Создание энергосистем и объединение их между собой на огромных территориях стало основным направлением развития электроэнергетики мира в 20 веке



страница1/3
Дата18.03.2018
Размер0.52 Mb.
Название файлаKrsach_Grigorva_S_V.docx
  1   2   3

Введение

Создание энергосистем и объединение их между собой на огромных территориях стало основным направлением развития электроэнергетики мира в 20 веке. Это обусловлено отличительной особенностью отрасли, в которой производство и потребление продукции происходят практически одновременно. Невозможно накопление больших количеств электроэнергии, а устойчивая работа электростанции и сетей обеспечивается в очень узком диапазоне основных параметров режима. В этих условиях надежное электроснабжение от отдельных электростанций требует резервирование каждой станции, как по мощности, так и по распределительной сети.

Известно, что объединенная работа энергосистем позволяет уменьшить необходимую установленную мощность в основном за счет разновременности наступления максимумов электрической нагрузки объединения, включая и поясной сдвиг во времени, сокращения необходимых резервов мощности вследствие малой вероятности одновременной крупной аварии во всех объединяемых системах.

Кроме того, удешевляется строительство электростанций за счет укрупнения их агрегатов и увеличения дешевой мощности на ГЭС, используемой только в переменной части суточного графика электрической нагрузки. В объединении может быть обеспечено рациональное использование энергомощностей и энергоресурсов за счет оптимизации режимов загрузки различных типов электростанций.

Но главным преимуществом энергообъединения является возможность широкого маневрирования мощностью и электроэнергией на огромных территориях в зависимости от реально складывающихся условий. Дополнительное электросетевое строительство, связанное с созданием энергообъединений, не требует больших затрат, так как при их формировании используются в основном линии электропередачи, необходимые для выдачи мощности электростанций, а затраты на них с лихвой окупаются удешевлением строительства крупной электростанции по сравнению с несколькими станциями меньшей мощности. И, следовательно, только объединенная работа энергосистем позволяет обеспечить более экономичное, надежное и качественное электроснабжение потребителей.

Однако параллельная работа энергосистем на одной частоте требует создания соответствующих систем управления их функционированием, включая и противоаварийное управление, а также координации развития энергосистем.

Это обусловлено тем, что системные аварии в большом объединении охватывают огромные территории и при современной «глубине» электрификации жизни общества приводят к тяжелейшим последствиям и огромным ущербам.

Поскольку электроэнергия «не складируется», при возникновении дефицита она не может быть свободно куплена на мировом рынке и доставлена в любое место, как и другие продукты и товары. Поэтому обеспечение надежного и экономичного электроснабжения требует заблаговременного начала строительства новых генерируемых источников и электрических сетей, так как энергетические объекты весьма дороги и трудоемки. При этом необходимо обеспечить рациональный состав этих источников по используемым энергоресурсам, их основным техническим характеристикам; их регулировочным возможностям в суточном, недельном и годовом разрезе, а также их размещение.

Для этого необходима координация развития энергосистем и энергообъединений путем прогнозирования, как на долгосрочную, так и на краткосрочную перспективу, которое должно периодически повторяться. Последнее обусловлено тем, что все исходные данные для прогнозирования весьма неопределенны даже в условиях плановой экономики страны. Очевидно, что в условиях рыночной экономики эта неопределенность многократно возрастает.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Характеристика механического цеха серийного производства ЭНС, электрических нагрузок и его технологического процесса

Механический цех серийного производства (МЦСП) предназначен для серийного выпуска продукции для завода тяжелого машиностроения.

Он является вспомогательным звеном в цепи промышленного производства завода. Цех имеет станочное отделение, производственные, вспомогательные, бытовые и служебные помещения. ЭСН осуществляется от главной понижающей подстанции (ГПП) напряжением 6 и 10 кВ, расположенной на территории завода на расстоянии 1,2 км от цеха. От энергосистемы до ГПП – 12 км.

Количество рабочих смен – 2. Потребители цеха относятся к 1,2 и 3 категории надежности (ЭСН).

