📄Работа №216864
Тема: Реконструкция системы электроснабжения сварочного производства
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Электроснабжение
Объем:
72 листов
Год:
2024
Просмотров:
1
4700
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
Введение 4
1 Анализ технологического процесса и электроприемников предприятия 7
1.1 Исходная характеристика объекта исследования 7
1.2 Требования к реконструкции систем электроснабжения
машиностроительного предприятия 13
2 Расчёт электрических нагрузок и выбор схемы электроснабжения
предприятия 17
2.1 Схемы электроснабжения предприятия и цеха сварочного производства
17
2.2 Расчёт электрических нагрузок цеха сварочного производства
машиностроительного предприятия 19
2.3 Расчёт электрических нагрузок освещения предприятия 24
2.4 Расчёт электрических нагрузок предприятия 27
3 Расчёт и выбор силовых трансформаторов 33
3.1 Проверка трансформаторов главной понизительной подстанции 33
3.2 Выбор места расположения ГПП 35
3.3 Выбор и проверка трансформаторов цеховых трансформаторных
подстанций 37
4 Расчёт и выбор электрооборудования 41
4.1 Выбор кабельных линий цеха сварочного производства 41
4.2 Выбор и проверка проводников питающей сети предприятия 44
4.3 Выбор электрических аппаратов цеха сварочного производства 47
4.4 Выбор электрических аппаратов питающей сети предприятия 51
5 Расчёт заземления ТП-10/0,4 кВ цеха сварочного производства 58
Заключение 67
Список используемых источников 71
Введение 4
1 Анализ технологического процесса и электроприемников предприятия 7
1.1 Исходная характеристика объекта исследования 7
1.2 Требования к реконструкции систем электроснабжения
машиностроительного предприятия 13
2 Расчёт электрических нагрузок и выбор схемы электроснабжения
предприятия 17
2.1 Схемы электроснабжения предприятия и цеха сварочного производства
17
2.2 Расчёт электрических нагрузок цеха сварочного производства
машиностроительного предприятия 19
2.3 Расчёт электрических нагрузок освещения предприятия 24
2.4 Расчёт электрических нагрузок предприятия 27
3 Расчёт и выбор силовых трансформаторов 33
3.1 Проверка трансформаторов главной понизительной подстанции 33
3.2 Выбор места расположения ГПП 35
3.3 Выбор и проверка трансформаторов цеховых трансформаторных
подстанций 37
4 Расчёт и выбор электрооборудования 41
4.1 Выбор кабельных линий цеха сварочного производства 41
4.2 Выбор и проверка проводников питающей сети предприятия 44
4.3 Выбор электрических аппаратов цеха сварочного производства 47
4.4 Выбор электрических аппаратов питающей сети предприятия 51
5 Расчёт заземления ТП-10/0,4 кВ цеха сварочного производства 58
Заключение 67
Список используемых источников 71
📖 Введение
Сварочное производство на машиностроительном заводе выполняет критически важные функции, связанные с изготовлением, сборкой и ремонтом различного оборудования, машин и их составляющих. Данный процесс является неотъемлемой частью производственного цикла, позволяя создавать прочные, надежные и долговечные изделия.
Сварочные работы позволяют соединять отдельные металлические элементы в единую конструкцию, обеспечивая её необходимую прочность и стабильность.
Многие детали машин и механизмов требуют для своего изготовления применения сварочных технологий для обеспечения их целостности и функциональности.
Сварка используется для восстановления изношенных или поврежденных деталей машин, что позволяет продлить срок их службы.
Сварные соединения отличаются высокой прочностью, что критически важно для многих машиностроительных изделий. В некоторых случаях, например, при производстве гидравлических систем, требуется не только прочность, но и герметичность соединений, которую обеспечивает сварка.
Сварочные работы могут выполняться для широкого спектра металлов и сплавов, что делает их универсальным инструментом на машиностроительном производстве.
В машиностроении применяются различные методы сварки, включая дуговую, аргонодуговую, лазерную, электронно-лучевую и другие, выбор которых зависит от материала, типа изделия и требований к соединению.
