Помощь студентам в учебе
Электрооборудование и электрохозяйство кузнечно-штамповочного производства
|
Аннотация 5
Введение 5
1. Общая часть проекта 7
1.1. Характеристика потребителей электроэнергии 7
1.2. Выбор схемы электроснабжения и величины питающего напряжения 9
1.3. Ведомость потребителей электроэнергии 12
2. Расчет электрических нагрузок 13
2.1. Компенсация реактивной мощности 18
2.2. Выбор типа, числа и мощности силового трансформатора 21
2.3. Расчет токов короткого замыкания 25
2.4. Расчет и выбор силовой сети 33
2.5. Выбор электрооборудования 37
2.6. Расчет и выбор релейной защиты трансформаторов 54
2.7. Автоматическое включение резерва 61
2.8. Спецификация 65
3. Охрана труда и противопожарная защита 69
3.1. Мероприятия по ТБ при эксплуатации электрооборудования 69
3.2. Ведомость специального инвентаря и принадлежностей по ТБ при
эксплуатации электрооборудования 73
3.3. Заземление электроустановки 74
3.4. Противопожарные мероприятия при эксплуатации электроустановок .. 78
3.5. Ведомость противопожарного инвентаря 79
4. Технико-экономическая часть 80
4.1. Расчет эксплуатационных затрат 80
4.2. Расчет калькуляции себестоимости 86
4.3. Экономическое обоснование отпускной цены на электроэнергию и пути ее снижения 88
Заключение 90
Введение 5
1. Общая часть проекта 7
1.1. Характеристика потребителей электроэнергии 7
1.2. Выбор схемы электроснабжения и величины питающего напряжения 9
1.3. Ведомость потребителей электроэнергии 12
2. Расчет электрических нагрузок 13
2.1. Компенсация реактивной мощности 18
2.2. Выбор типа, числа и мощности силового трансформатора 21
2.3. Расчет токов короткого замыкания 25
2.4. Расчет и выбор силовой сети 33
2.5. Выбор электрооборудования 37
2.6. Расчет и выбор релейной защиты трансформаторов 54
2.7. Автоматическое включение резерва 61
2.8. Спецификация 65
3. Охрана труда и противопожарная защита 69
3.1. Мероприятия по ТБ при эксплуатации электрооборудования 69
3.2. Ведомость специального инвентаря и принадлежностей по ТБ при
эксплуатации электрооборудования 73
3.3. Заземление электроустановки 74
3.4. Противопожарные мероприятия при эксплуатации электроустановок .. 78
3.5. Ведомость противопожарного инвентаря 79
4. Технико-экономическая часть 80
4.1. Расчет эксплуатационных затрат 80
4.2. Расчет калькуляции себестоимости 86
4.3. Экономическое обоснование отпускной цены на электроэнергию и пути ее снижения 88
Заключение 90
В настоящее время нельзя представить жизнь и деятельности современного человека без применения электричества. Электрическая энергия используется во всех сферах жизнедеятельности человека. Основными потребителями электрической энергии являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и поселков. Основное достоинство электрической энергии - это относительная простота производства, передачи и преобразования.
Электроснабжением называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. Каждый электроприемник предназначен для работы при определенных параметрах электрической энергии: номинальных частоте, напряжении, форме электросигнала, поэтому для нормальной его работы должно быть обеспечено требуемое качество электрической энергии. В России действует ГОСТ 13109¬97 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения", который устанавливает показатели и нормы качества электрической энергии. К сожалению, приходится констатировать, что нормы ГОСТ 13109-97 недостаточно контролируются и часто не соблюдаются.
Системы электроснабжения создаются для обеспечения промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели (приводы) различных механизмов, электрические печи, сварочные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. Экономия электроэнергии должна осуществляться: путем сокращения всех видов электрических потерь, путем перехода на энергосберегающие технологии производства.
