Электрооборудование нельзя рассматривать отдельно от конструктивных особенностей того или иного цеха, поэтому специалисты в области электрооборудования промышленных предприятий должны быть хорошо знакомы как с электрической частью, так и с основами технологических процессов, а значит и применяемым в них оборудованием.

Поэтому в современной технологии и оборудовании промышленных предприятий велика роль электрооборудования, т.е. совокупности электрических машин, аппаратов, приборов и устройства, посредством которых производится преобразование электрической энергии в другие виды энергии и обеспечивается автоматизация технологических процессов.

Электрооборудование промышленных предприятий и установок проектируется, монтируется и эксплуатируется в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и другими руководящими документами.

Электроснабжение – это непрерывная работа и совокупность взаимосвязанных электроустановок, предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии потребителю.

Задачи электроснабжения: 1. Надежность, которая зависит от правильности выбора схем оборудования и защиты по категориям ЭП. 2. Качество обеспечивает нормирование колебаний напряжения и частоты. 3. Экономичность – это потребление электроэнергии с нормально работающим оборудованием, т.е. с наибольшей отдачей.

Задачи электроснабжения не должны осуществляться, если не приняты все необходимые меры по ОТ, т. к. не соблюдение правил проводит к несчастным случаям, травмам и увечьям, а ошибки электроснабжения могут привести к неблагоприятным воздействиям на экологию окружающей среды.

РМЦ имеет служебные помещения и станочное отделение, в котором установлено штатное оборудование:

Кран мостовой - для транспортировки грузов вдоль и поперек всего цеха используется, приводимый в движение асинхронными двигателями, для погрузки или разгрузки автотранспорта - кран-балка (тельфер). Управление двигателями производится с кнопочного поста по релейно-контакторной реверсивной схеме. Все элементы размещаются в технических шкафах в непосредственной близости от места работы оператора крана. В схему управления включена защита от падения груза из-за падения напряжения. При отключении питания срабатывают механические тормоза двигателя главного движения, что приводит к заклиниванию вала.

Продольно-строгальные станки предназначены для обработки плоских поверхностей различных деталей. На них можно производить черновое, чистовое, а также отделочное строгание. Эти станки применяют в основном в условиях единичного и мелкосерийного производства, а также в ремонтных цехах.

Станки плоскошлифовальные предназначены для шлифования абразивным или алмазным кругами плоских поверхностей деталей, закрепленных на зеркале стола, магнитной плите или в приспособлении.

Станки токарно-револьверные предназначены для токарной обработки деталей из прутка, а также штучных заготовок из стали, чугуна и цветных сплавов в условиях мелкосерийного и серийного производства.

Станки токарные позволяют полностью использовать возможности быстрорежущего и твердосплавного инструмента при обработке как черных, так и цветных металлов.

Станки фрезерные предназначены для выполнения разнообразных копировальных работ по плоским копирам, а также для объемного копирования. Он может быть использован и для обычных мелких фрезерных работ (при этом пантограф закрепляют неподвижно, а стол изделия перемещают вручную).

Для автоматизации работ при объемном копировании станок оснащен автоматическим приводом трейсера (ощупывающего пальца)

Станки расточные предназначены для обработки отверстий в кондукторах, приспособлениях и деталях, требующих высокой точности взаимного расположения осей отверстий.

Станки вертикально-сверлильные предназначены для обработки деталей из различных конструкционных материалов в условиях единичного и мелкосерийного производства. Выполняют операции сверления, зенкерования, зенкования, растачивания, нарезания резьбы метчиками, фрезерования.

Станки радиально-сверлильные предназначены для обработки отверстий в мелких и средних деталях и позволяет выполнять: сверление; рассверливание; зенкерование; зенкование; развертывание; нарезание резьб. Конструкция станка обеспечивает широкие возможности и позволяет: поворачивать сверлильную головку и при необходимости рукав вокруг своих осей; вести обработку отверстий расположенных ниже уровня "пола".

Электрическая печь сопротивления - точное распределение температуры в печи, футеровка – из высококачественных керамо-волокнистых модулей, Перемещение вагонетки с помощью электродвигателя, двухзоная регуляция, возможность контролировать печь через программу на ПК.

Электрические печи индукционные - индукционная плавильная печь, электротермическая установка для плавки материалов с использованием индукционного нагрева. В промышленности применяют в основном индукционные тигельные печи и индукционные канальные печи.

