Схема електропостачання цеху

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Характеристика виробничого цеху товариства «Дніпровуд»

електроенергія промисловий виробничий

Закрите акціонерне товариство «Дніпровуд» призначене для переробки пиломатеріалів, розкрою листових матеріалів, склеювання заготовок з деревини, форматної обробки щитових деталей з метою одержання елементів підлоги, столярного щита та виготовлення столярних виробів. Воно знаходиться за адресою: Житомирська область, м. Бердичів, вул. Піонтківського 2, а і займає площу 7,8 гектарів, на якій розташовані такі будівлі:

- оздоблювально-складальний корпус загальною площею 7878 квадратних метрів;

- склад готової продукції, який має загальну площу 941,4 квадратних метрів;

- склад готової продукції загальною площею 3628,8 квадратних метрів;

- будівля фільтрів мокрого очищення, яка займає площу 98,6 квадратних метрів;

- адміністративно-побутова будівля з підвальним приміщенням загальною площею 3199,6 квадратних метрів;

- склад матеріалів, який має загальну площу 1279,3 квадратних метрів;

- склад паливно-мастильних матеріалів, загальною площею 402,3 квадратних метрів;

- пожежна будівля, загальною площею 350 квадратних метрів;

- приміщення прохідної загальною площею 32,2 квадратних метрів;

- виробничий корпус, загальною площею 5000 квадратних метрів.

Розглянемо основні характеристики споживачів електроенергії промислових підприємств та електрообладнання виробничого корпусу.

2. Характеристика споживачів електроенергії промислових підприємств

Споживачі електроенергії промислових підприємств поділяються на наступні групи [2, c. 124]:

- споживачі трьохфазного струму напругою до 1000 В, частотою 50 Гц;

- споживачі трьохфазного струму напругою вище 1000 В, частотою 50 Гц;

- споживачі однофазного струму напругою до 1000 В, частотою 50 Гц;

- споживачі, які працюють з частотою відмінною від 50 Гц, їхнє живлення здійснюється від перетворюючих підстанцій і установок;

- споживачі постійного струму, які живляться від перетворюючих підстанцій і установок.

Для правильної побудови системи промислового електропостачання всіх споживачів перерахованих вище груп необхідно вияснити:

- вимоги, які обумовлені діючими Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) щодо надійності живлення споживачів;

- режим роботи (тривалий, короткочасний, повторно-короткочасний);

- місця розташування споживачів електроенергії, (стаціонарні чи пересувні).

В даний час електропостачання промислових підприємств здійснюється на змінному струмі. Для живлення групи споживачів постійного струму споруджуються перетворюючі підстанції, на яких встановлюються такі перетворюючі агрегати:

- напівпровідникові випрямлячі;

- ртутні випрямлячі;

- двигуни-генератори;

- механічні випрямлячі.

Згідно ПУЕ електротехнічні установки, які виробляють, перетворюють, розподіляють і споживають електроенергію діляться на електроустановки напругою до 1000 В і електроустановки напругою більше 1000 В.

Електротехнічні установки напругою до 1000 В виконуються як з глухо-заземленою, так і з ізольованою нейтраллю, а установки постійного струму - з глухо-заземленою і ізольованою нульовою точкою.

Електричні установки з ізольованою нейтраллю слід застосовувати для підвищення надійності живлення систем промислового електропостачання (торфові розробки, вугільні шахти та ін.) при умові, що в цьому випадку забезпечується контроль ізоляції мережі і цілість пробивних запобіжників, швидке виявлення персоналом замикань на землю і швидке усунення їх або автоматичне відключення ділянок з замиканням на землю.

В чотирьохпровідних мережах змінного струму, або трьохпровідних мережах постійного струму для установок без підвищеної небезпеки глухе заземлення нейтралі обов'язкове.

Електричні установки напругою більше 1000 В поділяються на пристрої [2, c. 47]:

- з ізольованою нейтраллю (напругою до 35 кВ);

- з нейтраллю, яка вмикається на землю через індуктивний опір для компенсації ємнісних струмів (напругою до 35 кВ і рідко 110 кВ);

- з глухо-заземленою нейтраллю (напругою 110 кВ і вище).

