ЗМІСТ
ВСТУП 5
1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА 7
1.1 Техніко-технологічна характеристика основних видів виробничих процесів 7
1.2 Вимоги до електроустаткування та електропостачання 7
1.3 Вибір роду струму та величини напруги 7
1.4 Вибір електричних двигунів для технологічного устаткування 8
2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 10
2.1 Розрахунок електричного навантаження 10
2.2 Компенсація реактивної потужності (застосування ТКРП) 12
2.3 Вибір кількості та потужності силових трансформаторів на підстанції 13
2.4 Вибір високовольтної схеми електропостачання та розрахунок лінії електропередач 15
2.5 Розрахунок струмів короткого замикання 17
2.6 Вибір і перевірка високовольтного устаткування 19
2.7 Вибір низьковольтної схеми розподілу електроенергії та розрахунок елементів захисту 22
2.8 Релейний захист, автоматика й облік електроенергії 23
2.9 Електропривод 28
2.9.1 Призначення, будова та робота агрегату 28
2.9.2 Вимоги до схеми керування 28
2.9.3 Розрахунок потужності та вибір електродвигунів 28
2.9.4 Побудова механічної характеристики (розрахунок і вибір пускових опорів) 51
2.9.5 Вибір і робота схеми керування 54
2.9.6 Технологічна послідовність виконання електромонтажних робіт, розміщення електроустаткування агрегату 55
2.10 Розробка заходів для підвищення надійності електропостачання та систем електропривода для об’єкта, що проектується 63
2.11 Розробка заходів з енергозбереження для об'єкта, що проектується 63
3 ОРГАНІЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА 68
3.1 Організація служби експлуатації та ремонту електроустаткування 68
3.2 Графік планово-попереджувальних ремонтів електроустаткування дільниці (цеху), що проектується 69
3.3 Визначення чисельності електроремонтного та чергового персоналу 70
4 ЕКОНОМІКА ВИРОБНИЦТВА 72
4.1 Розрахунок фонду заробітної плати персоналу 72
4.2 Розрахунок потреби електроенергії та її вартості 73
4.3 Розрахунок собівартості планових ремонтів 74
4.4 Заходи з економії енергоресурсів, матеріалів, зниження капітальних витрат 76
5 ЗАХОДИ З ОХОРОНИ ПРАЦІ, ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ Й ЕКОЛОГІЇ 77
5.1 Розрахунок і конструктивне виконання заземлюючих пристроїв 77
5.2 Основні заходи з охорони праці та пожежної безпеки при обслуговуванні електроустановок 80
5.3 Розробка заходів для захисту навколишнього середовища (для об'єкта, що проектується) 90
ВИСНОВКИ 91
Список літератури 92
Додаток А (обов’язковий) Графік планово-попереджувальних ремонтів електроустаткування цеху 94
ВСТУП
За останні роки значно зросли темпи автоматизації виробничих процесів у всіх галузях промисловості, що тісно пов’язані зі споживанням електроенергії.
Основні споживачі електроенергії – промислові підприємства, в яких електроенергія перетворюється в інші види: механічну, теплову, світлову.
Сучасне електроустаткування й електропривод окремих установок обладнуються комплектними розподільчими пристроями, підстанціями, шинопроводами, системами автоматизованого електропривода, щоб забезпечити економічну та надійну роботу, а також раціональне витрачання електроенергії. Персонал підприємств, цехів, який обслуговує установки електропостачання й електроустаткування, повинен мати високу кваліфікацію. Тому важлива роль відводиться питанням організації та виконання дипломних проектів як завершального етапу теоретичної та практичної підготовки студентів до роботи на виробництві.
Використання електроустаткування дозволяє підвищити продуктивність праці, покращити якість продукції та полегшити умови праці. Тому здійснюється постійне переоснащення засобів промислового виробництва, втілення найпрогресивніших технологічних процесів, корінні перетворення організації виробництва. Тому для використання сучасних технологій важливу роль відіграє електроустаткування, тобто сукупність електричних машин, апаратів і пристроїв, за допомогою яких здійснюється перетворення електроенергії в інші види енергії та забезпечується автоматизація технологічних процесів.
Першочергове значення для автоматизації виробництва мають багатодвигуновий електропривод і засоби електричного керування. Розвиток електропривода йде шляхом спрощення механічних передач і наближення електродвигунів до робочих органів машин і механізмів, а також швидко зростаючого застосування електричного регулювання швидкості приводів. Широко використовуються комплектні тиристорні перетворювачі. Їхнє застосування не тільки дозволило створити високоекономічні електроприводи постійного струму, але й відкрило широкі можливості для частотного регулювання двигунів змінного струму, у першу чергу найпростіших і найнадійніших асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором.
