Задачи выживания и эффективного функционирования в условиях рыночной экономики приводят владельцев предприятий к поиску источников дополнительной прибыли. Среди них можно выделить три основных направления: повышение цены на выпускаемую продукцию, повышение объемов выпускаемой продукции и снижение затрат на единицу продукции, что при постоянной рыночной стоимости продукции, также дает дополнительную прибыль.

Недопустимо рассматривать расходы на энергоносители в качестве накладных, что является достаточно распространенным явлением на российских предприятиях. Эти статьи расходов занимают существенную долю в себестоимости конечной продукции и требуют собственного целенаправленного менеджмента.

В российской действительности в условиях постоянного повышения цен на энергоносители этот вопрос становится все более актуальным. Это особенно важно на крупных предприятиях, которые, ввиду рыночных отношений и снижения спроса на выпускаемую ими продукцию, вынуждены значительно снижать производственные мощности, причем такое снижение в некоторых случаях достигает 90% от проектных. В этих условиях предприятия вынуждены нести дополнительные затраты по содержанию неиспользуемых мощностей.

Энергосбережение и углубление электрификации определяется обширной областью народного хозяйства, называемой электроэнергетикой. Система электроснабжения является частью этой области, которая может быть определена от границы раздела предприятия – энергосистемой до единичных электроприемников.

В последнее время проблема энергоснабжения в России стала очень актуальной. В связи с расширением производства требуется увеличивать пропускную способность линий, отключающую способность коммутационного оборудования. Возникает необходимость замены действующего технически изношенного оборудования более современным, более мощным и усовершенствования всей системы электроснабжения. В настоящее время появились более точные методы расчета электрических сетей.

В данной выпускной работе была поставлена задача модернизировать существующую систему электроснабжения цеха по производству хлебобулочных изделий ООО «Пальмира» в связи с износом оборудования и увеличением нагрузок.

1. Проектирование электрической части цеха

1.1 Краткая характеристика цеха и режим работы подстанции

1.1.1 Краткая характеристика цеха

Согласно ПУЭ цеха по производству хлебобулочных изделий не относится к пожароопасной и взрывоопасной зонам. Защита проводов и кабелей в сетях до 1 кВ и выбор сечений должны производиться по току срабатывания при перегрузке кабельной линии, току срабатывания автомата при коротком замыкании. Сечение кабеля выбираем по длительно допустимому току нагрузки и проверяем на соответствие токовой защиты. В сетях выше 1 кВ они должны быть проверены по экономической плотности тока. Выбранное сечение кабеля должно быть проверено на термическую стойкость токов К.З.

Согласно ПУЭ выбираем провода и кабели с алюминиевыми жилами, т.к. участок является не взрывоопасной зоной. Провода и кабели выполнены:

а) провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией;

б) кабели с резиновой, поливинилхлоридной и бумажной изоляцией в резиновой, поливинилхлоридной и металлической оболочках.

Так как маловероятны повреждения проводников, то кабели и провода будем выбирать без защитной бронированной оболочки.

1.1.2 Режим работы подстанции

Режим работы – двухсменный.

1.2 Категория потребителя по надежности электроснабжения

1.2.1 Категория потребителей по надежности электроснабжения

Перерыв в электроснабжении не приведет к опасности для жизни людей, расстройству сложного технологического процесса и оборудования, а лишь к существенному недоотпуску продукции, простою людей, механизмов, промышленного транспорта. Поэтому согласно ПУЭ выбрана II категория по надежности электроснабжения. Электроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для электроприемников II 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.

1.2.2 Режим работы нейтрали

На низкой стороне применена глухо-заземленная нейтраль.

Сопротивление заземления нейтрали определяется из следующих условий:

а) предотвращение опасных последствий при пробое изоляции между обмотками высшего и низшего напряжений трансформатора;

б) предотвращения недопустимого повышения напряжения фаз по отношению к земле и заземленных частей электроустановок низшего напряжения при замыканиях на землю.

При данном режиме работы нейтрали автоматика быстро отключает аварийные участки, изоляция проводников выполняется на фазные напряжения, что более дешево, чем при изолированной нейтрали. Глухое заземление нейтралей электроустановок не только предупреждает возникновение в них дуговых перенапряжений, но и приводит к облегчению их изоляции по отношению к земле, что дает возможность снижения уровня изоляции, следовательно, и снижение затрат, причем экономия увеличивается с ростом напряжения сети.

На высокой стороне будет использована изолированная нейтраль, так как токи короткого замыкания невелики и не требуется моментального отключения линий.

1.3 Выбор величины питающего напряжения

Для внутрицеховых электросетей наибольшее распространение имеет напряжение 380В, основным преимуществом которого является возможность совместного питания силовых и осветительных электроприемников. Так как номинальное напряжение электроприемников равно 380В и единичная установленная мощность не превышает 250 кВт, то уровень питающего напряжения внутри цеха принят 380/220В, согласно номинальному напряжению потребителей цеха.