Крім цього, всі ці установки поділяються на пристрої з малими струмами замикання на землю (до 500 А) і пристрої з великими струмами замикання на землю (більше 500 А).

За частотою використовуваного струму споживачі електроенергії діляться [2, c. 48] на споживачі:

- промислової частоти (50 Гц);

- високої частоти (понад 10 кГц);

- підвищеної частоти (до 10 кГц);

- пониженої частоти (менше 50 Гц).

Розрізняють [2, c. 76] три характерні групи споживачів:

- споживачі, що працюють в режимі з тривалим або таким, що мало змінюється навантаженням. В цьому режимі електрична машина або апарат може працювати тривалий час без перевищення температури окремих частин машини або апарата вище допустимої. До таких споживачів відносяться електродвигуни компресорів, насосів, вентиляторів та ін.;

- споживачі, що працюють в режимі короткочасних навантажень. В цьому режимі робочий період машини або апарата не настільки тривалий, щоби температура окремих частин машини або апарата могла досягнути допустимого значення. Період зупинки машини або апарата настільки тривалий, що машина практично встигає охолонути до температури навколишнього середовища. Прикладом цієї групи споживачів є електродвигуни електроприводів допоміжних механізмів металорізальних верстатів (механізми підняття поперечини, затискання колон, двигуна швидкого переміщення супорту та ін.);

- споживачі, які працюють в режимі повторно-короткочасного навантаження. В цьому режимі короткочасні робочі періоди машини або апарату чергуються з короткочасними періодами відмикання. Приладом цієї групи споживачів є електродвигуни кранів, зварювальні апарати та ін.

Для перерахованих вище режимів роботи споживачів у відповідності з вимогами Державних стандартів України (ДСТУ), електропромисловість випускає електродвигуни розраховані на вказані умови роботи.

До загальнопромислових установок відносяться вентилятори, насоси, компресори, верстати і т. п. В них застосовуються асинхронні і синхронні двигуни трифазного змінного струму частотою 50 Гц напругою від 127 В до 10 кВ, а там, де необхідно регулювати продуктивність, - двигуни постійного струму. Діапазон їх потужностей змінюється від декількох кіловат (електродвигуни пилорами, і т. п.) до десятків мегават (преси, комплексні верстати). Основним агрегатам (верстатам, вентиляторам і т. п.) властивий тривалий режим роботи. Електродвигуни засувок, затворів і т. п. працюють в короткочасному режимі.

На промислових підприємствах переважає електричний привід виробничих механізмів. Залежно від технологічних особливостей механізму або агрегату, використовуються всі види двигунів змінного і постійного струму, потужністю від декількох кіловат до декількох мегават, на номінальні напруги до 10 кВ.

В досліджуваному товаристві, споживачі електричної енергії за видом перетворення енергії розділяються на електричні приводи і електроосвітлювальні установки. Електроприводи займають основне місце щодо споживання електричної енергії. Всі вони працюють в короткочасному, тривалому та повторно короткочасному режимах роботи. Велика різноманітність двигунів встановлена на різноманітних верстатах. Потужність двигунів коливається від 5,5 до 37 кВт. Їх коефіцієнти використання коливаються від [2, с. 44] 0,14 до 0,17.

3. Аналіз складу електрообладнання виробничого цеху

Досліджуване товариство для виготовлення продукції використовує таке електрообладнання:

- верстат для поперечного оброблювання деталей;

- верстат для повздовжнього розпилювання;

- верстат чотирьохсторонній;

- верстат для шліфування;

- верстат багатопильний;

- верстат вертикальний;

- верстат фуговальний;

- верстат рейсмусовий;

- верстат фрезерний.

Також у виробництві використовуються лінії пакування, оздоблювання і форматної обробки деталей та прес для склеювання деталей.

До складу електрообладнання виробничого цеху входять:

- верстат багатопильний марки «Пауль»;

- лінія форматної обробки марки «Унімат»;

- лінія для вирізання сучків марки «Оптікат-304»;

- верстат для шліфування марки «Гріджіо»;

- лінія для з'єднання деталей по довжині марки «Ультра»;

- прес для склеювання рейок марки «Дефу»;

- верстат розпилювання дошки на ламель марки «Нєва»;

- лінія форматної обробки марки «Гідромат».

