Расчет силовых электрических нагрузок методом диаграмм

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Дипломный проект

на тему:

«Электроснабжение мебельной мастерской ТКХиС»

Выполнил студент   4 курса

группы МЭО-41

Ибрагимов А.И.

_________________________

        подпись студента

Руководитель

Воронич Е.А.

_________________________

 подпись преподавателя

Абакан, 2019г

Содержание:

1. Введение…………………………………………………………………………………3
2. Характеристики предприятия……………………………….………………………….4
3. Цеховое электроснабжение…………………………………………………….……….5
4. Расчет силовых электрических нагрузок ……………………………………………...6
5. Разработка вариантов схем цехового электроснабжения.………………….………..10
6. Расчет электрических нагрузок на первом и втором уровне электроснабжения......11
7. Выбор коммутационно-защитных аппаратов и их установок защиты ……...……..14
8. Выбор марок распределительных пунктов…………………………….……………..17
9. Заземление………………………………………………………………………………18
10. Проверка сопротивления изоляции кабеля…………………………………………...19
11. Основные технические и организационные мероприятия по безопасному проведению работ в действующих электроустановках……………………………...21
12. Защитные средства……………………………………………………………………..24
13. Электромонтаж мастерской ТКХиС…………………………………………………..27
14. Спец вопрос: переработка древесины………………………………………………...29
15. Заключение……………………………………………………………………………..32
16. Библиографическое описание…………………………………………………………33

Введение

Передача, распределение и потребление электроэнергии на гражданских предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью. Так, в системах цехового электроснабжения широко используются комплектные распределительные устройства (КРУ) и комплектные трансформаторные подстанции (КТП), а также комплектные силовые и осветительные токопроводы.

Основными определяющими факторами при проектировании электроснабжения должны быть характеристики источников питания и потребителей электроэнергии, в первую очередь требование, к бесперебойности электроснабжения с учетом возможности обеспечения резервирования в технологической части проекта, требования электробезопасности.

Подключение систем электроснабжения гражданских предприятий к сетям энергосистем производится согласно техническим условиям на присоединение, выдаваемым энергоснабжающей организацией в соответствии с Правилами пользования электрической энергией.

Рациональные схемы решения должны обеспечивать ограничение токов короткого замыкания. В необходимых случаях при проектировании систем электроснабжения должна быть предусмотрена компенсация реактивной мощности. Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и базироваться на рациональной технологии и режиме производства, а также на экономических критериях. При выборе оборудования необходимо стремиться к унификации и ориентироваться на применение комплексных устройств различных напряжений, мощности и назначения, что повышает качество электроустановки, надежность, удобство и безопасность ее обслуживания.

Целью данной дипломной работы является проектирование электрооборудования деревообрабатывающего цеха ТКХиС.

Характеристика предприятия

       Основной вид хозяйственной деятельности данного обьекта, это осуществление

образовательной деятельности студентов по рабочим специальностям начального и среднего профессионального уровня. Здание техникума находиться в г. Абакан республики Хакасии, На территории техникума располагаются учебный корпус и несколько цехов, в которых проводят практические занятия с обучающимися.

       Данный объект запитан от районной трансформаторной подстанции (западная) 10\0.4 кВ. Передача электроэнергии от источника питания (п/ст энергосистемы) до приемных пунктов промышленного предприятия осуществлена кабельными линиями.

       Высота расположения помещений цехов относительно уровня моря находится на отметке 0м. Техникум расположен в районе с умеренным климатом. Цеховые обьекты относятся к помещениям с нормальной и пыльной средой. Характер среды, в которой находятся электроприемники, оказывает решающее влияние на степень защиты применяемого оборудования. Поэтому все электроприемники в зависимости от местонахождения имеют соответствующую степень защиты (от прикосновения к токоведущим частям, от попадания твердых предметов, от попадания воды и т.д.).

       Указаны паспортные данные отдельных электроприемников: номинальная мощность, коэффициент мощности, продолжительность включения, коэффициент использования, коэффициент загрузки). Режим работы электроприемников в целом – смешанный. По категории надежности электроприемники относят к 3 категории.

