эсн и эо сварочного участка цеха курсовая

  • автор:

ЭСН и ЭО сварочного участка цеха

Целью данной работы является создание оптимальной схемы низковольтного электроснабжения сварочного участка цеха. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: рассчитать электрические нагрузки; разработать оптимальные схемы низковольтного электроснабжения цеха; выбрать электрооборудование в том числе: силовые трансформаторы, компенсирующие устройства, проводники, коммутационную аппаратуру.
Для иллюстрации принятых решений выполнить два чертежа на листах формата А1.
Исходными данными на проект служат:
План расположения оборудования цеха.
Мощности электроприемников цеха.

Файлы: 1 файл

курсовой мой.doc

Не одно промышленное предприятие в мире в настоящее время не обходится без потребления электрической энергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий при этом могут быть самыми разнообразным, от простейших без трансформации напряжения, до сложнейших многоуровневых с суммарной длиной кабельных линий до нескольких сотен километров.

Поэтому очень остро для систем электроснабжения промышленных предприятий стоят вопросы оптимизации потерь мощности и электроэнергии, надежности электроснабжения и качества электрической энергии. Данные вопросы целесообразно решать на стадии проектирования систем электроснабжения.

В настоящее время при разработке систем электроснабжения промышленных предприятий стараются максимально приблизить источники высокого напряжения 35-220 кВ и электроустановкам потребителей с ПГВ, размещаемые рядом с энергоемкими производственными корпусами; резервирование питания для отдельных категорий потребителей закладываются в схему СЭС и в самих элементах.

Целью данной работы является создание оптимальной схемы низковольтного электроснабжения сварочного участка цеха.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: рассчитать электрические нагрузки; разработать оптимальные схемы низковольтного электроснабжения цеха; выбрать электрооборудование в том числе: силовые трансформаторы, компенсирующие устройства, проводники, коммутационную аппаратуру.

Для иллюстрации принятых решений выполнить два чертежа на листах формата А1.

Исходными данными на проект служат:

  1. План расположения оборудования цеха.
  2. Мощности электроприемников цеха.

1.РАСЧЕТ СИЛОВОЙ НАГРУЗКИ

Расчет силовой нагрузки производится в два этапа. На первом этапе рассчитывается суммарная нагрузка цеха для выбора трансформаторов цеховой КТП. На втором этапе определяются нагрузки по группам подключения электроприемников, перечень которых дан в таблице 1.1.

Токарные станки импульсной наплавки

Мощности кранов с повторно- кратковременным режимом работы необходимо привести к длительному режиму по формуле:

Здесь Pном – Приведенная к длительному режиму мощность;

Sn — паспортная мощность;

ПВ – продолжительность включения, о.е.

Расчет суммарной цеховой нагрузки выполнен в таблице 1.2 в следующем порядке.

Для каждой группы одинаковых электроприемников (ЭП) определены значения коэффициента использования Киi и коэффициента мощности tgφi по [1,табл.1.5.1].

Средние активные Pcpi и реактивные мощности Qcpi каждой группы одинаковых электроприемников рассчитаны по формулам:

Где Pномi – номинальная мощность одного электроприемника в i-ой группе, кВт.

Средневзвешенные коэффициенты Киср и tgφcp по цеху в целом определялись по формулам:

Здесь Pном ∑ — суммарная номинальная мощность электроприемников всех электроприемников цеха, кВт.

Эффективное число электроприемников находится по формуле:

Где Рном max – наибольшая номинальная мощность одного электроприемника цеха.

Коэффициент расчетной нагрузки Kp определяется по [2, табл. 2] в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников

Расчетная активная и реактивная нагрузка цеха в целом:

Расчет электрических нагрузок для трансформаторов КТП

Средняя мощность группы ЭП

По справочным данным

Номинальная мощность, кВт

Токарные станки импульсной наплавки

2.РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ

Кроме силовой нагрузки в цехе имеется осветительная нагрузка, расчетная величина которой определяется по формуле (2.1)

Pр.о.= Руст ∙ Кс ∙ КПРА, (2,1)

Где: Руст – Установочная мощность ламп;

Кс – коэффициент спроса;

КПРА – Коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре.

Для определения установочной мощности ламп необходимо найти их количество, которое зависит от размещения светильников в цехе.

Размещение светильников в плане и в разрезе цеха определяется следующими размерами:

Н=8м, Нв=4м – заданными высотами цеха и вспомогательных помещений;

hc= 2м — расстоянием светильника от перекрытия;

hп= Н — hc – высотой светильника над полом;

hp = 1 м – высотой расчетной поверхности над полом;

h = hп — hp – расчетной высотой;

L – расстояние между соседними светильниками или рядами ламп;

I – расстояние от крайних светильников до стены.

