Проектирование электроснабжения завода по производству электротехнического оборудования - Дипломная работа

У станка (или группы станков) вывешивается список лиц, имеющих право работать на нем (них), и табличка с указанием должностного лица (из числа специалистов), ответственного за содержание в исправном состоянии и безопасную эксплуатацию станочного оборудования в цехе (на участке). На рабочем месте у станка вывешивается хорошо читаемая выписка из инструкции по охране труда, в которой указываются для работающего на станке основные требования по безопасным приемам работы, а также требования к защитным, предохранительным и блокировочным устройствам. Вновь установленные или вышедшие из капитального ремонта станки и приспособления вводятся в работу после приемки их комиссией и составления соответствующего акта, утвержденного главным инженером предприятия. Запрещается: - работа на неисправных станках и оборудовании, а также на станках с неисправными или незакрепленными ограждениями; Станок должен быть отключен от питающей сети вводным выключателем ручного действия, размещенным в безопасном и удобном для обслуживания месте: в случае прекращения подачи электроэнергии; во время перерыва в работе или в аварийной ситуации, которая может вызвать поломку оборудования, порчу обрабатываемой заготовки и травмирование; при закреплении или установке на станке обрабатываемой детали и снятии ее, а также чистке и смазке, уборке опилок и стружки.

Передача электроэнергии от источников к потребителям производится энергетическими системами, объединяющими несколько электростанций. Энергосистемы продолжают оставаться основным источником электроснабжения потребителей электроэнергии, в том числе наиболее энергоемких, каковыми являются промышленные предприятия.

Системы электроснабжения промышленных предприятий, представляющие собой совокупность электроустановок, предназначены для обеспечения электроэнергией промышленных потребителей. Они оказывают значительное влияние на работу разнообразных электроприемников и, в конечном счете, на производственный процесс в целом. Потребители электроэнергии имеют свои специфические особенности, чем и обусловлены определенные требования к их электроснабжению - надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов.

Данный дипломный проект решает вопросы проектирования электроснабжения завода по производству электротехнического оборудования. Рассматривается более точный метод определения электрических нагрузок участка механического цеха - метод коэффициента расчетных нагрузок, а также приближенный метод, по которому определяются электрические нагрузки остальных цехов.

Расчеты, выполненные в проекте, произведены по методике, изложенной в литературе [1] с учетом основных требований - «Правил устройства электроустановок ».

Проектируемая схема электроснабжения отвечает как условиям надежности, так и несложной эксплуатации как низковольтного, так и высоковольтного оборудования за счет расположения его в удобных для обслуживания местах, а также применения комплектного оборудования.

1. Краткое описание технологического процесса

На склад поступает металл, а также покупные детали (изоляторы, провода, измерительные приборы, автоматические выключатели, предохранители, ТТ и ТН). Далее металл поступает в металлообрабатывающий цех, где на прессовом и штамповочном оборудовании производят панели, выбивают на них необходимые отверстия. Готовые панели поступают в сварочный цех, где производится их сварка. Полученные части корпусов поступают в окрасочный цех на окраску и затем в сборочном цехе производится сборка шкафов.

Одновременно с этим на участке заготовки шин металлообрабатывающего цеха из алюминия изготавливаются шины необходимой длины и конфигурации, которые затем отправляются на покраску, где они окрашиваются в цвета, соответствующие требованиям ПУЭ цвета (желтый, зеленый, красный и черный).

Полученные изделия поступают на участок комплектовки шкафов сборочного цеха, где в готовые корпуса устанавливаются шины, прокладываются провода и осуществляется монтаж остального оборудования в соответствии с назначением того или иного шкафа.

В сборочном цеху производится изготовление пластин, на которые наносится схема электрических соединений, марка, а также все остальные сведения о мощности, напряжении, допустимом токе, климатическом исполнении шкафа и прочая информация предупредительного и предписывающего характера. Далее эти пластины прикрепляются на панели шкафа.

Готовые изделия поступают на участок контроля качества, и затем изделия, прошедшие контроль, поступают на склад готовой продукции.

2. Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии предприятия

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на три категории: - электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства;

- электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;

- электроприемники третьей категории - все остальные электроприемники, не подходящие под определения первой и второй категории.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, но среди электроприемников проектируемых цехов таких нет.

Все электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания с устройством автоматического включения резерва. Перерыв их электроснабжения может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Среди электроприемников сталеплавильного корпуса потребителей первой категории также не выявлено.

Все электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более одних суток допускается питание электроприемников второй категории от одного трансформатора.

К электроприемникам второй категории относятся: - электроприемники механосборочных участков;

- электроприемники окрасочного и сварочного участков;

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента электроснабжения, не превышают одних суток.

К потребителям третьей категории относятся все электроприемники складских цехов и административного корпуса.

Большинство электроприемников питаются переменным трехфазным током промышленной частоты 50 Гц на номинальное напряжение 0,38 КВ. Также большинство электроприемников работают в продолжительном режиме нагрева.

Подъемно-транспортные устройства работают в повторно-кратковременном режиме.