Все більше розповсюдження отримують найновіші засоби електричної автоматизації технологічних установок, машин і механізмів на базі напівпровідникової техніки, високочутливої контрольно-вимірювальної та регулювальної апаратури, безконтактних датчиків і логічних елементів. Розширюється застосування програмного керування технологічними об’єктами із записом програми на різних носіях. Для керування технологічними процесами все частіше застосовуються мікроконтролери та мікропроцесори.
У сучасних умовах експлуатація електроустаткування потребує глибоких і різнобічних знань, а завдання створення нового або модернізації існуючого технологічного агрегату, механізму або пристрою розв’язуються сумісними зусиллями конструкторів, технологів, механіків та електриків.
Вимоги до електроустаткування визначаються за технологічними вимогами й умовами виробництва. Електроустаткування неможливо розглядати окремо від конструктивних і технологічних особливостей об’єкта, що електрифікується, і навпаки. Тому фахівці з електроустаткування підприємств повинні добре знати як електричну частину, так і основи технологічних процесів і конструкції установок електронагріву, електрозварювання, металообробних верстатів, підйомно-транспортних механізмів тощо.
Електроустаткування підприємств і установок повинно проектуватися й експлуатуватися відповідно до ПУЕ, ТБЕЕС і ПТЕЕС та інших керівних документів.
1 Загальна частина
1.1 Техніко-технологічна характеристика основних видів виробничих процесів
У цьому підрозділі треба описати: технологічне призначення виробничого підрозділу (цеху, дільниці), який проектується; порядок здійснення операцій та потрібне для цієї мети устаткування, матеріали, сировина, комплектуючі вироби тощо. Вказати спосіб транспортування матеріалів та сировини, а також за допомогою яких вантажопідйомних механізмів здійснюється, зазначити шляхи переміщення заготовок, напівфабрикатів і деталей, наявність технологічної тари, складських приміщень (майданчиків, стелажів тощо). Взаємозв’язок з іншими структурними підрозділами підприємства. Вказати, які шкідливі речовини мають місце, що передбачено для зменшення концентрації забруднення.
Зазначити проміжний контроль виробів, який здійснюється; оздоблення виробів (фарбування, гальванопокриття тощо); остаточний контроль виробів; як здійснюється передача замовнику.
1.2 Вимоги до електроустаткування та електропостачання
У цьому підрозділі треба охарактеризувати, в яких виробничих умовах працює електроустаткування, пояснити, до якої категорії надійності електропостачання відноситься об’єкт, який проектується (надати обґрунтування); вимоги технологічного процесу до конструктивного виконання електроустаткування; використання способів керування роботою агрегатів, регулювання частоти обертання, режимів пуску та гальмування електроприводів. Приділити увагу питанням підвищення енергоефективності та надійності роботи електроустаткування. Вказати, що передбачено для створення безпечних умов праці.
1.3 Вибір роду струму та величини напруги
При виборі роду струму та величини напруги живлення промислових механізмів та установок необхідно пам’ятати, що найдоцільніше застосувати трифазну систему змінного струму 380/220 В частотою 50 Гц. Вона має такі переваги: а) можливість сумісного живлення освітлювальних приладів й електродвигунів без перетворювачів; б) менші втрати електроенергії та витрати кольорових металів у порівнянні з системою 220/127 В. Інші нижчі напруги не можуть дати жодних вигідних рішень з точки зору техніко-економічних показників.
Якщо є споживачі електроенергії (постійного струму або змінного з іншою напругою живлення), необхідно передбачити встановлення перетворювачів або трансформаторів.
Постійний струм найчастіше застосовується у спеціальних установках, де він необхідний за умовами технологічного процесу (установки для нанесення гальванічних покрить металів, електролізні установки, установки анодно-механічної й електроіскрової обробки металів тощо), а також у тих електроприводах, де необхідне регулювання швидкості у широких межах. Джерелами постійного струму можуть бути різні сучасні пристрої: керовані тиристорні перетворювачі або напівпровідникові випрямлячі.
Низьковольтні пристрої допоміжних виробничих механізмів на напруги 12, 24, 36, 127 В змінного струму живляться через понижуючі трансформатори з первинною напругою 220 або 380 В. Тому спочатку вирішується питання про основну напругу живлення та рід струму. При дотриманні правил техніки безпеки всі зазначені основні напруги цілком допустимі.
Для силових пристроїв постійного струму напруга може вибиратися тільки з двох величин: 220 і 440 В; напруга 110 В через неекономічність може використовуватися тільки в електричних схемах керування.