Курсовая работа
Тема:
Электроснабжение цеха по производству асбокартонных листов
Аннотация
Пояснительная записка содержит страниц, в том числе рисунков, таблиц, 14 источников. Графическая часть выполнена на 4-х листах формата А1.
В данной работе произведен расчет электрических нагрузок электроприемников цеха, выбор числа и мощности трансформатора цеховой подстанции, а также выбор и проверка оборудования и токоведущих частей. В работе произведен расчет релейной защиты трансформатора.
Проектом предусмотрено применение современного электрооборудования и токоведущих частей, разработаны мероприятия по экономии электроэнергии. Все это позволило увеличить надежность и быстродействие системы электроснабжения, снизить затраты на потери электроэнергии и мощности.
Содержание
1. Постановка задачи проектирования
1.1 Краткая характеристика объекта
1.2 Требования к системе электроснабжения цеха
1.3 Выбор и обоснование схемы электроснабжения цеха по производству асбокартонных листов
2. Разработка системы электроснабжения цеха
2.1 Расчет электрических нагрузок
2.2 Выбор рационального напряжения
2.3 Выбор схемы электрических соединений
2.4 Выбор числа и мощности трансформаторов
2.5 Расчет токов короткого замыкания
2.6 Выбор оборудования и токоведущих частей
2.7 Релейная защита и автоматика
3. Практическая реализация проекта
3.1 Технико-экономические показатели систем электроснабжения цеха
3.2 Организация эксплуатации и ремонта системы электроснабжения
3.3 Расчет заземляющего устройства
Заключение
Список использованных источников
1. Постановка задачи проектирования
1.1 Краткая характеристика объекта
Предприятие АО «Оренбургские минералы» специализируется на выпуске сортового хризотил асбеста для строительства и машиностроения.
Номенклатура выпускаемых изделий:
- хризотил асбест волокно по сортам от 3 до 6;
- инертные материалы различной фракции от 3 до 50 мм;
- асбоцементный лист (шифер) плоский и волновой.
Хризотиловый асбест (минерал) - это легкий, прочный и экологичный, натуральный и химически стойкий огнеупор. Асбест добывают из руды механической обработкой. Армирующими волокнами для производства асбоцементных изделий служит асбест. За счет уникального сочетания своих высочайших технологических и эксплуатационных свойств асбестовое волокно уже давно лидирует на рынке строительных материалов. Изделия с добавлением асбестового волокна, позволяют экономить средства строителям и владельцам домов: высокая экономичность - повышенное удобство и функциональность.
На предприятии АО «Оренбургские минералы» была разработана и утверждена «Программа развития предприятия», в основе которой был уход от монопроизводства к организации выпуска изделий для новых областей применения в различных отраслях промышленности.
Так, в 17.08. 2018 году был запущены старт проекта: Технологической линии по производству огнезащитного теплоизоляционного материала КАОН (Асбокартонной линии).
Производственная линия для изготовления огнезащитного теплоизоляционного материала КАОН (Асбокартонной линии) имеет высокую производительность, хорошие технические характеристики и простую конструкцию, что обеспечивает простоту в управлении и удобство в проведении технического обслуживания.
При подаче достаточного количества сырья производительность данной линии составляет
Краткая характеристика
1. Проектная мощность линии технологической по производству листовых материалов - 20 тонн/сутки
2. Расчетное количество часов работы в год - 7920 ч\год
3. Количество работы суток в году - 330 суток
4. Продукция - картон асбестовый ГОСТ 2850-95
5. Климатическое исполнение оборудования - «У» по ГОСТ 15150-69
6. Категория размещения оборудования при монтаже и эксплуатации - 4 по ГОСТ 15150-69
7. Тип атмосферы при эксплуатации- 2 по ГОСТ 15150-69
Место установки оборудования - существующее здание цеха обогащения АО «Оренбургские минералы»
Отметка + 0.00 оси «Ц-Ш» по осям»15-25» и отметка -4.80 оси «Х-Щ» по осям «22-25»
8. Установленная мощность - 208,5кВт;
9. Рабочий объем тех. воды (замкнутый цикл) - 50 м.куб.