Сварочное производство оснащено специализированным
оборудованием, включая сварочные аппараты, автоматы и полуавтоматы, станки для плазменной и лазерной резки, а также вспомогательное оборудование для подготовки и очистки деталей.
Таким образом, сварочное производство машиностроительного завода тесно связано с инновационными технологиями и требует высокой квалификации персонала, что в совокупности обеспечивает производство высококачественной и конкурентоспособной продукции.
Ключевыми факторами эффективности системы электроснабжения на современных машиностроительных заводах, их производственных отделениях и рабочих зонах, становятся гарантирование безопасных условий труда, стабильность функционирования, повышенная энергоэффективность, электромагнитная совместимость, а также способность выдерживать внешние влияния и быстро адаптироваться к колебаниям производственных нагрузок и изменениям в технологических цепочках.
Принятие и реализация подобных стратегий приводит к увеличению производственной мощности, сокращению затрат на электроэнергию и снижению вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций, что, в свою очередь, укрепляет конкурентные позиции и повышает общую эффективность как отдельно взятого предприятия, так и машиностроительной отрасли в целом.
Достижение заданных целей на предприятиях, введённых в эксплуатацию, является техническое перевооружение их цехов и участков.
Данный вопрос исследуется в настоящей работе, обуславливая её актуальность и практическую ценность [17], [20].
Основная цель работы заключается в разработке рациональных и эффективных мероприятий по реконструкции системы электроснабжения сварочного производства машиностроительного предприятия с
последовательной проверкой основных решений.
Данная реконструкция обусловлена вводом в эксплуатацию новых потребителей цеха сварочного производства данного предприятия.
Объектом исследования является система электроснабжения цеха сварочного производства машиностроительного предприятия.
Предметом исследования являются параметры и характеристики надёжности, безопасности, бесперебойности и безаварийности электроснабжении, экономичности и экологичности объекта исследования.
Достижение основной цели выполняется через решение следующих основных поставленных задач:
- проведение анализа технологического процесса и электроприемников предприятия, а также его сварочного производства;
- обоснование мероприятий по реконструкции схемы электрических соединений сварочного производства машиностроительного предприятия;
- выбор рациональных схем электроснабжения питающей и
распределительной сети предприятия и сварочного производства;
- расчёт электрических нагрузок на объекте исследования и на предприятии в целом;
- расчёт и выбор силовых трансформаторов для установки и использования на ГПП, а также на цеховых ТП, питающих сварочное производство и прочие цеха и участки машиностроительного предприятия;
- расчет и выбор электрооборудования схемы электроснабжения объекта, включая выбор проводников и ячеек распределительных устройств питающих ГПП и ЦТП, с последующей их компоновкой;
- расчёт заземления ГПП предприятия.
Данные вопросы решаются в работе в полном объёме.
Сварочные работы позволяют соединять отдельные металлические элементы в единую конструкцию, обеспечивая её необходимую прочность и стабильность.
Многие детали машин и механизмов требуют для своего изготовления применения сварочных технологий для обеспечения их целостности и функциональности.
Сварка используется для восстановления изношенных или поврежденных деталей машин, что позволяет продлить срок их службы.
Сварные соединения отличаются высокой прочностью, что критически важно для многих машиностроительных изделий. В некоторых случаях, например, при производстве гидравлических систем, требуется не только прочность, но и герметичность соединений, которую обеспечивает сварка.
Сварочные работы могут выполняться для широкого спектра металлов и сплавов, что делает их универсальным инструментом на машиностроительном производстве.
В машиностроении применяются различные методы сварки, включая дуговую, аргонодуговую, лазерную, электронно-лучевую и другие, выбор которых зависит от материала, типа изделия и требований к соединению.
Сварочное производство оснащено специализированным
оборудованием, включая сварочные аппараты, автоматы и полуавтоматы, станки для плазменной и лазерной резки, а также вспомогательное оборудование для подготовки и очистки деталей.