Электрические осветительные установки представляют собой однофазную нагрузку, распределенную по фазам. Изза незначительной мощности их в электрической сети достигается достаточно равномерная нагрузка по фазам с несимметрией не превышающей 5%.

3. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов

3.1 Выбор электродвигателей производственных механизмов

Основной группой электроприемников, составляющих суммарную нагрузку ремонтного цеха, являются электродвигатели технологических механизмов (элеваторы, транспортеры, прессы.).

Произведем выбор электродвигателей для всего электрооборудования цеха по [1] , используя условие (3.1)

, (3.1) где - номинальная мощность электродвигателя данного производственного станка, КВТ; Рмех - заданная по проекту механическая мощность производственного станка, КВТ.

Для всего технологического электрооборудования принимаем электродвигатели марки АИР по [1].

Произведем выбор электродвигателя транспортера ленточного №1: Рн ? 13,0 КВТ;

Выбираем следующие электродвигатели: АИР160S4 с Рн=15,0 КВТ, КПД=89,0 %, cosj=0,87;

Мощности выбранных двигателей электроприемников приведены в таблице 3.1.

3.2 Выбор магнитных пускателей для двигателей станков

Определяем номинальный ток трехфазного электродвигателя по выражению (3.2): , (3.2) где Рном.i - номинальная мощность i-го двигателя, КВТ;

Uном - номинальное линейное напряжение сети, КВ;

cos ?i - номинальный коэффициент мощности i-го двигателя;

?ном.i - номинальный коэффициент полезного действия i-го двигателя.

Определяем пусковой ток двигателя: , (3.3) где Кпуск.i - кратность пускового тока двигателя.

Произведем расчет номинального тока трехфазного электродвигателя на примере транспортера ленточного №1:

По (3.3) определим пусковой ток двигателя транспортера ленточного №1:

Выбор магнитных пускателей производим по условию : ; (3.4)

Согласно (3.4) выберем магнитный пускатель для двигателя транспартера ленточного №1: А;

Выбираем нереверсивный магнитный пускатель типа ПМЛ 310004 из [1,П2.1] Іном.п = 40 А.

Подберем тепловое реле: ; (3.5)

(3.6)

Выбираем тепловое реле РТЛ-205304, .

Для пресса жома выберем контактор, так как в этих установках установлены двигатели мощностью 315 КВТ. Выберем контактор КТЭ 630А (напряжение катушки управления 230 В, номинальное напряжение 400 В).

Выбор остальных пускателей и тепловых реле аналогичен и результаты представлены в таблице 3.2.

3.3 Выбор защитных аппаратов привода

В качестве аппаратов защиты от коротких замыканий будем использовать автоматы, так как для защищаемого оборудования должны выполнятся следующие условия: - необходимость автоматизации управления;

- необходимость обеспечения быстрого восстановления питания.

Выполняем защиту электродвигателей автоматическим выключателем серии ВА с комбинированным расцепителем, который выбирается по следующим условиям:

(3.7) где: - номинальный ток автомата, А;

- длительный ток, равный номинальному току двигателя, А;

- номинальный ток электромагнитного расцепителя, равный произведению кратности тока отсечки на ток расцепителя, А;

- кратковременный ток, равен пусковому току электродвигателя, А.

Приведем выбор автоматического выключателя для транспортера ленточного №1: По условиям (3.7) по таблице П13 [7] выбираем автоматический выключатель, защищающий двигатель: ВА-51-31 с А, А , Кп=10:

Выбор автоматических выключателей для оставшихся приводов аналогичен и результаты представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.2 Пускатели и тепловые реле

№ Наименование оборудования № на плане Іном, А Іпуск, А Пусковая аппаратура тепловое реле

Тип ПМЛ: Ін, А тип: РТЛ Ін.т.р.,А Іт.э.,А Пределы регул-ия тока несрабатывания,А 1 Транспортер ленточный № 1,№4 1,4,35,36 27,96 195,73 310004 40 205304 80 27 23-32

2 Транспортер ленточный № 2 2,3 40,33 282,31 410004 63 205704 80 44 38-50

3 Диффузионный аппарат 5,6 127,91 959,35 710004 200 316004 200 140 120-160

4 Выбрасывающие колеса 7,8 22,26 144,66 210004 25 102204 25 21,5 18-25

5 Транспортер шнековый № 1 9,10,11 78,90 591,73 510004 80 206304 80 71,5 63-80

6 Свеклорезки 12-15 155,28 1164,57 710004 200 320004 200 175 150-200

7 Элеватор ковшовый 16 64,87 486,53 510004 80 206304 80 71,5 63-80

8 Транспортер шнековый № 2 17,18 82,61 536,96 610004 125 310504 200 85 75-95

9 Транспортер ленточный № 3 19,20 40,33 282,31 410004 63 205704 80 44 38-50

10 Транспортер шнековый № 3 21,22,23 95,91 671,38 610004 125 312504 200 110 95-125

11 Варушитель №1 24,25 6,36 44,54 110004 10 101204 25 6,8 5,5-8,0

12 Варушитель №2 26,27 43,56 261,35 410004 63 205704 80 44 38-50

13 Транспортер шнековый № 4 28,29 43,56 261,35 410004 63 205704 80 44 38-50

Машина удаления дефеката 30-33 15,63 109,42 210004 25 102104 25 16 13-19

14 15,63 109,42 210004 25 102104 25 16 13-19

7,03 42,20 110004 10 101004 25 6,8 5,5-8,0

15 Транспортер ленточный № 5 34 14,39 107,89 210004 25 102104 25 16 13-19

16 Пресс жома 37,38 517,34 3621,37 КТЭ 630А * 630

*-выбор контактора приводится в разделе 3.2.

