Проектирование системы электроснабжения кузнечно-прессового цеха

                                   Содержание

 

Введение. Краткие сведения систем электроснабжения предприятий.

Категории надежности электроприемников.

Напряжение электросетей, трансформаторов и источников электроснабжения.

Режимы нейтрали сетей.

Расчет электрических  нагрузок.

Классификация электроприемников  напряжением до 1 кВ.

Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций (ЦТП).

Расчет освещения.

Картограмма нагрузок.

Устройство и конструктивное исполнение внутрицеховых сетей.

Расчет силовых распределительных  сетей.

Расчет питающих линий  напряжением до 1кВ.

Расчет заземления.

Расчет токов однофазного короткого  замыкания.

Заключение.

Библиограф                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                 Введение 

 

Электроснабжение – обеспечение  потребителей электрической энергией.

   Энергосистема –  совокупность электростанций электрических  и тепловых сетей, соединенных  между собой и связанных общностью  режимов в непрерывном процессе  производства преобразования передачи  и  распределения электрической  тепловой энергии при общем  управлении этим режимом.

   Электрическая часть  энергосистемы – совокупность  электроустановок электрических  станций и электрических сетей  энергосистемы.

 Электроэнергетическая  система – электрическая часть  энергосистемы и питающиеся от  нее приемники электрической  энергии, объединенные общностью  процесса производства передачи  распределения и потребления  электрической энергии.

  Система электроснабжения  – совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения  потребителей электрической энергии  (внешнее электроснабжение, внутризаводское  электроснабжение, внутрицеховое электроснабжение).

 Централизованное электроснабжение  – это электроснабжение потребителей  электрической энергии.

  Электрическая сеть  – совокупность электроустановок, предназначенных для передачи  и аспределения электрической  энергии, состоящих из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий  электропередачи, работающих на  определенной территории.

Приемники электрической  энергии – это аппараты, агрегаты и др., предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.  Потребители электрической  энергии – это электроприемник  или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и  размещающихся на определенной территории.

                                                        Режимы работы электроэнергии.

1.  Нормальный режим  – режим, при котором обеспечиваются  заданные значения параметров  его работы.

2.  Подстанцией – называется  электроустановка, служащая для  преобразования и распределения  электроэнергии и состоящая из  трансформаторов или других преобразователей  энергии, распределительных устройств,  устройств управления и вспомогательных  сооружений.

3.  Пристроенной подстанцией  – (пристроенным РУ) называется  подстанция (РУ), непосредственно примыкающая  к основному зданию.

4.  Встроенной подстанцией  – называется закрытая подстанция, вписанная в контур основного  здания.

5.  Коридором обслуживания  – коридор вдоль камер или  шкафов КРУ, предназначенный для  обслуживания аппаратов и шин.

6.  Взрывным коридором  – называется коридор, в который  выходят двери взрывных камер.

 Узловая распределительная  подстанция (УРП)  - называется центральная  подстанция одного предприятия  или нескольких, получающая энергию  от энергосистемы, напряжением  110 – 330 кВ, и распределяющая ее  по подстанциям ПГВ35 – 220кВ.ия.            

   Главная понизительная  подстанция (ГПП) – подстанция, получающая  питание 35 – 220 кВ от районной  энергосистемы и распределяющая  электрическую энергию на более  низком напряжении 6 –35 кВ по всему   объекту, отдельному району, т.е  по трансформаторным подстанциям  предприятия и высоковольтным  электроприемникам 6, 10, 35,кВ.

 ГПП отличается от  УРП меньшей мощностью.

  Глубоким вводом –  называется система питания электроэнергии, при которой  электрическая  линия подводится ближе к электроустановкам  потребителей для уменьшения  числа степеней трансформации,  снижение потерь мощности и  электроэнергии.

  Подстанция глубокого  ввода (ПГВ) – эта подстанция  выполнена по упрощенным схемам  коммутации на первичном напряжении, получающая питание 35 – 220 кВ  от энергосистемы или УРП, предназначенная  для питания объекта или района  предприятия со смежением напряжения  внутризаводских сетей 6/10 кВ.

  На крупных предприятиях  ГПП и ПГВ может быть несколько.

   Большинство предприятий  получают питание по двум воздушным  линиям через двух трансформаторную  подстанцию ГПП или ПГВ, располагаемую  вблизи электроприемных цехов.

    Центральный распределительный  пункт (ЦРП) – пункт, получающий  питание от районной энергосистемы  ГПП и ПГВ при напряжении 6/10 кВ и распределяющий ее на  том же уровне напряжения по  всему объекту или его части.

    Если предприятие  имеет собственную ТЭЦ с генератором  напряжения 10(6)кВ, то в качестве  главного приемного пункта также  используют ЦРП.

    Для общепромышленных  потребителей (компрессорные, насосные) и для цехов, где имеется  высокая концентрация высоковольтного  оборудования строятся распределительные  подстанции 6 (10)кВ.

    Если для заводских  сетей выбрано напряжение 10 кВ, а  на предприятиях имеются приемники  на 6 кВ, строят промежуточные подстанции 10/6кВ.                                              Внутризаводские сети выполняют  кабельными линиями.

    При наличие  промежуточных распределительных  или трансформаторных подстанций  система электроснабжения называется  ступенчатой.

    На ТП (КТП) напряжение  снижается до уровня сетей  общего пользования 0,69 и 0,4 кВ (0,66 и 0,38 кВ для ЭП).