Таким образом, сварочное производство машиностроительного завода тесно связано с инновационными технологиями и требует высокой квалификации персонала, что в совокупности обеспечивает производство высококачественной и конкурентоспособной продукции.
Ключевыми факторами эффективности системы электроснабжения на современных машиностроительных заводах, их производственных отделениях и рабочих зонах, становятся гарантирование безопасных условий труда, стабильность функционирования, повышенная энергоэффективность, электромагнитная совместимость, а также способность выдерживать внешние влияния и быстро адаптироваться к колебаниям производственных нагрузок и изменениям в технологических цепочках.
Принятие и реализация подобных стратегий приводит к увеличению производственной мощности, сокращению затрат на электроэнергию и снижению вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций, что, в свою очередь, укрепляет конкурентные позиции и повышает общую эффективность как отдельно взятого предприятия, так и машиностроительной отрасли в целом.
Достижение заданных целей на предприятиях, введённых в эксплуатацию, является техническое перевооружение их цехов и участков.
Данный вопрос исследуется в настоящей работе, обуславливая её актуальность и практическую ценность [17], [20].
Основная цель работы заключается в разработке рациональных и эффективных мероприятий по реконструкции системы электроснабжения сварочного производства машиностроительного предприятия с
последовательной проверкой основных решений.
Данная реконструкция обусловлена вводом в эксплуатацию новых потребителей цеха сварочного производства данного предприятия.
Объектом исследования является система электроснабжения цеха сварочного производства машиностроительного предприятия.
Предметом исследования являются параметры и характеристики надёжности, безопасности, бесперебойности и безаварийности электроснабжении, экономичности и экологичности объекта исследования.
Достижение основной цели выполняется через решение следующих основных поставленных задач:
- проведение анализа технологического процесса и электроприемников предприятия, а также его сварочного производства;
- обоснование мероприятий по реконструкции схемы электрических соединений сварочного производства машиностроительного предприятия;
- выбор рациональных схем электроснабжения питающей и
распределительной сети предприятия и сварочного производства;
- расчёт электрических нагрузок на объекте исследования и на предприятии в целом;
- расчёт и выбор силовых трансформаторов для установки и использования на ГПП, а также на цеховых ТП, питающих сварочное производство и прочие цеха и участки машиностроительного предприятия;
- расчет и выбор электрооборудования схемы электроснабжения объекта, включая выбор проводников и ячеек распределительных устройств питающих ГПП и ЦТП, с последующей их компоновкой;
- расчёт заземления ГПП предприятия.
Данные вопросы решаются в работе в полном объёме.
✅ Заключение
В работе осуществлена разработка мероприятий по реконструкции системы электроснабжения цеха сварочного производства
машиностроительного предприятия с последовательной проверкой основных решений. Данная реконструкция обусловлена вводом в эксплуатацию новых потребителей цеха сварочного производства данного предприятия.
Проведён анализ исходных технических и технологических данных на выполнение работы.
Рассмотрен состав машиностроительного предприятия. Установлено, что в него входит комплекс, состоящий из одиннадцати цехов и подразделений. Приведено краткое описание функций перечисленных подразделений. Установлено, что каждый из цехов завода выполняет уникальный набор задач, обеспечивая полный цикл производства от литья и обработки до сборки и испытания готовой продукции.
Определено, что в состав машиностроительного завода входят два приемники напряжением 10 кВ. Это - высоковольтные электродвигатели литейного цеха черных металлов. Остальные приёмники предприятия работают на напряжении 0,38/0,22 кВ. Данные аспекты необходимо учесть в работе далее. Показано, что в работе, согласно заданию, необходимо провести разработку проекта реконструкции системы электроснабжения цеха сварочного производства машиностроительного предприятия.
Поэтому среди всего оборудования также присутствует новое, которое вводится в эксплуатацию в существующей схеме цеха сварочного производства. Для этого в работе необходимо выбрать рациональные решения. Проведено детальное описание технологий и назначения данного цеха, так как он является основным объектом исследования в работе.