1.4 Определение расчетной мощности цеха

Паспортные данные электродвигателей, необходимые для дальнейшего расчета, сводим в таблицу 1.1

Таблица 1.1

№	Наименование потребителя	Рн, кВт	n, шт.	Ки	соsц	КПД, %	ПВ, %
1	Тестомешальная машина	4	9	0,6	0,75	100	40
2	Тестомешальная машина HYM 220-H (Турция)	5,5	20	0,6	0,8	100	40
3	Дежеподъёмник	2,2	11	0,65	0,7	100	40
4	Делитель теста	5,5	8	0,65	0,7	100	60
5	Привод расточного шкафа	1,5	9	0,6	0,45	100	60
6	Привод вентилятора	0,75	4	0,6	0,55	100	60
7	Циркуляционный вентилятор	3	4	0,65	0,55	100	40
8	Привод печи	4	4	0,65	0,5	100	60
9	Привод опрыскивания хлеба	0,25	4	0,45	0,6	100	60
10	Воздушная завеса	2	1	0,4	0,45	100	40
11	Освещение	35		0,85	0,8	100	60
12	Аварийное освещения	2		0,85	0,8	100	15
13	Вентиляция	6		0,8	0,8	100	40

1.4.1 Расчет мощности для потребителей группы В

К группе В относятся электроприемники с Ки≥0.6

Суммарная среднесменная активная мощность

∑Рсм=∑Руст∙Ки (1.1)

где ∑Рсм–суммарная среднесменная активная мощность, кВт;

∑Руст–установленная мощность электроприемника, кВт;

Ки–коэффициент использования электроприемника [7]

∑Рсм =196,28 кВт

Суммарная среднесменная реактивная мощность

∑Qсм=∑Рсм∙tgц (1.2)

где ∑Qсм–суммарная среднесменная реактивная мощность, кВАр;

tgц–коэффициент реактивной мощности

∑Qсм=189,63 кВАр

Полная расчетная мощность по группе В

SрВ=, (1.3)

где SрВ–полная расчетная мощность по группе В, кВА;

РрВ–расчетная активная мощность по группе В, кВт;

РрВ=∑Рсм

QрВ – расчетная реактивная мощность по группе В, кВАр;

QрВ=∑Qсм

Sр= кВА

1.4.2 Расчет мощности для потребителей группы А

К группе А относятся электроприемники с Ки<0.6

Средневзвешенный коэффициент использования

Ки ср= (1.4)

Ки ср=

Суммарная среднесменная активная мощность

∑Рсм=∑Руст∙Ки

∑Рсм=1,25 кВт

Суммарная среднесменная реактивная мощность

∑Qсм=∑Рсм∙tgц

∑Qсм =2,19 кВАр

Эффективное число элекроприемников

nэ= (1.5)

nэ=

Принимаем ближайшее большее значение nэ = 3

Действительное число электроприемников N = 5

Так как N>nэ (5>3), то расчет будем вести с nэ = 5

Находим коэффициент максимума по графику или таблице Км=1,15.

Расчетная активная мощность по группе А

РрА=Км∙∑Рсм (1.6)

РрА =1,15∙1,25=1,44 кВт

Расчетная реактивная мощность по группе А

QрА=Qсм∙К`м (1.7)

где К`м=1,1 – так как nэ<10

QрА= 1,1∙2,19 = 2,41 кВАр

Полная расчетная мощность, потребляемая по группе А

SрА= (1.8)

SрА= кВА

1.4.3 Нагрузка цеха без учета потерь в линиях и трансформаторах

Расчетная активная мощность для групп потребителей

Рр=РрА+РрВ (1.9)

Рр=1,44+196,28=197,72 кВт

Расчетная реактивная мощность для групп потребителей

Qр=QрА+QрВ (1.10)

Qр=2,41+189,63=192,03 кВАр

Полная расчетная мощность для групп потребителей за наиболее загруженную смену

Sр= (1.11)

Sр= кВA

Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Потребитель	N	Pуст, кВт	∑Руст, кВт	Ки	Рсм, кВт	Qсм, кВАр	nэ	Км	Рр, кВт	Qp, кВАр	Sp, кВА
Группа В. 1. Тестомешальная машина	9	4	36	0,6	21,6	19,05
2. Тестомешальная машина HYM 220-H (Турция)	20	5,5	110	0,6	66	49,5
3. Дежеподъёмник	11	2,2	24,2	0,65	15,73	16,05
4. Делитель теста	8	5,5	44	0,65	28,6	29,18
5. Привод расстоичного шкафа	9	1,5	13,5	0,6	8,1	16,07
6. Привод вентилятора	4	0,75	3	0,6	1,8	2,73
7. Циркуляционный вентилятор	4	3	12	0,65	7,8	11,84
8. Привод печи	4	4	16	0,65	10,4	18,01
11. Освещение		35	35	0,85	29,75	22,31
12. Аварийное освещение		2	2	0,85	1,7	1,27
13. Вентилятор		6	6	0,8	4,8	3,6
Итого по гр. В	69	26,45	301,7	0,68	196,28	189,63			196,28	189,63	272,92
Группа А. 9. Привод опрыскивания цеха	4	0,25	1	0,45	0,45	0,6
10. Воздушная завеса	1	2	2	0,4	0,8	1,59
Итого по гр. А	5	2,25	3	0,43	1,25	2,19	5	1,15	1,44	2,41	2,80
Итого по цеху	74	28,7	304,7	0,55	197,72	191,82			197,77	192,03	275,63