Введение
Электрическая энергия долгое время была лишь объектом экспериментов и не имела практического применения. Первые попытки полезного использования электричества были предприняты во второй половине XIX века, основными направлениями использования были недавно изобретённый телеграф, гальванотехника, военная техника (например были попытки создания судов и самоходных машин с электрическими двигателями; разрабатывались мины с электрическим взрывателем). Источниками электричества поначалу служили гальванические элементы. Существенным прорывом в массовом распространении электроэнергии стало изобретение электромашинных источников электрической энергии — генераторов. По сравнению с гальваническими элементами, генераторы обладали большей мощностью и ресурсом полезного использования, были существенно дешевле и позволяли произвольно задавать параметры вырабатываемого тока. Именно с появлением генераторов стали появляться первые электрические станции и сети (до того источники энергии были непосредственно в местах её потребления) — электроэнергетика становилась отдельной отраслью промышленности. Первой в истории линией электропередачи(в современном понимании) стала линия Лауфен — Франкфурт, заработавшая в 1891 году. Протяжённость линии составляла 170 км, напряжение 28.3 кВ, передаваемая мощность 220 кВт. В то время электрическая энергия использовалась в основном для освещения в крупных городах. Электрические компании состояли в серьёзной конкуренции с газовыми: электрическое освещение превосходило газовое по ряду технических параметров, но было в то время существенно дороже. С усовершенствованием электротехнического оборудования и увеличением КПД генераторов, стоимость электрической энергии снижалась, и в конце концов электрическое освещение полностью вытеснило газовое. Попутно появлялись новые сферы применения электрической энергии: совершенствовались электрические подъёмники, насосы и электродвигатели. Важным этапом стало изобретение электрического трамвая: трамвайные системы являлись крупными потребителями электрической энергии и стимулировали наращивание мощностей электрических станций. Во многих городах первые электрические станции строились вместе с трамвайными системами.
Начало XX века было отмечено так называемой «войной токов» — противостоянием промышленных производителей постоянного и переменного токов. Постоянный и переменный ток имели как достоинства, так и недостатки в использовании. Решающим фактором стала возможность передачи на большие расстояния — передача переменного тока реализовывалась проще и дешевле, что обусловило его победу в этой «войне»: в настоящее время переменный ток используется почти повсеместно. Тем не менее, в настоящее время имеются перспективы широкого использования постоянного тока для дальней передачи большой мощности.
Анализ задания
По заданию курсового проекта необходимо спроектировать схему электроснабжения электрооборудования учебных мастерских.
Ремонтные мастерские не предназначены для серийного выпуска продукции, они предназначены для выполнения плановых и профилактических ремонтов механического оборудования.
Род потребляемого тока – переменный, с питанием от ТП расположенной на расстоянии 50 метров от здания.
Большинство электроприемников питается от 3-х фазного напряжения 220В.
Помещение где расположено оборудование соответствует классу - помещение с нормальной окружающей средой. Помещение является пожаро-, электро- и взрывобезопасным.
Выбор схемы цеховой распределительной сети
Данное помещение относится к 2-3 категории надежности электроснабжения. Поэтому возможно применение одного трансформатора для питания электрооборудования мастерской.
Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электроснабженья которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.
Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. Это приемники вспомогательных цехов, несерийного производства продукции и т.п.
Распределение оборудования равномерное и стационарное, количество электроприемников более 10.
Все электрооборудование будет снабжаться электроэнергией от 5 РП.
Потребители РП-1: вентиляторы (1-2) будут снабжаться электричеством по радиальной схеме. Выбор этой схемы обусловлен близостью нахождения РП от потребителей электроэнергии. Кроме этого данная схема подключения более надежна, чем магистральная.
Потребители РП-2: сварочные агрегаты (14-17). Данный потребитель будет подключен по магистральной схеме, т. к. аппараты расположены в один ряд, имеют продолжительность включения ПВ=40% и поэтому будут иметь незначительное влияние друг на друга.
Потребители РП-3: Токарные, зубофрезерные, круглошлифовальные станки (6-14). Будут снабжаться электричеством по радиальной схеме, так как количество электроприемников небольшое, а также данные электроприемники относятся ко 2 категории надежности обеспечения электроснабжения.
Потребители РП-4: токарные станки, плоскошлифовальные, заточные и сверлильные станки (15-27). Схема электроснабжения потребителей – радиальная. Так как станки расположены близко друг к другу, на одной территории, имеются однофазные потребители, которые необходимо подключать распределено для уменьшения несимметричной нагрузки.
Потребители РП-5: строгальные станки, фрезерные, расточные (28-37). Схема электроснабжения - радиальная. Так как потребители расположены близко друг к другу и неравномерно, экономически эффективно будет проложить отдельные провода.
РП-6: Мостовые краны. Так как потребителя всего 2 и расположены близко будет выгодно и рационально использовать радиальную схему.
Все РП будут подсоединены к общей щитовой по радиальной схеме в целях экономии проводников.
