Электрическая схема механического цеха

пенВведение

       В настоящее время нельзя представить  себе жизнь и деятельность  современного человека без применением  электричества. Электричество уже  давно и прочно вошло вовсе  отросли народного хозяйства  и в быт людей. Основное достоинство  электрической энергии – относительная  простота производства, передачи, дробления  и преобразования.

      В системе электроснабжения объектов  можно выделить три вида электроустановок:

     По  производства электроэнергии –  электрические станции; 

    По  передачи, преобразованию и распределению  электроэнергии – электрические  сети и подстанции;

     По  потреблению электроэнергии в  производственных и в бытовых  нуждах – приемники электроэнергии,

     Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различные виды энергии ( энергия топлива, падающей воды, ветра, атомная и др.) с помощью электрических машин, называемых генераторами, преобразуется в электрическую энергию.

    В  зависимости  от используемого  вида первичной энергии все  существующие электрические станции  разделяются на следующие основные  группы: тепловые, гидравлические, атомные,  ветреные и др.

    Приемником электроэнергии ( электроприемником, токоприемником ) называется электрическая часть производственной установки, получающая электроэнергии от источника и преобразующая  ее в механическую, тепловую, химическую, световую энергию, в энергию  и электростатического и электромагнитного поля.

 

 

 

 

     По  технологическому назначению приемники  электроэнергии

классифицируются  в зависимости от вида энергии, в  который данный приемник преобразует  в электрическую энергию: электродвигателя приводов   машин и механизмов; электротермические установки; электрохимические  установки; установки электроосвещения; установки электростатического  и электромагнитного поля, электрофильтра; устройства искровой обработки, устройство контроля и испытания изделий ( рентгеновские  аппараты, установки ультразвука  и т.д.). Электроприемники характеризуются  номинальными параметрами: напряжением,  током, мощностью и др.

     Совокупность  электроприемников производственных  установок цеха, корпуса, предприятия,  присоединенных с помощью электрических  сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем.

      Совокупность электрических станций, линий электропередачи, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии, называется  энергетической системой,

    Единая  энергетическая система ( ЕЭС  ) объединяет энергетические системы  отдельных районов, соединяя их  линиями электропередачи ( ЛЭП  ).

     Частью  энергетической системы, состоящей  из генераторов, распределительных  устройств, повышающих и понижающих  подстанций, линий электрической  сети и приемников электроэнергии, называют электроэнергетической системой.    

    Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, состоящая из  подстанций и распределительных устройств, соединенных линиями электропередачи, и работающая на определенной территории,

   Электрическая  сеть объекта электроснабжения, называемая системой электроснабжения объекта, является продолжением электрической системы. Система электроснабжения объекта объединяет понижающие и преобразовательные подстанции, распределительные пункты,

 

Электроприемники  и ЛЭП.

   Пием, преобразование  и распределение электроэнергии  происходят на подстанции – электроустановке, состоящей из трансформаторов или иных преобразователей электроэнергией, распределительных устройств, устройств управления, защиты, измерения и вспомогательных устройств.

   Распределение  поступающей электроэнергией без  ее преобразования или трансформацией  выполняется на распределительных  подстанциях ( РП ).

   Электрические  сети подразделяют по следующим  признаком: 

1. Напряжение сети. Сети могут быть напряжением до 1кВ – низковольтными, или низкого напряжения ( НН ), и выше 1кВ – высоковольтными, или высокого напряжения ( ВН ).  
2. Род тока. Сети могут быть постоянного или переменного тока. Электрические сети выполняются в основном по системе трехфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация электроэнергии. При большом числе однофазных приемников от трехфазных сетей осуществляются однофазные ответвления. Принятая частота переменного тока в ЕЭС России равна 50 Гц.
3. Назначение. По характеру потребителей и от назначении территории, на которой они находятся, различают: сети в городах, сети промышленных предприятий, сети электрического транспорта, сети в сельской местности. Кроме того, имеются районные сети, предназначенные для соединения крупных электрических станций и подстанций на напряжении выше 35 кВ; сети межсистемных связей, предназначенных для соединения крупных электроэнергетических систем на напряжении 330, 500 и 750 кВ. Кроме того, применяют понятия: питающие и распределительные сети.
4. Конструктивное выполнение сетей. Линии могут быть воздушными,

 

кабельными и токопроводами. Подстанции могут быть открытыми  и закрытыми.

     Для географического изображения электроэнергетических систем, а также отдельных элементов и связи между элементами используют общепринятые условные обозначения.

   Электрическая  энергия, вырабатываемая на двух  электростанциях различных типов:  тепловой электростанции ( ТЭС ) и  теплоэлектроцентрали ( ТЭЦ ), - подводится  к потребителям, удаленным друг  от друга. Для того чтобы  передать электроэнергию на расстояние, ее предварительно преобразовывают,  повышая напряжение трансформаторами. У мест потребления электроэнергии  напряжение понижают до нужной  величины. В действительности элементы  системы, работающие на переменном  токе, имеют трехфазное исполнение, Однако для выявления структуры  системы и анализа ее работы  нет необходимости ее трехфазном  изображении, в полнее достаточно  воспользоваться ее однолинейном  изображением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                               1.Технологическая  часть

                       1.Силовое электрооборудование цеха

            1.1.1. Основные технико – экономические показатели

Все электрические  приемники цуха питаются трехфазным переменным током, напряжением 380 Вольт  промышленной частоты 50 Гц. Данный участок  цеха имеет следующие технико  – экономические показатели:

Производственная  площадь …………………………….60×42 м²

Напряжение сети………………………………………....380/220

Частота сети………………………………………………50 Гц

Общее количество приемников………………………….60 шт

Общая мощность:

А) активная мощность……………………………………996 кВт

Б) реактивная мощность…………………………………... 1160 кВАР

В) полная мощность………………………………………..1529,6 кВт

В) освещение………………………………………………...45,4 кВт

 

 

                 1.1.2.  Краткие сведения о технологическом процессе

   

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

   Он является  вспомогательным звеном в цепи  промышленного производства завода.