10. Габариты (max) - длина 28500 мм, ширина 9500 мм, высота 6500 м
Технологический процесс
Сырье подается в оборудование для обработки асбеста, после чего, смешивается в специальных смесителях, затем полученный раствор подается в оборудование для изготовления заготовочной ленты. После обработки осуществляется корректировка толщины и размеров заготовочной ленты в соответствии с требованиями стандарта, затем с помощью специального оборудования осуществляется перемещение и складирование полученной готовой продукции.
Рисунок 1
Оборудование заготовительное
1. Рекуператор №1 V = 12 м3
2. Рекуператор №2 12 м3
3. Увлажнитель 3 м3
4. Гидропушитель
5. Смесительная емкость 3.6 м3
6. Усреднитель 2 м3
Оборудование листоформовочной машины
7. Ванна сетчатого цилиндра тип А
8. Ванна сетчатого цилиндра тип Б
9. Форматный стан
Оборудование для раскроя, стопировки и переработки отходов
10. Конвейер наклонный
11. Портал продольной резки
12. Конвейер поперечного реза
13. Стопировщик с порталом поперечной резки
14. Обрезомешалка
Исходные данные
Выполнить проект электроснабжения цеха по производству асбестового картона. Цех расположен в существующем здании обогатительной фабрики АО «Оренбургские минералы»
В таблице 1 приведены сведения об установленной мощности и другие данные для электроприёмников напряжением до 1000 В.
Таблица1
|
№ п/п |
Наименование участка |
Установленная мощность Ру электроприёмников напряжением 0,4;0,22 кВт |
Коэффициент использования, Ки |
Коэффициент мощности cos f |
|
|
1 |
Заготовительное отделение |
149,5 |
0,8 |
0,8 |
|
|
2 |
Листоформовочная машина |
150,35 |
0,8 |
0,8 |
|
|
3 |
Стопировщик |
53,9 |
0,8 |
0,8 |
|
|
4 |
Электроосвещение цеха |
4,198 |
0,8 |
1,0 |
1.2 Требования к системе электроснабжения цеха
Система электроснабжения промышленного предприятия является подсистемой технологической системы производства данного предприятия, которая предъявляет определенные требования к электроснабжению. Каждое промышленное предприятие находиться в состоянии непрерывного развития: вводятся новые производственные площади, повышается использование существующего оборудования или старое оборудование заменяется новым, более производственным и мощным, изменяется технология и т.д. Система электроснабжения промышленного предприятия (от ввода до конечных приемников электроэнергии) должна быть гибкой, допускать постоянное развитие технологии, рост мощности предприятий и изменение производственных условий.
Основные задачи, решаемые при проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий, заключаются в оптимизации:
- параметров этих систем путем правильного выбора напряжений, определения электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения;
- рационального выбора числа и мощности трансформаторов;
- преобразователей тока и частоты;
- конструкции промышленных сетей;
- средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения;
- средств симметрирования нагрузок и подавление высших гармоник в сетях путем правильного построения схемы электроснабжения, соответствующей оптимальному уровню надежности.
Все эти задачи непрерывно усложняются вследствие роста мощностей электроприемников, появления новых видов использования электроэнергии, новых технологических процессов и т.д.
Актуальность темы заключается в том, что оптимальная разработка проекта электроснабжения цеха (завода) должна существенно экономить денежные средства и обеспечит безопасность эксплуатацию системы
Схема электроснабжения должна быть проста, безопасна и удобна в эксплуатации. Внутрифабричное распределение электроэнергии выполняют по магистральной, радиальной или смешанной схеме. Выбор схемы определяется категорией надежности потребителей электроэнергии, их территориальным размещением, особенностями режимов работы.