Основой энергетики России является сооружение электростанций большой мощности. Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемирного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной и др. В настоящее время в энергосистемах Российской Федерации эксплуатируются более 600 тысяч км воздушных и кабельных линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше 2 млн. км напряжением 0,4... 20 кВ, свыше 17 тысяч подстанция напряжением 35 кВ и выше с общей трансформаторной мощностью почти 575 млн. кВ-А и более полумиллиона трансформаторных пунктов 6. 35/0,4 кВ общей мощностью 102 млн. кВ-А.
Электроэнергетика России является важнейшей жизнеобеспечивающей отраслью страны. В ее состав входят более 700 электростанций общей мощностью 215,6 млн. кВт; в отрасли работают более 1 млн. человек.
В данном дипломном проекте рассматривается электрооборудование и электрохозяйство кузнечно-штамповочного производства.
Электроснабжением называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. Каждый электроприемник предназначен для работы при определенных параметрах электрической энергии: номинальных частоте, напряжении, форме электросигнала, поэтому для нормальной его работы должно быть обеспечено требуемое качество электрической энергии. В России действует ГОСТ 13109¬97 "Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения", который устанавливает показатели и нормы качества электрической энергии. К сожалению, приходится констатировать, что нормы ГОСТ 13109-97 недостаточно контролируются и часто не соблюдаются.
Системы электроснабжения создаются для обеспечения промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели (приводы) различных механизмов, электрические печи, сварочные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. Экономия электроэнергии должна осуществляться: путем сокращения всех видов электрических потерь, путем перехода на энергосберегающие технологии производства.
Основой энергетики России является сооружение электростанций большой мощности. Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемирного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной и др. В настоящее время в энергосистемах Российской Федерации эксплуатируются более 600 тысяч км воздушных и кабельных линий электропередачи напряжением 35 кВ и выше 2 млн. км напряжением 0,4... 20 кВ, свыше 17 тысяч подстанция напряжением 35 кВ и выше с общей трансформаторной мощностью почти 575 млн. кВ-А и более полумиллиона трансформаторных пунктов 6. 35/0,4 кВ общей мощностью 102 млн. кВ-А.
Электроэнергетика России является важнейшей жизнеобеспечивающей отраслью страны. В ее состав входят более 700 электростанций общей мощностью 215,6 млн. кВт; в отрасли работают более 1 млн. человек.
В данном дипломном проекте рассматривается электрооборудование и электрохозяйство кузнечно-штамповочного производства.
В результате дипломного проектирования было спроектировано электроснабжение кузнечно-штамповочного цеха.
В цехе электроснабжение выполнено по схеме блок «трансформатор- магистраль». Блок «трансформатор - магистраль» - смешанная схема электроснабжения, в ней присутствуют элементы радиальной и магистральной схемы. Крупные и ответственные потребители питаются по радиальной схеме, а средние и мелкие потребители - по магистральной. В качестве магистрального шинопровода был выбран ШМА-59Н с допустимой нагрузкой 4000А. Для питания прессов и молотов был выбран распределительный шинопровод ШРА-1 с допустимой нагрузкой 600А. Для питания печей, закалочного агрегата и селитровой ванны был выбран распределительный шинопровод ШРА-2, который разбит на три шинопровода с допустимой нагрузкой 600А каждый. Самый мощный электроприемник питается кабелем от магистрального шинопровода. Для питания остальных электроприемников были выбраны распределительные пункты в количестве трех штук.
Для прессов, молотов, станков, и пил были выбраны асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, а для кранов и тележек асинхронные двигатели с фазным ротором. Для снижения перебоев в электроснабжении была выбрана пусковая и защитная аппаратура. Для приводов двигателей были выбраны автоматические выключатели от токов короткого замыкания и магнитные пускатели со встроенным тепловым реле от токов перегрузки. Для защиты сварочного оборудования от токов короткого замыкания были выбраны предохранители совместно с рубильниками. Был произведен расчет электрических нагрузок для нормального режима работы электроприемников. Выбрано компенсирующее устройство УК2-0,38-50 для уменьшения реактивной мощности и повышения коэффициента мощности. Выбрано число трансформаторов на подстанции. Так как цех относится к потребителям второй категории электроснабжения, то на подстанции установлено два трансформатора номинальной мощностью 1000 кВА.
