Электрооборудование и электроснабжение ремонтного цеха

Введение 7
1 Литературный обзор 9
2 Индукционные печи и установки как потребители электрической энергии 13
3 Выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок 23
4 Выбор мощности трансформатора, конденсаторной батареи 28
5 Расчет распределительной сети 0,4 кВ 31
5.1 Расчет номинальных токов 31
5.2 Выбор аппаратов защиты 32
5.3 Выбор сечения проводов 37
6 Расчет питающей сети 0,4 кВ 40
6.1 Выбор узлов питания и аппаратов защиты 40
6.2 Выбор сечения проводников 43
7 Компоновка КТП 44
8 Расчет и выбор кабеля 10 кВ. Проверка электрооборудования напряжением 10 кВ на стойкость токам короткого замыкания 46
9 Оборудование для термообработки сварных швов и соединений трубопроводов, труб, металлов 52
10 Охрана труда 61
Заключение 65
Список литературы 66
Приложение А Сводная ведомость расчета электрических нагрузок 68

Весь текст будет доступен после покупки

Одной из важнейших задач любого государства является обеспечение дальнейшего экономического прогресса общества, глубокие качественные сдвиги в материально-технической базе на основе ускорения научно-технического прогресса, интенсификации общественного производства, повышения его эффективности
Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% всей вырабатываемой в стране энергии [1]. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещаются помещения, осуществляется автоматическое управление производственными процессами и др. Сейчас существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем.
В условиях научно-технического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличивается благодаря созданию гибких роботизированных и автоматизированных производств, так называемых «безлюдных» технологий. Робототехника используется чаще всего на тех участках промышленного производства, которые представляют опасность для здоровья людей, а также на вспомогательных и подъемно-транспортных работах.

Весь текст будет доступен после покупки

Открытие электромагнитной индукции в 1831 году принадлежит Майклу Фарадею. При движении проводника в поле магнита в нём наводится ЭДС, так же как при движении магнита, силовые линии которого пересекают проводящий контур. Ток в контуре называется индукционным. На законе электромагнитной индукции основаны изобретения множества устройств, в том числе определяющих — генераторов и трансформаторов, вырабатывающих и распределяющих электрическую энергию, что является фундаментальной основой всей электротехнической промышленности [2].
В 1841 году Джеймс Джоуль (и независимо от него Эмиль Ленц) сформулировал количественную оценку теплового действия электрического тока: «Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании электрического тока, пропорциональна произведению плотности электрического тока на величину напряженности электрического поля» (закон Джоуля — Ленца). Тепловое действие индуцированного тока породило поиски устройств бесконтактного нагрева металлов. Первые опыты по нагреву стали с использованием индукционного тока были сделаны Е. Колби в США.
Первая успешно работающая канальная индукционная печь для плавки стали была построена в 1900 году на фирме «Benedicks Bultfabrik» в городе Gysing в Швеции. В респектабельном журнале того времени «THE ENGINEER» 8 июля 1904 г. появилась знаменитая публикация, где шведский изобретатель инженер F. A. Kjellin рассказывает о своей разработке. Печь питалась от однофазного трансформатора. Плавка осуществлялась в тигле в виде кольца, металл, находящийся в нём, представлял вторичную обмотку трансформатора, питающегося током 50-60 Гц.
Первая печь мощностью 78 кВт была запущена в эксплуатацию 18 марта 1900 года и оказалась весьма неэкономичной, поскольку производительность плавки составляла всего 270 кг стали в сутки. Следующая печь была изготовлена в ноябре того же года мощностью 58 кВт и ёмкостью 100 кг по стали. Печь показала высокую экономичность, производительность плавки составила от 600 до 700 кг стали в сутки. Однако износ футеровки от тепловых колебаний оказался на недопустимом уровне, частые замены футеровки снижали итоговую экономичность.
Изобретатель пришёл к выводу, что для максимальной производительности плавки необходимо при сливе оставлять значительную часть расплава, что позволяет избежать многих проблем, в том числе износа футеровки. Такой способ выплавки стали с остатком, который стали называть «болото», сохранился до сих пор в некоторых производствах, где применяются печи большой ёмкости.
В мае 1902 года была введена в эксплуатацию значительно усовершенствованная печь ёмкостью 1800 кг, слив составлял 1000—1100 кг, остаток 700—800 кг, мощность 165 кВт, производительность плавки стали могла доходить до 4100 кг в сутки. По расчётам изобретателя из потребляемой мощности 165 кВт в потери уходило 87,5 кВт, полезная тепловая мощность составила 77,5 кВт, получен весьма высокий полный КПД, равный 47 %.
Экономичность объясняется кольцевой конструкцией тигля, что позволило сделать многовитковый индуктор с малым током и высоким напряжением — 3000 В. Современные печи с цилиндрическим тиглем значительно компактнее, требуют меньших капитальных вложений, проще в эксплуатации, оснащены многими усовершенствованиями за сотню лет своего развития, однако КПД повышен несущественно. Правда, изобретатель в своей публикации игнорировал тот факт, что плата за электроэнергию осуществляется не за активную мощность, а за полную, которая при частоте 50-60 Гц примерно вдвое выше активной мощности. А в современных печах реактивная мощность компенсируется конденсаторной батареей.
Своим изобретением инженер F.A. Kjellin положил начало развития промышленных канальных печей для плавки цветных металлов и стали в индустриальных странах Европы и в Америке [2].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. «Электроснабжение промышленных предприятий и установок»: Учеб. пособие для техникумов. – М.: Энергоатомиздат, 2019 – 240 с.
2. Индукционный нагрев. (Электронный ресурс). Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/ (Дата обращения 02.06.2023)
3. Прахт В. Индукционный нагрев движущихся стальных трубных заготовок / В. Прахт. М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2011 – 156 с.
4. Глебов А.С. Индукционный нагрев элементов прессового оборудования/ А.С. Глебов, М.: LAP Lambert Academic Publishing, 212 – 192 с.
5. Бозжанова Р.Н., Живаева О.П. Общепромышленные потребители систем электроснабжения. Конспект лекций для студентов всех форм обучения специальности 050718 – Электроэнергетика. – Алматы: АИЭС, 2008. – 49 с. (Электронный ресурс). Режим доступа: http://libr.aues.kz/facultet/eef/kaf_epp/19/umm/epp_1.htm. (Дата обращения 02.06.2023)
6. Источники электроэнергии (Электронный ресурс). Режим доступа: https://cxem.net/electric/electric65.php (Дата обращения 02.06.2023)
7. Альтгаузен А.П. и др. Электрооборудование и автоматика электротермических установок. Под ред. Альтгаузена А.П., Бершицкого М.Д. Смелянского М.Я.,Эдемского В.М. - М.: Энергия, 2018. - 304 с.
8. Кудрин Б.И. Электроснабжение / учебник для вузов по направлению «Электроэнергетика и электротехника»/ Кудрин Б.И. – 3-е изд. – Москва: Академия, 2015. – 251 с.
9. Миронова А.Н., Львова Э.Л. Электрооборудование промышленных предприятий и городских сетей: учебное пособие/ А.Н. Миронова, Э.Л. Львова. – Чебоксары: изд-во ЧГУ, 2015. – 246 с.

Весь текст будет доступен после покупки