Учебная работа. Проектирование и расчет элементов системы электроснабжения цеха пищевого предприятия

Федеральное агентство по образованию

Столичный муниципальный институт технологий и управления

Курсовая работа

по предмету: «Электротехника и электроника»

на тему: «Проектирование и расчет частей системы электроснабжения цеха пищевого компании»

Выполнил студент III курса

Мамедов Р.А

Педагог: Макеева О.В

Москва 2009 год

ЗАДАНИЕ

ТРЕБУЕТСЯ: Спроектировать и высчитать главные элементы системы электроснабжения цеха пищевого компании. Для этого нужно:

1. Высчитать токи в цепях питания всякого электродвигателя, суммарные токи и сечения проводов кабелей, от движков к распределительным пт, и от распределительных пт (РП1 и РП2) к трансформаторной подстанции.

2. Вычертить на листе А4 план цеха и расположить на нем обозначенные в задании электродвигатели, трансформатор, два распределительных пт и кабели, идущие к электродвигателям и от трансформатора к РП.

3. Высчитать общее освещение цеха. Избрать тип осветительных приборов для общего освещения рабочих мест. Вычертить на листе А4 схему размещения и подключения осветительных приборов к распределительным пт.

4. Высчитать суммарную мощность электроэнергии, потребляемой цехом и избрать тип трансформатора.

5. Высчитать мощность батареи конденсаторов, обеспечивающих заданную величину коэффициента мощности.

6. Вычертить на листе размером А4 электронную схему трансформаторной подстанции и распределительных пт.

7. Подключить на схеме подстанции нужные измерительные приборы

8. Найти годичный расход и высчитать стоимость электроэнергии, потребляемой цехом.

Начальные данные

Площадь цеха, s:

1500 кв. м.

Типы электродвигателей:

4А

Номинальное напряжение трехфазной силовой сети:

Uном =З80В

Трансформаторная подстанция:

Двухкамерная

Условия окружающей среды:

Обычные

Число рабочих часов в году:

2000 часов.

Номера движков,

установленных в цеху:

3,7,10,20,29,30,31,36,38,40,

41,45,62,67

Коэффициент спроса для электродвигателей:

Кспр.дв =0,95

Коэффициент спроса освещения:

Кспр.осв.=1

Коэффициент мощности опосля компенсации :

Соs ?э =0,97

Тарифы цены электроэнергии:

Nо=300руб./кВт,

Nд=1руб./кВт*ч

Введение

Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленных предприятиях должны выполняться с высочайшей экономичностью, надежностью и требуемым качеством электроэнергии.

В цеховых электронных сетях употребляется большущее количество проводникового материала и электронной аппаратуры, потому выбор схемы питания описывает не только лишь свойство и индивидуальности работы электрооборудования, да и технико-экономические характеристики всей системы электроснабжения.

Схема электроснабжения не обязана быть многоступенчатой и содержать недогруженное оборудование, должен быть применен более обычный метод прокладки сети.

Распределительные устройства, как правило располагают поблизости центров перегрузки. Питающие сети обязаны иметь по способности, минимальную длину. Любой участок либо отделение цеха питаются от собственных распределительных устройств, исключаяпо способности подключения потребителей устройств либо отделений цеха.

В установках с параллельными технологическими потоками рекомендуется схему распределения электроэнергии строить так чтоб аварийное отключение приводило к отключению устройств относящихся лишь к одному технологическому сгустку.

Снижение напряжения осуществляется при помощи трансформаторной подстанции (ТП). ТП на пищевых предприятиях, имеющих взрывоопасные зоны (элеваторы, мукомольные фабрики и др.) должны размещаться в отдельных помещениях, которые могут быть встроенными/пристроенными к главным.

Цель данной курсовой работы – спроектировать и высчитать главные элементы системы электроснабжения цеха пищевого компании.

Для заслуги поставленной цели, нужно выполнить последующие задачки:

4. Высчитать суммарную мощность электроэнергии, потребляемой цехом и избрать тип трансформатора.

5. Высчитать мощность батареи конденсаторов, обеспечивающих заданную величину коэффициента мощности.

6. Вычертить на листе размером А4 электронную схему трансформаторной подстанции и распределительных пт.

7. Подключить на схеме подстанции нужные измерительные приборы

8. Найти годичный расход и высчитать стоимость электроэнергии, потребляемой цехом.

Глава 1. Проектирование частей системы электроснабжения цеха

1.1 Электроснабжение

Системы электроснабжения современных производственных компаний должны быть экономными, надежными, неопасными и комфортными в эксплуатации. Обязано быть обеспечено соответствующее свойство электроэнергии (максимально допустимые значения коэффициента мощности, реактивной мощности (мощности утрат), отличия переменного напряжения от синусоиды и т. п., которые инсталлируются в согласовании с требованиями энергосистемы). Также система обязана быть гибкой, дающей возможность предстоящего развития без существенного переустройства главных вариантов электросетей на период строительства и эксплуатации. При проектировании электроснабжения принципиально учитывать условия окружающей среды.Обязано быть обеспечено минимум сетевых звеньев и ступеней промежной трансформации, понижение начальных издержек и уменьшение утрат электроэнергии с одновременным увеличением надежности и сохранности.