Печи электродуговые - электродуговая плавильная печь емкостью 12 т по жидкой стали предназначена для выплавки углеродистой и легированной стали, чугуна и ряда цветных металлов и сплавов.

Кроме этого в цехе установлены вентиляторы. Вентиляторы являются основным элементом различных вентиляционных установок. Они обеспечивают технологический процесс производства и условия трудовой деятельности.

Исходные данные

Напряжение от подстанции глубокого ввода 10 кВ.

Размеры цеха АхВхН=50х32х8м

Перечень электрического оборудования цеха дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

Таблица 1- Перечень ЭО ремонтно-механического цеха

№ на плане	Наименование электрического приёмника	Рэп, кВт	Примечание
1, 31, 42	Краны мостовые	30	ПВ=25%
2, 3, 14	Станки продольно-строгальные	14
15...17	Станки плоско-шлифовальные	4,5	1-фазные
4...8, 32…35, 39…41	Станки токарно-револьверные	8,5
9…13	Станки токарные	12
18, 19	Станки вертикально-сверлильные	3	1-фазные
20	Станок расточный	9,5
21, 22	Станки фрезерные	4,8
23, 24	Станки радиально-сверлильные	12,2
25	Электрическая печь сопротивления	45
26, 27	Электрические печи индукционные	28
28…30	Печи электродуговые	55
36, 37, 38	Вентиляторы	4,5

1. Характеристики потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения

Электроснабжение объекта может осуществляться от собственной электростанции, энергетической системы при наличии собственной электростанции.

Требования, представляемые к надёжности электроснабжения от источников питания, определяются потребляемой мощностью объекта и его видом.

Приёмники электрической энергии в отношении обеспечения надёжности электроснабжения разделяются на несколько категорий.

Первая категория – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный экономический ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, расстройство сложного технологического процесса, массовый брак продукции.

Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа (нулевая категория) электроприёмников, бесперебойная работа которых не обходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.

Вторая категория – электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпускам продукции, массовым простоям рабочих, механизмов. Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприёмников второй категории не более 30 минут.

Третья категория – все остальные электроприёмники, не подходящие под определение первой и второй категорий.

Электроприёмники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, при отключении одного из них переключение на резервный должно осуществляться автоматически. Согласно определению ПУЭ независимыми источниками питания являются такие, на которых сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках, питающих эти электроприёмники. Согласно ПУЭ к независимым источникам могут быть отнесены две секции или системы шин одной или двух электростанций или подстанций при соблюдении следующих условий:

- каждая эта секция или система шин питается от независимых источников.

- секции шин не связаны между собой или же имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций шин.

Для электроснабжения электроприёмников особой группы должен предусматриваться дополнительный третий источник питания, мощность которого должна обеспечивать безаварийную остановку процесса.

Электроприёмники второй категории рекомендуется обеспечивать от двух независимых источников питания, переключение можно осуществлять не автоматически.

Электроснабжение электроприёмников третьей категории может выполняться от одного источника при условии, что перерывы электроснабжения. необходимые для ремонта и замены поврежденного оборудования, не превышают одних суток.

Электрооборудование ремонтно-механического цеха относится ко 2 и 3 категориям и могут питаться от одного источника, при условии, что перерывы электроснабжения не превышает одних суток. [3,с.28]

2. Выбор рода тока, напряжения и схемы внутреннего электроснабжения

2.1 Назначение электрических сетей [3,с.29]

Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители энергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.

Электрические сети промышленных предприятий выполняются внутренними (цеховыми) и наружными. Наружные сети напряжения до 1 кВ имеют весьма ограниченное распространение, т. к. на современных промышленных предприятиях электропитание цеховых нагрузок производится от внутрицеховых или пристроенных трансформаторных подстанций.

2.2 Выбор электрических сетей радиальные схемы питания характеризуются тем, что от источника питания, например от трансформаторной подстанции, отходят линии, питающих непосредственно мощные электроприёмники или отдельные распределительные пункты, от которых самостоятельными линиями питаются более мелкие электроприёмники.

Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания отдельных потребителей, т. к. аварии локализуются отключением автоматического выключателя поврежденной линии и не затрагивают другие линии.

Все потребители могут потерять питание только при повреждении на сборных шинах КТП, что мало вероятно. В следствии достаточно надёжной конструкции шкафов этих КТП.

Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприёмников одного технологического агрегата, но также большого числа сравнения мелких приёмников, не связанных единым технологическим процессом.

