Курсовая на тему Курсовая работа 110321

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Общая часть
1.1 Задание на проектирование
1.2 Характеристики потребителей
1.3 Выбор питающего напряжения
2. Расчетная часть
2.1 Расчет электрических нагрузок
2.2 Компенсация реактивной мощности
2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов
2.4 Выбор схемы электроснабжения цеха
2.5 Расчет токов короткого замыкания
2.6 Выбор аппаратов напряжением выше 1000В
2.7 Выбор низковольтной аппаратуры
2.8 Конструктивное выполнение подстанции
2.9 Релейная зашита
2.10 Расчет защитного заземления
2.11 Техника безопасности
Литература










Введение
Целью данного курсового проекта является расчет электрооборудования и системы электроснабжения электромеханического цеха. В ходе работы над проектом необходимо выбрать коммутационно-защитную аппаратуру потребителей и КТП, а также кабельные линии сетей 10 и 0,4 кВ; проверить их по термической стойкости, произвести расчет и выбор трансформаторов, рассчитать силовую и осветительную нагрузку. Важное значение имеет проработка разделов по расчету токов КЗ и устройств защитного заземления.
Важную роль в решении задач электрификации и технического перевооружения всех отраслей хозяйства, механизации и автоматизации производственных процессов играет электротехническая промышленность и электроэнергетика.
Производство электроэнергии всеми электростанциями страны достигает 1000 миллиардов кВт*часов. Основными потребителями электроэнергии являются промышленные предприятия, насыщенные электродвигателями мощностью от нескольких ватт до сотен и даже тысяч кВт. Электродвигатели потребляют более 50% всей электроэнергии, производимой в стране. Значительная часть электроэнергии затрачивается на электроснабжение предприятий, жилых и общественных зданий , коммунальных и торговых предприятий, городов и поселков.
Актуальной является проблема рационального распределения электроэнергии. Система распределения электроэнергии на промышленных предприятиях должна обладать высокими техническими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Электроснабжение промышленных предприятий должно основываться на использовании современного электротехнического оборудования, надежных элуементов, прогрессивных конструкций, схем электроснабжения, широкого применения средств автоматизации. Для успешного решения этих задач нужны квалифицированные кадры, способные самостоятельно выполнять расчеты и выбирать электрооборудование электрических сетей напряжением до и выше 1000В.
Выполнение курсового проекта способствует закреплению теоретических знаний и практических навыков при решении вопросов цехового электроснабжения согласно технического задания.























1. Общая часть
1.1.Задание на проектирование

Электромеханический цех (ЭМЦ) предназначен для подготовки заготовок из металла для электрических машин с последующей их обработкой различными способами.
Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. ЭМЦ имеет станочное отделение, в котором установлено штатное оборудование: слиткообдирочные, токарные, фрезерные, строгальные, анодно-механические станки и др.
В цехе предусмотрены помещения для цеховой ТП, вентиляторной, инструментальной, для бытовых нужд и пр. ЭМЦ получает ЭСН от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 0,5 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП - 10 км. Напряжение на ГПП - 10 кВ. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН.
Грунт в районе ЭМЦ – суглинок.
Цех получает ЭСН от ГПП, где установлен трансформатор мощностью 16МВ*А, 35/10 кВ, Sc =
, Хc = 0.
Каркас здания цеха смонтирован из блоков секций длиной по 8 и 6 м каждый.
Размеры цеха А*В*Н = 48*42*9 м.
Перечень электрооборудования представлен в таблице 1.1.
Мощность электропотребления указана для одного электроприемника.
Расположение основного электрооборудования показано на плане (лист 1 графической части).





Таблица 1.1 Перечень электрооборудования цеха

№ на плане
Наименование ЭО
Pн , кВт
Кол-во
Примеч.

1,21
Краны мостовые
25 кВА
2
ПВ=25%

2, 3,22,23
Манипуляторы электрические
3,5
8


4, 5,24,25
Точильно-обдирные станки
2
8


6,28
Точильно-шлифовальные станки
1,8
4


7, 8, 26, 27
Настольно-сверлильные станки
2
8


9, 10, 29, 30
Токарные полуавтоматы
9,5
8


11...14
Токарные станки
10,5
8


15...20, 33...37
Слиткообдирочные станки
1,5
22


24, 25
Горизонтально-фрезерные станки
7,5
4


31,32
Продольно-строгальные станки
9,5
4


38...40
Анодно-механические станки
65
6


41
Тельфер
5
2


42, 43
Вентиляторы
4
2













1.2. Характеристика потребителей

Основными потребителями электроэнергии являются автоматизированные станки. По надежности ЭСН потребители электромеханического цеха относятся ко 2 и 3 категории.

1.3. Выбор питающего напряжения

ЭСН цеха осуществляется от ГПП завода кабельной линией напряжением 10 кВ.
Питание цеховых ЭП осуществляется на напряжении 0.38 кВ, что позволяет выполнить совместное питание силовой и осветительной нагрузки.
















2. Расчетная часть

2.1. Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок проводится согласно руководящего технического материала «Указания по расчету электрических загрузок- РТМ 36.18.32.4-92».
Оборудование цеха разбиваем по узлам питания. Предусматриваем сооружение 2-х распределительных шинопроводов и 2-х РП для выполнения условий задания. Необходимо обеспечить примерно одинаковую нагрузку трансформаторов и резервировать питание потребителей 2 категории.

2.1.1. Расчет электрических нагрузок ШРА

Оборудование разбиваем на характерные группы. Расчет нагрузок проводим по каждой группе электроприемников.
Шинопровод ШРА-1
Мелкие станки (до 5 кВт):
Общая установленная мощность Pн ? = 51,6 кВт.
Общее число ЭП n = 26.
Коэффициент использования и коэффициент реактивной мощности
Ки = 0.12 cos? = 0.5 [2]


Определяем средние мощности:
Активная мощность –
PC = Kи*Pн? . (1)

PC = 0,12*51,6 = 6,2 кВт.
Реактивная мощность –
QC = PC *tg? = 6,2*1,73 = 10,73 кВар.


Средние станки (от 5 до 15 кВт):
Общая установленная мощность Pн ? = 122 кВт.
Общее число ЭП n = 12.
Коэффициент использования и коэффициент реактивной мощности
Ки = 0.14 cos? = 0.6 [2]


Определяем средние мощности:
Активная мощность –
PC = Kи*Pн? . (2)

PC = 0,14*122 = 17,1 кВт.
Реактивная мощность –
QC = PC *tg? = 17,1*1,33 = 22,73 кВар.
Кран мостовой:
Полная установленная мощность Sн = 25кВA
Общее число ЭП n = 1
Коэффициент использования и коэффициент реактивной мощности
Ки = 0.25 cos? = 0.5

Активная мощность –
PC = Kи*Sн* cos?*vПВ .