Готовая ВКР: Электроснабжение и освещение завода

ВВЕДЕНИЕ	6
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА	8
1.1 Характеристика объекта электроснабжения ООО «Металл Комплект»	8
1.2 Характеристика производственных процессов на предприятии	13
1.3 Анализ потребителей электрической энергии	13
2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ	19
2.1 Расчет распределительной сети цехов предприятия	19
2.2 Расчет силовых электрических нагрузок	37
2.3 Выбор схемы электроснабжения и расчет сети	40
2.4 Расчет освещения	42
2.5 Определение полных электрических нагрузок и выбор силовых трансформаторов	48
2.6 Уменьшение потерь от реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств	55
2.7 Расчет токов короткого замыкания	57
2.8 Выбор проводников	64
2.9 Выбор защитных и коммутационных аппаратов	70
3. РАЗДЕЛ ПО ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ РЕШЕНИЙ ПРОЕКТА	80
3.1 Основные мероприятия по обеспечению безопасных и здоровых условий труда	80
3.2 Электробезопасность	83
3.3 Мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в проектируемых электроустановках	88
3.4 Безопасность при выполнении работ	91
3.5 Пожарная безопасность	93
3.6 Мероприятия по ликвидации аварийных ситуаций	97
4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ	100
4.1 Экономическое обоснование схемы внутреннего электроснабжения	100
4.2 Определение потребляемой электроэнергии и ее потерь	107
4.3 Экономический расчет эффективности проекта	109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	118
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ  ОБОРУДОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ	118

Проектирование усовершенствованной системы электроснабжения и освещения для производственного комплекса ООО «МеталлКомплект» (г. Балашиха) представляет собой важную научно-техническую задачу, актуальность которой продиктована, с одной стороны, планами по наращиванию производственных мощностей, а с другой - необходимостью оптимизации энергопотребления предприятия.
Интенсификация производственной программы по выпуску металлоконструкций закономерно выдвигает на передний план требование по внедрению инновационных инженерных подходов. Данные подходы должны быть направлены на кардинальное повышение уровня как эксплуатационной надежности электротехнической инфраструктуры, так и ее общей энергетической эффективности, что в совокупности является залогом стабильного функционирования и конкурентоспособности современного промышленного предприятия.
В рамках данного проекта разработано комплексное инженерное решение системы электроснабжения промышленного объекта, включающее обоснованный подбор силового и коммутационного оборудования, проектирование распределительных сетей с учетом технико-экономических показателей и расчетным обоснованием принятых решений. Практическая значимость работы определяется созданием полноценной системы энергообеспечения с оптимизированными технико-экономическими характеристиками.
Внедрение комплекса инженерно-технических решений в области электроснабжения позволит обеспечить бесперебойное функционирование производственного оборудования, существенно повысив эксплуатационную надежность всех технологических участков предприятия. Разработанный проект электротехнической системы представляет собой полноценную техническую документацию, применимую как для монтажно-наладочных мероприятий, так и для последующего технического обслуживания энергетического оборудования.
В фокусе научного анализа находится производственный комплекс, осуществляющий изготовление металлических конструкций, с акцентом на исследование его электротехнической инфраструктуры, включающей силовые и осветительные сети, распределительные линии напряжением 0,38 и 10 кВ, трансформаторное оборудование, защитно-коммутационную и измерительную аппаратуру, а также системы заземления.
Разработка интегрированной системы электроснабжения производственного комплекса ООО "МеталлКомплект", специализирующегося на изготовлении металлоконструкций, предполагает формирование технического решения с оптимальным подбором энергетического оборудования для обеспечения стабильного функционирования и эксплуатационной безопасности электротехнической инфраструктуры предприятия.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1.	Анализ структуры электропотребления предприятия предполагает комплексное исследование состава электроприемников и количественных параметров их нагрузочных характеристик, что позволяет сформировать целостное представление о специфике энергопотребления производственного объекта.
2.	Выполнить расчет суммарных электрических нагрузок завода;
3.	Осуществить выбор оптимальных конфигураций электрических соединений в распределительных сетях низкого (0,38 кВ) и среднего (10 кВ) классов напряжения с учетом требований надежности электроснабжения и минимизации потерь электроэнергии при ее транспортировке.
4.	Подобрать аппаратуру защиты, коммутации и контроля;
5.	Подбор силового трансформаторного оборудования и средств компенсации реактивной мощности требует комплексного технического анализа электрической системы с учетом характеристик нагрузки и режимов работы оборудования.
6.	Осуществить сопоставительный анализ представленных проектных альтернатив с точки зрения их технических характеристик и экономической эффективности.
7.	Обеспечение безопасности производственных процессов при эксплуатации электрооборудования требует комплексного подхода к организации охраны труда и соблюдению норм электробезопасности. Первостепенное значение приобретает внедрение многоуровневой системы защитных мероприятий, включающей технические средства предупреждения поражения электрическим током, регламентированные процедуры допуска персонала к работам, а также регулярный контроль состояния электроустановок и средств индивидуальной защиты.
Эффективная реализация требований производственной безопасности основывается на строгом соблюдении нормативно-технической документации, проведении периодических инструктажей и проверке знаний персонала. Особое внимание уделяется квалификационным требованиям к работникам, обслуживающим электроустановки, с учетом категорирования помещений по степени опасности поражения электрическим током.
      Превентивные меры охраны труда предусматривают систематическое обследование рабочих мест, оценку потенциальных рисков и своевременное проведение планово-предупредительных ремонтов оборудования. Внедрение современных автоматизированных систем защитного отключения и непрерывного мониторинга эксплуатационных параметров существенно повышает общий уровень производственной безопасности.
Разработанная система электроснабжения металлообрабатывающего предприятия, базирующаяся на комплексных расчетах нагрузочных характеристик и оптимизированных схемных решениях, в полной мере удовлетворяет критериям надежности функционирования, безопасности эксплуатации и экономической целесообразности при подборе силового оборудования.

