Дипломная работа: Проектирование системы электроснабжения механического цеха
Дипломная работа: Проектирование системы электроснабжения механического цеха
Введение
Электрификация
обеспечивает выполнение задачи широкой комплексной механизации и автоматизации
производственных процессов, что позволяет усилить темпы роста
производительности общественного труда, улучшить качество продукции и облегчить
условия труда. На базе использования электроэнергии ведется техническое
перевооружение промышленности, внедрение новых технологических процессов и осуществление
коренных преобразований в организации производства и управлении им. Поэтому в
современной технологии и оборудовании промышленных предприятий велика роль
электрооборудования, т.е. совокупности электрических машин, аппаратов, приборов
и устройств, посредством которых производится преобразование электрической
энергии в другие виды энергии и обеспечивается автоматизация технологических
процессов.
Электромашиностроение
– одна из ведущих отраслей машиностроительной промышленности. Процесс
изготовления электрической машины складывается из операций, в которых
используется разнообразное технологическое оборудование. При этом основная
часть современных электрических машин изготовляется методами поточно-массового
производства. Специфика электромашиностроения заключается главным образом в
наличии таких процессов, как изготовление и укладка обмоток электрических
машин, для чего применяется нестандартизированное оборудование, изготовляемое
обычно самими электромашиностроительными заводами.
Электромашиностроение
характерно многообразием процессов, использующих электроэнергию: литейное
производство, сварка, обработка металлов и материалов давлением и резанием,
термообработка и т.д. Предприятия электромашиностроения широко оснащены
электрифицированными подъемно-транспортными механизмами, насосными,
компрессорными и вентиляторными установками.
Современная
энергетика характеризуется нарастающей централизацией производства и
распределения электроэнергии. Для обеспечении подачи электроэнергии от энергосистем
к промышленным объектам, установкам, устройствам и механизмам служат системы
электроснабжения состоящие из сетей напряжением до 1000 В и выше и трансформаторных,
преобразовательных и распределительных подстанций. Для передачи электроэнергии
на большие расстояния используются сверхдальние линии электропередач (ЛЭП) с
высоким напряжением: 1150 кВ переменного тока и 1500 кВ постоянного тока.
В современных
многопролетных цехах автомобильной промышленности широко используют комплектные
трансформаторные подстанции (КТП), комплектные распределительные установки
(КРУ), силовые и осветительные шинопроводы, аппараты коммутации, защиты,
автоматики, контроля, учета и так далее. Это создает гибкую и надежную систему
электроснабжения, в результате чего значительно уменьшаются расходы на электрообеспечение
цеха.
Автоматизация
затрагивает не только отдельные агрегаты и вспомогательные механизмы, но во все
большей степени целые комплексы их, образующие полностью автоматизированные
поточные линии и цехи.
Первостепенное
значение для автоматизации производства имеют многодвигательный электропривод и
средства электрического управления. Развитие электропривода идет по пути
упрощения механических передач и приближения электродвигателей к рабочим
органам машин и механизмов, а так же возрастающего применения электрического
регулирования скорости приводов.
Целью
настоящего дипломного проекта является проектирование электроснабжения
механического цеха №5. Основной задачей настоящего проекта является
проектирование надежного бесперебойного электроснабжения приемников цеха с
минимальными капитальными затратами и эксплуатационными издержками и обеспечение
высокой безопасности.
1. Расчетно-технологическая
часть
1.1 Общая характеристика
технологического процесса проектируемого цеха
Механический цех относится
к основному производству машиностроительного предприятия. В нем выполняются
операции по обработке деталей после отливки и доведение их до завершенного
состояния с последующей отправкой в цех сборки. Преобладает оборудование по
обработке металлов резанием. Присутствуют станки массового производства с ЧПУ,
а также поточные конвейерные и автоматические линии.
Цех состоит
из четырех пролетов, шириной по 12 м. Согласно требуемой технологии
обработки изделий цех оснащен современным технологическим оборудованием – это
металлорежущие станки, электропечи, точечные и шовные сварочные машины. Имеется
общепромышленное оборудование – это подъемно-транспортные механизмы, насосы,
вентиляторы
1.2 Характеристика
потребителей электрической энергии. Выбор напряжения и схемы электроснабжения
приемников цеха
Основными
потребителями электрической энергии механического цеха являются металлорежущие
станки, точечные и шовные сварочные машины, насосы, вентиляторы, электропечи и
краны. Цех оснащен станками различного назначения: токарные, сверлильные,
шлифовальные, фрезерные, плоско и круглошлифовальные, заточные,
координатно-расточные, МРС с ЧПУ и другие.