В результате проведения анализа исходных данных и состояния оборудования цеха сварочного производства, установлено следующее:
- электроприемники в цехе по надежности электроснабжения относятся ко второй категории;
- все потребители цеха рассчитаны на переменный ток напряжением 380/220 В;
- все потребители цеха устанавливаются стационарно и по площади цеха распределены равномерно;
- в цехе имеются электроприемники, работающие в повторно-кратковременном режиме, это - кран-балки;
- окружающая среда в цехе нормальная, температура 25°С.
В работе приняты соответствующие схемные решения. Проведена проверка схемы электроснабжения предприятия и обоснование реконструкции схемы цеха сварочного производства. Установлено, что схема электроснабжения машиностроительного предприятия соответствует требованиям нормативных документов и в реконструкции не нуждается. Таким образом, в работе необходимо проверить выбранные решения в схеме ЭС завода в связи с введением в эксплуатацию дополнительной нагрузки цеха сварочного производства предприятия. Рассмотрены схемные решения в системе внутреннего электроснабжения цеха сварочного производства машиностроительного предприятия. Установлено, что данная реконструкция определена вводом новых потребителей в существующую схему данного цеха.
К ним относятся:
- сварочные посты - 5 единиц мощностью 20 кВт каждый (итого - 100 кВт);
- устройства дуговой сварки - одно устройство мощностью 10 кВт;
- устройства аргонодуговой сварки - одно устройство мощностью 40 кВт.
Таким образом, мощность новых потребителей цеха сварочного производства составляет 150 кВт. В цеху предусмотрены три распределительных щита (далее - РЩ) напряжением 0,38/0,22 кВ, от которых получают питание существующие потребители цеха. Предлагается новые потребители подключить отдельной питающей кабельной линией 0,38/0,22 кВ к новому РЩ4. Такая схема удовлетворяет требованиям нормативных документов и реализуется в работе.
Рассчитаны электрические нагрузки детально рассматриваемого цеха сварочного производства машиностроительного предприятия, а также освещения, силовой и суммарной нагрузки системы электроснабжения машиностроительного предприятия.
Исходя из полученных данных, для установки на питающей ГПП-110/10 кВ окончательно приняты два силовых трансформатора типа ТМН-4000/110, которые удовлетворяют условиям выбора и полностью совпадают с трансформаторами, установленными на главной понизительной подстанции машиностроительного предприятия ранее. Оба трансформатора в нормальном режиме включены на существующую нагрузку подстанции. В аварийном режиме один трансформатор сможет обеспечить питание всей нагрузки I и II категории надёжности всего предприятия.
Рассчитан центр электрических нагрузок предприятия. Определено, что питающая ГПП-110/10 кВ машиностроительного предприятия находится в непосредственной близости к ЦЭН.
Для питания нагрузки цехов на напряжении 0,38/0,22 кВ, выбраны четыре двухтрансформаторные подстанции 10/0,4 кВ с силовыми трансформаторами марки ТМ-1600/10 (на всех четырёх ЦТП). Предложено все цеховые ТП-10/0,4 кВ выполнить в виде комплектных подстанций, которые удобнее, компактнее и надёжнее закрытых и открытых типов подстанций. Выбраны проводники и электрические аппараты.
В результате проведения реконструкции схемы объекта исследования, для питания ЩР и потребителей цеха сварочного производства машиностроительного предприятия, выбраны четырёхжильные кабели АВВГ 3^70+1x35, проложенные открыто в лотках.
Для питания сети 10 кВ выбраны кабели марки АСБ различных сечений, проложенные в земляной траншее.
Для обеспечения защиты и коммутации сети цеха сварочного производства машиностроительного предприятия машиностроительного предприятия, выбраны автоматические выключатели марки ВА различных типономиналов. Для применения на питающей ГПП-110/10 кВ, выбраны следующие типы современных распределительных устройств и ячеек:
- на стороне 110 кВ ГПП-110/10 кВ предусматривается внедрение КРУЭ-110 кВ с ячейками марки ЯТЭ 110Л/2500 У2, произведенное ЗАО «ЗЭТО» (Великолукский завод электротехнического оборудования);
- на стороне 10 кВ выбрано для внедрения вакуумное комплектное распределительное устройство закрытого типа с выкатным элементом КРУ-2ЕТО-10, также произведенное ЗАО «ЗЭТО».