Система электроснабжения в целом производится таковым образом, чтоб в критериях послеаварийного режима соответственных переключений и пересоединений она была бы способна, как правило, обеспечить питание перегрузки компании (с установленными ограничениями) с учетом использования всех доп источников и способностей резервирования (перемычки, связи на вторичном напряжении, аварийные источники и т. п.). При всем этом вероятны краткосрочные перерывы электроприемниковII группы на время упомянутых переключений и пересоединений, и перерывы питания электроприемниковIII группы на время не наиболее суток.

При решении вопросцев резервирования учитывается перегрузочная способность электрооборудования, величина предыдущей перегрузки на остальные причины. Для данной нам цели коммутационные аппараты выбираются на такие номинальные токи, которые не ограничивают внедрение перегрузочной возможности трансформаторов, кабелей и т.п. Учитывается также степень резервирования в технологической части (запасные насосы, компрессоры с отдельным питанием, также запасные емкости: бункера, баки, склады сырья и полуфабрикатов и т.п.).

При определении размера резервирования и пропускной возможности всей системы электроснабжения в целом недозволено допускать завышения количества электрооборудования и кабелей, и их номинальных токов, сечения и т.п.

Для рационального решения системы электроснабжения делается технико-экономическое сопоставление нескольких вариантов и выбирается более экономный из их (сравниваются варианты приблизительно равноценные по надежности и бесперебойности электроснабжения). Все технико-экономические характеристики определяются применительно к схожему уровню цен и схожей достижимости принятых уровней развития техники.

1.2 Принципы построения электронной схемы

Требования, предъявленные к схемам электроснабжения, очень разнообразны. Они зависят от величины компании и потребляемой мощности. На схемы электроснабжения влияют специальные причины характерные отдельным фабричным компаниям а именно наличие зон с брутальной средой, особенных групп электроприемников, требующих увеличения надежности питания и др. Эти причины предъявляют доп требования к системам электроснабжения. На схему электроснабжения оказывают воздействие индивидуальности работы отдельных производств, а именно их более ответственных агрегатов, обычное функционирование которых обеспечивает бесперебойность технологических действий. Недоучет этих причин вследствие отвратительного познания технологии может привести к недостающему резервированию и к неоправданным затратам на излишнее резервирование.

Система электроснабжения более рациональна и надежна, когда источники высшего напряжения очень приближены к пользователям, а прием электроэнергии рассредоточивается по нескольким пт, по этому сводится к минимуму число сетевых звеньев и ступеней промежной трансформации.

Схема электроснабжения строится таковым образом, чтоб все ее элементы повсевременно находились под перегрузкой («прохладный» резерв, т.е. отключенный при обычном режиме, применяется в исключительных вариантах и практически постоянно отсутствует). Такое решение более экономно и накрепко. Резервирование предусматривается в самой схеме электроснабжения методом перераспределения отключенных нагрузок меж оставшимися в работе частями сети с внедрением перегрузочной возможности электрооборудования и отключением в отдельных вариантах неответственных потребителей. Восстановление питания делается автоматом.

Для питания цеховых потребителей, в главном, используют систему трехфазного переменного тока напряжением 380 В с глухозаземленной нейтралью цехового трансформатора.

На выбор схемы распределения электроэнергии и ее конструктивное выполнение оказывают воздействие последующие причины: требования к бесперебойности питания, размещение технологического оборудования по площади цеха, условия среды в цехе, размещение трансформаторных подстанций.

Схема электроснабжения обязана быть надежна и неопасна, комфортна в эксплуатации и экономна, т.е. соответствовать минимуму издержек на ее сооружение.

Схема электроснабжения не обязана быть многоступенчатой и содержать недогруженное оборудование, должен быть применен более обычный метод прокладки сети. Распределительные устройства, как правило, располагают поблизости центров нагрузок. Питающие сети должны, по способности, иметь минимальную длину. Любой участок либо отделение цеха питаются от собственных распределительных устройств, исключая, по способности, подключение остальных отделений либо участков цеха.

В установках с параллельными технологическими потоками рекомендуется строить схему распределения так, чтоб аварийное отключение либо отключение для ревизии либо ремонта 1-го из частей (трансформатора, мотора, распределительного пт и т. п.) приводило к отключению устройств, относящихся лишь к одному технологическому сгустку.

В схемах электроснабжения используют электрооборудование со степенью защиты, соответственной сеть, а полосы, подводящие энергию от шинопроводов либо распределительных пт, конкретно к электроприемникам – распределительную сеть.