Был проведен расчет токов короткого замыкания. Защита распределительных пунктов и распределительных шинопроводов от токов короткого замыкания и перегрузок выполнена автоматическими выключателями с комбинированными расцепителями. Для защиты рабочих был произведен расчет заземляющих устройств.
В ходе дипомного проекта построена однолинейная схема электроснабжения и план кузнечно-штамповочного цеха с распределительными сетями. В схеме был указан весь перечень электрооборудования, находящийся в предложенном цехе. Электроснабжение кузнечно-штамповочного цеха было спроектировано с учетом всех условий, необходимых для надежной и безопасной работы персонала.
Выбор схемы электроснабжения обусловлен и тем что при прекращении подачи электроэнергии потребителям первой и второй категории электроснабжения, имеющихся в схеме, потери из-за простоя будут стоить дороже, чем по сравнению с затратами на сооружение радиальной схемы.
На высокой стороне подстанции принимаем напряжение 10 кВ, так как по потерям мощности в линии и трансформаторах оно более экономичнее чем 6 кВ.
На низкой стороне подстанции принимаем напряжение 0,4 кВ, так как электроприёмники питающиеся от подстанции рассчитаны именно на это напряжение.
На основании проведённого расчёта электрических нагрузок были выбраны два силовых трансформатора ТМЗ-1000/10/0,4 кВА и компенсирующие устройства.
По результатам расчёта токов короткого замыкания по каталогам выбрано высоковольтное оборудование подстанции: ячейки КРУК-ХХУ1 высоковольтный выключатель (ВМПЭ-10-630 20УЗ), трансформаторы напряжения(НТМИ-10-66УЗ) и тока(ТПЛ-10-150/5 У3), приборы учёта и контроля.
Питающая линия выполнена кабелем марки ААБ (3х185+1х95), рас-пределительная - шинами АТ-30х4 мм2.
Также выбрано оборудование на стороне низкого напряжения, которое представляет собой панели (вводная, секционная, линейная) укомплектованные коммутационными и защитными аппаратами, трансформаторами тока и измерительными приборами.
В схеме предусмотрена защита от многофазных замыканий в линии и защита от замыканий на землю, а также установлен секционный выключатель АВР для своевременного включения резервного питания при возникновении ненормальных режимов работы питающих линий.
В разделе безопасности жизнедеятельности освещены вопросы охраны труда на подстанции и меры безопасности при проведении работ в электроустановках. Произведен расчет заземления.
В экономической части дипломной работы были произведены расчёты эксплуатационных расходов: потери в линиях и трансформаторах, на амортизацию, на содержание обслуживающего персонала (заработная плата), проведение текущих ремонтов и себестоимости 1 кВт/ч электроэнергии.
В качестве путей снижения себестоимости электроэнергии можно предложить использование современного оборудования, которое будет менее энергоёмким по сравнению со старым, а так же более рациональное использование уже имеющегося оборудования в рабочее время во избежание потерь электроэнергии.
На снижение себестоимости повлияет повышение квалификации работников, что повлечёт за собой более качественную эксплуатацию оборудования и снижение затрат на ремонт.
В цехе электроснабжение выполнено по схеме блок «трансформатор- магистраль». Блок «трансформатор - магистраль» - смешанная схема электроснабжения, в ней присутствуют элементы радиальной и магистральной схемы. Крупные и ответственные потребители питаются по радиальной схеме, а средние и мелкие потребители - по магистральной. В качестве магистрального шинопровода был выбран ШМА-59Н с допустимой нагрузкой 4000А. Для питания прессов и молотов был выбран распределительный шинопровод ШРА-1 с допустимой нагрузкой 600А. Для питания печей, закалочного агрегата и селитровой ванны был выбран распределительный шинопровод ШРА-2, который разбит на три шинопровода с допустимой нагрузкой 600А каждый. Самый мощный электроприемник питается кабелем от магистрального шинопровода. Для питания остальных электроприемников были выбраны распределительные пункты в количестве трех штук.