Выбрано и проверено основное оборудование для комплектования данных ячеек РУ (выключатели, разъединители, измерительные ТТ и ТН, а также ОПН). Установлено, что всё выбранное оборудование напряжением 110 кВ и 10 кВ подходит для применения на ГПП-110/10 кВ объекта исследования.
В работе проведён расчёт контура заземления цеховой ТП, в результате чего определено, что в данном контуре заземления рекомендовано использовать восемь вертикальных электродов. Установлено, что расчётное сопротивление спроектированного контура заземления питающей ТП-10/0,4 кВ реконструируемого цеха сварочного производства машиностроительного предприятия, равное 0,07 Ом, меньше, чем максимально допустимое значение в сети 0,38/0,22 кВ, равное 4 Ом, и меньше, чем максимально допустимое значение в сети 10 кВ, равное 10 Ом. Следовательно, расчёт заземления проведён верно.
Таким образом, по результатам расчётов можно сделать вывод, что предложенные мероприятия по реконструкции схемы электрических соединений цеха сварочного производства системы электроснабжения машиностроительного предприятия, являются технически обоснованными.
машиностроительного предприятия с последовательной проверкой основных решений. Данная реконструкция обусловлена вводом в эксплуатацию новых потребителей цеха сварочного производства данного предприятия.
Проведён анализ исходных технических и технологических данных на выполнение работы.
Рассмотрен состав машиностроительного предприятия. Установлено, что в него входит комплекс, состоящий из одиннадцати цехов и подразделений. Приведено краткое описание функций перечисленных подразделений. Установлено, что каждый из цехов завода выполняет уникальный набор задач, обеспечивая полный цикл производства от литья и обработки до сборки и испытания готовой продукции.
Определено, что в состав машиностроительного завода входят два приемники напряжением 10 кВ. Это - высоковольтные электродвигатели литейного цеха черных металлов. Остальные приёмники предприятия работают на напряжении 0,38/0,22 кВ. Данные аспекты необходимо учесть в работе далее. Показано, что в работе, согласно заданию, необходимо провести разработку проекта реконструкции системы электроснабжения цеха сварочного производства машиностроительного предприятия.
Поэтому среди всего оборудования также присутствует новое, которое вводится в эксплуатацию в существующей схеме цеха сварочного производства. Для этого в работе необходимо выбрать рациональные решения. Проведено детальное описание технологий и назначения данного цеха, так как он является основным объектом исследования в работе.
В результате проведения анализа исходных данных и состояния оборудования цеха сварочного производства, установлено следующее:
- электроприемники в цехе по надежности электроснабжения относятся ко второй категории;
- все потребители цеха рассчитаны на переменный ток напряжением 380/220 В;
- все потребители цеха устанавливаются стационарно и по площади цеха распределены равномерно;
- в цехе имеются электроприемники, работающие в повторно-кратковременном режиме, это - кран-балки;
- окружающая среда в цехе нормальная, температура 25°С.
В работе приняты соответствующие схемные решения. Проведена проверка схемы электроснабжения предприятия и обоснование реконструкции схемы цеха сварочного производства. Установлено, что схема электроснабжения машиностроительного предприятия соответствует требованиям нормативных документов и в реконструкции не нуждается. Таким образом, в работе необходимо проверить выбранные решения в схеме ЭС завода в связи с введением в эксплуатацию дополнительной нагрузки цеха сварочного производства предприятия. Рассмотрены схемные решения в системе внутреннего электроснабжения цеха сварочного производства машиностроительного предприятия. Установлено, что данная реконструкция определена вводом новых потребителей в существующую схему данного цеха.
К ним относятся:
- сварочные посты - 5 единиц мощностью 20 кВт каждый (итого - 100 кВт);
- устройства дуговой сварки - одно устройство мощностью 10 кВт;
- устройства аргонодуговой сварки - одно устройство мощностью 40 кВт.