Таблица 3.3 Выбор выключателей

№ Наименование оборудования № на плане Колво двигателей Іном, А Іпуск, А 1,25*Іпуск, А Тип автоматических выключателей Іном.в, А Іном.р, А Кто

1 Транспортер ленточный № 1,№4 1,4,35,36 1 27,96 195,73 244,664 ВА51-31 100 31,5 10

2 Транспортер ленточный № 2 2,3 1 40,33 282,31 352,892 ВА51-31 100 50 10

3 Диффузионный аппарат 5,6 2 127,91 959,35 1199,189 ВА51-33 160 160 10

4 Выбрасывающие колеса 7,8 1 22,26 144,66 180,827 ВА51-25 25 25 10

5 Транспортер шнековый № 1 9,10,11 1 78,90 591,73 739,659 ВА51-31 100 80 10

6 Свеклорезки 12-15 1 155,28 1164,57 1455,711 ВА51-33 160 160 10

7 Элеватор ковшовый 16 1 64,87 486,53 608,164 ВА51-31 100 80 10

8 Транспортер шнековый № 2 17,18 1 82,61 536,96 671,204 ВА51-31 100 100 7

9 Транспортер ленточный № 3 19,20 1 40,33 282,31 352,892 ВА51-31 100 50 10

10 Транспортер шнековый № 3 21,22,23 1 95,91 671,38 839,223 ВА51-31 100 100 10

11 Варушитель №1 24,25 1 6,36 44,54 55,669 ВА51-25 25 8 7

12 Варушитель №2 26,27 2 43,56 261,35 326,690 ВА51-31 100 50 7

13 Транспортер шнековый № 4 28,29 1 43,56 261,35 326,690 ВА51-31 100 50 7

14 Машина удаления дефеката 30-33 3 15,63 109,42 136,772 ВА51-25 25 16 10

15,63 109,42 136,772 ВА51-25 25 16 10

7,03 42,20 52,755 ВА51-25 25 8 7

15 Транспортер ленточный № 5 34 1 14,39 107,89 134,867 ВА51-25 25 16 10

15 Пресс жома 37,38 1 517,34 3621,37 4526,716 ВА51-39 630 630 10

4. Определение электрических нагрузок

Перед началом расчета определим конфигурацию сети, определяем число и место установки распределительных шкафов, т.е. все электроприемники распределяем между шкафами, которые называются узлами питания. Разбиваем станки на группы. Данные по группам записываем в таблицу 4.1.

Исходной информацией для выполнения расчетов является перечень электроприемников с указанием их номинальных мощностей, наименований механизмов или технологических установок. Для каждого электроприемника электроэнергии по справочной литературе [1] подбираем средние значения коэффициентов использования ки и активной мощности cosj. При наличии в справочных таблицах интервальных значений ки берем большее.

Расчетная активная нагрузка электроприемников определяется по выражению: , (4.1) где: -коэффициент расчетной нагрузки, определяемый по справочной литературе в зависимости от группового коэффициента использования, эффективного числа электроприемников и постоянной времени нагрева.

Эффективное число электроприемников определяется по формуле: (4.2)

Для группы электроприемников различных категорий, т.е. с разными , средневзвешенный коэффициент использования находится по формуле: (4.3)

Расчетная реактивная мощность группы определяется: (4.5)

Расчетная полная мощность: (4.6)

Расчетный ток группы: (4.7)

Кратковременный ток группы: (4.8) где: - пусковой ток электроприемника наибольшей мощности;

- номинальный ток электроприемника наибольшей мощности;

- коэффициент использования для электроприемника наибольшей мощности (если в группе имеются одинаковые электроприемники наибольшей мощности, то выбираем электроприемник с наименьшим )

Выполним пример расчета двухдвигательного электроприемника (диффузионный аппарат).

. nэ округляется до ближайшего меньшего целого числа, nэ = 2.

Средневзвешенный коэффициент использования для двигателей будет равен табличному значению, так как двигатели одинаковые и равен ки = 0,65.

Коэффициент расчетной нагрузки по [1, П3.5] с помощью интерполяции, в зависимости от nэ = 2 и ки = 0,65, Кр = 1,235:

Для трехдвигательного электроприемника расчет аналогичен, как и для двухдвигательного. В таблице 4.1 мощности для многодвигательных установок приведены к расчетным.

По аналогичной методике рассчитываем и группы ЭП.