Все электроприемники рассчитаны на напряжение 220В и 380В промышленной частоты 50 Гц.

Цеховое электроснабжение

Электроснабжением называют обеспечение потребителей электроэнергией, а системой электроснабжения — совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электроэнергией. Система электроснабжения может быть определена и как совокупность взаимосвязанных электроустановок, осуществляющих электроснабжение района, города, предприятия (организации).

Питание столярной мастерской осуществляется от КПТ 10-0,4 кВ (комплектная трансформаторная подстанция), которая в свою очередь питается от подстанции: ''Западная’’ 110-10 кВ. От КТП отходит линия 0,4 кВ на территорию образовательного учреждения ТКХиС по шинопроводу и в дальнейшем распределяется на различные нужды. Электроприемники присоединяют к шинопроводу с помощью ответвительных коробок. Ответвительную коробку вставляют через штепсельное окно, при этом втычные контакты соединяют с шинами и коробка фиксируется на шинопроводе. Заглушки, закрывающие окна в местах установки коробок, предварительно снимают, а крепящие их винты используют для фиксации коробок на шинопроводе.

                               Рис.1 Схема электроснабжения на высокой стороне

Заземление

       Произведем расчет устройств защитного заземления для столярной мастерской. В соответствии с ПУЭ определяем допустимое сопротивление заземляющего устройства. Для электроустановок до 1000 В при напряжении сети 380/220 В сопротивление заземлителя принимается равным 4 Ом.

       Удельное сопротивление грунта принимаем за 100Ом*м. Значение берем из таблицы для грунта подходящего к грунту на территории цеха. Так же в таблице находим климатический коэффициент равный φ = 1.4

Находим расчетное удельное сопротивление грунта:

Pрасч=Pизм*φ = 1,4*100=140 (Ом/м)

       Тип заземления – контурное, выполненное из стальных стержней диаметром d=0.013м и длинной l=3м. Горизонтальный проводник выполнен из стальной полосы b=0.04м l=3м.

Рассчитаем сопротивление растекания тока одиночного стержневого заземлителя:

 (Ом)

где lсm – длина стержня = 3м

Определяем ориентировочное число заземлителей:

где Rдоп – допустимое сопротивление защитного заземления.

       Определяем коэффициент использования вертикальных заземлителей ƞ=0,55

Определяем сопротивление соединительной полосы:

 (Ом)

       Электроустановок оказавшимся под напряжением, является защитное заземление. Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус или по другим причинам.

       Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип зануления состоит в том, что при замыкании какой-либо фазы на корпус зануление приводит к однофазному короткому замыканию и быстрому росту замыкания до такой величины, которая обеспечивается срабатывание защиты и автоматическое отклонение электрооборудования от питающей электросети.

       Сила тока и напряжение опасны для человека. Воздействие электрического тока на человека может привести к общим и местным травмам. Возможны местные электротравмы тканей и органов - ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, электроофтальмия, механические повреждения.

Защитные средства.

Электрозащитные средства — это средства защиты, которые применяют от поражения электрическим током, необходимые для обеспечения эффективной электробезопасности при работах в распределительных устройствах.

Все электрозащитные средства делятся на 2 группы: основные и дополнительные

Основные электрозащитные средства — это изолирующие электрозащитные средства, у которых изоляция долгое время способна выдерживать рабочее напряжение сети, и с помощью которых разрешено производить работы под напряжением на токоведущих частях.

Дополнительные электрозащитные средства — это изолирующие электрозащитные средства, которые не защищают человека от поражения электрическим током, а только являются дополнением к основным средствам защиты. А также они предназначены для защиты работающего от шагового напряжения и напряжения прикосновения.

По классу напряжения электрозащитные средства разделяются до и выше 1000 В.

В нашем подробно проектируемом цехе работа и монтаж электроустановок осуществляется для напряжение до 1000 В, поэтому приведём перечень всех изолирующих электрозащитных средств, относящихся к данной категории: изолирующие штанги, изолирующие клещи указатели низкого напряжения (УНН, Контакт-55ЭМ), электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, ручной инструмент (изолирующий). Также приведем перечень всех изолирующих электрозащитных средств, относящихся к категории дополнительные до 1000 (В): диэлектрические галоши, диэлектрический коврик, изолирующая подставка, изолирующие колпаки, покрытия и накладки, штанги для выравнивания и переноса потенциала, изолирующие стеклопластиковые (диэлектрические) стремянки и приставные лестницы.

