Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения.

 

Приемником электрической энергии (электроприемником) называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии для ее использования.

Потребителем электрической энергии называется электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающиеся на определенной территории.

В соответствии с ПУЭ в отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории:

Электроприемники I категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

 

Электроприемники II 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. Для таких приемников также должно предусматриваться резервное питание, но переключение на него может производиться вручную.

Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. Это приемники вспомогательных цехов, несерийного производства продукции и т.п. Для них электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, связанные с необходимостью ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превысят 24 часов.

Систематизация потребителей электрической энергии осуществляется обычно по следующим основным эксплуатационно-техническим признакам:

производственным назначениям, производственным связям, режимам работы, мощности, напряжению, роду тока, территориальному размещению, требованиям к надежности электроснабжения.

Важной характеристикой электроприемника является коэффициент мощности cos(φ). Коэффициент мощности является паспортной характеристикой, отражающей долю потребляемой активной мощности при номинальных нагрузке и напряжении. Номинальное значение cos(φ) электродвигателя зависит от его типа, номинальной мощности, частоты вращения и других характеристик.

По надежности электроснабжения в соответствии с требованиями ПУЭ электроприемники карамельного цеха относятся ко II категории.

По роду тока все потребители электрической энергии деревообрабатывающего цеха относятся к группе работающих от сети трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц. Цех получает питание от трансформаторной подстанции.

Характеристика потребителей электроэнергии приведена в таблице 1.3.1.

 

Таблица 1.3.1. Характеристика потребителей электроэнергии

 

№ позиции станка	Наименование станка, агрегата	Кол	Мощность , кВт	Коэффициент использования	Коэффициент мощности cos(φ)	Коэффициент пуска КП
1-4	Шлифовальный станок	4	20	0,14	0,5	6,5
5,6	Сверлильный станок	2	6	0,14	0,5	6,5
13,29	Сушильный шкаф	2	55	0,8	0,95	4,5
8,9,10,14	Фуговальный станок	4	27	0,14	0,5	6,5
15,21,27	Циркулярная пила	3	16	0,14	0,5	7
Окончание таблицы 1.3.1. Характеристика потребителей электроэнергии
22,23,28	Пресс	3	9	0,25	0,65	7
16-20	Токарный станок	5	18	0,14	0,5	6,5
7,30	Полировочный станок	2	22	0,14	0,5	6,5
11,12	Фрезерный станок	2	19	0,14	0,5	6,5
33,34	Клееварка	2	8	0,75	0,95	4,5
31,32	Сварочный трансформатор ПВ=40%	2	40	0,3	0,4	4
24,25,26	Точильный станок	3	6	0,14	0,5	6,5
В1, В2	Вентилятор	2	9	0,8	0,8	7

 

Расчетная часть

2.1 Техническое обоснование выбора варианта схемы электроснабжения

Электрические схемы внутреннего электроснабжения цехов промышленных предприятий и гражданских зданий выполняются по магистральным и смешанным схемам. Участок сети, питающий отдельный электроприемник называется ответвлением, питающий группу электроприемников – магистралью.

 Условно внутренние электрические сети подразделяются на распределительные и питающие. Питающие сети отходят от источника питания. Распределительные сети отходят от распределительных шкафов, шинопроводов непосредственно к электроприемникам. Распределительные сети чаще всего выполняют по радиальным схемам, питающие сети - по радиальным и магистральным схемам.

Радиальные схемы характеризуются тем, что от источника питания отходят линии, питающие крупные электроприемники или распределительные пункты, и от них самостоятельные линии, питающие прочие электроприемники малой мощности. Радиальные схемы обеспечивают относительно высокую надежность питания (перерыв или повреждение одной линии) в них легко могут быть применены элементы автоматики и защиты.

Недостатки радиальных схем таковы: повышенный расход проводов и кабелей, большое количество защитных и коммутационных аппаратов, необходимость в дополнительных площадях, для размещения щитов, распределительных шкафов, в трудности перемещения технологического оборудования, невозможность перемещения комплектных шинопроводов.

Магистральные схемы находят наибольшее применение при равномерном распределении нагрузок на площади помещения. Для питания не ответвленных электроприемников, а также приемников, связанных общностью технологического процесса, удаленных от распределительных щитов или шинопроводов применяется так называемая схема «цепочки». В цепочку не рекомендуется заключать более 3-4 электроприемников.

При магистральных схемах цепей ряд приемников питается от одной магистрали, что способствует экономии проводникового материала, делает электрическую цепь дешевле. Магистральные схемы позволяют применять комплектные шинопроводы. Магистральная сеть характеризуется большой гибкостью, дающей возможность перемещать технологическое оборудование без существенной переделки электрической сети.

Недостатками магистральных схем являются: пониженная надежность (при повреждении магистрали все приемники теряют питание), большие токи короткого замыкания.

Учитывая особенности этих двух схем, на практике обычно применяют смешанные схемы. Крупные и ответвленные приемники запитываются отдельно радиальными схемами, остальные - магистрально.

Выбор той или иной схемы определяется множеством факторов, а именно расположением технологического оборудования, источников питания, величиной и характером нагрузки электроприемников, требованиями бесперебойности электроснабжения, технико-экономическим соображением, условиями окружающей среды.

На рисунке 2.1 изображена выбранная схема электроснабжения.

 

Рисунок 2.1.1 – Схема электроснабжения деревообрабатывающего цеха