Таблица 4.1

Группы электроприемников

№ гр. № Наименование оборудования Р, КВТ Іном, А Ки cosф tgф

А1 1 Транспортер ленточный № 1 15,0 27,96 0,6 0,7 1,02

2 Транспортер ленточный № 1 15,0 27,96 0,6 0,7 1,02

3 Транспортер ленточный № 2 22,0 40,33 0,6 0,7 1,02

4 Транспортер ленточный № 2 22,0 40,33 0,6 0,7 1,02

5 Диффузионный аппарат 120,4 220,80 0,65 0,75 0,88

6 Диффузионный аппарат 120,4 220,80 0,65 0,75 0,88

7 Выбрасывающие колеса 11,0 22,26 0,65 0,7 1,02

8 Выбрасывающие колеса 11,0 22,26 0,65 0,7 1,02

А2 1 Транспортер шнековый № 1 45,0 78,90 0,65 0,75 0,88

2 Транспортер шнековый № 1 45,0 78,90 0,65 0,75 0,88

3 Свеклорезки 90,0 155,28 0,7 0,75 0,88

4 Свеклорезки 90,0 155,28 0,7 0,75 0,88

5 Свеклорезки 90,0 155,28 0,7 0,75 0,88

6 Свеклорезки 90,0 155,28 0,7 0,75 0,88

А3 1 Транспортер шнековый № 1 45,0 78,90 0,65 0,75 0,88

2 Элеватор ковшовый 37 64,87 0,4 0,75 0,88

3 Транспортер шнековый № 2 45,0 78,90 0,65 0,75 0,88

4 Транспортер шнековый № 2 45,0 78,90 0,65 0,75 0,88

5 Транспортер шнековый № 4 22,0 40,33 0,65 0,75 0,88

5 Транспортер шнековый № 4 22,0 40,33 0,65 0,75 0,88

7 Варушитель №2 35,1 66,30 0,6 0,7 1,02

8 Варушитель №2 35,1 66,30 0,6 0,7 1,02

А4 1 Варушитель №1 3,0 6,36 0,6 0,7 1,02

2 Варушитель №1 3,0 6,36 0,6 0,7 1,02

3 Транспортер ленточный № 3 22,0 40,33 0,6 0,7 1,02

4 Транспортер ленточный № 3 22,0 40,33 0,6 0,7 1,02

5 Транспортер шнековый № 3 55,0 95,91 0,65 0,75 0,88

5 Транспортер шнековый № 3 55,0 95,91 0,65 0,75 0,88

7 Транспортер шнековый № 3 55,0 95,91 0,65 0,75 0,88

8 Транспортер ленточный № 5 7,5 14,39 0,6 0,7 1,02

А5 1 Машина удаления дефеката 14,4 26,36 0,64 0,75 0,88

2 Машина удаления дефеката 14,4 26,36 0,64 0,75 0,88

3 Машина удаления дефеката 14,4 26,36 0,64 0,75 0,88

4 Машина удаления дефеката 14,4 26,36 0,64 0,75 0,88

5 Транспортер ленточный № 1 15,0 27,96 0,6 0,7 1,02

6 Транспортер ленточный № 1 15,0 27,96 0,6 0,7 1,02

А6 1 Пресс стружки № 1 315,0 517,34 0,6 0,7 1,02

А7 1 Пресс стружки № 2 315,0 517,34 0,6 0,7 1,02

Для примера произведем расчет для силового пункта А2.

К силовому пункту А2 подключены электроприемники № 9,10,12 - 15.

Определяем средневзвешенный коэффициент использования по (4.3): .

Определяем эффективное число электроприемников по (4.2):

Коэффициент расчетной нагрузки, в зависимости от nэ = 5 и ки = 0,69 , Кр = 1,025.

Расчетная реактивная мощность группы (4.1): КВТ.

Расчетная реактивная мощность группы (4.5): квар.

Расчетная полная мощность по (4.6): .

Расчетный ток группы (4.7): А.

Кратковременный ток группы по (4.8): .

Аналогично рассчитываем остальные группы, результаты расчета сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2

Результаты расчет нагрузок для групп электрооборудования

№ группы

А1 0,639 3 1,188 255,7 217,72 335,82 484,585 1438,08

А2 0,69 5 1,025 318,2625 301,2188 435,21 628,002 1683,88

А3 0,605 7 1,04 180,2 174,51 250,86 361,997 847,68

А4 0,637 4 1,096 155,4 142,76 210,99 304,459 913,49

A5 0,626 6 1,048 57,6 58,33 81,98 118,298 209,41

A6* 0,6 1 - 315 126 339,27 517,34 3621,37

A7* 0,6 1 - 315 126 339,27 517,34 3621,37

По цеху 0,633 14 1 1146,349 1196,793 1657,24 2391,393 5832,995

*-двигатели пресса подключаются непосредственно к шинам ТП.

5. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети

Цеховое электроснабжение, как правило, осуществляется при напряжении до 1КВ. Сети внутрицехового электроснабжения существенно отличаются по конфигурации, конструктивному исполнению, и это зависит от числа и мощности питаемых электроприемников, их распределения на плане цеха, требований окружающей среды, технологии производства. В цеховые электрические сети закладывается большое количество проводниковых материалов и коммутационной аппаратуры, и от того, насколько грамотным было проектирование, в дальнейшем зависят показатели экономичности, надежности и безопасности эксплуатации. На участках схемы цеховой электрической сети для распределения электроэнергии между отдельными электроприемниками или их группами устанавливаются распределительные пункты, шинопроводы, ящики управления, щитки и т.д. На участках цеха для распределения электроэнергии, поступающей по питающим линиям, между группами силовых электроприемников, устанавливаются распределительные силовые пункты. Так как оборудование рассредоточено по территории цеха, для обеспечения электроснабжения цеховых электроприемников будут использованы именно силовые распределительные пункты. В этих устройствах сосредоточена коммутационно- защитная аппаратура (рубильники, предохранители, автоматические выключатели), предназначенная для управления электроприемниками напряжением до 1КВ, и их защиты от коротких замыканий и перегрузок.

1. Расчетного тока группы электроприемников.

2. Количества присоединяемых ответвлений.

3. Значений пиковых токов присоединений.

Выбор силовых пунктов производится в зависимости от следующих параметров: 1. е расчетный ток группы электроприемников, номинальный ток шкафа.

2.

Где количество электроприемников группы, количество возможных присоединений к распределительному пункту.

3.

Где ток срабатывания защиты электрооборудования, ток срабатывания защиты, установленной в шкафу.

Для подключения электродвигателей к распределительным пунктам и шкафам необходимо обеспечить защиту отходящих линий, которая будет осуществляется плавкими предохранителями или автоматическими выключателями. электроэнергия трансформатор реактивная мощность

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя определяется: - по величине длительного расчетного тока :

(5.4) где: - расчетный ток, А;

- по условию перегрузок пусковыми токами:

(5.5) где: - максимальный кратковременный (пиковый) ток, A;

a - коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условиях пуска принимается равным 2,5, при тяжелых - 1,6 …2,0, для ответственных потребителей - 1,6.

При выборе предохранителя для одного электродвигателя в качестве принимаем его номинальный ток , а в качестве - пусковой ток .

При числе электроприемников в группе больше одного, расчетный ток определяется по методу расчетных коэффициентов.

Методика выбора автоматов приведена в разделе 3.3.

Произведем выбор силовых распределительных пунктов для первой группы электроприемников: 1) К первой группе отнесем установки с первой по восьмую включительно.

2) Находим расчетный ток группы: ІР.ГР= 484,585 . Выбираем для установки распределительный пункт серии ПР8501-097с автоматическим выключателем ВА51-39 на вводе и ВА51-35, ВА51-31, ВА51-25 на отходящих линиях, к тому же данный распределительный пункт допускает двух рядное расположение автоматических выключателей на отходящих линиях и обеспечивает в данном случае возможность восьми присоединений. Выполняются условия (5.1) и (5.2).

3) Автоматические выключатели на отходящих линиях выбираем по возможности с такими же уставками расцепителя, что и для защиты двигателя, так как нету необходимости в обеспечении селективности действия защиты. Необходимо производить расчет только для многодвигательных станков. Выполняется условие (5.3) .

Для групп А1, А2, А4 изза большой мощности установок , находящихся в этих группах, выберем распределительные пункты ПР8501 с автоматическими выключателями для защиты отходящих линий. Для групп А3, А5 выберем распределительные шкафы ШР-11.

Выбор силовых распределительных пунктов и соответствующих коммутационных аппаратов сведем в таблицу 5.1 и 5.2.

В качестве проводников будем использовать кабели АВВГ - алюминиевая токопроводящая жила, изоляция из ПВХ пластиката.

Выбор кабелей питающих силовые пункты производим по допустимому нагреву длительными токами нагрузки: Ідоп ? , (5.6) где кп - поправочный коэффициент, зависящий от температуры среды и способа прокладки кабелей, кп = 1.

Далее кабель проверяется по соответствию защитному аппарату: Ідоп ? (5.7) где - ток защитного аппарата;

кз = 1, для автоматических выключателей(не требует защиты от перегрузок);

кз = 0,33 для предохранителей .

Выбор сечения проводов осуществляется таким же образом, как и для кабелей, внутрицеховую сеть выполняем пятипроводной.

Выберем провод для транспортера ленточного №1.

Таблица 5.1

Выбор силовых распределительных пунктов и коммутационных аппаратов

№ группы № Наименование оборудования ІР.ГР,А Распределительный пункт

Технические параметры Аппараты на отходящих линиях

Тип аппарата Іном.в, А Іном.р,А Кто

А1 1 Транспортер ленточный № 1 484,585 Тип ПР8501-097 ВА51-31 100 31,5 10

2 Транспортер ленточный № 1 Аппарат на вводе ВА51-39 Кто=10 Іном.в=630А Іном.р=500А ВА51-31 100 31,5 10

