлено штатное оборудование: слиткообдирочные, токарные, фрезерные, строгальные, анодно-механические станки и др.
В цехе предусмотрены помещения для цеховой ТП, вентиляторной, инструментальной, для бытовых нужд и пр. ЭМЦ получает ЭСН от подстанции глубокого ввода (ПГВ). Расстояние от ПГВ до цеховой ТП – 0,5 км, а от ЭНС до ПГВ – 10км. Напряжения на ПГВ – 10 кВ.
Количество рабочих смен – 2. Потребители ЭЭ цеха имеют 2 и 3 категорию надёжности ЭСН.
Грунт в районе ЭМЦ – песок с температурой +20оС. Каркас здания цеха смонтирован из блоков секций длиной 8 и 9 м каждый.
Размеры цеха А х В х Н = 48 х 30 х 9м.
Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.
Перечень ЭО ЭМЦ дан в таблице 1.1.1
Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприёмника.
Расположение основного ЭО показано на плане.
Таблица 1.1.1- Перечень ЭО электромеханического цеха
| № на плане | Наименование ЭО | Pэп, кВт | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1,11 | Краны мостовые | 2,5 кВА | ПВ=25% |
| 2,12,13 | Манипуляторы электрические | 3,5 | |
| 18 | Точильно-шлифовальные станки | 1,8 | 1 фазн. |
| 3,4,16,17 | Настольно-сверлильные станки | 2 | |
| 5,19,20 | Токарные полуавтоматы | 9,5 | |
| 6,7 | Токарные станки | 10,5 | |
| 8…10,23,24,27 | Слиткообдирочные станки | 1,5 | |
| 14,15 | Горизонтально-фрезерные станки | 7,5 | |
| 21,22 | Продольно-строгальные станки | 9,5 | |
| 25,28,29 | Анодно-механические станки | 65 | |
| 26 | Электротельфер | 5 | |
| 30,31 | Вентиляторы | 4 |
Большинство электроприёмников цеха относится к приёмникам трёхфазного тока напряжением до 1000 В, частотой 50 Гц (станки, вентиляторы, кран мостовой).
По режиму работы различают характерные группы приёмников:
1) электродвигатели вентиляторов работают в режиме с продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме они работают продолжительное время без превышения температуры отдельных частей машины или аппарата выше допустимой.
2) станки работают длительно, но с переменной нагрузкой и кратковременными отклонениями, за время которых электродвигатель не успевает нагреться.
3) кран мостовой работает в повторно-кратковременном режиме, где так же исключается превышение температуры электродвигателя.
Взрывоопасные зоны. Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации.
При определении взрывоопасных зон принимается, что:
а) взрывоопасная зона в помещении занимает весь объем помещения, если объем взрывоопасной смеси превышает 5% свободного объема помещения;
б) взрывоопасной считается зона в помещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, из которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ, если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5% свободного объема помещения. Помещение за пределами взрывоопасной зоны следует считать невзрывоопасным, если нет других факторов, создающих в нем взрывоопасность;
в) взрывоопасная зона наружных взрывоопасных установок ограничена размерами.
Примечания: 1. Объемы взрывоопасных газов и паровоздушной смесей, а также время образования паровоздушной смеси определяются в соответствии с «Указаниями по определению категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности», утвержденными в установленном порядке.
2. В помещениях с производствами категорий А, Б и Е электрооборудование должно удовлетворять требованиям к электроустановкам во взрывоопасных зонах соответствующих классов. Зоны взрывоопасности: В-І, В-Іа, В-Іб, В-Іг, В-ІІ, В-ІІа.
Все помещения механического цеха тяжёлого машиностроения являются не взрывоопасными.
Пожароопасные зоны. Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.
Зоны пожароопасности: П-I, П-II, П-IIа, П-IIІ.
В механическом цехе встречаются помещения следующих классов:
Зоны класса П-I — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 0С.
Зоны класса П-IIа — зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества.
Классификация помещений по электробезопасности. В отношении опасности поражения людей электрическим током различаются:
помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.
1) помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
сырость или токопроводящая пыль;