Основное требование при выборе расположения светильников заключается в доступности их при обслуживании. Кроме того, размещение светильников определяется условием экономичности. Важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте λ=L / h, уменьшение его приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее обслуживании, а чрезмерное увеличение приводит к резкой неравномерности освещения и к возрастанию расходов энергии.

При лучшем освещении легче обнаруживаются недостатки, допускаемые при обработке деталей и, следовательно, улучшается качество продукции. В свою очередь, недостаточное или нерациональное освещение могут стать причиной повышения травматизма, так как при недостаточной освещенности затрудняется различение опасных частей станков.

Существуют два вида освещения: естественное и искусственное.

Роль естественного освещения в обеспечении благоприятных условий труда на производстве очень велика. За счет дневного света в помещениях можно добиться высокого уровня освещенности на рабочих местах; естественный свет наиболее привычен для глаза человека.

Для искусственного освещения в настоящее время используют несколько видов источников света. Основными из них являются лампы накаливания, люминесцентные лампы, специальные лампы с повышенной световой отдачей – ртутные высокого и сверхвысокого давления.

Для освещения сварочного участка цеха предварительно выбираем светильники РСП 05-700-001с ртутно-кварцевыми лампами с исправленной цветностью типа ДРЛ. Для выбранного светильника РСП 05-700-001, имеющего глубокую кривую силы свечения по [3,с.260,таблица 10.4] принимаем λ=1. Для освещения вспомогательных помещений выбраны светильники ЛПО 12-2х40-904 с люминесцентными лампами ЛБ, для которых λ=0,9.

Находим значение расчетной высоты h для цеха и вспомогательных помещений по формуле:

Следовательно, расстояние между рядами светильников в цехе и во вспомогательных помещениях:

В соответствии с полученными значениями L выполнено размещение светильников в сварочном участке цеха которое показано на рисунке 2.1.

Для определения мощности ламп методом коэффициента использования рассчитывается световой поток каждого светильника, необходимый для получения нормы освещённости:

Где Ф – световой поток одного светильника, лм;

Ен – нормированная минимальная освещенность, лк;

Кзап = 1,5 – коэффициент запаса;

S – площадь помещения, m2;

z = 1,15- коэффициент неравномерности для ламп ДРЛ;

ŋ- коэффициент использования светового потока, о.е.;

N- число светильников.

Для остальных помещений по формуле (2.4) при подстановки в неё вместо числа светильников N числа рядов n люминесцентных ламп рассчитывается световой поток ламп одного ряда.

Норма освещенности для станочного отделения цеха – ЕН.i =300лк [4,c.94-100.]

Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i:

Здесь А – длина помещения, m;

В – ширина помещения, m.

Индекс помещения для механического отделения цеха согласно плану:

Кроме индекса помещения, для нахождения коэффициента использования светового потока необходимо знать коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности. Для чистого бетонного потолка, бетонных стен с окнами и темной расчетной поверхностью: рп= 70%, рс=50%, рр=30% [4,табл.5-1] .

По [4,табл.5-9] определили коэффициент использования светового потока для половины механического отделения –ŋ= 90%.

В соответствии с планом размещения светильников (рис. 1.1.) определяем требуемый световой поток для половины механического отделения

По [4, табл.2,15] выбираем лампы ДРЛ 400, имеющие мощность ламп Рном = 400 Вт и световой поток Фном =23500лм. Световой поток выбранных ламп отличается от расчетного значения на 2,2%,что допустимо [3,с.261].

Индекс помещений для сварочного поста-1:

Требуемый световой поток для двух рядов светильников в сварочном

Выбираем лампы ЛБ40-1, имеющие мощность Pном =40 Вт и световой поток Фном = 3000 лм.

Определяем число светильников N в одном ряду:

Здесь 2- число ламп в одном светильнике ЛПО12-2х40-904:

Суммарная длина N светильников ЛПО12-2х40-904

Здесь L1 = 1,54m – длина одного светильника ЛПО12-2х40-904 [4,табл.3-9].