3 Транспортер ленточный № 2 ВА51-31 100 50 10

4 Транспортер ленточный № 2 ВА51-31 100 50 10

5 Диффузионный аппарат ВА51-35 250 250 12

6 Диффузионный аппарат Число автоматов 6х(10-100) 2х(125-250) ВА51-35 250 250 12

7 Выбрасывающие колеса ВА51-25 25 25 10

8 Выбрасывающие колеса ВА51-25 25 25 10

А2 1 Транспортер шнековый № 1 628,002 Тип ПР8501-094 ВА51-31 100 80 10

2 Транспортер шнековый № 1 Аппарат на вводе ВА51-39,Кто=10 Іном.в=630А Іном.р=630А ВА51-31 100 80 10

3 Свеклорезки ВА51-33 160 160 10

4 Свеклорезки ВА51-33 160 160 10

5 Свеклорезки Число автоматов 2х(10-100) 4х(125-250) ВА51-33 160 160 10

6 Свеклорезки ВА51-33 160 160 10

А4 1 Варушитель №1 304,459 Тип ПР8501-038 ВА51-25 25 8 7

2 Варушитель №1 Аппарат на вводе ВА51-37 Кто =10 Іном.в=400А Іном.р=400А ВА51-25 25 8 7

3 Транспортер ленточный № 3 ВА51-31 100 50 10

4 Транспортер ленточный № 3 ВА51-31 100 50 10

5 Транспортер шнековый № 3 ВА51-31 100 100 10

6 Транспортер шнековый № 3 Число автоматов 2х(10-100) 4х(125-250) ВА51-31 100 100 10

7 Транспортер шнековый № 3 ВА51-31 100 100 10

8 Транспортер ленточный № 5 ВА51-25 25 16 10

Таблица 5.2

Выбор силовых распределительных шкафов и предохранителей

№ группы № Наименование оборудования ІР.ГР,А Распределительный шкаф

Технические параметры Аппараты на отходящих линиях

Тип аппарата Іном.пр, А Іном.пл.вс.,А А3 1 Транспортер шнековый № 1 361,997 Тип ШР-11-73506 ППН-35 250 250

2 Элеватор ковшовый Аппарат ввода Рубильник Іном.=400А ППН-35 250 200

3 Транспортер шнековый № 2 ППН-35 250 250

4 Транспортер шнековый № 2 ППН-35 250 250

5 Транспортер шнековый № 4 ППН-35 250 125

5 Транспортер шнековый № 4 Число предохранителей 8х250 ППН-35 250 125

7 Варушитель №2 ППН-35 250 125

8 Варушитель №2 ППН-35 250 125

А5 1 Машина удаления дефеката 118,298 Тип ШР-11-73509 ППН-33 63 63

2 Машина удаления дефеката Аппарат ввода Рубильник Іном.=320А ППН-33 63 63

3 Машина удаления дефеката ППН-33 63 63

4 Машина удаления дефеката Число предохранителей 4х63 4х100 ППН-33 63 63

5 Транспортер ленточный № 1 ППН-33 100 80

6 Транспортер ленточный № 1 ППН-33 100 80

Таблица 5.3

Выбор кабелей на участке от силового пункта до установок

№ гр. № Харка оборудования Ток срабатывания ЗА, А Ідоп с учетом ЗА и прокладки, А Харка проводника

Наименование оборудования Рн/Рр, КВТ Ін/Ір, А Марка сечение Ідл.доп, А 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