В рамках настоящего дипломного проекта для ООО «МеталлКомплект» выполнена разработка проектно-сметной документации на систему электроснабжения завода по производству металлоконструкций.
На основании проведённых расчётов и изучения условий эксплуатации была разработана модернизированная схема распределения электросетей. В её состав вошли трассы кабельных линий, осветительная система, а также определена расстановка ключевого технологического оборудования в цехах.
Технологические установки приводятся в движение асинхронными электродвигателями АИР, которые функционируют совместно с магнитными пускателями ПМЛ. Подобная комбинация гарантирует стабильную работу электроприводов, а также упрощает их сервисное обслуживание и проведение ремонтных работ.
Согласно расчётным данным, общая установленная мощность предприятия достигла 411,53 кВт, причём доля, отведённая на освещение одного производственного цеха, составляет приблизительно 2,9 кВт. С целью рационализации осветительной сети осветительные линии нескольких цеховых помещений были сгруппированы. Подобное объединение позволило сократить протяжённость кабельных трасс, уменьшить объём используемого кабеля и обеспечить выравнивание нагрузки в рамках электрической сети.
Для электроснабжения предприятия выбрали четыре силовых трансформатора марки ТМЗ-630/10. Их технические характеристики демонстрируют полное соответствие проектным показателям электрических нагрузок.
Результаты анализа реактивной мощности свидетельствуют об отсутствии необходимости внедрения конденсаторных установок для её компенсации. Объясняется это тем, что фактический показатель коэффициента мощности укладывается в регламентированные нормативной документацией рамки.

Расчёт заземляющего устройства подтвердил необходимость установки шести вертикальных электродов длиной 2,45 м каждый, соединённых между собой горизонтальными заземлителями общей протяжённостью 44,1 м, уложенными на глубине около 0,8 м от поверхности земли.
По результатам технико-экономического анализа рассмотренных схем электроснабжения наиболее рациональным признан второй вариант, который обеспечивает требуемый уровень надёжности при минимальных капитальных затратах и эксплуатационных расходах.
Таким образом, разработанный проект системы электроснабжения завода металлоконструкций ООО «МеталлКомплект» соответствует действующим нормативным документам, требованиям безопасности и современным стандартам энергоснабжения. Полученные проектные решения могут быть реализованы в практической деятельности предприятия и обеспечат стабильную и эффективную работу его электротехнического оборудования.

