Краткая характеристика производства и потребителей электроэнергии

Электромеханический цех (ЭМЦ) предназначен для подготовки заготовок из металла для электрических машин с последующей их обработкой различными способами.

 Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. ЭМЦ имеет станочное отделение, в котором установлено штатное оборудование: слиткообдирочные, токарные, фрезерные, строгальные, анодно-механические станки и др.

В цехе предусмотрены помещения для цеховой ТП, вентиляторной, инструментальной, для бытовых нужд и пр. ЭМЦ получает ЭСН от подстанции глубокого ввода(ПГВ). Расстояние от ПГВ до цеховой ТП – 0,5 км, а от ЭНС до ПГВ – 10 км. Напряжение на ПГВ – 1-кВ.

Количество рабочих смен – 2. Потребители ЭЭ цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН.

Грунт в районе ЭМЦ – песок с температурой +20 ^оС. Каркас здания цеха смонтирован из блоков-секций длинной 8 и 9 м каждый.

Размеры цеха А * В * Н=48 * 30 * 9 м.

Вспомогательные помещения двухэтажныя высотой 4 м.

Перечень оборудования ЭМЦ дан в таблице.

 Мощность электропотребления(Р_эп)) указана для одного электроприемника.

 

Таблица 1 Перечень ЭО электромеханического цеха

№ На плане	Наименование ЭО	Вариант	Примечание
		2
		Pэкв, кВт
1	2	3	4
1,21	Краны мостовые	25кВ*А	ПВ=25%
2, 3, 22, 23	Манипуляторы электрические	3,5
6, 28	Точильно-шлифовальные станки	1,8
7, 8, 26, 27	Настольно сверлильные станки	2
9, 10, 29, 30	Токарные полуавтоматы	9,5
11…14	Токарные станки	10,5
15…20, 33…37	Слиткообдирочные станки	1,5
24, 25	Горизонтально-фрезерные станки	7,5
31, 32	Продольно-строгательные станки	9,5
38…40	Анодно-механические станки	65
41	Тельфер	5
42, 43	Вентиляторы	4

 

 

         

 

 

Выбор величины питающего напряжения

 

В зависимости от выполнения функций, возможностей обеспечения схемы питания, величины и режимов потребления электроэнергии. Принято делить на следующие на следующие группы:

 

Таблица 2 Промышленные и приравненные к ним

Номинальные напряжения приемников к сети, кВ	Номинальные междуфазовые напряжения на зажимах, кВ
	Генераторов	Трансформаторов
		Первичная обмотка	Вторичная обмотка
0,22	0,23	0,22	0,23
0,38	0,4	0,38	0,4
0,66	0,69	0,66	0,69
(3)	(3,15)	(3)	(3,15)
6	6,3	6 и 6,3*	6,3 и 6,6
10	10,5	10 и 10,5*	10,5 и 11
20	21	20 и 21*	22
35	-	35	38,5
110	-	110	115 и 121
(150)	-	(150)	(158)
220	-	220	230 и 240
330	-	330	347
500	-	500	-
750	-	750	-
1150	-	1150	-

 

 

К промышленным потребителям приравнивают следующие предприятия: строительные, транспортные, шахты, рудники и т.д.

Промышленные потребители являются наиболее энергоемкими    

 

    График потребления электроэнергии в

           зависимости от времени года

Бытовые – общественно коммунальные (освещение дома, использование бытовых приборов)

Схемы электроснабжения цеха

Выбор схемы электроснабжения неразрывно связан с вопросом напряжения, мощности, категории ЭП по надежности, удаленности ЭП

Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три 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.

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 третьей категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.      

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

      Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

     Для электроприемников второй категории 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.

     Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1-х суток.

     Применяются две основные схемы распределения электроэнергии – радиальная и магистральная в зависимости от числа и взаимного расположения цеховых подстанций или других ЭП по отношению к питающему их пункту.

Обе схемы обеспечивают требуемую надежность электроснабжения ЭП любой категории.

     Радиальные схемы распределения применяются главным образом в тех случаях, когда нагрузки рассредоточены от центра питания. Одноступенчатые радиальные схемы применяются для питания крупных сосредоточенных нагрузок (насосные, компрессорные, преобразовательные агрегаты, электропечи и т. п.) непосредственно от центра питания, а также для питания цеховых подстанций. Двухступенчатые радиальные схемы используют для питания небольших цеховых подстанций и электроприемников ВН с целью разгрузки основных энергетических центров (рис. 1)На промежуточных распределительных пунктах устанавливается вся коммутационная аппаратура. Следует избегать применения многоступенчатых схем для внутрицехового электроснабжения.

Рисунок 1 Радиальная схемы распределения электроэнергии

  

  Распределительные пункты и подстанции с электроприемниками I и II категорий питаются, как правило, по двум радиальным линиям, которые работают раздельно, каждая на свою секцию, при отключении одной из них нагрузка автоматически воспринимается другой секцией.

     Радиальные схемы внутрицеховых питающих сетей применяют, когда невозможно выполнение магистральных схем по условиям территориального размещения электрических нагрузок, а также по условиям среды.

     Магистральные схемы распределения электроэнергии следует применять при распределенных нагрузках, когда потребителей много и радиальные схемы экономически нецелесообразны. Основные преимущества: позволяют лучше загрузить при нормальном режиме кабели, сэкономить число шкафов на распределительном пункте, сократить длину магистрали. К недостаткам магистральных схем относятся: усложнение схем коммутации, одновременное отключение ЭП нескольких производственных участков или цехов, питающихся от данной магистрали при ее повреждении. Для питания ВП I и II категорий должны применяться схемы с двумя и более параллельными сквозными магистралями (рис. 2).

Рисунок  2  Схема с двойными сквозными магистралями

 

     Питание ЭП в сетях напряжением до 1000 В II и III категорий по надежности электроснабжения рекомендуется осуществлять от однотрансформаторных комплектных трансформаторных подстанций (КТП).

     Выбор двухтрансформаторных КТП должен быть обоснован. Наиболее целесообразны и экономичны для внутрицехового электроснабжения в сетях до 1 кВ магистральные схемы блоков трансформатор–магистраль без распределительных устройств на подстанции с применением комплектных шинопроводов.