Внутризаводское распределение электроэнергии производится по магистральной, круговой либо смешанной схеме зависимо от территориального размещения нагрузок, их величины, требуемой степени надежности питания. При иных равных критериях используются магистральные схемы, как более экономные. При магистральной схеме питание от подстанций к отдельным узлам перегрузки и массивным приемникам осуществляется по отдельной полосы.

Принципиальным является обеспечение питания осветительных и силовых нагрузок в ночной период, в выходные и торжественные по способности без огромных издержек на доп сетевые устройства. Более успешно решается эта задачка при однотрансформаторных цеховых подстанциях, которые для обоюдного резервирования подстанций обычно связываются меж собой перемычками низкого напряжения, рассчитанными на мощность 15 – 30% мощности трансформатора. Это дает возможность отключать часть трансформаторов в период малых нагрузок, что обеспечивает получение экономического эффекта за счет понижения утрат электроэнергии и увеличения коэффициента мощности.

Схемы распределения электроэнергии снутри компании имеют ступенчатое построение. Почти всегда используются две-три ступени, потому что многоступенчатые схемы усложняют коммутацию и защиту. На маленьких предприятиях используются одноступенчатые схемы распределения электроэнергии с применением 2-ой ступени только для удаленных от приемного пт потребителей.

Схема распределения электроэнергии взаимосвязана с технологической схемой объекта:

1) Питание электроприемников различных параллельных технологических потоков предусматривается от различных подстанций, РП либо магистралей либо от разных секций шин одной подстанции либо РП, для того, чтоб при трагедии не тормознули оба технологических потока;

2) В границах 1-го потока все взаимосвязанные технологические агрегаты присоединяются к одному источнику (подстанции, РП, секции и т. д.), чтоб при прекращении питания потока все входящие в его состав электроприемники были обесточены;

3) Вспомогательные цепи производятся так, чтоб их питание не нарушалось при всех переключениях питания силовых цепей параллельных технологических потоков во избежание неверных отключений и останова производства.

При магистральных схемах электроэнергия подается от основного энергетического узла либо центра питания компании конкретно к цеховым распределительным и трансформаторным подстанциям. Миниатюризируется число звеньев распределения и коммутации электроэнергии. В этом заключается основное и весьма существенное преимущество этих схем. Магистральные схемы целесообразны при распределенных отягощениях, при расположении подстанций на местности проектируемого объекта, благоприятствующем может быть наиболее прямому прохождению магистралей от источника питания до потребителей энергии без оборотных потоков и энергии длинноватых обходов. Они более комфортны при резервировании цеховых подстанций от другого источника в случае выхода из работы основного питающего пт. Магистральные сети делают шинопроводами либо кабелями. Магистральные схемы, выполненные шинопроводами, относят к высоконадежной системе электроснабжения. Их используют для питания потребителей хоть какой группы надежности.

Круговые схемы распределения электроэнергии используются основным образом в тех вариантах, когда перегрузки размещены в разных направлениях от центра питания. Они могут быть двухступенчатыми и одноступенчатыми. Одноступенчатые схемы используются на малых предприятиях, а двухступенчатые – на огромных.

При круговой схеме питание 1-го довольно массивного пользователя либо группы потребителей производят от трансформаторной подстанции либо вводного устройства по отдельной питающей полосы.

Круговые схемы делают одноступенчатыми, когда питание подается конкретно от трансформаторной подстанции и двухступенчатыми, когда питание подается от промежного распределительного пт.

Круговые схемы используют для питания сосредоточенных нагрузок большенный мощности, при неравномерном размещении приемников в цехе либо на отдельных его участках, также для питания приемников во взрывоопасных, пожароопасных и пыльных помещениях, где нереально применение магистральных схем. Их делают кабелями либо проводами, прокладываемыми открыть, в трубах, в особых каналах.

К плюсам круговых схем относятся: высочайшая надежность и удобство автоматизации, потому они рекомендуются для питания приемников I группы.

К недочетам этих схем относятся: значимый расход проводникового материала, ограниченная упругость сети при перемещении технологического оборудования, необходимость в доп площадях при размещении силовых распределительных пт.

1.3 Осветительные сети

Питание электронного освещения, обычно, делается от общих для силовых и осветительных нагрузок трансформаторов напряжением 380/220 В самостоятельными линиями.

Если в цехе имеются перегрузки, ухудшающие характеристики свойства электронной энергии, то питание таковых нагрузок и освещения производят от различных трансформаторов.

Зависимо от мощности осветительной перегрузки, размеров и конфигурации осветительной сети, питающую линию подводят конкретно к групповому щитку либо магистральному пт.

Вероятен также вариант, когда от магистрального пт отходят как групповые полосы к светильникам, так и полосы к групповым щиткам либо осветительным шинопроводам.

В качестве осветительных магистральных и групповых щитков используют распределительные пункты серии ПР8513 с трехполюсными автоматическими выключателями и ПОР8513 с однополюсными автоматическими выключателями.

В огромных производственных зданиях питающую осветительную сеть с внедрением распределительных шинопроводов типа ШРА. В этом случае заместо групповых щитков к шинопроводу подключают группы осветительных приборов через отдельные аппараты защиты и управления.