А1 1 Транспортер ленточный № 1 15,0 27,96 31,5 31,5 АВВГ 5(1х10) 38,64

2 Транспортер ленточный № 1 15,0 27,96 31,5 31,5 АВВГ 5(1х10) 38,64

3 Транспортер ленточный № 2 22,0 40,33 50 50 АВВГ 5(1х16) 55,2

4 Транспортер ленточный № 2 22,0 40,33 50 50 АВВГ 5(1х16) 55,2

5 Диффузионный аппарат 120,4 220,8 250 250 АВВГ 5(1х185) 248,4

6 Диффузионный аппарат 120,4 220,8 250 250 АВВГ 5(1х185) 248,4

7 Выбрасывающие колеса 11,0 22,26 25 25 АВВГ 5(1х4) 24,84

8 Выбрасывающие колеса 11,0 22,26 25 25 АВВГ 5(1х4) 24,84

А2 1 Транспортер шнековый № 1 45,0 78,9 80 80 АВВГ 5(1х35) 82,8

2 Транспортер шнековый № 1 45,0 78,9 80 80 АВВГ 5(1х35) 82,8

3 Свеклорезки 90,0 155,28 160 160 АВВГ 5(1х120) 184

4 Свеклорезки 90,0 155,28 160 160 АВВГ 5(1х120) 184

5 Свеклорезки 90,0 155,28 160 160 АВВГ 5(1х120) 184

6 Свеклорезки 90,0 155,28 160 160 АВВГ 5(1х120) 184

А4 1 Варушитель №1 3,0 6,36 8 8 АВВГ 5(1х2,5) 17,84

2 Варушитель №1 3,0 6,36 8 8 АВВГ 5(1х2,5) 17,84

3 Транспортер ленточный № 3 22,0 40,33 50 50 АВВГ 5(1х16) 55,2

4 Транспортер ленточный № 3 22,0 40,33 50 50 АВВГ 5(1х16) 55,2

А4 5 Транспортер шнековый № 3 55,0 95,91 100 100 АВВГ 5(1х50) 101,2

6 Транспортер шнековый № 3 55,0 95,91 100 100 АВВГ 5(1х50) 101,2

7 Транспортер шнековый № 3 55,0 95,91 100 100 АВВГ 5(1х50) 101,2

8 Транспортер ленточный № 5 7,5 14,39 16 16 АВВГ 5(1х2,5) 17,84

А3 1 Транспортер шнековый № 1 45,0 78,9 250 82,5 АВВГ 5(1х35) 82,8

2 Элеватор ковшовый 37 64,87 200 66 АВВГ 5(1х25) 69

3 Транспортер шнековый № 2 45,0 82,3 250 82,5 АВВГ 5(1х35) 82,8

4 Транспортер шнековый № 2 45,0 82,3 250 82,5 АВВГ 5(1х35) 82,8

5 Транспортер шнековый № 4 22,0 40,33 125 41,25 АВВГ 5(1х16) 55,2

5 Транспортер шнековый № 4 22,0 40,33 125 41,25 АВВГ 5(1х16) 55,2

7 Варушитель №2 35,1 66,3 125 41,25 АВВГ 5(1х25) 69

8 Варушитель №2 35,1 66,3 125 41,25 АВВГ 5(1х25) 69

А5 1 Машина удаления дефеката 14,4 26,36 63 20,79 АВВГ 5(1х6) 29,44

2 Машина удаления дефеката 14,4 26,36 63 20,79 АВВГ 5(1х6) 29,44

3 Машина удаления дефеката 14,4 26,36 63 20,79 АВВГ 5(1х6) 29,44

4 Машина удаления дефеката 14,4 26,36 63 20,79 АВВГ 5(1х6) 29,44

5 Транспортер ленточный № 1 15,0 27,96 80 26,4 АВВГ 5(1х6) 29,44

6 Транспортер ленточный № 1 15,0 27,96 80 26,4 АВВГ 5(1х6) 29,44

Расчетные данные: Рн=15КВТ, Індв= 27,96 А.

Ідоп ?

Ідоп ?

Принимаем кабель АВВГ 5(1х10) с Ідоп.=38,64 А.

Выбор кабелей для остальных установок приведем в таблице 5.3.

Выберем автоматические выключатели, устанавливаемые в НКУ, и кабели на участке от НКУ до распределительных пунктов. Следует отметить, что автоматические выключатели, которые будут установлены в НКУ, не выбираются по условиям селективности, а только по нагреву, так как по данной линии питается только один распределительный пункт. Результаты выбора сведем в таблицу 5.3.

Таблица 5.3

Выбор автоматических выключателей в НКУ и проводников на участке от НКУ до ПР

№ гр. № станков Автоматический выключатель в НКУ Кабель от НКУ до ПР

А1 1-8 484,585 ВА51-39 Кто=10 Іном.в=630 А Іном.р=500 А А2 9,10,12-15 628,002 ВА51-39 Кто=10 Іном.в=630 А Іном.р=630 А А3 11,16-18,26-29 361,997 ВА51-37 Кто =10 Іном.в=400 А Іном.р=400 А А4 19-23,34 304,459 ВА51-37 Кто =10 Іном.в=400 А Іном.р=320 А A5 30-33,35,36 118,298 ВА51-33 Кто =10 Іном.в=160 А Іном.р=125 А 37 517,34 ВА51-39 Кто=10 Іном.в=630 А Іном.р=630 А 38 517,34 ВА51-39 Кто=10 Іном.в=630 А Іном.р=630 А Электрические сети напряжением до 1КВ, рассчитанные на нагрев, проверяются на потерю напряжения за исключением силовых сетей, питающихся от встроенных, пристроенных и внутрицеховых комплектных трансформаторных подстанций. Так как в рассматриваемом цеху предусмотрена встроенная двух трансформаторная подстанция, то нет необходимости в расчете потери напряжения.

6. Светотехнический расчет участка цеха

При проектировании осветительных установок целью расчета является определение числа и мощности ламп светильников, необходимых для обеспечения заданной освещенности.

Для размещения светильников должны быть известны следующие размеры(в скобках указаны размеры для проектируемого цеха): 1. H- высота помещения(11), м;

2. HP- высота расчетной поверхности над полом, м (если неизвестна, принимается высота условной поверхности 0,8 м);

3. HC- расстояние от светильника до перекрытия (свес), м (принимается в диапазоне 0-1,5 м);

4. L- расстояние между соседними светильниками в ряду или рядами светильников;

5. НР- расчетная высота от условной рабочей поверхности до светильника, м;

6. l- расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стены, м (принимается (0,3-0,5)L в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест);

7. А- длина помещения(69,5), м;

8. В- ширина помещения(30), м.

В таблице 6.1 приведены системы освещения отдельных помещений участка механического цеха.