При проведении монтажных работ нужно использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ). Средства индивидуальной защиты — это средства индивидуальной защиты, т.е. средства защиты, применяемые одним человеком. К ним относятся: защитные пластиковые каски, защитные очки, щиты ограждения, различные респираторы и противогазы, рукавицы, предохранительные пояса и страховочные канаты, комплекты для защиты работающего от электрической дуги (термостойкие костюмы).

12.Основные понятия и определения

       Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей и животных от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

       Поражение электрическим током - физиологический эффект от воздействия электрического тока при его прохождении через тело человека или животного.

       Электрический ожог - ожог кожи или органов вследствие протекания тока по их поверхности или через них.

       Электротравма - травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги, а также электромагнитного поля.

       Электрическая дуга - электрический разряд в газовой среде между контактами, возникающий при размыкании электрического контакта или при нестабильности переходного сопротивления контактов (искрение).

       Электрооборудование - любое оборудование, предназначенное для производства, преобразования, передачи, аккумулирования, распределения или потребления электрической энергии, например машины, трансформаторы, аппараты, измерительные приборы, устройства защиты, кабельная продукция, бытовые электроприборы.

       Электроустановка - энергоустановка, предназначенная для производства или преобразования, передачи, распределения или потребления электрической энергии.

       Электрическая цепь - совокупность устройств или сред, через которые может протекать электрический ток.

       Коммутационный аппарат - аппарат (прибор, устройство), предназначенный для включения или отключения тока в одной или нескольких цепях.

       Токоведущая часть - проводник или проводящая часть, включая нейтральный провод, предназначенные для пропускания тока при нормальной эксплуатации.

       Коммутационный аппарат - аппарат (прибор, устройство), предназначенный для включения или отключения тока в одной или нескольких цепях.

Токоведущая часть - проводник или проводящая часть, включая нейтральный провод, предназначенные для пропускания тока при нормальной эксплуатации.

Нейтральная проводящая часть - часть электроустановки, способная проводить электрический ток, потенциал которой в нормальном эксплуатационном режиме равен или близок к нулю.

Проводящая часть - часть электроустановки, которая способна проводить электрический ток.

PEN-проводник - проводник, совмещающий функции защитного проводника и нулевого рабочего проводника.

       Электрическое замыкание на корпус - аварийное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки.

Электрическое замыкание на землю - аварийное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землей или нетоковедущими проводящими конструкциями или предметами, не изолированными от земли.

Зона растекания - часть земли, которая находится в электрическом контакте с заземлителем и электрический потенциал которой не обязательно равен нулю.

Ток замыкания на землю - ток, проходящий через место замыкания на землю.

Шаговое напряжение - напряжение между двумя точками на поверхности земли, находящимися на расстоянии 1 м одна от другой, которое рассматривается как длина шага человека.

       Ток утечки - электрический ток, протекающий по нежелательным проводящим путям в нормальных условиях эксплуатации.

       Ощутимый ток - электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения.

       Неотпускающий ток - электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.

       Фибрилляционный ток - электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца.

       Напряжение прикосновения - напряжение между проводящими частями при одновременном прикосновении к ним человека или животного.

Библиографическое описание

1. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных и гражданских зданий: Учеб. для студ. сред. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2006.

2. Справочник по проектированию электроснабжения /под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.:/Энергоатомиздат, 1990.

3. Правила устройства электроустановок: 7-е изд., перераб. И дополн. - М.: Энергоатомиздат, 2003. - 776

4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций: Справ, материалы для курсового и дипломного проектирование: Учеб. пособие для вузов - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

5. Интернет ресурс: https://electricvdome.ru [10.05.19]

6. Интернет ресурс: https://studfiles.net файловый архив для студентов [03.06.19]

7. Интернет ресурс: http://www.vashdom.ru [05.04.19]

8. Нестеренко, В.М. Технология электромонтажных работ учебное пособие для нач. проф. образования / В.М Нестеренко, А.М. Мысьянов - М.: Академия, 2004. -592.

