Курсовая с практикой на тему Электроснабжение сварочного участка цеха

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………………… 5

1 Обшая часть……………………………………………………………………………… 7

1.1 Исходные данные…………………………………………………………………… 7

1.2 План расположения основного оборудования………………………….. 8

1.3 Паспортные данные электрооборудования………………………………. 8

2 Расчетная часть……………………………………………………………………….. 10

2.1 Определение расчетной нагрузки цеха…………………………………… 10

2.2 Выбор силовых сетей и коммутационных аппаратов
потребителей цеха…………………………………………………………………………………………………. 17

2.3 Выбор напряжения, рода тока и типа питающей сети………………. 23

2.4 Выбор типа цеховых подстанций, числа и мощности
трансформаторов…………………………………………………………………………………………………. 23

2.5 Выбор кабелей в схеме электропитания в схеме от
ГПП до ТП… 26

2.6 Расчет и выбор компенсирующего устройства………………………… 27

2.7 Расчет токов короткого замыкания на шинах ТП цеха…………….. 30

2.8 Выбор оборудования в камеру распределительного
устройства 10 кВ…………………………………………………………………………………………………. 59

2.9 Расчет и выбор элементов релейной защиты цехового
трансформатора…………………………………………………………………………………………………. 62

3 Экономическая часть……………………………………………………………….. 67

3.1 Выбор трансформаторов КТП на основе
технико-экономического сравнения вариантов………………………………………………………………….. 67 4 Охрана труда………………………………………………………………………….. 77

4.1 Расчет заземляющего устройства электроустановок………………… 77

4.2 Расчет молниезащиты……………………………………………………………. 84

4.3 Техника безопасности при работах в
электроустановках до и свыше 1000 В………………………………………………………………………………………………. 89

5 Энергосбережение……………………………………………………………………. 91

Заключение……………………………………………………………………………….. 93

Список используемых источников……………………………………………….. 95

Введение:

Не одно промышленное
предприятие в мире в настоящее время не обходится без потребления электрической
энергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий при этом могут быть
самыми разнообразным, от простейших без трансформации напряжения, до сложнейших
многоуровневых с суммарной длиной кабельных линий до нескольких сотен
километров. Производят электроэнергию электростанции. На них различные виды
энергии с помощью генераторов, преобразуют в электрическую энергию.
Электростанции делятся на такие виды, как:

ТЭС (тепловая электростанция) – станция, вырабатывающая
электричество за счет преобразования химической энергии топлива в процессе
сжигания в тепловую, а затем в механическую энергию вращения вала генератора. В
качестве топлива широко используются различные горючие ископаемые топлива:
уголь, природный газ, реже – мазут, ранее – торф и горючие сланцы;

ТЭЦ (теплоэлектроцентраль) – это разновидность ТЭС,
которая не только производит электроэнергию, но и является источником тепловой
энергии в централизованных системах теплоснабжения в виде пара и горячей воды;

ГЭС (гидроэлектростанция) – электростанция, использующая
в качестве источника энергии водные массы в русловых водотоках и приливных
движениях;

АЭС (атомная электростанция) – ядерная установка,
использующая для производства электрической энергии ядерный реактор, которая
содержит комплекс необходимых сооружений и оборудования;

ВЭС (ветряная электростанция) – несколько ветряных
электроустановок, собранных в одном или нескольких местах и объединённых в
единую сеть;

солнечная электростанция – инженерное сооружение,
преобразующее солнечную энергию в электрическую.

Поэтому очень остро для
систем электроснабжения промышленных предприятий стоят вопросы оптимизации
потерь мощности и электроэнергии, надежности электроснабжения и качества
электрической энергии.

Данные вопросы целесообразно
решать на стадии проектирования систем электроснабжения. Повышение уровня
электрификации производства и эффективности использования энергии основано на
дальнейшем развитии энергетической базы, непрерывном увеличении электрической
энергии.

В настоящее время при наличии
мощных электрических станций, объединённых в электрические системы, имеющих
высокую надёжность электроснабжения, на многих промышленных предприятиях
продолжается сооружение электростанций. Необходимость их сооружения
обуславливается большой удалённостью от энергетических систем, потребностью в
тепловой энергии для производственных нужд и отопления, необходимостью
резервного питания ответственных потребителей.

В данный момент разработаны
методы расчётов и проектирования цеховых сетей, выбора мощности цеховых
трансформаторов, методика определения цеховых нагрузок и т. д. В связи с этим
большое значение приобретают вопросы подготовки высококвалифицированных кадров,
способных успешно решать вопросы проектирования электроснабжения и практических
задач.