Таким образом, мощность новых потребителей цеха сварочного производства составляет 150 кВт. В цеху предусмотрены три распределительных щита (далее - РЩ) напряжением 0,38/0,22 кВ, от которых получают питание существующие потребители цеха. Предлагается новые потребители подключить отдельной питающей кабельной линией 0,38/0,22 кВ к новому РЩ4. Такая схема удовлетворяет требованиям нормативных документов и реализуется в работе.
Рассчитаны электрические нагрузки детально рассматриваемого цеха сварочного производства машиностроительного предприятия, а также освещения, силовой и суммарной нагрузки системы электроснабжения машиностроительного предприятия.
Исходя из полученных данных, для установки на питающей ГПП-110/10 кВ окончательно приняты два силовых трансформатора типа ТМН-4000/110, которые удовлетворяют условиям выбора и полностью совпадают с трансформаторами, установленными на главной понизительной подстанции машиностроительного предприятия ранее. Оба трансформатора в нормальном режиме включены на существующую нагрузку подстанции. В аварийном режиме один трансформатор сможет обеспечить питание всей нагрузки I и II категории надёжности всего предприятия.
Рассчитан центр электрических нагрузок предприятия. Определено, что питающая ГПП-110/10 кВ машиностроительного предприятия находится в непосредственной близости к ЦЭН.
Для питания нагрузки цехов на напряжении 0,38/0,22 кВ, выбраны четыре двухтрансформаторные подстанции 10/0,4 кВ с силовыми трансформаторами марки ТМ-1600/10 (на всех четырёх ЦТП). Предложено все цеховые ТП-10/0,4 кВ выполнить в виде комплектных подстанций, которые удобнее, компактнее и надёжнее закрытых и открытых типов подстанций. Выбраны проводники и электрические аппараты.
В результате проведения реконструкции схемы объекта исследования, для питания ЩР и потребителей цеха сварочного производства машиностроительного предприятия, выбраны четырёхжильные кабели АВВГ 3^70+1x35, проложенные открыто в лотках.
Для питания сети 10 кВ выбраны кабели марки АСБ различных сечений, проложенные в земляной траншее.
Для обеспечения защиты и коммутации сети цеха сварочного производства машиностроительного предприятия машиностроительного предприятия, выбраны автоматические выключатели марки ВА различных типономиналов. Для применения на питающей ГПП-110/10 кВ, выбраны следующие типы современных распределительных устройств и ячеек:
- на стороне 110 кВ ГПП-110/10 кВ предусматривается внедрение КРУЭ-110 кВ с ячейками марки ЯТЭ 110Л/2500 У2, произведенное ЗАО «ЗЭТО» (Великолукский завод электротехнического оборудования);
- на стороне 10 кВ выбрано для внедрения вакуумное комплектное распределительное устройство закрытого типа с выкатным элементом КРУ-2ЕТО-10, также произведенное ЗАО «ЗЭТО».
Выбрано и проверено основное оборудование для комплектования данных ячеек РУ (выключатели, разъединители, измерительные ТТ и ТН, а также ОПН). Установлено, что всё выбранное оборудование напряжением 110 кВ и 10 кВ подходит для применения на ГПП-110/10 кВ объекта исследования.
В работе проведён расчёт контура заземления цеховой ТП, в результате чего определено, что в данном контуре заземления рекомендовано использовать восемь вертикальных электродов. Установлено, что расчётное сопротивление спроектированного контура заземления питающей ТП-10/0,4 кВ реконструируемого цеха сварочного производства машиностроительного предприятия, равное 0,07 Ом, меньше, чем максимально допустимое значение в сети 0,38/0,22 кВ, равное 4 Ом, и меньше, чем максимально допустимое значение в сети 10 кВ, равное 10 Ом. Следовательно, расчёт заземления проведён верно.
Таким образом, по результатам расчётов можно сделать вывод, что предложенные мероприятия по реконструкции схемы электрических соединений цеха сварочного производства системы электроснабжения машиностроительного предприятия, являются технически обоснованными.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.