Вище перераховане деревообробне обладнання комплектується різними сучасними модифікаціями для забезпечення технологічного процесу.

4. Аналіз категорій споживачів електричної енергії

Надійність є одним з основних показників роботи електропостачальної системи. Вимоги до цього показника значною мірою залежать від того, які можливі наслідки від перерви в електропостачанні того чи іншого електроприймача можуть бути.

Згідно ПУЕ розрізняють три категорії електроприймачів з погляду забезпечення надійності електропостачання [2, с. 22]. До першої категорії належать електроприймачі, перерва в електропостачанні яких може викликати такі наслідки:

- небезпеку для життя людей;

- значні втрати народного господарства;

- пошкодження дорогого обладнання;

- масовий брак продукції або розлад в складному технологічному процесі;

- порушення функціонування особливо важливих елементів комунального господарства.

Крім того, у першій категорії виділяють особливу групу електроприймачів, безперебійна робота яких необхідна для безаварійної зупинки виробництва з метою запобігання загрози для життя людей, вибухів, пожеж і пошкодження дорогого обладнання.

У промисловості прикладом електроприймачів першої категорії мо-

жуть бути такі робочі машини хімічних, газо - та нафтопереробних підприємств:

- етилозмішувальні установки;

- компресори для подачі повітря для пневмотранспорту та циркуляції газових сумішей;

- сировинні насоси;

- обладнання системи санітарно-технічної вентиляції;

- насоси головного водозабору, зворотного водопостачання та каналізації тощо.

В електропостачальних системах житлових, громадських, адміністративних та побутових будинків прикладом електроприймачів першої категорії можуть бути:

- у будинках понад 16 поверхів - протипожежні пристрої (пожежні насоси, системи підпору повітря, димовидалення, пожежної сигналізації й

оповіщення про пожежу), ліфти, евакуаційне та аварійне освітлення, вогні світлового огородження;

- у будинках лікувально-профілактичпих установ - електроприймачі операційних і родильних блоків, відділення анестезіології, реанімації і інтенсивної терапії, бронхоскопії й ангіографії, протипожежних пристроїв і охоронної сигналізації, евакуаціойного освітлення й лікарняних ліфтів;

- у будинках та приміщеннях підприємств громадського харчування - столові, кафе і ресторани з кількістю посадкових місць понад 500;

- у музеях і виставкових залах - комплекс електроприймачів музеїв і виставкових залів державного значення.

Електроприймачі першої категорії повинні забезпечуватись електроенергією від двох незалежних джерел живлення, що мають взаємне резервування, і перерва в їх електропостачанні при порушенні електропостачання від одного джерела живлення може бути допустимою лише на час автоматичного відновлення живлення від іншого джерела живлення.

Згідно ПУЕ більш жорсткі вимоги передбачені до електропостачання особливої групи електроприймачів першої категорії, а саме обов'язкова наявність третього незалежного джерела живлення, що має взаємне резервування. Функцію третього незалежного джерела живлення для особливої групи електроприймачів та другого для інших електроприймачів першої категорії можуть виконувати місцеві електростанції, електростанції енергосистем, спеціальні агрегати безперебійного живлення, акумуляторні батареї та ін.

До другої категорії відносять електроприймачі, перерва в електропостачанні яких може спричинити такі наслідки:

- масовий недовипуск продукції;

- масові простої робітників, механізмів і промислового транспорту;

- порушення нормальної діяльності значної кількості міських і сільських жителів.

У промисловості прикладом електроприймачів другої категорії можуть бути робочі машини целюлозних підприємства, підприємств з виготовлення продуктів лісохімії, аміачної селітри, розбавленої азотної кислоти та ін.

В електропостачальних системах житлових, громадських, адміністративних та побутових будинків прикладом електроприймачів другої категорії можуть бути:

- електроприймачі в житлових будинках понад 5 і до 10 поверхів з плитами на газоподібному або твердому паливі;

- електроприймачі лікувально-профілактичних закладів, крім тих, що були перераховані вище для першої категорії;

- електроприймачі закладів освіти, виховання та підготовки кадрів.