1.	Киреева, Э.А. Электроснабжение и электрооборудование цехов промышленных предприятий: Учебное пособие / Э.А. Киреева. - М.: КноРус, 2013. - 368 c.
2.	Злобина И.Г., Казакова Е.Ю., Шестакова Л.А. – Электрические станции и подстанции: Учебное пособие к выполнению курсового проекта. – ЧГУ, Чебоксары, 2008
3.	Файбисович Д.Л. Справочник по проектированию электрических сетей М. – Л.: Энергия, 2006
4.	Анчарова, Т.В. Электроснабжение и электрооборудование зданий и сооружений / Т.В. Анчарова, Е.Д. Стебунова, М.А. Рашевская. –  Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. - 416 c. 
5.	Методическое пособие по расчёту компенсации реактивной мощности в электрических сетях  промышленных предприятий. – Мн.: БГПА, 2000.
6.	Маньков В. Д. Защитное заземление и зануление электроустановок: Справочник / В. Д. Маньков, С. Ф. Заграничный - М.: Политехника, 2010 - 401 с.
7.	Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (РД 153-340-03.150-00), М., «Издательство НЦ ЭНАС», 2013 г.
8.	Кудрин, Б.И. Электроснабжение: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / Б.И. Кудрин. - М.: ИЦ Академия, 2012. - 352 c.
9.	Шеховцов В.П Осветительные установки промышленных и гражданских объектов / В.П. Шеховцов - Л.: Энергоиздат, 2009.
10.	Козловская В.Б Электрическое освещение. Справочник. / В.Б Козловская - М.: КноРус, 2007.
11.	Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. Электрическая часть электростанций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1989 г. 
12.	Правила устройства электроустановок. 7-е издание в редакции 2018 г. – М.: Энергоатомиздат, 2018.
13.	Надеин В.Ф. Релейная защита и автоматика. Учебное пособие для вузов / В.Ф. Надеин, С.В. Петухов, В.В. Радюшин – Архангельск: ФГАОУ ВПО САФУ им. Ломоносова, 2015.
14.	Панова, А. В. Экономика энергетики: учебное пособие / А. В. Панова ; - Владим. гос. ун-т им. А. Г. и Н. Г. Столетовых. – Владимир: Изд-во ВлГУ, 2013 – 87 с.
15.	Павлович С.Н. Ремонт и обслуживание электрооборудования. Учебное пособие / С. Н. Павлович, Б. И. Фираго. – 4-е изд. - Минск: Вышэйшая школа, 2009. - 245 с.
16.	 Типовая  емкостная система технического обслуживания и ремонта металло- и деревообрабатывающего оборудования. – М.: Машиностроение, 1988.
17.	Файбисович Д.Л. - Справочник по проектированию электрических сетей: 3-е издание. - М, изд-во НЦ ЭНАС, 2009. - 392 с
18.	Оборудованиесреднего напряжения / каталог 2012 - Научно – внедренческое общество «ИНОСАТ».
19.	Щипакин, М.В. Электроснабжение. Курсовое проектирование: Учебное пособие / М.В. Щипакин, Н.В. Зеленевский и др. - СПб.: Лань, 2011. - 192 c. 
20.	ГОСТ 32144―2013 Нормы качества электрической энергии, 2013.
21.	Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 2007.
22.	Янукович, Г.И. Электроснабжение сельского хозяйства. Курсовое и дипломное проектирование: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений по специальности "Энергетическое обеспечение сельскохозяйственного производства" / Г.И. Янукович и до. - Мн.: ИВЦ Минфина, 2013. - 448 c. 
23.	Кушкова Е.И – Расчет заземляющих устройств в установках с эффективно-заземленной нейтралью.: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – ВятГТУ, Киров, 2014
24.	Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. – 2-е изд. – М.: Колос, 2007. – 349 с.
25.	Костин В.Н. – Электропитающие системы и электрические сети. Учебно-методический комплекс: Учебное пособие. – Санкт-Петербург. 2010
26.	Михайлов, Ю.М. Охрана труда при эксплуатации электроустановок / Ю.М. Михайлов. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2015. - 224 c.
27.	Сибикин, Ю.Д. Электроснабжение: Учебное пособие / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - М.: РадиоСофт, 2013. - 328 c.
28.	Маньков В.Д. Основы проектирования систем электроснабжения. – Санкт-Петербург, Энергия, 2010. – 210 с.