Групповая сеть создана для конкретного подключения осветительных приборов внутреннего освещения и штепсельных розеток. Групповые сети также делают осветительными шинопроводами двухпроводными (фаза – нуль) ШОС2 – 25, ШОС80 и четырехпроводными (три фазы – нуль) ШОС4 – 25, если их перегрузка не наименее 50% от номинального тока шинопровода. Шинопроводы употребляют в помещениях хоть какого предназначения с обычной средой, не считая особо сырых, при расположении осветительных приборов рядами.

В осветительных установках рабочего освещения используют: лампы накаливания, люминесцентные лампы ЛБ и ртутнокварцевые лампы типа ЛДР. Лампы накаливания употребляются в главном в светильниках местного освещения. Их достоинства – наименьшая вялость глаз при долговременной работе при искусственном освещении, компактность, простота включения, устойчивая работоспособность. Люминесцентные лампы имеют огромную световую отдачу и срок службы и более обширно употребляются для освещения производственных помещений. Располагать люминесцентные лампы рекомендуется рядами, параллельно длинноватой стороне помещения либо стенке с окнами. Лампы ЛДР рекомендуется использовать для общего освещения производственных помещений высотой 6м и наиболее в тех вариантах, когда по людей на территориях компаний; также для освещения участков открытых территорий, требующих завышенной освещенности.

трансформатор осветительный прибор батарея конденсатор

Глава 2. Расчет главных частей системы электроснабжения цеха пищевого компании

2.1 Размещение распределительных пт и трансформатора на плане цеха

компании обычно подключены к высоковольтной сети с напряжением 10кВ либо 6кВ. Снижение напряжения осуществляется при помощи понизительной трансформаторной подстанции (ТП). Трансформаторные подстанции на пищевых предприятиях, имеющих взрывоопасные зоны (элеваторы, мукомольные фабрики и др.) должны размещаться в отдельных помещениях, которые могут быть встроенными либо пристроенными к помещению с взрывоопасной зоной.

В цеховых электронных сетях ГОСТ предугадывает напряжение 660В, 380В, 220В. Главными напряжениями для силовой сети являются 660В и 380В. Напряжение 220В рекомендуется в главном для осветительных устройств. В помещениях с завышенной угрозой и особо небезопасных для стационарного местного освещения и переносного инструмента используются напряжения 36В и 24В. Напряжение 12В употребляется для питания электрооборудования и освещения в критериях завышенной влажности.

Распределительные пункты нужно нагружать как можно наиболее симметрично. Поэтому принципиально учесть мощности движков присоединенных к любому из их. Движки необходимо подключать к шине, используя менее маленький путь, чтоб сберечь на проводах. В данном случае употребляются два распределительных пт, откоторых идут две магистральные полосы (шины), подводящие электронный ток к любому движку. Оба распределительных пт имеют один и этот же энергетический центр: трехфазный трансформатор, работающий на весь цех.

2.2 Расчёт номинальных токов электродвигателей

Для всякого электродвигателя цеха найдём величину номинального тока Iн по начальным данным:

где Pном.i – мощность i-ого электродвигателя [ Вт],

Uном – линейное напряжение в сети [В],

Cos?i – коэффициент мощности i-ого электродвигателя ,

?i – коэффициент полезного деяния i-ого электродвигателя.

Рассчитаем величину пускового тока, для всякого электродвигателя установленного в цехе. Пусковой ток Iпуск для всякого мотора определяется из данного в начальных данных соотношения Iпуск/Iном.

Найдём наибольший ток в плавкой ставке Iпр всякого электродвигателя, установленного в цехе (см. начальные данные). Он выбирается из условия:

где Iп – пусковой ток электродвигателя.

Найдём величину суммарных токов, потребляемых от цехового трансформатора каждым распределительным пт:

где: Кспр – коэффициент спроса;

– сумма номинальных токов всех электродвигателей, питаемых от данного распределительного пт.

Сведем данные в таблицу расчетов номинальных токов электродвигателей (табл.1). Таблица была разбита на две части: движки, присоединенные к цепи распределительного пт 1 и движки к распределительному пт 2.

Таблица расчета номинальных токов электродвигателей Таблица №1

№ мотора

Pном.

КПД

Cos

Iном.

Iпуск. I ном.

Iпуск.

Iпред.