Для прессов, молотов, станков, и пил были выбраны асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, а для кранов и тележек асинхронные двигатели с фазным ротором. Для снижения перебоев в электроснабжении была выбрана пусковая и защитная аппаратура. Для приводов двигателей были выбраны автоматические выключатели от токов короткого замыкания и магнитные пускатели со встроенным тепловым реле от токов перегрузки. Для защиты сварочного оборудования от токов короткого замыкания были выбраны предохранители совместно с рубильниками. Был произведен расчет электрических нагрузок для нормального режима работы электроприемников. Выбрано компенсирующее устройство УК2-0,38-50 для уменьшения реактивной мощности и повышения коэффициента мощности. Выбрано число трансформаторов на подстанции. Так как цех относится к потребителям второй категории электроснабжения, то на подстанции установлено два трансформатора номинальной мощностью 1000 кВА.
Был проведен расчет токов короткого замыкания. Защита распределительных пунктов и распределительных шинопроводов от токов короткого замыкания и перегрузок выполнена автоматическими выключателями с комбинированными расцепителями. Для защиты рабочих был произведен расчет заземляющих устройств.
В ходе дипомного проекта построена однолинейная схема электроснабжения и план кузнечно-штамповочного цеха с распределительными сетями. В схеме был указан весь перечень электрооборудования, находящийся в предложенном цехе. Электроснабжение кузнечно-штамповочного цеха было спроектировано с учетом всех условий, необходимых для надежной и безопасной работы персонала.
Выбор схемы электроснабжения обусловлен и тем что при прекращении подачи электроэнергии потребителям первой и второй категории электроснабжения, имеющихся в схеме, потери из-за простоя будут стоить дороже, чем по сравнению с затратами на сооружение радиальной схемы.
На высокой стороне подстанции принимаем напряжение 10 кВ, так как по потерям мощности в линии и трансформаторах оно более экономичнее чем 6 кВ.
На низкой стороне подстанции принимаем напряжение 0,4 кВ, так как электроприёмники питающиеся от подстанции рассчитаны именно на это напряжение.
На основании проведённого расчёта электрических нагрузок были выбраны два силовых трансформатора ТМЗ-1000/10/0,4 кВА и компенсирующие устройства.
По результатам расчёта токов короткого замыкания по каталогам выбрано высоковольтное оборудование подстанции: ячейки КРУК-ХХУ1 высоковольтный выключатель (ВМПЭ-10-630 20УЗ), трансформаторы напряжения(НТМИ-10-66УЗ) и тока(ТПЛ-10-150/5 У3), приборы учёта и контроля.
Питающая линия выполнена кабелем марки ААБ (3х185+1х95), рас-пределительная - шинами АТ-30х4 мм2.
Также выбрано оборудование на стороне низкого напряжения, которое представляет собой панели (вводная, секционная, линейная) укомплектованные коммутационными и защитными аппаратами, трансформаторами тока и измерительными приборами.
В схеме предусмотрена защита от многофазных замыканий в линии и защита от замыканий на землю, а также установлен секционный выключатель АВР для своевременного включения резервного питания при возникновении ненормальных режимов работы питающих линий.
В разделе безопасности жизнедеятельности освещены вопросы охраны труда на подстанции и меры безопасности при проведении работ в электроустановках. Произведен расчет заземления.
В экономической части дипломной работы были произведены расчёты эксплуатационных расходов: потери в линиях и трансформаторах, на амортизацию, на содержание обслуживающего персонала (заработная плата), проведение текущих ремонтов и себестоимости 1 кВт/ч электроэнергии.
В качестве путей снижения себестоимости электроэнергии можно предложить использование современного оборудования, которое будет менее энергоёмким по сравнению со старым, а так же более рациональное использование уже имеющегося оборудования в рабочее время во избежание потерь электроэнергии.
На снижение себестоимости повлияет повышение квалификации работников, что повлечёт за собой более качественную эксплуатацию оборудования и снижение затрат на ремонт.