Грунт в районе цеха – глина с температурой +10 оС. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 4 м каждая.

Размеры участка А х В х Н = 48 х 32 х 8 м.

Все вспомогательные помещения двухэтажные высотой 3,5 м.

Перечень ЭО цеха дан в таблице 1.1


Таблица 1.1 Перечень ЭО механического цеха серийного производства




№ на плане

Наименование ЭО



Примечание

1…3

Карусельный фрезерный станок

10




4,5

Станок заточный

3,2

1 – фазный

6,7

Станок наждачный

1,6

1 – фазный

8

Вентилятор приточный

32




9

Вентилятор вытяжной

30




10

Продольно-строгальный станок

52,5




11,12

Плоско шлифовальный станок

24




13…15

Продольно-фрезерный станок

18,5




16…18

Резьбонарезной станок

5




19,20

Токарно-револьверный станок

22




21…28

Полуавтомат фрезерный

10,5




29,30

Зубофрезерный станок

19




31…34

Полуавтомат зубофрезерный

8,5




35

Кран мостовой

32кВ∙А

ПВ = 60%

cosφ = 0,92



1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности
Согласно правилам устройств электроустановок (ПУЭ) производственные помещения по условиям окружающей среды делятся на группы: сухие (нормальные), влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, с химически активной и органической средами.

К нормальным помещениям относятся производственные помещения. окружающая среда которых не оказывает вредного воздействия на электрические сети и оборудование. Это бытовые помещения сборочных цехов, административные помещения, инструментальные, кладовые и прочие.

А' жарким - относятся помещения с сушилками, обжигательными печами, котельные.

В помещениях с химически активной средой содержатся агрессивные пары. газы, жидкости, образующие отложения или плесень, разрушающие изоляцию или токоведущие части оборудования.

Производственные помещения и установки по условиям электробезопасности делятся на группы.

Взрывоопасные помещения, к ним относятся помещения, наличие электропроводки пли электрооборудования, в среде которых представляет опасность для взрыва. В зависимости от опасности взрыва в соответствии с правилами устройства электроустановок взрывоопасные помещения и установки делятся на категории В-1 и В-П. Категория В-1 включает в себя взрывоопасные помещения с горючими газами и парами, а категория В-П - с горючими волокнами или пылью. Классификация взрывоопасных помещений и требуемая степень защиты электроустановок дана в прим. 1. Камеры вытяжных вентиляторов, обслуживающие взрывоопасные помещения и изолированные от них. относятся к взрывоопасным помещения на один класс ниже. Камеры приточных вентиляторов относятся к не взрывоопасным помещениям. Электрические сети во взрывоопасных зонах всех классов выполняют полихлоридными проводами с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией или с бумажной, резиновой и поливинилхлоридной изоляцией в свинцовой и противахлоридной оболочке. В зонах классов В-1 применяют провода с медными жилами. Шинопроводы во взрывоопасных зонах применять запрещается. Токопроводы к электрическим кранам, тельферам и другим передвижным механизмам, расположенным во взрывоопасных зонах. выполняют полетиленосным гибким кабелем с медными жилами с резиновой изоляцией, в резиновой маслобензиностойкон оболочке, не распространяющей горение. Питающие линии и присоединенные к ним электроприемники защищают от перегрузок и коротких замыканий.

Пожароопасными - называются помещения, в которых применяются
или хранятся горючие вещества. Они делятся на четыре класса: П-1. П-11. П- Па. П-П1. Зона класса П-1 - зона, расположенная в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости, с температурой вспышки выше 61 С. Зона класса П-П – зона, расположенная в помещениях, в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним пределом воспламеняемости более 65 г/м3 горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 С. Зона класса П

Па-зона, расположенная в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества. Зона класса П-Ш зона, расположенная вне помещений, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 "С или твердые горючие вещества.