Iном. вставки

Сечение жилы провода

Рном.*Cos

Вт

мм^2

Вт

5500

0,875

0,91

10,495

7,5

78,710

31,484

2,5

5005

5500

0,875

0,91

10,495

7,5

78,710

31,484

4,0

5005

11000

0,88

0,9

21,102

7,5

158,265

63,306

2,5

9900

22000

0,89

0,9

41,730

7,5

312,973

125,189

2,5

19800

4000

0,865

0,89

7,894

7,5

59,207

23,683

2,5

3560

22000

0,89

0,9

41,730

7,5

312,973

125,189

2,5

19800

4000

0,865

0,89

7,894

7,5

59,207

23,683

2,5

3560

Всего РП1

74000

98,938

50,0

66630

15000

0,875

0,9

28,940

7,5

217,049

86,820

100

6,0

13125

15000

0,875

0,9

28,940

7,5

217,049

86,820

120

10,0

13125

15000

0,875

0,9

28,940

7,5

217,049

86,820

4,0

13125

15000

0,875

0,9

28,940

7,5

217,049

86,820

2,5

13125

15000

0,875

0,9

28,940

7,5

217,049

86,820

100

10,0

13125

18500

0,885

0,92

34,522

7,5

258,915

103,566

6,5

16372,5

7500

0,875

0,88

14,799

7,5

110,991

44,396

6562,5

Всего РП2

101000

125,455

81997,5

ВСЕГО

175000

224,392

148627,5

2.3 Расчёт общего освещения цеха

В производственных, вспомогательных и остальных помещениях компаний кроме естественного, употребляется искусственное освещение.

Искусственное освещение быть может рабочим и аварийным. Рабочее освещение нужно во всех помещениях, также на местности компании. Аварийное освещение употребляется при неожиданном выключении рабочего освещения (при трагедии).

Рабочее освещение на предприятиях пищевой индустрии производится, как правило, в виде общего освещения с равномерным симметричным распределением осветительных приборов под потолком. В отдельных вариантах для увеличения освещенности на рабочем месте, делают комбинированное освещение, т.е. добавочно к общему устраивают местное освещение на рабочих местах.

сеть общего освещения почти всегда питается напряжением 220В, Для обеспечения ремонтных работ предугадывают сеть ремонтного освещения производственных цехов, которую питают через особые понижающие трансформаторы напряжением 12В, 24В либо 36В. В помещениях с завышенной влажностью и с большенными массами сплава употребляется напряжение 12 В.

Не считая рабочего и ремонтного освещения, в производственных помещениях предусматривается аварийное освещение, которое обязано обеспечить соответствующую освещенность проходов для эвакуации людей из цеха при пожарах, трагедиях и остальных особенных вариантах, если рабочее освещение почему-то отключилось. Мощности осветительных приборов аварийного освещения составляют приблизительно 10% от мощности осветительных приборов рабочего освещения. Их включают в самостоятельную сеть аварийного освещения.

В осветительных установках внутреннего и внешнего рабочего освещения используют: лампы накаливания, люминесцентные лампы ЛБ и ртутно-кварцевые лампы типа ДРЛ. Лампы накаливания употребляются в главном в светильниках местного освещения. Их достоинства наименьшая вялость глаз при долговременной работе при искусственном освещении, компактность, простота включения, устойчивая работоспособность.

Люминесцентные лампы типа ЛБ имеют огромную световую отдачу и срок службы по сопоставлению с лампами накаливания и более обширно употребляются для освещения производственных помещений. Располагать люминесцентные лампы рекомендуется рядами, параллельно длинноватой стороне помещения либо стенке с окнами.

Найдём мощность, требующуюся для общего освещения рабочих мест. Установленная мощность, требующаяся для общего рабочего освещения цеха Pуст, определяется по формуле:

где Руд – удельная мощность (для цехов пищевых компаний ?10Вт/м2), S – площадь цеха в метрах квадратных.

Вычислим установленную мощность, требующуюся для общего рабочего освещения цеха:

10 ·1500=15000Вт

Используя данные о размещение производственного оборудования в помещении цеха, следует расположить осветительные приборы общего рабочего освещения, найти их числоК и тип.

Из начальных данных определяем тип осветительных приборов, количество ламп, а так же мощность лампы.

Итак, избираем осветительный прибор типа ЛДР – 2, Рс=80 Вт, который предназначен для подключения 2 ламп мощностью 80Вт любая. Был избран конкретно этот осветительный прибор из-за того, что при наименьшей мощности ламп будет нужно больше осветительных приборов, в следствии что затрудняет их установку, просит доп электронных линий и доп экономических и трудозатрат. Потому, располагая светильниками мощностью в 80 Вт, применение их для освещения места цеха будет наиболее нормально.

Вычислим количество осветительных приборов, нужных для освещения помещения цеха по формуле:

где Рc – мощность 1-го осветительного прибора (взято из начальных данных таблица 2) .

К = 1500/80 = 188 штук ламп. Если учитывать, что в осветительном приборе 2 лампы, то: 188/2=94 осветительного прибора.

Потом найдём надобную мощность ламп осветительных приборов общего рабочего освещения Pпотр.осв по формуле:

Рпотр.осв=Руст.осв • Кспр.осв,

где Кспр.осв – коэффициент спроса освещения (у нас, равен 1).

Рпотр.осв= 1500*1 = 1500 Вт.