В станочном  отделении установлены станки различного назначения.

Транспортные  операции производятся с помощью  мостовых кранов. Кроме Кроме названых в цехе имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.

Тип производства в цехе – среднесерийный, так  как изделия выпускают средними партиями. Оборудования в цехе размещено  по видам обработки:

Фрезерная группа, заточная группа.

1.1.3. Описание  строительной части проектируемого  цеха

Механический цех представляет собой общею площадью помещения 2520м². Проектируемый цех имеет сетку колонн 6×6 метров по контуру здания. Внутри здания предусмотрено два пролета 18 метров и 22 метра. Перекрытие здания выполняется железобетонными плитами по железобетонной форме, поддерживается колоннами прямоугольного сечения размером 0,5×0,5 метров. Строительная высота от пола до бетонных перекрытий 10 метров. Для обеспечения нормальных условий окружающей среды используется местная вентиляция и общая проточно – вытяжная вентиляция. Цех относится к категории повышенной опасности, с наличием токопроводящей пыли, масляных испарений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.4. Характеристика электроприемников цеха.

    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 ГПП напряжением 6 и 10кВ, 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 категории  надежности ЭСН. 

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

   Размеры  цеха А*В*Н=48*32*8м.

   Все вспомогательные  помещения двухэтажные высотой  3,5м.

   Перечень  электрического оборудования (ЭО) цеха  дан в таблице 1.1.

   Мощность  электропотребления (Р_эп) указана для одного электроприемника

 

 

Сводная ведомасть электроприемников                            Таблица 1

№    п/п	Наименование оборудования	Количество	Рн кВт	Ки	Cos φ	tgφ	η	λ
1…6	Карусельный фрезерный станок	6	11	0,14	0,6	1,33	0,86	6
7….11	Станок заточный	5	3,4	0,14	0,6	1,33	0,82	6
12…15	Станок наждачный	4	1,5	0,14	0,6	1,33	0,75	4,5
16	Вентилятор приточный	1	30	0,65	0,8	0,75	0,91	4
17	Вентилятор вытяжной	1	28	0,65	0.8	0,75	0,91	6.5
18	Продольно – строгальный станок	1	63,8	0,14	0,6	1,33	0.92	3
19…22	Плоскошлифовальный станок	4	38	0.14	0.6	1,33	0,86	4
23…28	Продольно – фрезерный станок	6	24,5	0,14	0,6	1,33	0,91	6,5
29…34	Резьбонарезной станок	6	10	0,14	0,67	1,33	0,86	6
35…39	Токарно – револьверный станок	5	15	0,14	0,6	1,33	0,88	4
40….49	Полуавтомат фрезерный	10	11,5	0,6	0,7	1	0,88	6
50…53	Зубофрезерный станок	4	38	0.14	0,6	1,33	0.92	4
54…59	Полуавтомат зубофрезерный	6	9,5	0.6	0,7	1	0,86	6
60	Кран мостовой	1	27,6	0,6	0.45	1.98	0.91	3

 

 

 

 

 

P_ном (кВт)- выбирается по сводной ведомости электрооборудования для каждого станка;

СоS_φ – выбиратся по сводной ведомости электрооборудования для каждого станка;

К_и – выбирается по сводной ведомости элекрооборудования для каждого станка;

 

 

 

 

1.1.5. Выбор схемы силовой  сети и ее конструктивных элементов

    Схемами внутреннего электроснабжения называют схема обеспечивающие электроснабжения между электроприемниками внутри производственного помещения, административного или жилого помещения, или внутри одного сооружения. Заданием заданна магистральная схема электроснабжения электроприемников.

    Магистральная  – обеспечивает непосредственное  подключение электроприемников  к питающему трансформатору через  магистральный шинопровод. 

         

    Такая  схема позволяет равномерно распределить  электроэнергию между всеми электроприемниками  схемы. В этой схеме каждый  электроприемник подключается отдельно  к шинопроводу через автомат  или щиток с рубильником. 

   Достоинство  схемы: 

1. Простота конструкции схемы;
2. Минимальный расход проводникового материала;
3. Простота монтажа и демонтажа;
4. Возможность отдельного подключения и отключения электроприемников без отключения общего питания.

Недостатки:

1. Используется только при равномерной нагрузки в схеме;
2. Нарушение режимов работы шинопровода разных технологических процессов в одном помещении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   1.1.6.Расчет электрических нагрузок.

4.Определить  активную среднесменную мощность  электроприемников.

         Р_{ср. см.} =Р_н*К_и ; где К_и – коэффициент использования.

 

5. Определить  реактивную номинальную мощность  электроприемников.

        Q_н=Р_н*tg; где tgφ – выбирается из таблице 1.1

 

6. Определить  реактивную среднесменную мощность  электроприемников.

       Q_ср.см.= Q_н* К_и

 

       7. Определить эффективное число  электроприемников по группе.

       N_эф=2*Р_нΣ/Р_н.наиб; где Р_нΣ – номинальная суммарная мощность электроприемников в группе.

N_эф = =31,3

          

 

8. Определить  средний коэффициент использования  по группе.