Методические рекомендации по выполнению расчётной части дипломного проекта: расчёт электроснабжения промышленных предприятий и гражданских объектов

Предисловие

1. Этапы проектирования электроснабжения промышленных и гражданских объектов

2. Расчёт электрических нагрузок

2.1. Расчётные электрические параметры технологического оборудования объекта

2.2. Выбор типа защитного аппарата ответвления к электроприемникам объекта

2.3. Определение расчетных нагрузок осветительных установок объекта

2.4. Выбор схемы электроснабжения объекта

2.5. Расчёт электрических нагрузок по пунктам питания на объекте (в цехе)

2.6. Выбор типа и характеристики защитного аппарата ответвления к распределительному оборудованию

2.7. Выбор характеристик защитного аппарата, марки и сечения электропроводки ответвлений к электроприемникам и пунктам питания

3. Расчёт главного (вводного) узла электропитания объекта
3.1. Компенсация реактивной мощности

3.2. Выбор силового питающего трансформатора

3.3. Потери мощности в трансформаторе

3.4. Расчёт стоимости годовых потерь в трансформаторе

4. Проверка элементов электрической сети

4.1. Расчёт токов короткого замыкания

4.2. Карта селективности действия защиты

4.3. Проверка электропроводки, кабельных линий и шинопроводов

4.3.1. Проверка кабельной линии на термическую стойкость

4.3.2. Проверка шинопровода на динамическую стойкость

4.3.3. Проверка шинопровода на термическую стойкость

4.3.4. Проверка электрической сети по потери напряжения

5. Результаты расчёта схемы электроснабжения объекта

6. Расчёт внутреннего освещения объекта

7. Заземление

7.1. Расчет заземляющего устройства

А. Примеры расчётов

А.1. Электроснабжение электромастерской

А.2. Электроснабжение сварочного участка

А.3. Пример распределения электроприёмников по группам электропитания и определения расчётных электрических нагрузок распределительных пунктов и ШНН ТП

А.4. Пример расчёта компенсации реактивной мощности

А.5. Технико-экономическое обоснование выбора трансформаторной подстанции

А.6. Пример расчёта токов короткого замыкания

А.7. Пример проверки кабельных линий по потери напряжения

А.8. Пример расчёта заземления

А.9. Пример сводной ведомости электроснабжения электроприёмников цеха (объекта) на основе данных примера А.3

Б. Справочные материалы

Б.1. Значения коэффициентов использования

Б.2. Шкафы распределительные

Б.3. К расчёту токов короткого замыкания

Б.4. К расчёту заземления

Б.5. Дополнительный материал

Данные методические рекомендации по расчету электроснабжения промышленных и гражданских объектов предназначены для студентов колледжей, обучающихся по специальности 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)». Рекомендации способствуют развитию навыков самостоятельной работы и изучению отдельных этапов проектирования электроснабжения объектов, позволят более полно усвоить теоретический материал и сформировать определенный практический опыт, самостоятельность в принятии решений и ответственность за их последствия, контролировать качество выполняемых работ и находить правильный подход к решению возникающих проблем, рационально организовывать свою профессиональную деятельность. В результате освоения материала, изложенного в методических рекомендациях студент должен овладеть общими и профессиональными компетенциями, включающими в себя способность:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ПК 4.1 Участвовать в проектировании и изготовлении нового электрического и электромеханического оборудования.
Данные рекомендации помогут студентам во время прохождения преддипломной практики и написания дипломной работы по ПМ.01 Организация технического обслуживания и ремонта электрического и электромеханического оборудования:

1. освоить умения:

- определять электроэнергетические параметры электрических машин и аппаратов, электротехнических устройств и систем;

- эффективно использовать материалы и оборудование;

- оценивать эффективность работы электрического и электромеханического оборудования;

2. закрепить теоретические знания:

- технические параметры, характеристики и особенности различных видов электрических машин;

- классификацию основного электрического и электромеханического оборудования отрасли;

- устройство систем электроснабжения, выбор элементов схемы электроснабжения и защиты;

- технические характеристики, области применения, правила эксплуатации электрического и электромеханического оборудования;

- условия эксплуатации электрооборудования;

- действующую нормативно-техническую документацию по специальности;

- устройство внутренних сетей объекта, кабельных линий, электрооборудования трансформаторных подстанций, электрических машин.

Проектирование электроснабжения объекта проводится в 6 (шесть) этапов.
На первом этапе рассчитываются электрические нагрузки, для этого необходимо определить:

- расчетные электрические параметры технологического оборудования объекта;

- тип защитного аппарата, через который будет подключено ответвление к электроприемнику;

- расчетную нагрузку осветительных установок помещений объекта (по методу удельной мощности);

- схему питающей сети, учитывая расположение технологического оборудования на плане объекта, рассчитанные выше данные и характеристики распределительного оборудования; а затем согласно этой схемы распределить электроприемники на объекте по полученным пунктам питания, при этом исполнение применяемых в работе силовых распределительных пунктов и шинопроводов должно соответствовать характеру окружающей среды;

- расчётные электрические нагрузки по пунктам электропитания объекта;

- тип защитных аппаратов ответвлений к распределительному оборудованию;

- характеристики защитного аппарата, марку и сечение электропроводки ответвлений к электроприемникам и пунктам питания.

На втором этапе производится расчет главного узла электропитания объекта (цеховой трансформаторной подстанции). Этот этап включает в себя такие разделы как:

- расчет компенсации реактивной мощности;

- выбор питающего силового трансформатора;

- расчет потерь мощности в питающем трансформаторе;

- определение стоимости годовых потерь в трансформаторе.
Третьим этапом проектирования электроснабжения объекта является:

- определение токов короткого замыкания для самого удаленного или мощного электроприемника объекта, для которого произведение расчетной или номинальной мощности на суммарную длину питающей линии будет максимальным (Pp ·LΣ = max);

проверка электропроводки и кабельных линий на термическую, а шинопроводов на динамическую стойкость, аппараты защиты на чувствительность и отключающую способность;

- построение карты селективности срабатывания защиты;

- проверка электрической сети на потерю напряжения.
Четвертый этап – оформление результатов расчета электроснабжения объекта в сводные ведомости и схемы:

- токов КЗ по точкам замыкания;

- электроснабжения электроприемников и их пунктов питания;

- вычерчиваются однолинейные схемы распределительного пункта и ТП.

На пятом этапе рассчитывается освещение на объекте. Шестой этап – это расчет контура заземления объекта.

Начальным этапом расчёта распределительной сети при проектировании системы электроснабжения любого объекта является определение электрических нагрузок. Занижение расчётных нагрузок, приводит к уменьшению пропускной способности сети по условию нагрева, вследствие чего нарушается нормальное функционирование объекта. Завышение расчётной нагрузки приводит к излишним капиталовложениям в строительство сетей электроснабжения и, следовательно, удорожанию проектируемого (или реконструируемого) объекта. Поэтому наиболее точное определение расчётных электрических нагрузок является одной из основополагающих задач проектирования сети электроснабжения, т.к. их величина оказывает существенное влияние на выбор компонентов этой сети и технико-экономические показатели всего проектируемого (реконструируемого) объекта. Итак, расчёт электрических нагрузок выполняется с целью правильного выбора распределительных устройств, коммутационных и защитных аппаратов, сечений питающих линий, числа и мощности питающих трансформаторов.

2.1 Расчётные электрические параметры