Электроснабжение промышленных предприятий (стр. 1 из 5)

Введение

Целью решения данного курсового проекта является: обобщение, закрепление знаний по дисциплине "Электроснабжение промышленных и коммунальных объектов", приобретение навыков использования этих знаний для выполнения дипломного проекта и для самостоятельного и инженерного вопроса электроснабжения промышленных и коммунальных объектов.

Электроснабжение промышленных предприятий и установок является профилирующим предметом в подготовке техников-электриков.

Приемники электрической энергии промышленных предприятий получают питание от системы электроснабжения, которая является составной частью энергетической системы. Приведем основные понятия и определения, применяемые при передаче и приеме электрической энергии.

Система электроснабжения - совокупность взаимосвязанных электроустановок предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии.

Энергетическая система – совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей потребителей электроэнергии и теплоты, связанных с общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической и тепловой энергии при общем управлении этим режимом.

Электрическая сеть – совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии на определенной территории, состоящей из подстанций распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, аппаратуры присоединения, защиты и управления.

Кабельной линией электропередачи называется электроустановка являющаяся совокупностью токоведущих элементов, их изоляцией и несущих конструкций, предназначенных для передачи электроэнергии на расстояния.

Приемным пунктом электроэнергии называется электроустановка, на которую поступает электроэнергия для электроприемников предприятий от внешнего источника питания. В зависимости от потребителя, потребляемой им мощности и его удаления от источника питания приемными пунктами могут быть: УРП, ГПП, ПГВ, ТП, РП и ЦРП.

Главной понизительной подстанцией (ГПП) называется подстанция, получающая питание напряжением 35 – 220 кВ непосредственно от районной энергосистемы и распределяющее электроэнергию на более низкое напряжение 6 – 35 кВ по всему объекту или отдельному его району, т.е. по ТП предприятия, включая и питание крупных ЭП на 6, 10 и 35 кВ.

1. Краткое описание процессов и подразделений, характеристик электроустановок по уровням напряжения и их категориям

Электроустановками (ЭУ) – называют совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования, предназначенные для производства, трансформации, передачи и распределения электроэнергии и преобразования ее в другой вид энергии.

ЭУ различают:

- по назначению рода тока (постоянный и переменный)

- по напряжению (до 1 кВ и выше 1 кВ)

В отношении мер безопасности ЭУ делятся на:

1) ЭУ напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нетралью

2) ЭУ напряжением до 1 кВ с изолированной нетралью

3) ЭУ с малым напряжением (до 42 В)

4)ЭУ с напряжением выше 1 кВ с малыми токами замыкания на землю (I_з < 500 А) в сетях с изолированной нетралью.

5) ЭУ с напряжением выше 1 кВ с большими токами замыкания на землю (I_з >500 А) в сетях с эффективно заземленной нетралью.

Приемники электрической энергии называются аппараты, механизмы, предназначенные для преобразования электроэнергии в другой вид энергии.

Бесперебойность электроснабжения электроприемников электрической энергией в любой момент времени определяется режимами их работы. В отношении обеспечения надежности электроснабжения, характера и тяжести последствий от перерыва питания приемники электрической энергии (ЭЭ) согласно ПУЭ разделяются на категории:

Электроприемники первой (I) категории:

Электроприемники перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный урон народному хозяйству, повреждение дорогостоющего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложенного технологического процесса, нарушение функционирования особоважных элементов коммунального хозяйства.

Нефтехимические заводы – (75 – 80%)

Металлургические заводы – (70 - 80%)

Электроприемники второй (II) категории:

К ним относятся такие ЭП перерыв электроснабжения, которых приводит к массовому простою рабочих, недопуску продукции, механизмов, промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. ЭП второй категории рекомендуется обеспечивать ЭЭ от двух независимых источников питания(ИП). Нарушение электроснабжения одного ИП допустимы перерывы электроснабжения на время необходимое для включения резервного питания, действия дежурного персонала.

Электроприемники третьей (III) категории:

Все остальные ЭП не подходящие под определения первой и второй категории. К ним можно отнести ЭП во вспомогательных цехах, в цехах несерийного производства.

Для электроснабжения ЭП третьей категории достаточно одного ИП при условии, что перерыв электроснабжения необходим для ремонта или замены поврежденного элемента не превышает 1 сутки.

2. Расчет электрических нагрузок и определение суммарной мощности компенсирующих устройств с учетом режимов энергосистемы

Определение электрических нагрузок является первым этапом проектирования любой системы электроснабжения. По назначению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потерю мощности и ЭЭ. От правильной оценки нагрузок зависят капитальные вложения на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования. При проектировании системы электроснабжения или анализа режимов ее работы потребители ЭЭ рассматриваются в качестве нагрузок. Для характеристики потребляемой мощности используются следующие понятия:

1) Номинальная активная мощность приемника ЭЭ – это мощность, указанная на заводской табличке или в паспорте приемника ЭЭ, при которой ЭП должен работать.

2) Номинальная реактивная мощность – понимают реактивная мощность потребляемую или из сети или отдаваемую в сети при номинальной активной мощности и номинальном напряжении.

3) Номинальная мощность активную или реактивную определяют как алгебраическую сумму номинальных мощностей отдельных приемников.

Производим расчет электрических нагрузок для одного ЭП, а остальные расчеты сводим в таблицу.

Токарный винторезный станок:

средняя нагрузка за максимально загруженную смену

Ки – коэффициент использования

Cosφ и tgφ – выбираем из таблицы

Км – коэффициент максимума находим из графика, зависимость Ки и n_э

n_э – эффективное число ЭП

Максимальная нагрузка:

Название цеха	cosφ	Рм	Qм	Sм	Imax
Механический цех	0,57	1314,716	2143,8	2507	3,8
Термический цех	0,93	2448,44	1390,2	2582	3,3
Механо-сборочный цех	0,62	650	484	810	1,23
Прессовый цех	0,814	269	213	343	0,5
Механо-сборочный цех	0,62	650	484	810	1,23
Механо-сборочный цех	0,62	650	484	810	1,23
Сумма	5800	5100	7723	11,5

№ поз	Наименование цеха	Р,кВт	соsφ	S,кВА
Вспомогательные корпуса
7	Котельная	450	0,65	692
8	Административный корпус	450	0,6	583
9	Энергоцех	450	0,75	733
10	Сварочный цех	450	0,7	643
11	Гальванический цех	450	0,65	692
12	Инструментальный участок	450	0,6	583

2.1 Определение центра электрических нагрузок и месторасположения ГПП

ГПП является одним из основных звеньев системы электроснабжения любого промышленного предприятия, поэтому оптимальное размещение подстанций на территории промышленного предприятия - важнейший вопрос при построении рациональных схем электроснабжения. Это означает, что размещение всех подстанций должно соответствовать наиболее рациональному сочетанию капитальных затрат на сооружение системы электроснабжения и эксплуатационных расходов.

Для определения местоположения ГПП при проектировании системы электроснабжения на генеральный план промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок.

Главную понизительную, распределительную и цеховые подстанции следует располагать как можно ближе к центру нагрузок, так как это позволяет приблизить высокое напряжение к центру потребления электрической энергии и значительно сократить протяженность как распределительных сетей высокого напряжения предприятия, так и цеховых электрических сетей низкого напряжения, уменьшить расход проводникового материала и снизить потери электрической энергии.