Реферат 1

В пояснительной записке данного дипломного проекта рассмотрены следующие вопросы:

• Электроснабжение механического цеха, в результате чего дана характеристика электрооборудования цеха; произведено формирование структуры сети, определение расчетной нагрузки, выбор числа и мощности трансформаторов; обоснование способа компенсации реактивной мощности; произведен расчет и выбор электрических аппаратов;

светотехнический и электрический расчет освещения, дана экономическая оценка варианта системы, электроснабжения, рассмотрены вопросы охраны труда.

• Автоматизация станка 16К20ФЗ, где дано описание станка, принципиальная схема его электрооборудования; приведен расчет статический и динамический системы электропривода; рассмотрен синтез и описание принципиальной схемы электропривода.

Объем в ПЗ графических документов составляет 6 листов.

2

Содержание пояснительной записки.

Введение 3

Проектирование электроснабжения механического цеха. 4

1.1Анализ технологического процесса в цехе. Обоснование требований предъявляемых к системе электроснабжения. Выбор напряжений.

1.2 Определение расчетной общецеховой электрической нагрузки. 7

1.3 Выбор числа, мощности, место расположения цеховых 15

трансформаторов.

1.4 Расчет элементов цеховой сети. 18

1.4.1 Обоснование схемы цеховой сети и её конфигурации. 18.1

1.4.2 Расчет и выбор высоковольтного кабеля. 19

1.4.3 Расчет и выбор проводов, кабелей, шинопроводов, защитно- 21 коммутационной аппаратуры.

1.4.4 Расчет токов короткого замыкания. 26

1.4.5 Расчет сети на потерю напряжения. 31

1.4.6 Светотехнический и электрический расчет освещения цеха. 35

2. Модернизация электропривода главного движения токарного станка. 47

2.1 Электрооборудование станка, описание работы схемы.

2.2 Обоснование применение автоматизированного электропривода. 54

Назначение и конструкция электропривода. Структурная схема.

2.3 Описание работы электропривода ЭТЗ. 55

2.4 Определение параметров якорной цепи. 58

2.5 Определение параметров динамических звеньев системы, анализ 60

статических характеристик системы.

2.6 Расчет регулятора тока, его настройка на модульный оптимум. 63

2.7 Расчет регулятора скорости. 64

2.8 Расчет переходных процессов. 68

2.9 Динамическое торможение электродвигателя. 70

2.9.1 Расчет тормозного резистора. 71

2.9.2 Выбор тормозного резистора из условия нагрева. 73

2.9.3 Описание работы принципиальной электрической схемы станка. 75

2.9.4 Указание мер безопасности. 77

3. Экономическое обоснование выбора варианта схемы электроснабжения. 80

3.1 Технические показатели. 80.1

3.2 Стоимость годовых потерь. 80.2

3.3 Математическое ожидание ущерба от перерыва в электроснабжении. 83

3.4 Стоимостная оценка основного результата сооружений 84

электрической сети

4 Охрана труда. 96

5.Экология. 100

Приложение

Список используемой литературы. 101

3

Введение

Для нормального функционирования и развития современного общества и промышленности в том числе, необходимо решать задачи повышения эффективности производства. В области электроснабжения различных потребителей решение этих задач преследуют целью повышению уровня проектно-конструкторских разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоко надежного оборудования, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при её передаче, распределении и потреблении.

Основные задачи, решаемые в проектировании электроснабжения, заключается в оптимизации параметров этих систем путем правильного выбора напряжений, определение электрических нагрузок и требовании в бесперебойности электроснабжения; рационального выбора числа и мощности трансформаторов, конструкций промышленных сетей, средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения, средств симметрирования нагрузок и подавления высших гармоник путём правильного построения схемы электроснабжения, соответствующей оптимальному уровню надежности.

Надёжность электроснабжения достигается благодаря бесперебойной работе всех элементов энергосистемы и применению ряда как в системе так и у потребителей: устройство релейной защиты и автоматики, автоматического ввода резерва, контроля и сигнализации.

Качество электроснабжения определяется поддержанием на заданном уровне значений напряжения и частоты, а также ограничением в сети высших гармоник и не синусоидальности и несимметричности напряжений.

Экономичность электроснабжения достигается путём разработки совершенных систем распределения электроэнергии, использования рациональных конструкций комплектных распределительных устройств и трансформаторных подстанций и оптимизации систем электроснабжения. На экономичность влияет также выбор напряжений, сечений проводов и кабелей, средств компенсации реактивной мощности и их размещение в сети.

Выполнение этих требований снижает затраты при сооружении и эксплуатации всех элементов системы электроснабжения, обеспечивает надежное и качественное электроснабжение промышленных предприятий.

4

1. Проектирование электроснабжения механического цеха.