Установка распределительных устройств напряжением до 1 кВ и выше в пожароопасных зонах любого класса не рекомендуется [7]. Допускается на участках, огражденных сетками открытая установка комплектных трансформаторных подстанций (КТО) с трансформаторами сухими или с негорючим заполнением, а также комплектных конденсаторных установок (ККУ) с негорючим заполнением конденсаторов. Кабели и провода в пожароопасных зонах любого класса должны иметь покров и оболочку из материалов, не распространяющих горение. Прокладка незащищенных изолированных проводов с алюминиевыми жилами в пожароопасных зонах любого класса должна производиться в трубах и коробах. Шинопровод допускается применять в пожароопасных зонах классов П-1. П-П. П-Па напряжением не выше 1 кВ, В пожароопасных зонах П-1. П-П все шины должны быть изолированными. В Шинопроводах со степенью зашиты 1Р54 и выше шины допускается не изолировать. В соответствии с противопожарными нормами строительного проектирования промышленных предприятий категории помещений Г. Д относятся к не опасным по взрыву и пожару. К категории Г относятся: литейные и плавильные цехи металлов, сварочные цехи, кузницы, пехи термической обработки металлов, котельные.

К категории Д относятся: цехи инструментальные, холодной штамповки и холодного проката металлов, насосные станции для перекачки негорючих жидкостей, цехи текстильной и бумажной промышленности с мокрыми процессами производства, цехи переработки мясных, рыбных и молочных продуктов. По степени опасности поражения человека электрическим током помещения делятся на три класса: без повышенной опасности (БПО) -это те. в которых отсутствует условия, создающие повышенную или особо повышенную опасность.

С повышенной опасностью (ПО), которые характеризуются наличием в них одного из условий, создающих повышенную опасность: сырости или токопроводящей пыли; токопроводящих полов: высокой температуры; возможности одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям, технологическим аппаратам, имеющим соединение с землей с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой; особо опасные (ОО). которые характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: сырости или токопроводящей пыли; токопроводящих полов: высокой температуры; возможности одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям, технологическим аппаратам, имеющим соединение с землей с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой; особо опасные (ОО). которые характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность: особой сырости: химически активной или органической среды: одновременно двух и более условий повышенной опасности.

В химической промышленности к помещениям особо опасным относятся цехи по производству полиэтилена, соляной, серной и азотной кислот: к помещениям с повышенной опасностью - аппаратные цехи.

В стекольно – керамической промышленности помещениями с повышенной опасностью являются те, в которых размешены печи плавки стекла и обжига; особо опасными - фацетные цехи.

В целлюлозном – бумажной промышленности цехи варки целлюлозы, рольные цеха являются особо опасными.

В пищевой промышленности печные цехи хлебозаводов, производственные помещения зерновых элеваторов, печные и обжарочные цехи кондитерских фабрик, аппаратные цехи спиртозаводов относятся к помещениям с повышенной опасностью, а бродильные и моечные цехи пивоваренных, винодельческих производств - к особо опасным помещениям.

Таблица 1.2 - Классификация помещений по взрыво- пожаро- и электробезопасности




Наименование помещений

Категории

взрывоопасности

пожароопасности

электробезопасности

1

2

3

4

Ремотно-механическое отделение

В-II-A

П-II-А

ПО

Закалочная

В-II-A

П-II-А

ПО

Санузел

-

-

БПО

Гардероб

-

-

БПО

Склад заготовок

В-II-A

П-II-А

ПО

Буфет

-

П-II

ПО

ТП

В-II

П-II-А

ПО

Щитовая

-

П-II

ПО

Инструментальная

-

-

БПО

Склад готовой продукции

В-II-A

П-II-А

ПО

Комната отдыха

-

-

БПО

Начальник цеха

-

-

БПО

Лаборатория ОТК

В-II-A

П-III

ПО

Станочное отделение

В-II-A

П-II-А

ПО

Вывод: Исходя из данных помещений цеха,можно сделать вывод,что по категории электробезопасности в основном помещения с повышенной опасностью и условия окружающей среды в них нормальные,это можно видеть по таблице 1.2.