Таблица 6.1

Системы освещения отдельных помещений

№ п/п Помещение Освещенность, лк Система искусственного освещения

1 Цех диффузии 200 Комбинированное

2 Операторская 400 Комбинированное

3 Кладовая запасных частей 50 Общее

4 Кладовая инструмента 50 Общее

5 Трансформаторная 75 Общее

Таким образом, для освещения цеха диффузии, имеющего строительную высоту 11 метров, подходят светильники ГСП-04, имеющие КСС типа Г, а для остальных комнат - ЛСП18.

Расчетная высота подвеса светильников находится по формуле: , (6.1)

При общем равномерном освещении отношение расстояний между соседними светильниками или рядами светильников L к высоте их установки Hp над освещаемой поверхностью рекомендуется выбирать в зависимости от типа кривой силы света светильников. Расстояние от крайних рядов светильников до стен принимается в пределах 0,3…0,5 от L, в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест.

Число рядов светильников R определяется по формуле: , (6.2) где В - ширина помещения, м;

l - расстояние от крайних светильников до стен, м.

Число светильников в ряду NR находится из выражения: , (6.3) где А - длина помещения, м.

Действительные расстояния между рядами светильников и лампами в ряду находятся по формулам: , (6.4)

. (6.5)

Для прямоугольных помещений должно выполнятся условие: . (6.6)

Высота помещения цеха - 11 м. Высоту рабочей поверхности над полом примем равной 0,8 м. предполагаем установку светильников на свесах на высоте 1,2 м от потолка. По формуле вычисляем значение расчетной высоты подвеса светильников: Нр1=11-0,8-1,2=9 м.

Для освещения данного помещения будем применять светильники имеющие тип кривой силы света Г-1, поэтому отношение расстояний между соседними светильниками к расчетной высоте их установки принимаю L/Hp=1,1 м. Исходя из этого, предварительно рассчитываем расстояния между соседними светильниками и от крайних светильников до стен: L1=(0,8-1,1)•9=(7,2-9,9) м; L1=9;

l1=(0,3-0,5)•9м=(2,7-4,5)м; l1=2,7.

Далее определяем число рядов светильников и число светильников в каждом ряду: , принимаем R=4 рядов;

, принимаем светильников в ряду.

Так, как при дальнейшем расчете и выборе ламп будет трудно подобрать лампу со стандартным световым потоком ,то уменьшим количество светильников в ряду на один и примем равным 7.

Действительные расстояния между рядами светильников и лампами в ряду: м;

м.

.

Далее наносим расположение светильников на план цеха.

Расчет размещения точечных светильников в остальных помещениях производится также, а результаты приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2

Результаты светотехнического расчета

№ п/п Участок КСС А, м В, м Нр, м F, м2 R, рядов NR LB, м LA, м l, м N шт.

1 Цех диффузии Г-1 72 30 9 2160 4 7 8,2 11,1 2,7 28*

2 Операторская Д-1 5,4 5,0 3,2 29,43 2 2 2,6 3 1,2 4

3 Кладовая запасных частей Д-1 5,7 5,4 4 30,5 1 3 - 1,85 1A 2,7B 3

4 Кладовая инструмента Д-1 5,4 3 4 16,05 1 1 - - 2,7A 1,5B 1

5 Трансформаторная Д-1 12 6 4 72 1 3 - 4,3 1,7A 3B 3

*-количество светильников, если бы в цеху не было других помещений.

Мощность ламп рабочего освещения будем рассчитывать с помощью метода коэффициента использования.

Световой поток одной лампы определяют по формуле: , (6.7) где - нормативная освещенность, лк;

- коэффициент запаса;

- площадь помещения, м2;

N - количество светильников в помещении, шт.;

- коэффициент использования светового потока, который выбирается в зависимости от индекса помещения и типа КСС.

Коэффициент использования светового потока для каждого типа светильника определяют в зависимости от коэффициентов отражения потолка ?п, стен ?с, рабочей поверхности ?р, а также в зависимости от индекса помещения.

Индекс помещения находят по формуле: . (6.8)

Затем выбирается стандартная лампа, световой поток которой отличается от расчетной не более чем на -10%, 20%,что вычисляется по формуле: . (6.9)

Для определения коэффициента использования светового потока определим первоначально индекс помещения в цеху: .

1. Королев О.П., Радкевич В.Н., Сацукевич В.Н.: «Электроснабжение промышленных предприятий». Учебно-методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию. - Мн.: БГПА, 1998.

2. Козловская В.Б. Электрическое освещение: справочник /В.Б. Козловская, В.Н. Радкевич, В.Н. Сацукевич. - Мн.: БНТУ, 2007.

3. Радкевич В.Н. «Расчет компенсации реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий». Учебно-метод. Пособие по курсовому т дипломному проектированию.-Мн.:БНТУ,2004.

4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

5. Герасименко А.А., Федин В.Т.: «Передача и распределение электрической энергии». Учебное пособие.- Ростов-на-Дону: «Феникс», 2006.

6. В.П.Керного. Методическое пособие по экономическому обоснованию дипломных проектов для студентов специальности 01.01.08.-Мн.:БПИ,1984.

7. Радкевич В.Н. Проектирование систем электроснабжения: Учеб. пособие. - Мн.: НПООО «Пион»,2001. - 292 с.

Размещено на