Введение

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров. Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которого приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др.

Существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем. Энергетическая политика РФ предусматривает дальнейшее развитие энергосберегающей программы. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетического оборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетических ресурсов. Предусматривается также замещение органического топлива другими энергоносителями, в первую очередь ядерной и гидравлической энергией. Кроме прямого энерго- и ресурсосбережения существует целый ряд актуальных задач, решение которых в конечном итоге приводит к тому же эффекту в самих производственных установках, в производстве в целом. Сюда, в первую очередь относится повышение надежности электроснабжения, так как внезапное, иногда даже весьма кратковременное прекращение подачи электропитания может привести к большим убыткам в производстве. Но повышение надежности связано с увеличением стоимости системы электроснабжения, поэтому важной задачей должно считаться определение оптимальных показателей надежности, выбор оптимальной по надежности структуры системы электроснабжения. Также важной задачей является обеспечение требуемого качества электроэнергии. Низкое качество электроэнергии приводит помимо прочих нежелательных явлений к увеличению потерь электроэнергии как в электроприемниках, так и в сети. Важное значение приобрело измерение показателей качества электроэнергии.

За последние десятилетия достигнуты значительные успехи не только в микроэлектронике, но и в электроаппаратостроении, в разработке новых электрических и конструкционных материалов, в кабельной технике. Эти достижения открывают новые возможности в способах канализации электроэнергии и в конструкции распределительных устройств (РУ). В частности, применение новых комплектных легко заменяемых узлов электрических сетей и сетевых устройств может потребоваться в быстро изменяющихся производственных условиях современных предприятий. Важной особенностью систем электроснабжения является невозможность создания запасов основного используемого продукта - электроэнергии. Вся полученная электроэнергия немедленно потребляется. При непредвиденных колебаниях нагрузок необходима точная и немедленная реализация системы управления, компенсирующая возникший дефицит. От надежного и бесперебойного электроснабжения зависит: работа промышленных предприятий любых отраслей, полученная прибыль, зависящая от объемов выпуска продукции, соблюдения условий хранения скоропортящейся продукции, особенно актуально это звучит для предприятий пищевой промышленности. Для эффективного функционирования предприятия, схема электроснабжения должна обеспечивать должный уровень надежности и безопасности. Развитие частного предпринимательства в России, предполагает использование новых подходов, в организации распределения и учета электроэнергии. В частности это касается наличия нескольких предприятий на территории одной производственной зоны (участка), принадлежащих разным собственникам. Наличие разных технологических цепочек, плюс экономически оправданная система электроснабжения, учета электроэнергии, налагает определенные (специфические) требования к проектированию данных предприятий. В рассматриваемом проекте предполагается решить эти задачи. С минимальными затратами, получить достаточно надежную систему электроснабжения группы промышленных предприятий. Требуемый уровень надежности и безопасности схемы электроснабжения обеспечивается строгим соблюдением при выборе оборудования и элементов защиты, норм и правил изложенных в ПУЭ, CНиПах и ГОСТах. Тема электрооборудование подстанции и электроснабжения инструментального.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки, в которой содержится: общая часть, характеристика объекта проектирования, категории потребителей электроснабжения, ведомость электрических нагрузок, специальная часть, расчет электрических нагрузок «методом коэффициента использования», компенсация реактивной мощности, расчет и выбор силового трансформатора, выбор типа КТП, расчет ЦЭН и выбор схемы электроснабжения, расчет и выбор сечения токоведущих частей, выбор оборудования ниже 1000 В, расчет токов короткого замыкания, выбор высоковольтного электрооборудования, охрана труда, меры безопасности при обслуживании оборудования КТП.

Графическая часть представлена на двух листах план эл. оборудования и схема электроснабжения.

1. Общая часть

1.1. Характеристика объекта проектирования

Механический цех серийного производства предназначен для серийного выпуска продукции для завода тяжелого машиностроения.

Он является вспомогательным звеном в цепи промышленного производства завода.

Цех имеет станочное отделение, производственные, вспомогательные, бытовые и служебные помещения. ЭСН осуществляется от ГПП напряжением 6 и 10 кВ, расположенной на территории завода на расстоянии 1,2 км от цеха. От энергосистемы до ГПП – 12 км.

Количество рабочих смен – 2. Потребители цеха относятся к 1, 2 и 3 категориям надежности ЭСН.

Грунт в районе цеха – глина с температурой +10С. Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 4 м каждый.

Размеры цеха A * B * H = 48 * 32 * 8 м.

Все вспомогательные помещения двухэтажные высотой 3,7 м.

Перечень ЭО цеха дан в таблице 1

Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращается горючие (сгораемой) вещества. Пожарная категория В – производства, связанные с применением жидкостей с температурой вспышки паров выше 61 C; Горючих пылей или волокон, нижний предел волокон, нижний предел воспламенения которых более 65 г/см3; веществ, способных гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или одно с другим; твердых, сгораемых веществ и материалов. К этой категории относят большинство промышленных производств.

Взрывоопасной считается зоны в помещении в пределах до 5м по горизонтали и вертикале от технологического оборудования (аппаратов), из которого возможно выделение горячих газов или паров ЛВЖ при условии, если объем взрывоопасных смеси равен 5% или более свободного помещения. Взрывоопасные зоны согласно ПУЭ подразделяется на следующие классы. Зоны класса В-IIа – зоны. распложенные в помещениях, в которых опасные состояния, характеризующие класс В-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

1.2 Категории потребителей электроснабжения

Согласно Правилам Устройства Электроустановок все потребители электроэнергии делятся на три категории. К первой категории относятся ответственные потребители. Их снабжение электроэнергией производится от двух независимых источников питания. При исчезновении напряжения на одном из источников производится автоматическое переключение на питание нагрузки от второго источника. Независимыми источниками могут быть распределительные устройства двух электростанций или не связанных друг с другом подстанций. Переключение производится автоматическими выключателями резерва (АВР). При срабатывании этих механических (а иногда и тиристорных) переключателей, время отсутствия напряжения (период, в течение которого нагрузка остается без электропитания) составляет 10-3000 мс.

Из первой категории выделяется группа особо ответственных потребителей. Их электропитание производится от трех независимых источников. В качестве третьего источника допускается использовать дизельный генератор или аккумуляторные батареи. Ко второй категории относятся менее ответственные потребители. Их электроснабжение должно производится от двух независимых источников питания. Но для этой категории потребителей допустим более длительный разрыв электропитания, достаточный для переключения вручную оперативным персоналом или выездной аварийной бригадой. Все остальные потребители относятся к третьей категории. Их электроснабжение может осуществляться от одного источника питания, при условии, что перерывы электроснабжения не превышают одних суток. В это время включается и ремонт или замена вышедшего из строя оборудования. К потребителям первой категории относятся федеральные и региональные органы власти, большие старые банки, больницы, начиная с областных, некоторые предприятия с непрерывным циклом производства, крупные узлы связи и т.д. Ко второй категории потребителей относятся больницы и узлы связи, крупные предприятия и др.