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 надёжность, гибкость и универсальность цеховых сетей, что позволяет технологам перемещать оборудование внутри цеха без существенного монтажа электрических сетей.

В связи с равномерностью распределения потребителей внутри ремонтно-механического цеха, а также низкой стоимости и удобстве в эксплутации выбирается магистральная схема питания.

2.3 Выбор рода, напряжения

Трёхфазные сети выполняются трёхпроводными на напряжение свыше 1000 В и четырёхпроводными – до 1000 В. Нулевой провод в четырёхпроводной сети обеспечивает равенство фазных напряжений при неравномерной загрузке фаз от однофазных электроприёмников.

Трёхфазные сети на напряжение 380/220 В (в числители – линейное, в знаменатели – фазное) позволяют питать от одного трансформатора трёх – и однофазные установки.

Электрические сети выполняются в основном по системе трёхфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация электроэнергии. При большом количестве однофазных электроприёмников от трёхфазных сетей осуществляются однофазные ответвления. [7, с.9]

3. Расчет электрических нагрузок

3.1 Приведение мощности 3-х фазного электроприёмника к длительному режиму, для мостовых кранов:

Рн=Рп∙∙cosφ, (4.1)

где Рн – номинальная мощность, приведённая к длительному режиму, кВт;

Рп – мощность электроприёмника. кВт;

ПВ – продолжительность включения, относительные единицы;

Рн=7,5 кВт.

Приводим 1-фазные нагрузки к условиям 3-фазной мощности для вертикально-сверлильных станков:

(4.2)

где Рф.нб – мощность наиболее загруженной фазы, кВт;

Рф.нб=6 кВт.

(4.3)

Где Рф. нм - мощность наименее загруженной фазы, кВт;

Рф.нм=4,5 кВт.

Определяется величина неравномерности, %:

(4.4)

где Н – величина неравномерности, %;

Н=33%>15%.

Ру=3 Рф.нб, (4.5)

где Ру – условная 3-фазная мощность (приведённая), кВт;

Ру=18 кВт.

Для плоско-шлифовальных станков;

Рф.нб=9 кВт,

Рф.нм=6,75 кВт,

Н=33%>15%,

Ру=27 кВт.

Составляем сводную ведомость нагрузок по цеху, таблица 2.

Рн – номинальная мощность электроприёмника, кВт;

n – фактическое число электроприёмников в группе;

Рн ∑ - сумма номинальных мощностей в группе, кВт;

Ки – коэффициент использования электроприёмников;

cosφ – коэффициент активной мощности;

tgφ – коэффициент реактивной мощности;

m – показатель силовой сборки в группе;

Рсм – средняя активная мощность за наиболее загруженную смену, кВт;

Qсм - средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, квар;

Sсм – средняя максимальная мощность за наиболее загруженную смену, кВА;

nэ – эффективное число электроприёмников;

Км – коэффициент максимума активной нагрузки;

К'м – коэффициент максимума реактивной нагрузки;

Рм – максимальная активная нагрузка, кВт;

Qм –максимальная реактивная нагрузка, квар;

Sм – максимальная полная нагрузка, кВА;

Iм – максимальный ток, А.

Заполняем таблицу 3. Технические данные электроприёмников

Таблица 3 - Технические данные электроприёмников

Наименование электроприёмника	Рн, кВт	n	Ки	cosφ	tgφ
3-фазный ДР
Электрическая печь сопротивления	45	1	0,75	0,95	0,33
Электрическая печь индукционная	28	2	0,75	0,95	0,33
Электродуговая печь	55	3	0,75	0,95	0,33
Продольно-строгальные станки	14	3	0,17	0,65	1,17
Токарно-револьверные станки	8,5	12	0,17	0,65	1,17
Токарный станок	12	1	0,16	0,6	1,33
Расточный станок	9,5	1	0,17	0,65	1,17
Фрезерные станки	4,8	2	0,16	0,6	1,33
Радиально-сверлильные станки	12,2	2	0,16	0,6	1,33
Вентиляторы	4,5	3	0,6	0,8	0,75
3-фазный ПКР
Краны мостовые	7,5	3	0,1	0,5	1,73
1-фазный ДР
Вертикально-сверлильные станки	18	2	0,16	0,6	1,33
Плоско-шлифовальные станки	27	3	0,17	0,65	1,77

Порядок расчёта

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5