Дипломный проект

на тему:

«Электроснабжение мебельной мастерской ТКХиС»

Выполнил студент   4 курса

группы МЭО-41

Ибрагимов А.И.

_________________________

        подпись студента

Руководитель

Воронич Е.А.

_________________________

 подпись преподавателя

Абакан, 2019г

Содержание:

1. Введение…………………………………………………………………………………3
2. Характеристики предприятия……………………………….………………………….4
3. Цеховое электроснабжение…………………………………………………….……….5
4. Расчет силовых электрических нагрузок ……………………………………………...6
5. Разработка вариантов схем цехового электроснабжения.………………….………..10
6. Расчет электрических нагрузок на первом и втором уровне электроснабжения......11
7. Выбор коммутационно-защитных аппаратов и их установок защиты ……...……..14
8. Выбор марок распределительных пунктов…………………………….……………..17
9. Заземление………………………………………………………………………………18
10. Проверка сопротивления изоляции кабеля…………………………………………...19
11. Основные технические и организационные мероприятия по безопасному проведению работ в действующих электроустановках……………………………...21
12. Защитные средства……………………………………………………………………..24
13. Электромонтаж мастерской ТКХиС…………………………………………………..27
14. Спец вопрос: переработка древесины………………………………………………...29
15. Заключение……………………………………………………………………………..32
16. Библиографическое описание…………………………………………………………33

Введение

Передача, распределение и потребление электроэнергии на гражданских предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью. Так, в системах цехового электроснабжения широко используются комплектные распределительные устройства (КРУ) и комплектные трансформаторные подстанции (КТП), а также комплектные силовые и осветительные токопроводы.

Основными определяющими факторами при проектировании электроснабжения должны быть характеристики источников питания и потребителей электроэнергии, в первую очередь требование, к бесперебойности электроснабжения с учетом возможности обеспечения резервирования в технологической части проекта, требования электробезопасности.

Подключение систем электроснабжения гражданских предприятий к сетям энергосистем производится согласно техническим условиям на присоединение, выдаваемым энергоснабжающей организацией в соответствии с Правилами пользования электрической энергией.

Рациональные схемы решения должны обеспечивать ограничение токов короткого замыкания. В необходимых случаях при проектировании систем электроснабжения должна быть предусмотрена компенсация реактивной мощности. Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и базироваться на рациональной технологии и режиме производства, а также на экономических критериях. При выборе оборудования необходимо стремиться к унификации и ориентироваться на применение комплексных устройств различных напряжений, мощности и назначения, что повышает качество электроустановки, надежность, удобство и безопасность ее обслуживания.

Целью данной дипломной работы является проектирование электрооборудования деревообрабатывающего цеха ТКХиС.

Характеристика предприятия

       Основной вид хозяйственной деятельности данного обьекта, это осуществление

образовательной деятельности студентов по рабочим специальностям начального и среднего профессионального уровня. Здание техникума находиться в г. Абакан республики Хакасии, На территории техникума располагаются учебный корпус и несколько цехов, в которых проводят практические занятия с обучающимися.

       Данный объект запитан от районной трансформаторной подстанции (западная) 10\0.4 кВ. Передача электроэнергии от источника питания (п/ст энергосистемы) до приемных пунктов промышленного предприятия осуществлена кабельными линиями.

       Высота расположения помещений цехов относительно уровня моря находится на отметке 0м. Техникум расположен в районе с умеренным климатом. Цеховые обьекты относятся к помещениям с нормальной и пыльной средой. Характер среды, в которой находятся электроприемники, оказывает решающее влияние на степень защиты применяемого оборудования. Поэтому все электроприемники в зависимости от местонахождения имеют соответствующую степень защиты (от прикосновения к токоведущим частям, от попадания твердых предметов, от попадания воды и т.д.).

       Указаны паспортные данные отдельных электроприемников: номинальная мощность, коэффициент мощности, продолжительность включения, коэффициент использования, коэффициент загрузки). Режим работы электроприемников в целом – смешанный. По категории надежности электроприемники относят к 3 категории.

