Введение
Вопросы развития электроэнергетики, как отрасли, имеют особое значение и определяют развитие всех остальных отраслей народного хозяйства. Передача, распределение и потребление выработанной электроэнергии должны производиться с высокой экономичностью и надёжностью. Для обеспечения этого энергетиками создана надёжная и экономичная система распределения электроэнергии на всех ступенях применяемого напряжения с максимальным приближением высокого напряжения к потребителям. В системе цехового распределения электроэнергии используются комплектные подстанции и комплектные силовые и осветительные токопроводы. Это создаёт гибкую и надёжную систему распределения, чем экономится большое количество проводов и кабелей.
Основными же задачами при проектировании системы электроснабжения является оптимизация параметров этих систем, путём правильного выбора напряжения и оборудования. Важным положением при проектировании является соблюдение норм проектирования, рекомендаций к проектированию, СНиПов, Правил устройства электроустановок, требования которых обеспечивают создание удобных в эксплуатации и безопасных в обслуживании систем электроснабжения.
Целью учебного проектирования по дисциплине «Электроснабжение промышленных предприятий» является получение учащимся практических навыков в разработке экономичных, надёжных, удобных в эксплуатации и безопасных в обслуживании систем электроснабжения на основе достижений научно-технического прогресса.
1 Характеристика потребителей электроэнергии
Потребители электроэнергии это совокупность машин, аппаратов, линий электропередачи и вспомогательных устройств, предназначена для производства, преобразования, передачи и распределение электрической энергии.
Потребителями считается всё, что питается электроэнергией, то есть это предприятия, бытовые потребители, электрифицированный транспорт, освещение городов и посёлков. Также к ним относятся станки, подъёмно-транспортные устройства, компрессоры, вентиляторы, насосы, сварочные установки, трансформаторы и различные печи.
Классифицируют электроприёмники по:
– напряжению;
– роду тока;
– мощности;
– режиму работы.
По напряжению электроприёмники различают на низковольтные и высоковольтные. Низковольтные – напряжение их составляет до 1000 В, и высоковольтные – напряжением более 1000 В. Всё электрооборудование в цехе относится к потребителям низкого напряжения, так как все установки работают от сети 220/380 Вольт.
По роду тока различают электроприёмники работающие:
– от сети переменного тока нормальной частоты 50 Гц;
– от сети переменного тока повышенной или пониженной частоты;
– от сети постоянного тока.
В цехе по приготовлению строительных смесей все электроприёмники работают от сети переменного тока нормальной частоты 50 Гц.
По мощности электроприёмники различают:
– малой мощности – до 10 кВт;
– средней мощности – до 100 кВт;
– большой мощности – от 100 кВт.
По режиму работы электроприёмники делят на три группы:
– продолжительный режим – это режим, в котором электрические машины работают длительное время, при этом не перегреваясь. В данном цехе в продолжительном режиме работают такие установки как станки, вентиляторы;
– повторно-кратковременный режим – это режим, в котором рабочие периоды работы чередуются с периодами пауз, а длительность всего цикла не превышает десяти минут. В цехе в этом режиме работают управляемые с пола краны, сварочные трансформаторы;
– кратковременный режим – это режим, в котором рабочий период не столько длителен, чтобы температуры отдельных частей машины могли достигнуть установившегося значения, период же остановки машины настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды.
По общности технологического процесса электроприемники можно разделить на производственные механизмы, общепромышленные установки, подъемно-транспортное оборудование, преобразовательные установки, электросварочное оборудование. Общепромышленные установки (вентиляторы, компрессоры, насосы) занимают значительное место в системе электроснабжения.
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории:
– электроприемники первой категории – электроприемники, 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 электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров;
– электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв
электроснабжения, которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;
– электроприемники третьей категории - все остальные электроприемники, непопадающие под определения первой и второй категорий.
Надёжность электроснабжения заключается в обеспечении предприятия электроэнергией хорошего качества, работы должны проводиться без срыва плана производства и без аварийных перерывов в электроснабжении. Расчет электрический нагрузок является основным в проектировании систем электроснабжения. Все аппараты, сечения токоведущих частей определяются в зависимости от величины нагрузки. При расчете силовых нагрузок особое значение имеет правильное определение величины электрической нагрузки во всех элементах силовой сети. Завышение нагрузки может привести к перерасходу материала, удорожанию строительства; занижение нагрузки – к уменьшению пропускной способности электрической сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электроприёмников.
Электропривод насосов, центрифуг, фильтров и т. д.: 1 – 10; 12 – 32;
34 – 41 номера – длительный режим работы, пуск лёгкий. Расположение стабильное, распределение нагрузки по фазам равномерное, крупносерийное производство; Ки = 0,16 – 0,8; cosφ = 0,5 – 0,8.
Вентилятор: cosφ = 0,8; Ки = 0,8.
Компрессор: cosφ = 0,8; Ки = 0,65.
Кран-балка, тельфер. Повторно-кратковременный режим, пуск тяжелый, равномерное распределение по фазам, трёхфазный,3 категория по бесперебойности электроснабжения, асинхронный двигатель с фазным ротором.
Кран-балка: cosφ = 0,5; Ки = 0,05.
Виды оборудования и их количество.
Газовый насос 160 кВт 1 шт.
Вакуумный насос 125 кВт 1 шт.
3) Компрессор 70 кВт 1 шт.
4) Центрифуга 55 кВт 6 шт.
5) Генератор-двигатель 100 кВт 2 шт.
6) Кран-балка 15 кВт 1 шт.
7) Насос 10 кВт 3 шт.
8) Насос 40 кВт 11 шт.
9) Дисковые фильтры 5 кВт 4 шт.
10) Насос готовой смеси 50 кВт 2 шт.
11) Компрессор 20 кВт 1 шт.
12) Мешалка 3 кВт 1 шт.
13) Насос сухой смеси 30 кВт 3 шт.
14) Фильтры 7 кВт 4 шт.
15) Транспортёр 10 кВт 1 шт.
16) Тельфер 5 кВт 1 шт.
17) Вентилятор 10 кВт 2 шт.