Згідно ПУЕ, електропостачання електроприймачів другої категорії рекомендується забезпечувати від двох незалежних джерел живлення, що мають взаємне резервування, і перерва в їх електропостачанні при порушенні електропостачання від одного джерела живлення може бути допустимою на час, що необхідний для ввімкнення резервного живлення діями чергового персоналу або виїзної бригади.

До третьої категорії належать усі інші електроприймачі, що не підходять під визначення першої і другої категорій.

Для електроприймачів третьої категорії електропостачання може виконуватись від одного джерела живлення за умови, що перерви електропостачання, які необхідні для ремонту або заміни пошкодженого елемента електропостачальної системи, не перевищують однієї доби.

Згідно цих категорій надійності устаткування в товаристві відносимо до електроприймачів другої категорії, тому що перерва в електричному постачанню призведе до масового недовипуску продукції, простою робочих місць, але не викликає за собою небезпеку для життя людей, пошкодження дорогого обладнання.

5. Вибір величини напруги живлення

При проектуванні систем електропостачання промислових підприємств важливим питанням є вибір раціональних напруг для схеми, оскільки їхні значення визначають параметри ліній електропередачі та електроустаткування підстанцій і мереж, а отже, розміри капіталовкладень, витрати кольорового металу, втрати електроенергії й експлуатаційні витрати.

Для отримання найбільш економічного варіанту електропостачання підприємства, напруга кожної ланки системи електропостачання повинна вибиратися перш за все з урахуванням напруг суміжних ланок. Вибір напруг грунтується на порівнянні техніко-економічних варіантів у випадках, коли:

- енергію можна одержувати від двох або більше джерел живлення;

- при проектуванні електропостачання підприємств доводиться

розширювати існуючі підстанції і збільшувати потужність заводських електростанцій;

- мережу заводських електростанцій необхідно пов'язувати з мережами енергосистем.

Перевагу при виборі варіантів [2, с. 44] рекомендуєтся віддавати варіанту з вищою напругою навіть при невеликих економічних перевагах (що не перевищують 10…25%) нижчої з порівнюваних напруг.

Для живлення великих і особливо великих підприємств потрібно застосовувати напруги 110, 150, 220, 330 і 500 кВ. На перших ступенях розподілу енергії на таких великих підприємствах рекомендовано застосовувати напруги 110, 150 і 220 кВ.

Напругу 35 кВ в основному використовують для розподілу енергії на першому ступені середніх підприємств за відсутності значного числа електродвигунів напругою більше 1000 В, а також для часткового розподілу енергії на великих підприємствах, де основна напруга першого ступеня становить 110…220 кВ. Зокрема, напругу 35 кВ застосовують для [2, с. 45] повного або часткового внутрішньозаводського розподілу електроенергії за наявності:

- потужних електроприймачів на 35 кВ (сталеплавильних печей, потужних ртутно-випрямних установок і ін.);

- електроприймачів підвищеної напруги, значно віддалених від джерел живлення;

- підстанцій малої і середньої потужності напругою 35/0,4 кВ, ввімкнених по схемі «глибокого введення».

Напругу 20 кВ використовують для живлення:

- підприємств середньої потужності, що віддалені від джерел живлення і не мають своїх електростанцій;

- електроприймачів, віддалених від підстанцій великих підприємств (кар'єрів, копалень і т. п.);

- невеликих підприємств, населених пунктів, залізничних вузлів і т. п., що підключаються до теплоелектроцентралі (ТЕЦ) найближчого підприємства. Доцільність застосування напруги 20 кВ повинна обгрунтовуватися техніко-економічними порівняннями з напругами 35 і 10 кВ з урахуванням перспективного розвитку підприємства.

Напругу 10 кВ бажано вибирати для внутрішньозаводського розподілу енергії:

- на підприємствах з потужними двигунами, що допускають безпосереднє приєднання до мережі 10 кВ;

- на підприємствах невеликої і середньої потужності за відсутності або незначному числі двигунів на 6 кВ;

- на підприємствах, що мають власну електростанцію з напругою генераторів 10 кВ.

Напругу 6 кВ застосовують [2, с. 54] за наявності на підприємстві:

- значної кількості електроприймачів на 6 кВ;

- власної електростанції з напругою генераторів 6 кВ.