1. Анализ технологического процесса в цехе. Обоснование требований предъявляемых к системе электроснабжения.

Выбор напряжения.

Технологическим процессом называется последовательное изменение формы, размеров и свойств материалов и полу фабрикатов в целях получения деталей и изделий в соответствии с заданными параметрами.

Потребителями электроэнергии в проектируемом цехе являются приёмники различной мощности: метало режущие и металлообрабатывающие станки, мостовые краны. Все приемники рассчитаны на трех фазный переменный ток и напряжение 380В.

Общее число приёмников 28 с устанавливаемой мощностью от 6кВт до 35 кВт. Микросреда в цехе нормальная, т.е. температура не превышает 30С, отсутствует технологическая пыль, газы и пары, способные нарушить нормальную работу оборудования.

Основные требования, предъявляемые к системам электроснабжения.

Основными условиями проектирования рациональной системы электроснабжения являются надежность экономичность и качество электроэнергии в сети.

Надежность зависит от категории потребителей электроэнергии и особенностей технологического процесса, неправильная оценка которых может привести как к снижению надежности системы электроснабжения, так и к неоправданным затратам на излишнее резервирование.

Надежность электроснабжения достигается благодаря бесперебойной работе всех элементов системы и применению ряда технических устройств, как в системе и у потребителей: устройства релейной защиты и автоматики, автоматического ввода резерва (АВР) и повторного включения (АПВ), контроля и сигнализации.

Рост электровооружённости труда определяется не только увеличением выработки электроэнергии на электростанциях, но и фактически рациональным её использованием в различных устройствах и установках потребителей. С этой точки зрения, безусловно, рациональным является распределение электроприёмников по надёжности электроснабжения на несколько категории с учетом их значимости в технологическом процессе производства, безаварийной работы оборудования и безопасности его обслуживания.

Для обеспечения надёжности электроснабжения предприятия разделяются на следующие три категории:

5

1 категории – предприятия, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. В эту категорию входит особая группа эдектроприёмников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийной остановки производства и предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования (нефте- и газоперерабатывающие заводы, сталелитейные цеха и т.д.).

2 категория – предприятия, перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовому простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и жителей (механосборочные производства и т.д.).

3 категория - остальные вспомогательные цеха.

Предприятия 1 категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания; перерыв в электроснабжении при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для предприятий 2 категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы в электроснабжении на время необходимое для включения резервного питания.

Механический цех относится к потребителям 2 категории.

Показатели качества электроэнергии при питании от электрических сетей однофазного тока: отключение частоты, размах колебании напряжения, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения.

Показатели качества электроэнергии при питании от электрических сетей трёхфазного тока: отклонение частоты, отклонение напряжения, размах колебания частоты, размах колебания напряжения, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения, коэффициент обратной последовательности напряжения.

Выбор напряжений.

Выбор напряжения распределительной сети тесно связан с решением вопросов электроснабжения предприятия. Окончательное решение принимается в результате технико-экономического сравнения вариантов, учитывающих различное сочетание напряжений отдельных звеньев системы.

6

В соответствии с ГОСТ на предприятии применяются следующие напряжения: 12В, не выше 42В, 380/220В, 660В. Напряжение 42В и ниже

используются в помещения с повышенной опасностью и особо опасных. Таким образом, для предприятий с обычной средой целесообразно только напряжение 380/220В и 660В. Напряжение 660В целесообразно на угольных шахтах, в карьерах, нефтяной и химической промышленности, а также на предприятиях с большой удельной плотностью электрических нагрузок, концентрацией мощностей с большим числом электродвигателей мощностью 200-600кВт.

Напряжение 380/220В является основным в электроустановках до 1кВ. Совместимое питание осветительных и силовых потребителей дает экономическое решение. Учитывая это, и то что все потребители в цеху имеют мощность менее 100кВт, принимаем вариант совместного питания силовых и осветительных потребителей от общего силового трансформатора (ВН=10кВ, НН=0,4кВ) при напряжении 380/220В с глухо заземлённой нетралью.

Напряжение 660В имеет преимущества:

1. Позволяет повысить предельную мощность двигателя;

2. Повышается пропускная способность сети, уменьшаются потери энергии;

3. Снижаются токи КЗ, отличаются условия термической и динамической устойчивости элементов систем электроснабжения.

Недостатки напряжения 660В:

1. Для питания осветительной нагрузки в сетях 660В необходимо устанавливать специальные трансформаторы;

2. Дефицит и повышенная стоимость аппаратуры управления и защиты на этом напряжение.

Учитывая все условия, применяем для данного цеха напряжение 380/220В, обеспечивающее совместное питание осветительной и силовой нагрузки (0,01- 110кВт). Следует учесть, что надежность системы выше при более низком напряжении.

7