Найдём надобную реактивную мощность на общее рабочее освещение Qпотр.осв. по формуле:

Qпотр.осв.=Рпотр.осв. · tg?осв=Рпотр.осв. · 0,33.

Для люминесцентных ламп реактивная мощность потребляется дросселями осветительных приборов. Приближенно считаем, что cos?осв=0,95 (т.е. tg?осв= 0,33).

Вычислим надобную реактивную мощность на общее рабочее освещение:

Qпотр.осв.=1500*0,33=4950 Вт.

сейчас сведем все данные в таблицу для общей наглядности:

Расчет освещения Таблица №2.

Величина

Руст.осв.

Рс.

Рпотр.осв

Qпотр.осв

Ед. измер.

Вт

15000

4950

0.33

2.4 Расчет мощности трансформаторов

Цеховые подстанции могут быть одно-трансформаторными и 2-ух трансформаторными. Применение подстанций с числом трансформаторов наиболее 2-ух, как правило, экономически нецелесообразно.

Одно-трансформаторные подстанции следует использовать для потребителей 2 и 3 группы, а именно при двухсменной работе, когда недовыработка продукции за время перерыва питания быть может восполнена работой в третью смену. При всем этом нужно предугадывать складской резерв трансформаторов и резервирование питания более ответственных потребителей.

2-ух трансформаторные цеховые подстанции следует использовать при значимой мощности нагрузок и для потребителей 1 группы, также при трехсменной работе электроприемников 2 группы. Не считая того, 2-ух трансформаторные цеховые подстанции могут оказаться целесообразными в последующих вариантах:

при неравномерном дневном либо годичном графике нагрузок, а именно, при наличии сезонных нагрузок либо при одно-двухсменной работе со значимой различием загрузки смен;

когда мощность трансформаторов лимитируется критериями их транспортировки, высотой помещения и иными соображениями, требующими уменьшения массы либо габаритов трансформаторов;

при расширении подстанции, если окажется нецелесообразной подмена имеющегося трансформатора на наиболее мощнейший.

Найдём мощность трансформатора последующим образом:

а) Определим суммарную установленную мощность всех электродвигателей цеха:

где – номинальная мощность – го электродвигателя;

-число электродвигателей в цехе.

Вычислим суммарную установленную мощностьвсех электродвигателей цеха:

Руст = 5500 + 5500+7500+4000+4000+11000+15000+15000+15000+15000+22000+22000+

18500=160000 Вт.

б) Определим активную надобную мощность электродвигателей :

где: – суммарная установленная мощность всех электродвигателей цеха;

– коэффициент спроса.

Вычислим активную надобную мощность электродвигателей:

Рпотр. = 0,95*160000= 152000 Вт

в) Определим надобную реактивную мощность всех электродвигателей :

где определяют по значению

Найдём

Вычислим

= 0,9*160000/160000=0,9

= 0,12

Вычислим надобную реактивную мощность всех электродвигателей:

= 0,12*152000 = 18240

г) Найдём надобную мощность силового трансформатора по формуле:

= ,

где: – коэффициент несовпадения максимумов перегрузки, равный ? 0,92;

и – суммарные надобные мощности движков и освещения.

Вычислим надобную мощность силового трансформатора:

= 143,0953937

По отысканной надобной мощности избираем силовой трансформатор из начальных данных. Исходя из условия, что:

Мощность нужного нам трансформатора равна 160 кВА.

Сведем все данные в таблицу:

Расчет мощности трансформатора

Избранный тип трансформатора должен соответствовать требуемой мощности и выходного напряжения. Трансформатор выбирается по нужным характеристикам мощности и выходного напряжения в согласовании со перечнем этих характеристик. Избран тип трехфазного двухобмоточного трансформатора с масляным остыванием ТМ-160/0,4. В числителе – номинальная мощность трансформатора (кВт либо кВА), в знаменателе напряжение вторичной цепи, цепи цеха, (кВ).

2.5 Расчет батареи конденсаторов для увеличения коэффициента мощности

Для компенсации реактивной мощности компании электротехнической индустрии выпускают статические конденсаторы и синхронные компенсаторы. Батареи конденсаторов выпускаются на номинальные напряжения 10, 6, 0.38 кВ в трех- и однофазном выполнении.

Батареи конденсаторов (БК) по сопоставлению с иными источниками реактивной мощности имеют последующие достоинства:

Малые утраты активной мощности (0.0025… 0.005 кВт/кВАр);

Простота эксплуатации (нет крутящихся и трущихся частей);

Возможность установки конденсаторов без особых фундаментов.

Найдём мощность компенсирующих устройств :

Qк=Qпотр.дв – Qэ= Рпотр.дв· (tg?ср.взв – tg?э)

Где Qпотр.дв – расчетная суммарная реактивная надобная мощность движков,

Qэ – допустимая реактивная мощность по договору с энергосистемой,

Рпотр.дв. – расчетная суммарная активная надобная мощность движков,

Соs?ср.взв – расчетный коэффициент мощности до компенсации,

Соs?э – требующийся коэффициент мощности опосля компенсации.