Согласно
Правилам Устройства Электроустановок электроприемники по бесперебойности
электроснабжения относятся ко II и III категории. Электроприемники работают в
повторно-кратковременном (ПКР) и длительном режимах.
Важной
технической задачей, которую нужно решать при проектировании электроснабжения,
является выбор напряжения силовой и осветительной сети. От правильности выбора
будут зависеть потери напряжения, электроэнергии и многие другие факторы. Выбор
напряжения основывается на сравнении технико-экономических показателей
различных вариантов. При выборе напряжения для питания силовых и осветительных
потребителей следует отдавать предпочтение варианту с более высоким
напряжением, так как чем больше величина U, тем меньше ток в проводах, тем
меньше сечение, меньше потери мощности и энергии.
Согласно
Правилам Устройства Электроустановок и Правилам Технической Эксплуатации в
Российской Федерации для электроустановок с U ≤ 1000 В приняты
следующие стандартные напряжения переменного тока: 110 В, 220 В, 380 В, 660 В. Наибольшее
распространение на предприятиях машиностроительной промышленности получила
система трехфазного тока напряжением 380/220 В частотой 50 Гц с глухозаземленной
нейтралью. Широко используется так же система напряжения 660/380 В.
Для
проектируемого цеха применяем систему трёхфазного переменного тока с
напряжением 380/220 В с глухозаземлённой нейтралью, что позволяет питать от
одних и тех же трансформаторов силовые и осветительные нагрузки. Силовые потребители
питаются напряжением 380 В, а освещение напряжением 220 В. Согласно
требований Техники Безопасности питание цепей управления и местного освещения
осуществляется пониженным напряжением: Цепи управления питаются напряжением 110
В, освещение 12 В или 24.
При питании
силовой и осветительной сети от однотрансформаторной ТП возникает мигание света
осветительных приборов, так как происходит запуск мощных двигателей и возникают
большие пусковые токи. Поэтому питание осуществляют от двухтрансформаторной
КТП. Силовые приемники с большими и частыми пиковыми нагрузками нужно
подключить к одному из трансформаторов КТП, а более «спокойную» нагрузку к
другому трансформатору. В этом случае рабочее освещение необходимо запитывать
от трансформатора со «спокойной» нагрузкой, а аварийное освещение от
трансформатора с «неспокойной» нагрузкой, с тем чтобы обеспечить надлежащее
качество рабочего освещения.
Выбор схемы
электроснабжения приемников цеха зависит от многих факторов:
·
мощности
отдельных потребителей;
·
расположения
потребителей;
·
площади
цеха;
·
технологического
процесса цеха, определяющего категорию электроприемников по бесперебойности
электроснабжения.
Система
электроснабжения должна удовлетворять следующим требованиям:
·
удобство
и надежность обслуживания;
·
надлежащее
качество электроэнергии;
·
бесперебойность
и надежность электроснабжения как в нормальном, так и в аварийном режиме;
·
экономичность
системы, то есть наименьшие капитальные затраты и эксплуатационные издержки;
·
гибкость
системы, то есть возможность расширения производства без существенных
дополнительных затрат.
Для передачи
и распределения электроэнергии к цеховым потребителям применяем наиболее
совершенную схему блока «трансформатор – магистраль», что удешевляет и упрощает
сооружение цеховой подстанции. Такие схемы очень распространены и обеспечивают
гибкость системы и ее надежность, а также экономичность в расходе материалов.
Электроснабжение
выполняется магистральными шинопроводами, запитываемыми непосредственно от РУ –
0,4 цеховой КТП, к которым присоединяются распределительные шинопроводы, а от
них радиальными линиями осуществляется питание всех электроприемников.
Ответвления от ШМА к ШРА и от ШРА к отдельным приемникам выполняются проводами
в тонкостенных трубах
1.3 Расчет
осветительной и силовой нагрузки
1.3.1 Расчет мощности на
электроосвещение цеха
Достаточная освещённость рабочей поверхности –
это необходимое условие для обеспечения нормальной работы человека и высокой
производительностью труда.
Для
проектируемого цеха принимаем систему комбинированного освещения, состоящего из
общего равномерного и местного освещения.
Расчёт
мощности ведём методом «удельных мощностей». Суть этого метода в том, что
установленная мощность светильников зависит от нормируемой освещённости цеха,
высоты подвеса светильника, площади освещаемой поверхности, коэффициентов отражения
потолка, рабочей поверхности и стен.
Освещение в
цехе производим лампами ДРЛ. Согласно заданию среда в цехе нормальная,
принимаем тип светильника УПДДРЛ. [1]
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 |