Аналогичным образом рассчитано число светильников и их суммарная длина для остальных помещений, расчет показан в таблице 2.1. При этом для всех остальных помещений выбраны светильники ЛПО12-2х40-904 с лампами ЛБ40-1

ЭСН и ЭО сварочного участка цеха

Не одно промышленное предприятие в мире в настоящее время не обходится без потребления электрической энергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий при этом могут быть самыми разнообразным, от простейших без трансформации напряжения, до сложнейших многоуровневых с суммарной длиной кабельных линий до нескольких сотен километров.
Поэтому очень остро для систем электроснабжения промышленных предприятий стоят вопросы оптимизации потерь мощности и электроэнергии, надежности электроснабжения и качества электрической энергии. Данные вопросы целесообразно решать на стадии проектирования систем электроснабжения.
Повышение уровня электрификации производства и эффективности использования энергии основано на дальнейшем развитии энергетической базы, непрерывном увеличении электрической энергии.
В настоящее время при наличии мощных электрических станций, объединённых в электрические системы, имеющих высокую надёжность электроснабжения, на многих промышленных предприятиях продолжается сооружение электростанций. Необходимость их сооружения обуславливается большой удалённостью от энергетических систем, потребностью в тепловой энергии для производственных нужд и отопления, необходимостью резервного питания ответственных потребителей.
В настоящее время разработаны метода расчётов и проектирования цеховых сетей, выбора мощности цеховых трансформаторов, методика определения цеховых нагрузок и т. д. В связи с этим большое значение приобретают вопросы подготовки высококвалифицированных кадров, способных успешно решать вопросы проектирования электроснабжения и практических задач.

Введение. 4
1. Общая часть. 5
1.1. Характеристика производства и потребителей электроэнергии. 5
1.2. Классификация помещений по взрыво-, пожаро-,
электробезопастности. 7
2. Расчётно — конструкторская часть
2.1. Расчет электрических нагрузок цеха. 9
2.2. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов. 16
2.3. Расчет и выбор компенсирующих устройств. 18
2.4. Расчет и выбор аппаратов защиты. 21
3. Кабельный журнал. 30
4. Организационные и технические мероприятия безопасного проведения работ в электроустановках до 1 кВ. 32
Заключение. 35
Литература 36

ЭСН и ЭО сварочного участка цеха , вариант 1. Писалась по учебнику Шеховцова В.П .

1. Шеховцов В. П. Расчет и проектирование схем электроснабжения: Методическое пособие для курсового проектирования. — М.: ФОРУМ — ИНФРА-М, 2011.
2. Правила устройства электроустановок. 7-е изд. — М.: НЦ ЭНАС, 2013.
3. ПТЭП- правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. —министерство энергетики, 2012
4. Шеховцов В. П. Справочник-пособие по ЭО и ЭСН Обнинск: Фабрика офсетной печати. 2014.
5. ПУЭ- правила устройства электроустановок. — Коллектив авторов, 2015.
6. Е. А. Конюхова. Электроснабжение объектов: Учеб. пособие для студ. Учреждений сред. проф. образования. — М.: Издательство «Мастерство», 2012.
7. Постников. Электроснабжение промышленных предприятий. — М.: Высшая школа,2013.

ЭСН и ЭО сварочного участка цеха

Мощности кранов с повторно- кратковременным режимом работы необходимо привести к длительному режиму по формуле:

Здесь Pном – Приведенная к длительному режиму мощность;

  • Sn — паспортная мощность;
  • ПВ – продолжительность включения, о.е.

Расчет суммарной цеховой нагрузки выполнен в таблице 1.2 в следующем порядке.

Для каждой группы одинаковых электроприемников (ЭП) определены значения коэффициента использования Киi и коэффициента мощности tgφi по [1,табл.1.5.1].

Средние активные Pcpi и реактивные мощности Qcpi каждой группы одинаковых электроприемников рассчитаны по формулам:

Где Pномi – номинальная мощность одного электроприемника в i-ой группе, кВт.

Средневзвешенные коэффициенты Киср и tgφcp по цеху в целом определялись по формулам:

Здесь Pном ∑ — суммарная номинальная мощность электроприемников всех электроприемников цеха, кВт.

Эффективное число электроприемников находится по формуле:

Где Рном max – наибольшая номинальная мощность одного электроприемника цеха.

Коэффициент расчетной нагрузки Kp определяется по [2, табл. 2] в зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников

Расчетная активная и реактивная нагрузка цеха в целом:

Расчет электрических нагрузок для трансформаторов КТП

Средняя мощность группы ЭП

По справочным данным

Номинальная мощность, кВт

Токарные станки импульсной наплавки

2.РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ

Кроме силовой нагрузки в цехе имеется осветительная нагрузка, расчетная величина которой определяется по формуле (2.1)

Pр.о.= Руст ∙ Кс ∙ КПРА, (2,1)

Где: Руст – Установочная мощность ламп;

  • Кс – коэффициент спроса;
  • КПРА – Коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре.

Для определения установочной мощности ламп необходимо найти их количество, которое зависит от размещения светильников в цехе.

Н=8м, Нв=4м – заданными высотами цеха и вспомогательных помещений;

  • hc= 2м — расстоянием светильника от перекрытия;
  • hп= Н — hc – высотой светильника над полом;
  • hp = 1 м – высотой расчетной поверхности над полом;
  • h = hп — hp – расчетной высотой;
  • L – расстояние между соседними светильниками или рядами ламп;
  • I – расстояние от крайних светильников до стены.

Основное требование при выборе расположения светильников заключается в доступности их при обслуживании. Кроме того, размещение светильников определяется условием экономичности. Важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте λ=L / h, уменьшение его приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее обслуживании, а чрезмерное увеличение приводит к резкой неравномерности освещения и к возрастанию расходов энергии.

При лучшем освещении легче обнаруживаются недостатки, допускаемые при обработке деталей и, следовательно, улучшается качество продукции. В свою очередь, недостаточное или нерациональное освещение могут стать причиной повышения травматизма, так как при недостаточной освещенности затрудняется различение опасных частей станков.

Существуют два вида освещения: естественное и искусственное.

Роль естественного освещения в обеспечении благоприятных условий труда на производстве очень велика. За счет дневного света в помещениях можно добиться высокого уровня освещенности на рабочих местах; естественный свет наиболее привычен для глаза человека.

Для искусственного освещения в настоящее время используют несколько видов источников света. Основными из них являются лампы накаливания, люминесцентные лампы, специальные лампы с повышенной световой отдачей – ртутные высокого и сверхвысокого давления.

Для освещения сварочного участка цеха предварительно выбираем светильники РСП 05-700-001с ртутно-кварцевыми лампами с исправленной цветностью типа ДРЛ. Для выбранного светильника РСП 05-700-001, имеющего глубокую кривую силы свечения по [3,с.260,таблица 10.4] принимаем λ=1. Для освещения вспомогательных помещений выбраны светильники ЛПО 12-2х40-904 с люминесцентными лампами ЛБ, для которых λ=0,9.

Находим значение расчетной высоты h для цеха и вспомогательных помещений по формуле:

Следовательно, расстояние между рядами светильников в цехе и во вспомогательных помещениях:

В соответствии с полученными значениями L выполнено размещение светильников в сварочном участке цеха которое показано на рисунке 2.1.

Для определения мощности ламп методом коэффициента использования рассчитывается световой поток каждого светильника, необходимый для получения нормы освещённости:

Где Ф – световой поток одного светильника, лм;

  • Ен – нормированная минимальная освещенность, лк;
  • Кзап = 1,5 – коэффициент запаса;
  • S – площадь помещения, m2;
  • z = 1,15- коэффициент неравномерности для ламп ДРЛ;
  • ŋ- коэффициент использования светового потока, о.е.;
  • N- число светильников.

Для остальных помещений по формуле (2.4) при подстановки в неё вместо числа светильников N числа рядов n люминесцентных ламп рассчитывается световой поток ламп одного ряда.

Норма освещенности для станочного отделения цеха – ЕН.i =300лк [4,c.94-100.]

Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i:

  • В – ширина помещения, m.

Индекс помещения для механического отделения цеха согласно плану:

Кроме индекса помещения, для нахождения коэффициента использования светового потока необходимо знать коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности. Для чистого бетонного потолка, бетонных стен с окнами и темной расчетной поверхностью: рп= 70%, рс=50%, рр=30% [4,табл.5-1] .

По [4,табл.5-9] определили коэффициент использования светового потока для половины механического отделения –ŋ= 90%.

В соответствии с планом размещения светильников (рис. 1.1.) определяем требуемый световой поток для половины механического отделения

По [4, табл.2,15] выбираем лампы ДРЛ 400, имеющие мощность ламп Рном = 400 Вт и световой поток Фном =23500лм. Световой поток выбранных ламп отличается от расчетного значения на 2,2%,что допустимо [3,с.261].

Индекс помещений для сварочного поста-1:

Требуемый световой поток для двух рядов светильников в сварочном

Выбираем лампы ЛБ40-1, имеющие мощность Pном =40 Вт и световой поток Фном = 3000 лм.

Определяем число светильников N в одном ряду:

Здесь 2- число ламп в одном светильнике ЛПО12-2х40-904:

Суммарная длина N светильников ЛПО12-2х40-904

Здесь L1 = 1,54m – длина одного светильника ЛПО12-2х40-904 [4,табл.3-9].

Аналогичным образом рассчитано число светильников и их суммарная длина для остальных помещений, расчет показан в таблице 2.1. При этом для всех остальных помещений выбраны светильники ЛПО12-2х40-904 с лампами ЛБ40-1

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.