В таблице величина Ртреб. – требующаяся величина активной мощности опосля компенсации, которая определяется методом умножения суммарной мощности электродвигателей (либо освещения) на требующийся коэффициент мощности. Соответственно величина Qтреб.- требующаяся величина реактивной мощности (допустимая реактивная мощность по договору с энергосистемой) опосля компенсации, которая определяется методом умножения суммарной мощности электродвигателей (либо освещения) на tg?треб..

Дальше приведена таблица расчетов батареи конденсаторов (таблица 4):

Расчет батареи конденсаторов Таблица № 4

Руст.

Рпотр.

Qпотр.

Ртреб.

Qтреб.

Cosср

Cosтреб.

Qк.

tgср.взв

Tgтреб.

Ед. измер.

Вт

Движки

160000

152000

18240

155200

38094,79

0,9

0,97

-19854,8

0,484322

0,250624

Освешение

15000

1800

4950

14250

451,1225

0,95

4498,877

0,33

0,250624

2.6 Определение годичного расхода электроэнергии

Для определения годичного расхода электроэнергии нужно иметь данные прошлых расчетов и годичное число часов работы электросилового оборудования и освещения. Данные расчетов сводятся в таблицу.

Годичный расход активной электроэнергии компании определяется как произведение активной мощности на время работы оборудования в году (часов работы в году), формула

Wа.= Рпотр.*tгод.

где Wа – активная электроэнергия, потребляемая оборудованием (движками, освещением), Рпотр – активная мощность, потребляемая этим же электрооборудованием, tгод. – количество часов работы электрооборудования в году.

Соответственно годичный расход реактивной электронной энергии будет равен произведению реактивной мощности, потребляемой оборудованием, на количество часов работы в году этого оборудования, формула

Wр. = Qпотр. *tгод

где Qпотр. – реактивная мощность, потребляемая оборудованием.

Дальше приведена таблица расчетов годичного расхода электроэнергии (Таблица №5):

Таблица годичного расхода электроэнергии Таблица №5

Величины

Установивмощность Руст.

Коэфф. мощности Cos

Коэфф. спроса Кспр.

Надобная мощность

Часов работы в году tгод.

Годичный расход энергии

Активная Рпотр.

Реактивная Qпотр.

Активная Wа.

Реактивная Wр.

Ед. измерения

кВт

кВт*ч

Пользователи

Движки

160

0,97

0,7

155,200

38,095

2000

310400,00

76189,582

Освещение

0,95

0,1

14,250

0,451

500

7125,000

225,561

ВСЕГО

175

169,450

38,546

317525,00

76415,143

2.7 Расчет годичный цены электронной энергии, потребляемой цехом

Для расчета годичный цены электроэнергии нужно знать расход электроэнергии предприятием за год (расчеты приведены выше).

Оплату за электроэнергию, израсходованную цехом, в течении года рассчитывают по формуле:

N = (Рмакс*Nо + Wа?*Nд )* (1-а)

Где N – годичная плата за электpоэнеpгию (pуб),

Pмакс – большая потребляемая получасовая мощность, совпадающая по времени с периодом наибольшей перегрузки системы (кВт),

Nд – плата за 1 кВт*ч отпущенной пользователю активной энергии (руб/кВт·ч),

Wa? – количество активной энергии, отпущенной предприятию за год (кВт•ч),

a – скидка к тарифу на электроэнергию за компенсацию реактивной мощности в электроустановках потребителей (в нашем случае а =0,05).

Значение большей получасовой мощности Рмакс определяется по формуле:

Рмакс=1,5*Рпотр?, (в нашем случае).

Дальше приведена таблица расчетов годичный цены электронной энергии, потребляемой цехом (Таблица №6):

Расчет годичный цены электроэнергии Таблица №6.

Величина

Wa.

Nд.

Рпотр.

Рмакс.

N*k

Ед. измерения

кВт*ч

руб/(кВт*ч)

кВт

руб

317525,000

300

0,05

169,450

254,175

374088,6

383440,81

Следует направить внимание на то, что в таблице рассчитано случае, когда счетчик электронной энергии подключен к первичной обмотке трансформатора. Но такое подключение не постоянно является разумным, так как трансформаторная подстанция быть может размещена на большенном расстоянии от цеха. Потому наиболее правильно подключить счетчик электроэнергии в цеху, как следует, к вторичной обмотке трансформатора. Оплату за электроэнергию в этом случае придется помножить на коэффициент 1,025, и получаем:

374088,6*1,025=383440,81руб.

2.8 Размещение электродвигателей

Схема 1. Размещение электродвигателей

2.9 Чертеж размещения осветительных приборов

Схема 2. Размещение осветительных приборов

2.10 Электронная схема двухкамерной трансформаторной подстанции

Заключение

В данной курсовой работе было нужно спроектировать и высчитать главные элементы системы электроснабжения цеха пищевого компании.