В данном курсовом проекте будет рассмотрено
электроснабжение (ЭСН) электрооборудования 
сварочного участка цеха и действий, связанных с ЭСН СУ. В ряд этих действий
входят: расчеты токов короткого замыкания, благодаря которым будет выбрана
защита электрооборудования; выбор числа и мощности трансформаторов, в
зависимости от категории электроснабжения; выбор кабельной продукции,
предназначенной для бесперебойного электроснабжения электрооборудования.

Заключение:

В данном курсовом проекте были рассмотрены вопросы,
связанные с электроснабжение (ЭСН) электрооборудования (ЭО) сварочного участка
цеха, т.е. расчеты токов короткого замыкания, благодаря которым выбралась
защита электрооборудования; выбор числа и мощности трансформаторов, в
зависимости от категории электроснабжения; выбор кабельной продукции,
предназначенной для бесперебойного ЭСН ЭО.

В качестве коммутационной аппаратуры, предназначенной для
защиты электроприемников были выбраны автоматические выключатели (АВ) типа ВА,
которые располагаются в распределительных пунктах (РП) и щите освещения (ЩО),
помимо защиты электроприемников от коротких замыканий и перенапряжений сети АВ
обеспечивают нормальную работу кабельной продукции, в качестве которой были
выбраны кабели:

— от главного распределительного щита до распределительных
пунктов и щита освещения. В качестве силового кабеля в соответствии с правилами
устройств электроустановок (ПУЭ) был выбран ВВГ кабель;

— от всех РП до электроустановок и от ЩО до осветительных
установок. В качестве питающей проводки в соответствии с ПУЭ был взят ВВГ
кабель (с поливинилхлоридной изоляцией, медными жилами в резиновой оболочке,
без защитных покровов);

— от главной понизительной подстанции до цеховой
трансформаторной подстанции. В качестве питающего силового кабеля в
соответствии с правилами устройств электроустановок (ПУЭ) был выбран кабель СБ
(с изоляцией жил из пропитанной бумаги, броней из двух стальных лент).

В соответствии со 2 категорией ЭСН были выбраны 2 силовых
трехфазных двухобмоточных трансформатора типа ТМ-1000/10/0,4, который
расположен в цеховой трансформаторной подстанции. Для защиты данного
трансформатора при помощи расчетов был выбран вакуумный выключатель, реле
максимальной токовой защиты, трансформаторы тока и  реле ТО. Также для компенсации реактивной
мощности на низкой стороне напряжения были выбраны 2 компенсирующие устройства
типа АУКРМ 0,4-125-25-УХЛ4.

Был произведен расчет и выбор защитного заземления и
молниезащиты, которые предназначены для защиты электрооборудования и людей от
повреждений электрическим током.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что был взят
наиболее рациональный способ защиты электроприемников от перегрузок сети и
коротких замыканий, выбран оптимальный способ электроснабжения и произведен
выбор трансформатора и его защитной аппаратуры, а также произведен выбор
контура заземления и молниезащиты для защиты электроаппаратуры и людей от
электрического тока.

Фрагмент текста работы:

1 Общая
часть

1.1 Исходные данные

Сварочный участок (СУ) предназначен для подготовительных
работ с изделиями. Он является частью крупного механического цеха завода
тяжелого машиностроения.

На сварочном участке предусмотрены работы различного
назначения: ручная электродуговая сварка и наплавка, полуавтоматическая и
автоматическая импульсная наплавка под слоем флюса и т.п.

Он оборудован электроустановками (ЭУ): термическими
сварочными, вентиляционными, а также металлообрабатывающими станками.

Транспортные операции осуществляются с помощью кран-балки,
электротали, наземных электротележек, ленточных конвейеров.

Участок имеет механическое, термическое отделение, сварочные
посты, отделение импульсной наплавки, где размещено основное оборудование.

Электроснабжение (ЭСН) обеспечивается от цеховой
трансформаторной подстанции (ТП) 10/0,4 кВ, расположенной на расстоянии 50 м от
здания участка. В перспективе от этой же ТП предусматривается ЭСН станочного
участка с дополнительной нагрузкой (Р=800 кВт; cos=0,85; Кп=0,6).

Электроприемники, обеспечивающие жизнедеятельность
(вентиляция и кондиционирование) относятся к 2 категории надежности ЭСН, а
остальные – к 3. Количество рабочих смен – 2.

Грунт в районе цеха – песок при температуре +12 С. Каркас
здания сооружен из блоков-секций длиной 8, 6 и 4 м каждый.

Размеры цеха A×B×H= 48×30×8 м. Все помещения, кроме
механического отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.

Перечень ЭО цеха сварочного участка дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного
электроприемника.

1.2 План расположения основного оборудования

План расположения основного электрооборудования сварочного
участка показан на рисунке 1. Рисунок
1 – План расположения ЭО сварочного участка 1.3 Паспортные данные электрооборудования

Перечень электрооборудования (ЭО) сварочного участка цеха и
его паспортные данные представлены в таблице 1.