Застосування напруги 6 кВ наявністю електроустаткування на 6 кВ і техніко-економічними показниками при виборі величини напруги живлення.

При напрузі розподільної мережі 10 кВ, двигуни середньої потужності (350…1000 кВт) потрібно використовувати на напругу 6 кВ з використанням в необхідних випадках схеми блоку «трансформатор-двигун» при невеликій кількості двигунів на 6 кВ.

Для живлення освітлювальних установок промислових, житлових і загальних будівель, в більшості випадків, застосовують трифазні чотирипровідні мережі змінного струму 380/220 В при заземленій нейтралі, і 220 В при ізольованій нейтралі або постійному струмі.

Для живлення спеціальних ламп і апаратів, що мають трифазні або двохфазні схеми вмикання, допускається використовувати 380 В за умов дотримання таких вимог [2, с. 65]:

- світильник або пускорегулюючий апарат виконано мідними провідниками з ізоляцією на напругу більше 500 В;

- фазні провідники, що вводяться в світильник, мають одночасні вмикання;

- в приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо на небезпечних світильниках нанесені добре видні знаки напруги, що використовується.

При підвищених вимогах до електробезпеки використовуються трифазні трьох-провідні мережі з ізольованою нейтраллю 3х220 В.

Зниження напруги в найбільш віддалених лампах в нормальному режимі лінії не повинно перевищувати [2, с. 33]:

- в лампах робочого освітлення підприємств і загальних будівель, а також прожекторного освітлення в зовнішніх установках 2,5% U_ном;

- в лампах освітлення житлових будівель, аварійного і зовнішнього освітлення, виконаного світильниками 5% U_ном.

В мережах (12…42 В) допускається втрата напруги до 10%, рахуючи від виводів вищої напруги понижуючих трансформаторів. Найбільша напруга в лампах, не повинна бути більшою 105% від номінальної. Допускаються відхилення напруги до 1,5% в мережах з різко змінним характером навантаження при необмеженій їх частоті.

Допустима для ламп максимальна напруга визначається конструкцією світильників, типом джерела світла, системою освітлення, категорією приміщення за умовами електробезпеки, висотою підвісу і т.д. В приміщеннях з тяжкими умовами середовища при висоті установки світильників менше 2,5 метрів для загального освітлення використовують малу напругу (до 42 В).

При напрузі силових електроприймачів вище 380 В, живлення робочого освітлення повинно виконуватися від загального для силового і освітлювального навантаження трифазних трансформаторів з заземленою нейтраллю. Інші рішення допускається використовувати [3, с. 37]:

- для реконструювання об'єктів, коли потрібно зберегти існуючу систему живлення;

- для об'єктів, по відношенню до джерел живлення яких діють спеціальні вимоги;

- для особливих об'єктів, в яких вибір джерела живлення і їх напруг пояснюється техніко-економічними розрахунками;

- у випадках, коли це необхідно для дотримання певних вимог.

При напрузі силових електроприймачів вище 380 В вибір між використанням для освітлення самостійних трансформаторів, що живляться від мережі високої напруги, або проміжних трансформаторів, що живляться через силові трансформатори.

Зважаючи на те, що в досліджуваному цеху всі електроприймачі живляться змінним струмом, для живлення електроприймачів приймаємо змінний струм напругою 380 В частотою 50 Гц.

Напруга 380/220 В дозволяє від одних і тих же самих трансформаторів здійснювати живлення як силового навантаження, так і освітлювальної мережі.

Висновки

На підставі зазначеного можна зробити такі висновки:

- Закрите акціонерне товариство «Дніпровуд» призначене для переробки пиломатеріалів, розкрою листових матеріалів, склеювання заготовок з деревини, форматної обробки щитових деталей з метою одержання елементів підлоги, столярного щита та виготовлення столярних виробів;

- в досліджуваному товаристві, споживачі електричної енергії за видом перетворення енергії діляться на електричні приводи і електроосвітлювальні установки;

- досліджуване товариство для виготовлення продукції використовує значу кількість електрообладнання, яке за надійністю устаткування відносимо до електроприймачів другої категорії;

- для живлення електроприймачів обрано змінний струм напругою 380В частотою 50 Гц.

Размещено на Allbest.ru