    Со щита или  распределительного устройства  цеховой трансформаторной подстанции  электроэнергия распределяется  между отдельными потребителями  внутри цехов. Внутрицеховые сети  выполняются изолированными проводами  или кабелями. Для распределения  электроэнергии дополнительно устанавливают  силовые распределительные шкафы  или распределительные шинопроводы. Внутри цехов возможно распределение электрической энергии по схеме «Блок – трансформатор - магистраль» (БТМ). В этом случае ТП (КТП) отсутствует распределительное устройство 0,4 кВ и электрическая энергия потребителя распределяется через магистраль и шинопровод.

    При проектировании  систем электроснабжения предприятий,  стремятся избегать лишних ступеней  трансформации и возвратных перетоков  электрической энергии.  

              Категории надежности электроприемников

 

 Категории электроприемников  по надежности электроснабжения  определяются в процессе проектирования  системы электроснабжения на  основании нормативной документации, а также технологической части  проекта. В отношении обеспечения  надежности электроснабжения электроприемники  разделяются на 3 следующие категории:

 

1 категория: электроприемники, перерыв электроснабжения, которое  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 1 категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная  работа которых необходима для безаварийного  остального производства с целью  предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров.

 

2 категория: 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.

 

3 категория: все остальные  электроприемники не попадающие  под определение 1 и 2 категории.

 

Электроприемники 1 категории  в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от 2 независимых  взаиморезервирующих источников питания  и перерыв их электроснабжения от 1 источника питания может быть допущен на время автоматического  восстановления питания.

 

Для электроснабжения особой группы электроприемников 1 категории  должно предусматриваться дополнительное питание от 3-го взаиморезервирующего источника питания.

 

Независимый источник питания - источник питания на котором сохраняется  напряжение в послеаварийный период в регламентированных пределах при  исчезновении его на другом им других источниках питания. К числу независимых  источников питания относятся 2 секции или системы шин 1 и 2 станций и  подстанций при одновременном соблюдении следующих условий:

1.  каждая секция или  система шин в свою очередь  имеет питание от независимого  источника питания.

2.  секции (системы шин), не связанные между собой или  имеют связь, автоматически отключается  при нарушении нормальной работы 1 из секций (системы шин).

В качестве 3 независимого источника  питания для особой группы электроприборов  могут использоваться аппараты бесперебойного питания аккумуляторной батареи  и т.д.

Электроприемники 2 категории  в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от 2 независимых  взаиморезервирующих источников питания  для электроприемников 2 категории  при нарушении электроснабжения от 1-го источника питания допустимы  перерывы электроснабжения на время, необходимое  для включения резервного питания  действиями дежурного персонала  или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников 3 категории  электроснабжение может выполняться  от 1 источника питания при условии, что перерывы электроснабжения необходимы для ремонта или замены повторного элемента системы электроснабжения, не превышает 1 суток.

Напряжение электросетей, трансформаторов и источников             

                                                              электроснабжения

У пониженных трансформаторов  первичная обмотка является приемником электроэнергии и ее  номинальное  напряжение равно напряжению сети.

Номинальное напряжение вторичных  обмоток трансформаторов питающих электросети на 5 – 10 % выше номинального напряжения сети, что дает возможность  компенсировать потери напряжения в  линиях.

Выбор того или иного стандартного напряжения определяет построение всей системы электроснабжения промышленного  предприятия.

Для внутрицеховых электросетей самое распространенное 380/220 В.

Основным преимуществом  которого является возможность совместного  питания силовых осветительных  сетей.

Наибольшая единичная  мощность 3-ф электроприемников, получающих питание от системы 380/220 В не должна превышать 200-250 кВт, допускающем применение коммутирующей аппаратуры на токи 630 А.

С внедрением напряжения на предприятиях 10 кВ вместо напряжения 6 и 3 кВ нагрузки потребителей и их число, единичная мощность значительно  увеличилась, поэтому ввели напряжение 660 В.

Напряжение 660 В целесообразно  на технических предприятиях, на которых  по ряду причин условий планировки, (технологий, о/ср) трудно приблизить трансформированную подстанцию к электроприемнику, а  также напряжение 660 В целесообразно  на предприятиях с высокой удельной плотностью электро нагрузок на квадратный метр площади (концентрация мощностей  и с большим числом электродвигателей 220-600 кВт).

При напряжении 660 В увеличилось  сопротивление действия цеховых  подстанций в 2 раза по сравнению с  внутрицеховыми сетями на 380 В, появляется возможность повысить единичную  мощность трансформатора и тем самым  сократить число цеховых трансформаторных подстанций (далее ЦТП), линий и  коммутационных аппаратов выше 1 кВ.

Одновременно снижается  приблизительно в 2 раза расход цветных  металлов. Стоимость электродвигателей  трансформатора одной и той же мощности на напряжение 380-220 В и 660-380 В одинаковое. В то же время пропускная способность сетей 660/380 на корень 3 раз  выше.

Недостатки напряжения 660 В.

1.  Необходимость раздельного  питания силовых и осветительных  установок.

2.  Повышенная степень  опасности электроустановок напряжением  660 В.

3.  Нецелесообразность  напряжения 660 В на территории, где  много мелких распределительных  приемников.

Напряжение не выше 50 В (42; 36; 24) применяется в помещениях с  повышенной опасностью и в особо  опасных для стационарного местного освещения и ручных переносных ламп.

Напряжение 12 В применяется  только при особо неблагоприятных  условиях в помещении в отношении  опасности поражения электрическим  током. Например: при работе в металлических  котлах и для питания ручных переносных светильников.