1. Были рассчитаны токи в цепях питания всякого электродвигателя, суммарные токи и выбраны сечения проводов кабелей (сечения были представлены в начальных данных) от движков к распределительным пт и от трансформаторной подстанции к распределительным пт РП1 и РП2. Данные представлены в Таблице №1.

2. Были вычерчены схемы расположения и подключения электродвигателей к распределительным пт (РП1 и РП2), схема общего освещения цеха и схема трансформатора.

3. Было рассчитано общее освещение цеха, избран тип осветительного прибора (ЛДР-2 80) и их нужное количество – 94 штуки (с учетом того, что в осветительном приборе 2 лампы по 80 Вт). Данные представлены в Таблице №2.

4. Была рассчитана и получена суммарная мощность электроэнергии, потребляемой цехом, также избран тип трансформатора. Ориентировочное потребление электроэнергии составляет 145 кВт. Исходя из условия, что номинальная мощность силовых трансформаторов обязана быть больше приобретенной мощности, то был избран трехфазный трансформатор двухобмоточного типа ТМ с масляным остыванием с мощностью 160 кВА. Наиболее подробные данные приведены в Таблице №3.

5. Была рассчитана мощность батареи конденсаторов, обеспечивающих заданную величину коэффициента мощности. Данные представлены в Таблице №4.

6. Был рассчитан годичный расход электроэнергии, который составляет 317525 кВт*ч для активной энергии и 76415,143 кВт*ч для реактивной. Данные можно уточнить из Таблицы №5.

7. Была рассчитана стоимость электронной энергии, потребляемой цехом за год, которая составляет 374088,6 руб. Доп данные отражены в Таблице №6.

приложение

Таблица 1. Характеристики движков

Ном.мощн. Рн, кВт

0,75

1,1

1,5

2,2

5,5

7,5

18,5

КПД ( ?)

0,77

0,775

0,81

0,83

0,845

0,865

0,875

0,88

0,875

0,885

0,89

Cos?

0,87

0,85

0,87

0,88

0,89

0,91

0,88

0,9

0,92

0,9

Iпуск/Iном

5,5

6,5

7,5

Шкала номинальных токов плавких вставок предохранителей типов НПН: 6, 10, 16, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 150А.

Таблица 2. Сечение проводов

Сечение

Iном. А

2,5 кв.мм.

4,0 кв.мм.

6,0 кв.мм.

10,0 кв.мм.

16,0 кв.мм.

25,0 кв.мм.

35,0 кв.мм.

50,0 кв.мм.

110

Таблица 3. Люминесцентные осветительные приборы

Тип свети-

Число

Мощность

льников

ламп

лампы

ЛДР 40

2шт

40Вт

ЛДР-2 80

2шт

80Вт

ЛДОР-2 40

2шт

40Вт

ЛОУ-IП 40

2шт

40Вт

Номинальные мощности силовых трансформаторов (кВА): 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600 и т.д.

Перечень литературы

Теоретическая электротехника. Задания и методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 210200. М.: 1999, – 313 с.

Копылов И.П. электронные машинки. Учебник для ВУЗов. М.: Энергоатомиздат, 1986 – 256 с.

Буртаев Ю.В., Овсянников П.Н. Теоретические базы электротехники. Учебник для техникумов. М.: Энергоатомиздат, 1984 -43 с.

Овчаренко Н.И. Полупроводниковые элементы автоматических устройств энергосистем. М.: Энергоатомиздат, 1981 – 124 с.

В.В. Орлов «Электроснабжение цехов промышленных компаний» Москва 2003 год – 78с.

Б.А. Соколов «Электроснабжения промышленных компаний» Москва 2003год. – 299 с.

Методические указания по курсовой работе МГУТУ 2009 год. – 104 с.

Киреева Э.А., Григорьев В.И., Миронов В.А., Чохонелидзе А.Н. Электроснабжение и электрооборудование цехов – М.:Энергоатомиздат, 2003. – 389 с.

Киреева Э.А. Автоматизация и экономия электроэнергии в системах промышленного электроснабжения. -56 с.

Киреева Э.А. Рациональное внедрение электроэнергии в системах промышленного электроснабжения – М:.НТФ «Энергопрогресс», 2000

Быстрицкий Г.Ф., Кудрин Б.И. Силовые трансформаторы промышленных компаний. – М.: Изд-во МЭИ, 2001 – 74 с.

Ермилов А.А. Базы электроснабжения промышленных компаний. М.: Энергоатомиздат, 1983. – 208с. -28 с.

Проектирование промышленных электронных сетей/ В.И. Крупович, А.А.Ермилов и др. – М.:Энергия,1797-325с.

]]>

Учебная работа. Проектирование и расчет элементов системы электроснабжения цеха пищевого предприятия

Похожие записи

Учебная работа. Реферат: Системы уравнений межотраслевого баланса

Учебная работа. Реферат: Нестабильность вращения Земли

Учебная работа. Доклад: Ключ к физике XXI века