Радиальными схемами являются такие, в которых электроэнергия от источника питания передаётся непосредственно к приёмному пункту. Радиальные схемы обеспечивают глубокое секционирование всей системы электроснабжения, начиная от источников питания и кончая сборными шинами до 1 кВ цеховых подстанций.
В разработке и эксплуатации редко применяются схемы внутризаводского распределения электроэнергии, построенные только по радиальному или только по магистральному принципу. Сочетание преимуществ радиальных и магистральных схем позволяет создать систему с наилучшими технико-экономическими показателями.
Преимущественное распространение на средних и крупных предприятиях получили кабельные линии со всевозможными способами прокладки - в траншеях, кабельных каналах, тоннелях и по специальным или технологическим эстакадам. И хотя кабельные линии являются наиболее дорогими, но они достаточно надежные и менее опасны в отношении электробезопасности.
Канализацию электроэнергии шинопроводам осуществляют при больших потоках мощности (токи до 25 кА) в определённых направлениях. Наиболее целесообразно применение токопроводов при нагрузке более 20 МВА и при разработке новых объектов. Преимущества шинопроводов перед линиями, выполненными из большого числа параллельно проложенных кабелей, выражаются в следующем: большая надежность, возможность индустриализации электромонтажных работ, а также доступность наблюдения и осмотра шинопроводов в условиях эксплуатации.
Воздушные линии являются наиболее дешевым конструктивным исполнением по первоначальным капиталовложениям. Их достоинство - относительно лёгкое исправление повреждений, хотя они создают серьёзные затруднения для движения заводского транспорта и увеличивают опасность поражения людей электрическим током, а при загрязнённой промышленными выбросами атмосфере, имеют повышенное число отключений из-за перекрытия изоляции, коррозии металлических частей и т.д.
1.3 Выбор и обоснование схемы электроснабжения цеха по производству асбокартонных листов
Электрооборудование цеха по производству асбокартонных листов относится к 3 категории надежности электроснабжение. Электроснабжение электропотребителей 3 категории осуществляется от одного источника питания. Так на предприятии принято решении об электроснабжении электропотребителей цеха от одного источника питания - РУ-0,4 кВ 9 КТП-2 существующей однотрансформаторной подстанции внутренней установки 9 КТП-2 типа КТП-ВЦ-2500-6/0,4 У3 К\К
Основными электропотребителями в цехе асбокартонных изделий являются электропривода и электроосвещение цеха Установленная мощность электроприемников цеха составляет 208,5 кВт. Для подключения электрооборудования в цехе
Установлены два силовых распределительных шкафа серии ПР ШС-1, ШС-2
Подключение силовых шкафов цеха ШС-1, ШС-2 производится кабельными линиями от РУ-0.4 кВ 9 КТП-2
По расчетной нагрузке и условиям прокладки к каждому силовому шкафу (ШС-1, ШС-2) в цехе к прокладке принят кабель ВВГнг-LS-2(4х95) не распространяющей горение при групповой прокладке.
В 9-КТП-2 РУ-0,4кВ на отходящих линиях предусмотрена замена существующих фидерных выключателей на выключатели серии Metasol.
В РУ-0.4 кВ на отходящих линиях к шкафам ШС-1 и ШС-2 предусматривается учет электрической энергии.
Силовые распределительные шкафы ШС-1, ШС-2 предназначены для электроснабжения шкафов распределения - ШР-1 -ШР-4. От шкафов распределения выполнено подключение технологических механизмов, грузоподъёмных механизмов, электроосвещения цеха. Шкафы управления технологическим оборудованием поставляются комплектно и крепятся на металлических конструкциях технологического оборудования. Шкаф освещения является комплектным изделием и подключается к силовому шкафу ШС-2. Подключение эвакуационное электроосвещения выполнено от отдельной линии шкафа ШС-2 Распределительная сеть выполняется кабелем марки ВВГнг-LS и прокладывается по кабельным конструкциям в перфорированных лотках и, частично, в стальных трубах.