Все электроприемники рассчитаны на напряжение 220В и 380В промышленной частоты 50 Гц.

Цеховое электроснабжение

Электроснабжением называют обеспечение потребителей электроэнергией, а системой электроснабжения — совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электроэнергией. Система электроснабжения может быть определена и как совокупность взаимосвязанных электроустановок, осуществляющих электроснабжение района, города, предприятия (организации).

Питание столярной мастерской осуществляется от КПТ 10-0,4 кВ (комплектная трансформаторная подстанция), которая в свою очередь питается от подстанции: ''Западная’’ 110-10 кВ. От КТП отходит линия 0,4 кВ на территорию образовательного учреждения ТКХиС по шинопроводу и в дальнейшем распределяется на различные нужды. Электроприемники присоединяют к шинопроводу с помощью ответвительных коробок. Ответвительную коробку вставляют через штепсельное окно, при этом втычные контакты соединяют с шинами и коробка фиксируется на шинопроводе. Заглушки, закрывающие окна в местах установки коробок, предварительно снимают, а крепящие их винты используют для фиксации коробок на шинопроводе.

                               Рис.1 Схема электроснабжения на высокой стороне

Расчет силовых электрических нагрузок методом диаграмм

Таблица 1, Ведомость электрической нагрузки мастерской.                

Рис.2 План и расположение эл. приемников столярной мастерской.

       Произведем расчет электрической нагрузки мастерской

 Пример. Циркулярная пила.

В графу 2 записываем наименование электроприемника. Циркулярная пила.

В графе 3 в записываем число электроприемников. 2.

В графу 4 по каждой группе записываются: в случае одинаковой мощности электроприемников – мощность одного электроприемника, в случае группы электроприемников разной мощности в графу через дефис записываем мощность наибольшего и наименьшего приемника в кВт, приведенная к ПВ=100% с учетом коэффициента загрузки. Следует отметить тот момент что для электроприемника типа мостовой кран номинальная мощность складывается из номинальных мощностей двух наибольших двигателей обеспечивающих движение крана вдоль цеха, и на подъем.

 В графу 5 в виде дроби записывается: в числителе суммарная приведенная к ПВ=100% установленная мощность только рабочих электроприемников в кВт. 

В графу 6 записываем значение величины m равной отношению мощности наиболее мощного электроприемника к мощности наименее мощного электроприемника в группе.

В графы 7 и 8 записываются соответственно коэффициенты использования и коэффициенты мощности для групп электроприемников.

В графу 9 записываем среднюю активную нагрузку за наиболее загруженную смену для каждой группы электроприемников определяемую по формуле:                                    кВт.

 кВт.

В графу 10 записываем среднюю реактивную нагрузку за наиболее загруженную смену в кВАр, определяемую по формуле:

,

формула несколько видоизменена с целью упрощения (автоматизации) расчетов в среде MS EXCEL.

       В графу 6 заносится отношение максимальной и минимальной мощностей электроприемников по всему распределительному пункту, поскольку оно явно больше трех, то в графу записываем - >3.

       В графы 7 и 8 заносятся значения средневзвешенных коэффициентов мощности и использования, определяемые по формулам:

, ,

, ,

       Найдем номинальную мощность электроприемника:

       где индекс «i» обозначает номер группы (а не электроприемника), Р_номi – в данном случае суммарная номинальная мощность «i-той» группы электроприемников в расчетном узле.

       Графы 9 и 10 (средние активная и реактивная нагрузки в кВт и кВАр) подсчитываются аналогично как у групп электроприемников.

Таблица 2. Силовые нагрузки электрооборудования.

5. Разработка вариантов схем цехового электроснабжения.

       Рассмотрим два возможных варианта электроснабжения деревообрабатывающей мастерской с применением разных способов:

1. План - схема электроснабжения с использованием силовых пунктов (Рис.2)

Было использовано 2 силовых пункта.

2.План – схема электроснабжения с использованием шинных мостов (рис. 3)

Рис. 3 - схема электроснабжения с использованием силовых пунктов.

Рис. 4 схема электроснабжения с использованием ШРА.

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии