Электроснабжение потребителей и режимы

Электроснабжение потребителей и режимы

Определение расчётной нагрузки кузнечного цеха вагоноремонтного завода. Нахождение числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Определение центра электрических нагрузок и его картограммы. Расчёт токов короткого замыкания в сети выше 1000 В.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 14.11.2017
Размер файла 642,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский

Институт электронного обучения

Электроэнергетика и электротехника

«Электроснабжение потребителей и режимы»

Генплан вагоноремонтного завода

Таблица 1 — Сведения об электрических нагрузках

Установленная мощность, кВт

Номер варианта задания

План кузнечного цеха

Таблица 2 — Сведения об электрических нагрузках

Установленная мощность ЭП, кВт

Сварочный трансформатор ПВ=25%

1. Определение расчётной нагрузки кузнечного цеха вагоноремонтного завода

2. Определение расчётной нагрузки предприятия в целом

3. Картограмма и определение центра электрических нагрузок

4. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций

5. Схема внешнего электроснабжения

6. Схема внутризаводской сети 6 кВ

7. Расчёт токов короткого замыкания в сети выше 1000 В

8. Электроснабжение кузнечного цеха

8.1 Распределение приёмников по пунктам питания

8.2 Выбор сечений питающей сети по длительно допустимой токовой нагрузке из условия нагрева и проверка их по потере напряжения, выбор силовой распределительной сети и аппаратов защиты и управления цеха

8.3 Расчёт токов короткого замыкания для участка цеховой сети от ТП до наиболее мощного электроприёмника цеха

8.4 Построение карты селективности действия аппаратов защиты для участка цеховой сети 0,4 кВ от вводного автомата на подстанции до электроприёмника

кузнечный вагоноремонтный трансформатор электрический

Темой по дисциплине “Электроснабжение потребителей и режимы” является расчет электроснабжения кузнечного цеха вагоноремонтного завода.

В данной работе преследуется несколько целей:

-во-первых, рассматривается определение расчетных нагрузок, как рассматриваемого цеха, так и предприятия в целом.

Для цеха расчет проводится по методу упорядоченных диаграмм. Для чего электроприемники разбиваются на две группы: первая группа — это приемники с переменным графиком нагрузки коэффициент использования которых меньше 0,6; вторая группа — это приемники с практически постоянным графиком нагрузки коэффициент использования, которых больше 0,6.

Определения расчетной нагрузки предприятия в целом производится по расчетным активным и реактивным нагрузкам цехов с учетом расчетной нагрузки освещения цехов и территории предприятия, потерь мощности в трансформаторах п/ст , ГПП и линиях. Расчет производится отдельно для высоковольтных и низковольтных нагрузок.

-во-вторых, рассчитывается и чертится картограмма нагрузок завода и по расчетам определяется центр электрических нагрузок. Картограмма чертится на генплане завода в виде окружностей с секторами и заштрихованных окружностей. Сектора отображают осветительную нагрузку, заштрихованные же окружности представляют высоковольтную нагрузку.

-в-третьих, рассчитывается схема внутризаводского электроснабжения. Для этого выбирается число и мощности цеховых трансформаторных подстанций и проводники, для их соединения и питания. Данный расчет производится с использованием плотности нагрузки. Чертится схема питания цехов завода по производству запасных деталей к тракторам с распределенными по цехам трансформаторами.

-в-четвертых, рассчитывается схема внешнего электроснабжения. В данный расчет входит выбор напряжения сети, сечения проводов, выбор мощности трансформаторов ГПП. Все это проводится с учетом надежности электроснабжения питающегося предприятия.

-в-пятых, рассчитываются токи короткого замыкания в сети выше1000В для проверки правильности выбора сечений проводников и токи короткого замыкания в сети ниже 1000В для построения карты селективности действия защитных аппаратов, с помощью которой в свою очередь можно проверить правильность выбора защитных аппаратов и селективность их действия.

Далее производится расчет электроснабжения кузнечного цеха, который включает в себя: распределение приемников по пунктам питания; определение расчетных нагрузок по пунктам питания; выбор сечений питающей сети по длительно допустимой токовой нагрузке и проверка их по потере напряжения; выбор силовой распределительной сети и аппаратов защиты; построение эпюр отклонения напряжения от ГПП до наиболее удаленного ЭП.

1. Определение расчётной нагрузки кузнечного цеха вагоноремонтного завода

Читайте также:  Очиститель заднего стекла ваз 2114

Таблица 3 — Характеристика среды производственных помещений

От распределительного пункта (щитка) и предназначенная для передачи электроэнергии к одному электроприемнику или к нескольким мелким электроприемникам, включенным в «цепочку». В дальнейшем все фидеры, магистрали и ответвления от последних к распределительным пунктам будут именоваться питающей сетью, а все прочие ответвления — распределительной сетью. Один из основных вопросов, решаемых при. Читать ещё >

Электроснабжение потребителей и режимы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Введение
  • 1. Общая часть
  • 1. 1. Системы и виды электроснабжения
  • 1. 2. Категория электроприемников
  • 1. 3. Характеристика приемников электроэнергии
  • 1. 4. Факторы выбора системы электроснабжения
  • 2. Расчетная часть
    • 2. 1. Электроснабжение объектов
      • 2. 1. 1. Расчет электрических нагрузок цеха. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов
      • 2. 1. 2. Расчет и выбор компенсирующего устройства
      • 2. 1. 3. Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения
      • 2. 1. 4. Расчет токов короткого замыкания
      • 2. 1. 5. Выбор и проверка силовых выключателей ВН
      • 2. 1. 6. Расчет заземляющего устройства электроустановок
      • Заключение
      • Список используемой литературы
      • 1.1. Системы и виды электроснабжения.

        Основным вопросом распределения электроэнергии на низком напряжении является выбор схемы. Правильно составленная схема должна обеспечивать надежность питания электроприемников в соответствии со степенью их ответственности, высокие технико-экономические показатели и удобство эксплуатации сети (12, "https://referat.bookap.info").

        Все встречающиеся на практике схемы представляют собой сочетания отдельных элементов — фидеров, магистралей и ответвлений, для которых мы примем следующие определения: фидер — линия, предназначенная для передачи электроэнергии от распределительного устройства (щита) к распределительному пункту, магистрали или отдельному электроприемнику; магистраль — линия, предназначенная для передачи электроэнергии нескольким распределительным пунктам или электроприемникам, присоединенным к ней в разных точках, ответвление — линия, отходящая:

        а) от магистрали и предназначенная для передачи электроэнергии к одному распределительному пункту или электроприемнику,

        б) от распределительного пункта (щитка) и предназначенная для передачи электроэнергии к одному электроприемнику или к нескольким мелким электроприемникам, включенным в «цепочку».

        В дальнейшем все фидеры, магистрали и ответвления от последних к распределительным пунктам будут именоваться питающей сетью, а все прочие ответвления — распределительной сетью. Один из основных вопросов, решаемых при проектировании цеховых сетей, — выбор между магистральной и радиальной схемами распределения энергии. При магистральной схеме электроснабжения одна линия — магистраль — обслуживает, как указано, несколько распределительных пунктов или приемников, присоединенных к ней в различных ее точках, при радиальной схеме электроснабжения каждая линия является как бы лучом, соединяющим узел сети (подстанцию, распределительный пункт) с единственным потребителем. В общем комплексе сети эти схемы могут сочетаться. Так, цеховое распределение может осуществляться магистралями, каждая из которых питает ряд пунктов, от последних же к приемникам могут отходить радиальные линии.

        При радиальной схеме отдельные достаточно мощные электроприемники могут получать питания непосредственно от подстанции, а группы менее мощных и близко расположенных друг к другу электроприемников — через посредство распределительных пунктов, устанавливаемых возможно ближе к геометрическому центру нагрузки. Фидеры низкого напряжения присоединяются на подстанциях к главным распределительным щитам через рубильники и предохранители или через максимальные автоматы. К числу радиальных схем с непосредственным питанием от подстанций относятся все схемы питания электроприемников высокого напряжения, либо от распределительного устройства высшего напряжения на подстанции, либо непосредственно от понизительного трансформатора, если принята схема «блок трансформатор — электроприемник». Магистральные схемы электроснабжения применяются в следующих случаях:

        а) когда нагрузка имеет сосредоточенный характер, но отдельные узлы ее оказываются расположенными в одном и том же направлении по отношению к подстанции и на сравнительно незначительных расстояниях друг от друга, причем абсолютные величины нагрузок отдельных узлов недостаточны для рационального применения радиальной схемы

        б) когда нагрузка имеет распределенный характер с той или иной степенью равномерности

        1.1. Электрификация жизнедеятельности человека

        Для реализации своей жизнедеятельности в определенных сферах в настоящее время человек использует такие наиболее распространенные виды энергии, как тепловая, механическая, лучистая, химическая. Формально любую жизнедеятельность человека можно представить в виде двухполюсника (рис.1.1), который преобразует вход в выход по определенному закону называемому технологическим процессом.

        Читайте также:  Люстры в этническом стиле

        Вход Технологический Выход процесс

        Рис. 1.1. Структура жизнедеятельности человека

        Названные выше виды энергии используются для совершения работы в технологическом процессе.

        С момента изобретения электричества человечество пришло к выводу, что большинство видов энергии, необходимых для своей жизнедеятельности, целесообразно получать из электрической энергии, путем преобразования её с помощью определенных физических устройств. Эта целесообразность была определена экономическими и экологическими факторами. Указанный процесс получения необходимых видов энергии из электрической получил название электрификации жизнедеятельности человека, а технологический процесс этой деятельности – электрифицированный технологический процесс.

        В настоящее время электроэнергия проникла во все сферы жизни: быт, производство, транспорт, сырьевые и перерабатывающие отрасли и т.д. С развитием электрификации появились принципиально новые технологические процессы, определившие современное состояние научнотехнического прогресса: электролиз, электрохимия, электротермия. На их

        основе развились новые электротехнологические процессы, связанные с получением высококачественной стали, титана, магния, ферросплавов и т.д. Сейчас электротехнология в промышленности – это наиболее энергоемкие процессы.

        Развитие силовой электроники и микроэлектроники привели к созданию цифровых технических систем, позволивших перевести управление технологическими процессами на новый уровень – автоматизированного управления и робототехники.

        Современная электрификация быта человека привела к совершенно другим, более комфортным условиям жизни.

        1.2. Электроприемники и потребители электроэнергии, их классификация

        Приемником электрической энергии (электроприемником) называется физическое устройство, получающее электрическую энергию и преобразующее её в другие виды энергии, необходимые для жизнедеятельности человека: механическую, тепловую, лучистую и т.д. Совокупность электроприемников, расположенных на определенной территории и объединенных единством технологического процесса, образует

        Потребитель электроэнергии – это весьма обобщенное понятие. В зависимости от поставленной задачи при организации электрифицированного быта человека примерами потребителя электроэнергии могут быть квартира, подъезд дома, дом, жилой микрорайон, город и т.д. А при организации электрифицированного производства примерами потребителя электроэнергии могут быть производственный участок, цех, производственный корпус, предприятие.

        При решении задач электроснабжения электроприемников и потребителей электроэнергии целесообразно проведение их классификации, т.е. объединение в группы по таким признакам, которые в дальнейшем будут определяющими при принятии схемных решений электрических сетей и

        мощности их элементов. Этими признаками являются: величина напряжения, род тока, величина мощности электроприемника, число фаз, режим работы, категория по надежности электроснабжения, характер преобразования электроэнергии.

        По величине напряжения различают потребители и электроприемники до 1000 В и выше 1000 В. Величина напряжения 1000 В – весьма условная граница деления указанных объектов на группы. Она связана с формированием правил устройства электроустановок и правил обеспечения электробезопасности при их обслуживании, в условиях постоянного стремления человека повысить напряжение на зажимах электроприемников для повышения технико-экономической эффективности электрификации и электроснабжения.

        По роду тока различают электроприемники переменного тока промышленной частоты (50 Гц), переменного тока повышенной или пониженной частоты и постоянного тока. Промышленная частота это частота, на которой производится электроэнергия в электроэнергетической системе как централизованном источнике. Необходимость изменения указанных параметров электроэнергии вызвана повышением эффективности электрификации технологических процессов, вследствие применения новых технологий, необходимости более плавного изменения и получения большего диапазона регулирования скорости вращения производственных механизмов и т.д.

        По величине мощности электроприемники целесообразно разделить на три группы: малой мощности – единицы киловатт, средней мощности – десятки киловатт, большой мощности – сотни киловатт. Подобная классификация, в таком простейшем понимании, несет в себе информацию о габаритах и массе электроприемника, о мощностях элементов электрической сети, к которой его необходимо будет подключать.

        По числу фаз различают трехфазные и однофазные электроприемники. Электроприемники на напряжение выше 1000 В, а это электроприемники

        генераторного напряжения, всегда выполняются трехфазными, так как они являются электроприемниками большой мощности. Электроприемники на напряжение до 1000 В могут быть трехфазными или однофазными, рассчитанными на фазное или линейное напряжение.

        Режимами работы электроприемников являются: длительный, кратковременный, повторно-кратковременный.

        Длительный – это такой режим, когда электроприемник, включенный в работу, нагревается до установившейся температуры. Если загрузка электроприемника равна его паспортной величине, то, работая в этом режиме, он нагреется до его длительно допустимой температуры.

        Читайте также:  Рассчитать количество листов металлочерепицы на крышу калькулятор

        Кратковременный – это такой режим, когда электроприемник, включенный в работу, не нагревается до установившейся температуры, а при отключении охлаждается до температуры окружающей среды. Работая в этом режиме при паспортной загрузке, электроприемник не нагревается до длительно допустимой температуры.

        Повторно-кратковременный – это такой режим, когда рабочие периоды t р чередуются с периодами пауз t п . При этом нагрев в рабочих периодах не превосходит установившейся температуры для длительного режима работы при данной загрузке электроприемника, а охлаждение в периодах пауз не достигает температуры окружающей среды. Данный режим является промежуточным между длительным и кратковременным. При увеличении t р он стремится к длительному режиму, а при увеличении t п – к кратковременному. При оценке расчетных нагрузок в задачах проектирования систем электроснабжения этот режим представляется числовой характеристикой – коэффициентом продолжительности включения ПВ , который рассчитывается по выражению

        На промышленных предприятиях в длительном режиме работают электроприводы основных технологических агрегатов и механизмов,

        вентиляторов, насосов, компрессоров и т.д., всевозможные нагревательные установки, электрические печи и электрическое освещение. В кратковременном режиме работает подавляющее большинство электроприводов вспомогательных механизмов, а также механизмов для открывания фрамуг, гидравлических затворов, всякого рода заслонок, задвижек и т.п. В повторно-кратковременном режиме работают электроприводы мостовых кранов, тельферов, подъемников и аналогичных им установок, а также сварочные аппараты.

        По надежности электроснабжения все электроприемники и потребители электроэнергии делятся на первую, вторую и третью категории.

        Электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

        Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников , бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

        Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Здесь под независимостью источников питания подразумевается то, что нарушение работы одного из источников не приводит к нарушению работы другого.

        Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

        В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

        Электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

        Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для них 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, но не более 2 часов.

        Электроприемники третьей категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий. Для них электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

        По характеру преобразования электроэнергии электроприемники подразделяют на электроприводы, осветительные и облучательные установки, электротехнологические установки, цифровые технические системы.

        Электроприводы (ЭП) – это электроприемники, преобразующие электрическую энергию в механическую. В зависимости от типа двигателя,

        как непосредственного преобразователя электроэнергии, различают асинхронный электропривод, синхронный электропривод и привод постоянного тока. Обобщенная структура электропривода как электроприемника представлена на рис.1.2.

        Ссылка на основную публикацию
        Adblock detector