Электроснабжение металлургического завода Категории надёжности (стр. 2 из 9)

Наряду с трехфазным током в некоторых отраслях применяют постоянный ток, который получают путем выпрямления переменного тока. В большинстве случаев это электролизные установки химической промышленности и цветной металлургии, а так же железнодорожный и городской электротранспорт.

В современных условиях главными задачами специалистов, осуществляющих проектирование, монтаж и эксплуатацию современных систем электроснабжения промышленных предприятий и гражданских зданий, являются правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электроэнергии, обеспечение необходимой степени надежности электроснабжения, качества электроэнергии на зажимах электроприёмников, электромагнитной совместимости приемников электрической энергии с питающей сетью, экономия электроэнергии и других материальных ресурсов.

1. Категория надёжности электроснабжения предприятия

Категории электроприёмников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприёмники разделяются на следующие три категории (ПУЭ п. 1.2).

Электроприемники первой категории - электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа электроприёмников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроприёмники второй категории - электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприёмники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Электроприёмники третьей категории - все остальные электроприёмники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

В данном курсовом проекте к электроприёмникам второй категории относятся: станция предварительной очистки воды, компрессорная, котельная, автоматный цех, термический цех, гальванический цех, заводоуправления, цех пружин и прессовый участок, цех листовой штамповки.

К электроприёмникам третьей категории относятся: бытовой корпус, цех складного хозяйства, калибровочный цех, столовая, цех болтов, центральная заводская лаборатория, участок наладки узлов, инструментальный цех, цех мелкого крепления, цех водородного водоснабжения, ремонтно-механический цех, станция очистки вод, цех гаек, сборочный цех.

В целом предприятие относим ко второй категории надежности электроснабжения.

2. Расчёт нагрузок

2.1 Расчет нагрузок цеха

Для расчета нагрузок потребителей 0,4 кВ предприятия необходимо определить нагрузки цехов.

Произведем расчет нагрузок цехов методомупорядоченных диаграмм (метод коэффициента максимума) [2,3], для этого:

1) Все ЭП, присоединенные к соответствующим узлам, разбиваем на однородные по режиму работы группы с одинаковыми значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности.

2)

Для электроприемников с переменным графиком нагрузок номинальную мощность пересчитываем к продолжительному режиму, в кВт:

Например, пересчитаем номинальную мощность для пресса кривошипного (Р= 20кВт и ПВ =60%) к продолжительному режиму, в кВт:

3) Рассчитываем количество ЭП в каждой группе и в целом по расчетному узлу присоединения, в результате получаем n=12 (для ШР1)

4) Находим m. Если в группе пять или более ЭП и значение m, равное отношению номинальной мощности наибольшего ЭП группы Σ Р_ном.max к мощности наименьшего приемника Σ Р_ном.min , определяемое по формуле

Если суммарная мощность одинаковых по мощности “маленьких” электроприемников меньше 5% от Р_ном всей группы, то при определении m, а далее при определении n_э эти электроприемники не учитываются.

Т.е. m < 3

6) В каждой группе ЭП и по узлу в целом находят пределы их номинальных мощностей и величину эффективного числа ЭП n_э по формуле:

где: ΣР_ном.i – сумма номинальных мощностей n электроприемников узла.

Меньше или равно 3, можно считать n _э ≈ n.

7) По таблицам из справочной литературы [ 2, T 2.1 ] и [3,T3.3] находим для характерных групп ЭП коэффициенты использования К_и и коэффициенты мощности cosφ.

По значениям cosφ с помощью тригонометрических таблиц определяют tgφ.

8) Для каждой группы однородных ЭП определяем среднюю активную мощность кВт, нагрузку за наиболее загруженную смену Р_см по формуле, в кВт:

а затем и реактивную, в кВАР:

9) Для узла присоединения суммируем активные и реактивные

составляющие мощностей по группам разнообразных ЭП, соответственно в кВт и кВАР:

10) Определяем средневзвешенное значение коэффициента использования узла:

Средневзвешенное значение tgφ_уз:

По tgφ_уз находим cosφ_уз – средневзвешенное значение коэффициента мощности узла присоединения.

Из справочной литературы [2,Т2. рис.2,6] или [3,Т3.2, рис.3.5] находим коэффициент максимума К_мax в зависимости от значений К_и и n_э.

13) С учетом К_мax определяем максимальную расчетную активную, в кВт и реактивную нагрузки, в кВАР:

14) При n_э ≥ 200 и любых значениях К_и, а также при К_и ≥ 0,8 и любых значениях n_э допускается максимальную расчетную нагрузку принимать равной средней за наиболее загруженную смену (К_м=1).