2 РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ.
2.1 Категория надежности ЭСН, и выбор схемы ЭСН.
Все электроприемники по надежности электроснабжения разделяются на три категории:

Электроприемники І категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Из состава электроприемников І категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники ІІ категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Допускается питание электроприемников ІІ категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников ІІ категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более одних суток допускается питание электроприемников ІІ категории от одного трансформатора.

Для электроприемников ІІ категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Согласно ПУЭ, электроприемники ІІ категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых, взаимно резервирующих источников питания.

Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения І и ІІ категорий.

Для электроприемников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения не превышают 1 суток. Электроприемники учебных мастерских в отношении обеспечения надежности электроснабжения по заданию относятся к электроприемникам ІІ и III категорий.

Механический цех серийного производства по категории надежности ЭСН относится к потребителям 2 категории. В целях экономии и в связи с тем, что при ремонте не произойдет массовый недоотпуск продукции, выбираем трансформаторную подстанцию с одним трансформатором и магистральную схему электроснабжения согласно:

Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприемников одного технологического агрегата, но также большого числа сравнительно мелких приемников, не связанных единым технологическим процессом. К таким потребителям относятся металлорежущие станки в цехах механической обработки металлов и другие потребители, распределенные относительно равномерно по площади цеха.

Магистральные схемы позволяют отказаться от применения громоздкого и дорогого распределительного устройства или щита. В этом случае возможно применение схемы блока трансформатор - магистраль, где в качестве питающей линии применяются токопроводы (шинопроводы), изготовляемые промышленностью. Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, обеспечивают высокую надежность, гибкость и универсальность цеховых сетей, что позволяет технологам перемещать оборудование внутри цеха без существенных переделок электрических сетей.

Для питания большого числа электроприемников сравнительно небольшой мощности, относительно равномерно распределенных по площади цеха, применяются схемы с двумя видами магистральных линий: питающими и распределительными. Питающие, или главные, магистрали подключаются к шинам шкафов трансформаторной подстанции, специально сконструированным для магистральных схем. Распределительные магистрали, к которым непосредственно подключаются электроприемники, получают питание от главных питающих магистралей или непосредственно от шин комплектной трансформаторной подстанции (КТП), если главные магистрали не применяются.

К главным питающим магистралям подсоединяется возможно меньшее число индивидуальных электроприемников. Это повышает надежность всей системы питания.

Следует учитывать недостаток магистральных схем, заключающийся в том, что при повреждении магистрали одновременно отключаются все питающиеся от нее электроприемники. Этот недостаток ощутим при наличии в цехе отдельных крупных потребителей, не связанных единым непрерывным технологическим процессом.
Вывод: Категория механического цеха серийного производства 2 — схема электроснабжения магистральная. Схема представлена в приложении Б.

2.2 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов.


Таблица 2.1 — Технические данные электроприемников.

№ п/п

Наименование электроприемника

, кВт

N







1,2,3,4

Сварочные автоматы

64

4

0,25

0,8

0,75

5,6,7,8

Вентиляторы

5

4

0,6

0,8

0,75

9,10

Компрессоры

40

2

0,7

0,8

0,75

11,12,39,40

Алмазно-расточные станки

3,2

4

0,17

0,65

1,17

13,14,15,16

Горизонтально-расточные станки

15

4

0,17

0,65

1,17

17,18,19

Продольно-строгальные станки

20

2

0,17

0,65

1,17

18

Кран-балка

12

1

0,1

0,5

1,73

20

Мостовой кран

60

1

0,1

0,5

1,73

21,22,23,24,25,26

Расточные станки

15

6

0,17

0,65

1,17

27,28,29

Поперечено-строгальные станки

8,5

3

0,17

0,65

1,17

30,31,32,33

Радиально – сверильные станки

7

4

0,14

0,5

1,73

34,35,36

Вертикально-сверлильные станки

2,5

3

0,14

0,5

1,73

37,38

Электропечи сопротивления

45

2

0,75

0,5

0,33

41,42

Заточные станки

2,2

2

0,17

0,65

1,17

43,44,45,46,47,48,49,50

Токарно-револьверные станки

8,8

8

0,14

0,5

1,73





















2.2.1 Определяем среднюю нагрузку


(2.1)
На РП1:

-токарные специальные станки Рэп = 84 кВт;

-алмазно-расточные станки Рэп = 10,5 кВт;

-заточные станки Рэп = 6,4 кВт;

На РП2:

-сверлильные станки Рэп = 16 кВт;

-закалочные установки Рэп = 36 кВт;

-круглошлифовальные станки Рэп = 22,5 кВт;

-кран мостовой Рэп = 25 кВ∙А ПВ=60%;

-наждачные станки Рэп = 3 кВт;

На РП3:

-токарные полуавтоматы Рэп = 72 кВт;



-балансировочные станки Рэп = 6,8 кВт;

-вертикально-сверлильные станки Рэп = 18 кВт;

-магнитный дефектоскоп Рэп = 2,6 кВт;

На РП4:


-вертикально-фрезерные станки Рэп = 34,4 кВт;

-агрегатные станки Рэп = 49,5 кВт;

-шпоночно-фрезерные станки Рэп = 15 кВт.
2.2.2 Определяем среднесменную нагрузку
(2.2)

На РП1:


-токарные специальные станки Iд = 29,6 А;

-алмазно-расточные станки Iд = 8,6 А;

-заточные станки Iд =20,1 А.

На РП2:


-сверлильные станки Iд = 20,3 А;

-закалочные установки Iд = 80,3;

-круглошлифовальные станки Iд = 4,8 А;

-кран мостовой Iд = 3,2 А;

-наждачные станки Iд = 12,8 А.

На РП3:


-токарные полуавтоматы Iд = 44,5 А;

-балансировачные станки Iд = 9,1 А;

-вертикально-сверлильные станки Iд = 16,1 А;

-магнитный дефектоскоп Iд = 16,1 А.

На РП4:

-вертикально-фрезерные станки Iд = 10,3 А;



-агрегатные станки Iд = 21,2 А;

-шпоночно-фрезерные станки Iд = 53 А.


2.2.3 Определяем среднюю нагрузку

(2.3)

Всего по РП1:



Всего по РП2:




2.2.4 Определяем максимальную нагрузку
(2.4)

Всего по РП1:



Всего по РП2:



2.2.5 Определяем максимальную нагрузку


(2.5)
Всего по РП1:

Всего по РП2:

2.2.6 Определяем полную нагрузку
(2.6)

Всего по РП1:



Всего по РП2:

Всего по ШМА:

Определяем ток на РУ
Всего по РП1:


2.2.7 Потери







Определяется расчетная мощность трансформатора с учётом потерь, но без компенсации реактивной мощности.

Выбирается КТП 250-10/0,4;



с одним трансформатором ТМ 250-10/0,4;

Вывод: Выбрана цеховая КТП 250-10/0,4; = 0,785.
2.2.8 Расчет компенсирующего устройства и выбор трансформаторов.
Таблица — 2.2 Исходные данные из таблицы 2.2

Параметр

cos

tg



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©coolnew.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Теоретические основы
Общая характеристика
Лабораторная работа
Методические указания
Теоретические аспекты
Дипломная работа
Федеральное государственное
Пояснительная записка
Рабочая программа
Методические рекомендации
История развития
Практическая работа
Общие сведения
Теоретическая часть
государственное бюджетное
Основная часть
Краткая характеристика
Физическая культура
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
Современное состояние
Практическое задание
Направление подготовки
история возникновения
Самостоятельная работа
теоретические основы
Методическая разработка
Финансовое планирование
государственное образовательное
Название дисциплины
Конституционное право
Теория государства
бюджетное учреждение
образовательное бюджетное
Правовое регулирование
Общая часть
История возникновения
Гражданское право
Российская академия
Учебное пособие
Фамилия студента
прохождении учебной
прохождении производственной
Финансовое право
Организация работы
основная часть
Организационная структура
Антикризисное управление
Экономическое содержание