Электроснабжение механического цеха

ВВЕДЕНИЕ

Цели и задачи энергетической политики России заключаются в устойчивом обеспечении страны энергоносителями и создании надежной сырьевой базы российского топливно-энергетического комплекса, в повышении эффективности использования и создании условий для перевода экономики страны на энергосберегающий путь развития. Следствием этого является необходимость совершенствования промышленной энергетики: создание надежных систем электроснабжения предприятий, развитие электрических сетей и электрооборудования, автоматизированных систем управления; обеспечение быстродействия и селективности релейной защиты и оперативной автоматики; автоматизации измерений и учета электроэнергии; внедрение новейшего электрооборудования. Поэтому важнейшими задачами развития промышленности является повышение уровня проектно - конструкторских разработок, внедрение и рациональная эксплуатация высоконадежного оборудования, снижение непроизводственных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении.
Постоянно возрастающие требования к качеству систем электроснабжения, их надежности и экономичности, в комплексе с изменяющейся структурой и характером потребления электроэнергии современными предприятиями, а также появление и широкое внедрение устройств управления и контроля на базе современной вычислительной техники требуют своевременной реконструкции существующих сетей ЭС. Это предопределяет актуальность выбранной темы данной квалификационной работы, с целью снижения потерь электроэнергии при работе силового оборудования, повышения надежности и функционала оборудования подстанции.
Цель работы – Проектирование системы электроснабжения механического цеха для обеспечения требуемой надежности и соответствующего качества электроснабжения потребителей.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
1) Провести анализ объекта проектирования;
2) Выполнить расчет нагрузок цеха
3) Произвести расчет токов короткого замыкания
4) Осуществить выбор электрических аппаратов и кабелей
5) Произвести расчет релейной защиты также систем управления, измерения и учета электроэнергии
 
1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА

1.1. Характеристика объекта
Механический цех (МЦ) является вспомогательным и выполняет заказы основных цехов предприятия. Он предназначен для выполнения различных операций по обслуживанию, ремонту электротермического и станочного оборудования. Для этой цели в цехе предусмотрены: станочное отделение, сварочный участок, компрессорная, производственные, служебные и бытовые помещения. Основное оборудование установлено в станочном отделении: станки различного назначения и подъемно-транспортные механизмы.
МЦ получает электроснабжение (ЭСН) от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП). ТП находится на расстоянии 1,5 км от ГГТП предприятия, напряжение — 6 или 10 кВ. От энергосистемы (ЭНС) до ГПП — 12 км. Количество рабочих смен — 2. Потребители ЭЭ относятся по надежности и бесперебойности ЭСН к 2 и 3 категории.
Требования, предъявляемые к стабильности питающего напряжения различными типами технологического оборудования и машинами, также не одинаковы. Пониженное напряжение сети вызывает снижение мощности, а, следовательно, увеличивает цикл технологического процесса, но не нарушает работоспособности этих приборов. Приборы с электромеханическим приводом более чувствительны к значению питающего напряжения: снижение напряжения ниже допустимого значения может не обеспечить пуск электродвигателей. Электродвигатели в этом случае будут работать в заторможенном режиме при значительной перегрузке по току, что может привести к их перегреву, резкому сокращению срока службы и даже сгоранию обмотки. Режим повышенного напряжения не менее опасен для электродвигателей, поскольку влечет за собой повышение температуры изоляции
Станочное отделение относится к пыльному помещению, так как при механической шлифовке постоянно и в больших количествах выделяется пыль, которая удаляется системой вентиляции. Поэтому оно относится взрывоопасным и пожароопасным помещениям.
Вентиляторные относятся к взрывоопасным и пожароопасным помещениям потому что через них проходит потоки пыльного воздуха и пары от склада с тарными химикатами.
Грунт в районе цеха — супесь с температурой 0 °С, окружающая среда не агрессивная. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 8 и 6 м каждый. Размеры цеха, А х В х Н= 50 х 18 х 10 м. Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,2 м.

1.2 Характеристика электрооборудования
Перечень ЭО участка Механического цеха дан в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Установленная мощность потребителей МЦ
№ на плане Наименование ЭО Рэп, кВт
1 2 3
1...4 Сварочные автоматы 50 кВА
5...8 Вентиляторы 4,8
9, 10 Компрессоры 30
11, 12, 39, 40 Алмазно-расточные станки 2,5
13...16 Горизонтально-расточные станки 25
17, 19 Продольно-строгальные станки 40
18 Кран-балка 15
20 Мостовой кран 55
21...26 Фрезерные станки 14
27...29 Поперечно-строгальные станки 10
30...33 Токарные станки 3
34...36 Вертикально-сверлильные станки 4
37, 38 Электропечи сопротивления 32
41, 42 Заточные станки 1,5
1.

Рисунок 1.1 – План механического цеха


 
2. РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ЦЕХА

Для помещений цеха выбираем систему общего (равномерного) освещения. (СП 52.13330.2011[4]). Допустимые отклонения расчетной освещенности от нормированной в любой точке должны быть не более +20%...-10%.
На объекте предусматривается рабочее, аварийное и дежурное освещения. Рабочее должно обеспечить нормативную освещенность во всех точках рабочей поверхности и иметь соответствующее качество, которое определяется отклонениями питающего напряжения, пульсацией светового потока, направлением и спектральным составом света, равномерностью освещения и др. Рабочее освещение включается только при выполнении персоналом работ в данном помещении.
Дежурное освещение предусматривается для обозначения входов/выходов помещения. Для освещения будут использованы светодиодные светильники FHB 01-150-50-C120. Данный светильник специально для эффективной замены морально устаревающих ламп ДРЛ-250/400ю Технические характеристики светильника представлены в таблице 2.1
Таблица 2.1 Параметры светильника FHB 01-150-50-C120