Курсовая на тему Курсовая работа 110320

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Общая часть
1.1 Задание на проектирование
1.2 Характеристики потребителей
1.3 Выбор питающего напряжения
2. Расчетная часть
2.1 Расчет электрических нагрузок
2.2 Компенсация реактивной мощности
2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов
2.4 Выбор схемы электроснабжения цеха
2.5 Расчет токов короткого замыкания
2.6 Выбор аппаратов напряжением выше 1000В
2.7 Выбор низковольтной аппаратуры
2.8 Конструктивное выполнение подстанции
2.9 Релейная зашита
2.10 Расчет защитного заземления
2.11 Техника безопасности
Литература










Введение
Целью данной работы является расчет системы электроснабжения (ЭСН) ремонтно-механического цеха (РМЦ). В ходе работы необходимо рассчитать электрические нагрузки потребителей, определить токи КЗ в характерных точках, выбрать коммутационно-защитную аппаратуру потребителей и ТП, а также провода и кабельные линии сети 10 и 0,4 кВ; проверить их по термической, стойкости , произвести расчет и выбор трансформаторов на основе технико-экономического сравнения вариантов, выполнить расчеты релейной защиты и защитного заземления.
Развитие экономики неразрывно связано с ростом потребления различных видов энергии. Основную роль на современном этапе играет электроэнергетика. На современном этапе значительно возрастает роль энергоэффективности и энергосбережения.
Производство, передача, распределение, преобразование и потребление электроэнергии осуществляется с помощью различного электрооборудования. Его совершенствование происходит непрерывно за счет применения новых конструктивных решений, материалов и технологий изготовления и применения.
Важную роль в решении задач электрификации и технического перевооружения всех отраслей хозяйства, механизации и автоматизации производственных процессов играет электротехническая промышленность и электроэнергетика.
Актуальной является проблема рационального распределения электроэнергии. Система распределения электроэнергии на промышленных предприятиях должна обладать высокими техническими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Электроснабжение промышленных предприятий должно основываться на использовании современного электротехнического оборудования, надежных элуементов, прогрессивных конструкций, схем электроснабжения, широкого применения средств автоматизации. Для успешного решения этих задач нужны квалифицированные кадры, способные самостоятельно выполнять расчеты и выбирать электрооборудование электрических сетей напряжением до и выше 1000В.
Выполнение курсового проекта способствует закреплению теоретических знаний и практических навыков при решении вопросов цехового электроснабжения согласно технического задания.






















1. Общая часть
1.1.Задание на проектирование

Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханических приборов, выбывающих из строя.
Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. РМЦ имеет два участка, в которых установлено необходимое для ремонта оборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр.
РМЦ получает ЭСН от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 0,9 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП - 14 км. Напряжение на ГПП - 10 кВ. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН.
Грунт в районе РМЦ – суглинок.
Цех получает ЭСН от ГПП, где установлен трансформатор мощностью 16МВ*А, 35/10 кВ, Sc =
, Хc = 0.
Каркас здания цеха смонтирован из блоков секций длиной по 6 м.
Размеры цеха А*В*Н = 48*38*9 м.
Перечень электрооборудования представлен в таблице 1.1.
Мощность электропотребления указана для одного электроприемника.
Расположение основного электрооборудования показано на плане (лист 1 графической части).





Таблица 1.1 Перечень электрооборудования цеха

№ на плане
Наименование ЭО
Pн , кВт
Кол-во
Примеч.

1,2
Вентиляторы
55
2


3...5
Сварочные агрегаты
14
3
ПВ=40%

6...8
Токарные автоматы
10
3


9 ..11
Зубофрезерные станки
20
3


12... 14
Круглошлифовальные станки
5
3


15...17
Заточные станки
1,5
6
1-фазн.

18, 19
Сверлильные станки
3,4
4
1-фазн.

20...25
Токарные станки
12
12


26,27
Плоскошлифовальные станки
17,2
4


28...30
Строгальные станки
4,5
6


31...34
Фрезерные станки
7,5
8


35...37
Расточные станки
4
6


38, 39
Краны мостовые
30
3
ПВ=60%

















1.2. Характеристика потребителей

Основными потребителями электроэнергии являются автоматизированные станки, сварочное и крановое оборудование. По надежности ЭСН потребители ремонтно-механического цеха относятся ко 2 и 3 категории. Имеются однофазные электроприемники и электроприемники повторно-кратковременного режима работы..

1.3. Выбор питающего напряжения

ЭСН цеха осуществляется от ГПП завода кабельной линией напряжением 10 кВ.
Питание цеховых ЭП осуществляется на напряжении 0.38 кВ, что позволяет выполнить совместное питание силовой (как 3-х фазной, так и однофазной) и осветительной нагрузки.















2. Расчетная часть

2.1. Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок проводится согласно руководящего технического материала «Указания по расчету электрических загрузок- РТМ 36.18.32.4-92».
Оборудование цеха разбиваем по узлам питания. Предусматриваем сооружение двух шинопроводов и двух распределительных пунктов (РП).
Питание вентиляторов и кранов предусматриваем по условиям надежности от разных РП и шинопроводов.

2.1.1. Расчет электрических нагрузок РП

Для РП-1 оборудование разбиваем на характерные группы: сварочное отделение, вентилятор, кран. Расчет нагрузок проводим по каждой группе электроприемников. Нагрузку электроприемников повторно-кратковременного режима работы приводим к длительному режиму.
Сварочное оборудование дуговой сварки:
Общая установленная мощность Pн ? = 3*14*v0,4 =26,6 кВт
Общее число ЭП n = 3
Коэффициент использования и коэффициент реактивной мощности
Ки = 0.25 cos? = 0,7 [2]



Определяем средние мощности:
Активная мощность

(1)
Рс = 0.25•26,6 = 6.65кВт
Реактивная мощность

(2)
Qс = 6,65•1 = 6.65кВар
Вентилятор:
Установленная мощность Pн = 55 кВт
Коэффициент использования и коэффициент реактивной мощности
Ки = 0.7 cos? = 0,7 [2]
Определяем средние мощности:
Активная мощность
Рс = 0.7•55 = 38.5кВт
Реактивная мощность
Qс = 55•1 = 55кВар.
Кран мостовой:
Установленная мощность Pн = 30*v0,6=23,2 кВт
Коэффициент использования и коэффициент реактивной мощности
Ки = 0.2 cos? = 0,65 tg?=1,17 [2]
Определяем средние мощности:
Активная мощность
Рс = 0.2•23,2 = 4,64кВт
Реактивная мощность
Qс = 4,64•1,17 = 5,3кВар.
Определяем средние мощности по РП-1:
Активная мощность
Рс? = 49,79кВт
Реактивная мощность
Qс? = 6,65+55+5,3= 67кВар.

Средневзвешенный коэффициент использования

(3)

.
Определяем эффективное число ЭП по упрощенной формуле

(4)


Коэффициент расчетной мощности КР = 2.2