Содержание

Введение. 2

1 Общий раздел. 3

1.1  Характеристика производства, предприятия, цеха. 3

2 Расчетно-технический раздел. 4

2.1  Характеристика потребителя электроэнергии. 4

2.2   Анализ электрических нагрузок. 4

2.3 Выбор рода тока и напряжения. 7

2.4 Расчет электрических нагрузок. 7

2.5 Компенсация реактивной мощности. 9

2.6 Выбор типа и числа подстанций. Выбор числа и мощности трансформаторов. 11

2.7  Расчет и выбор питающих и распределительных сетей до 1000В. 17

2.8 Расчет и выбор внутриплощадочной сети выше 1000В.. 19

2.9 Расчет токов короткого замыкания. 20

2.10 Выбор токоведущих частей и аппаратов по условиям короткого замыкания. 23

2.11 Расчет заземляющего устройства. 25

Вопрос ТБ. 27

Список использованных источников. 30

Введение

Современная энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и распределением электроэнергии. Энергетические системы образуют одиннадцать крупных электрообъединений: Северо-запада, Центра, Средней Волги, Юга, Казахстана, Урала, Закавказья, Северного Кавказа, Средней Азии, Сибири и Востока. В состав единой энергетической системы страны (ЕЭС) входят девять энергообъединений, охватывающих почти 2/3 территории страны, где проживает более 80% населения. 

Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемирного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной,  ветровой, проливной и др.; развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов.

Широкая автоматизация и механизация производственных процессов н основе применения электроэнергии требует от персонала осуществляющего эксплуатацию, проектирование и монтаж, электрифицированных устройств, в частности от техников-электриков, хороших знаний, теорий и практики электропривода и основ управления.

1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ   1.1  Характеристика производства, предприятия, цеха.

Отрасль промышленности - машиностроительная.

Предприятие предназначено для выпуска сельскохозяйственных машин.

Цех механический предназначенный для механической и термической обработки деталей машин. Режим работы – 3 смены по 8 часов каждая, помещение цеха сухое, нормальное, особо опасное.

Относительная влажность не превышает 60%.

Температура воздуха 350.

Особо опасное помещение характеризуется наличием двух условий повышенной опасности: токопроводящие железобетонные полы, возможность одновременного прикосновения человека к материалоконструкциям здания, технологическим аппаратам и механизмов, имеющие соединения с землей с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой стороны.

2 РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ   2.1  Характеристика потребителя электроэнергии

Потребителями электроэнергии являются электроприемники цеха- промышленное оборудование установленное в соответствии с технологией цеха.

1)        Конвейеры  SPн = 350 кВт.

2)        Краны SPн = 250 кВт.

3)        Металлообрабатывающие станки SPн = 200 кВт.

4)        Вентиляторы  SPн = 100 кВт.

5)        Прочая нагрузка  SPн = 200 кВт.

Согласно заданию нагрузки потребители второй категории составляют 60%.

Потребители 2 категории 40%.

Краны работают в повторно- кратковременном режиме, а остальные приемники в длительном.

2.2   Анализ электрических нагрузок

Электрические нагрузки отдельных электрических приемников цеха зависят от технологического режима работы проводимых механизмов, аппаратов.

Изменение электрических нагрузок электроприемников всех звеньев системы электроснабжения во времени изображают в виде графиков нагрузки.

Суточный график нагрузки приведен в таблице 1.

Таблица 1.

Номер ступени 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Продолжение таблицы 1.

Период времени, час 0-2 2-4 4-8 8-10 10-14 14-16 16-17 17-19 19-21 21-24 P, %, Pм 40 100 60 90 50 70 50 80 100 40

По суточному графику нагрузки определяем

1)  Суточный расход электроэнергии Wa сут:

Wа сут=SPм ∙ tn сут = Р0-2 ∙ t0-2 + P2-4∙ t2-4 + P4--8∙ t4--8 + P8-10∙ t8-10+ P10-14·∙ t10-14+P14-16∙t14-16+P16-17∙t16-17+P17-19∙t17-19 + P19-21∙t19-21 + P21-24∙t21-24  = 2∙40+2∙100+4∙60+2∙90+4∙50+2∙70+1∙50+2∙80+2∙100+3∙40= 1570 кВт

где Wа сут - суточный расход электроэнергии

       Рм - мощность каждого периода времени

       tn сут - продолжительность каждого периода времени в сутки (час)

2) Определим коэффициент загрузки графика Кз.г.

Кз.г. = Wа сут / 2400= 1570 / 2400= 0,65                   (2.1.)

Рабочие дни (3 смены по 8 часов) 300 дней

Траб = 300 ∙ 24 = 7200

Нерабочие дни- 65 дней  Тнраб = 65 ∙ 24 = 1560

Таблица 2

Номер ступени Р%, Рм Число часов Число часов в год tn год 1 40 2 300 х 2 = 600 2 100 2 300 х 2 = 600 3 60 4 300 х 4 = 1200 4 90 2 300 х 2 = 600 5 50 4 300 х 4 = 1200

Продолжение таблицы 2.

6 70 2 300 х 2 = 600 7 50 1 300 х 1 = 300 8 80 2 300 х 2 = 600 9 100 2 300 х 2 = 600 10 40 3 300 х 3 = 900

По годовому графику нагрузки определяется:

1) Годовой расход электроэнергии Wа год                  

Wа год =S Рn ∙ tn год                                                        (2.2.)

где Wа год – годовой расход электроэнергии;

Рn – мощность каждого периода времени;

tn год – продолжительность каждого периода времени в год (час)

Wа год = 40 ∙ 600 + 100 ∙ 600 + 60 ∙ 1200 + 90 ∙ 600 + 50 ∙ 1200 + 70 ∙  600 + 50 ∙ 300 + 80 ∙ 600  + 100 ∙ 600 + 40 ∙ 900= 471000 кВт

1)        Число часов, используемых максимумов нагрузки Тmax

Тmax =Wа год / Рn = 471000 / 100 = 4710 час                    (2.3.)

где Wа год – годовой расход электроэнергии

Рn – мощность каждого периода времени

2)        Время максимума потерь t

t = (0,124 + Т / 10000)2 ∙ 8760            (2.4.)

где t - время максимальных потерь

Т - число максимальных нагрузок (час)

t = (0,124 + 1200 / 10000)2 ∙ 8760 = 521;

t = (0,124 + 900 / 10000)2 ∙ 8760 = 401;

t = (0,124 + 600 / 10000)2  ∙ 8760 = 296;

t = (0,124 + 300 / 10000)2 ∙ 8760 = 207;

2.3 Выбор рода тока и напряжения

Основными группами электроприемников, составляющими суммарную нагрузку объектов, являются электродвигатели производственных механизмов, сварочные установки, печные и силовые трансформаторы, электрические печи, выпрямительные установки, светильники всех видов искусственного света и др.

По роду тока различаются электроприемники, работающие: от сети переменного тока нормальной промышленной частоты f = 50 Гц; от сети

переменного тока повышенной или пониженной частоты; от сети постоянного тока.

По напряжению электроприемники классифицируются на две группы:

1) Электроприемники, которые могут получать питание непосредственно от сети 3,6 и 10 кВ.

2) Электроприемники, питание которых экономически целесообразно на напряжение 380-660 В.

Отдельные потребители электроэнергии исполняют для питания высокоскоростных электродвигателей токов повышенной частоты 180-400 Гц.

В данном цехе питание осуществляется от сети напряжением 380 В и частотой тока 50 Гц.

  2.4 Расчет электрических нагрузок

Расчет электронагрузок производится с целью рассчитать электрочасть, т.е. ............