Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра "Электротехнология сельскохозяйственного производства"

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: Электрификация коровника на 100 коров привязного содержания

Содержание

Введение

1. Характеристика объекта проектирования

1.1 Характеристика существующей технологии и средств механизации на объекте проектирования

1.2 Основные цели и задачи проектирования

2. Определение электрических нагрузок токоприемников

2.1 Анализ систем вентиляции и теплоснабжения

2.2 Расчет осветительной нагрузки. Определение установки осветительного щита

3. Проектирование силовой распределительной сети

3.1 Требования к вводным устройствам и узлу учета

3.2 Требования к местам установки коммутационной и защитной аппаратуры

3.3 Разработка плана сети объекта проектирования

3.4 Разработка структурной схемы распределительной сети

3.5 Разработка однолинейной схемы вводного устройства

4. Расчет силовой распределительной сети

4.1 Выбор вида и способа прокладки проводов, кабелей и шинопровода

4.2 Расчет сечения проводников

4.3 Выбор коммутационных и защитных аппаратов

4.4 Защита внутренних сетей от аварийных режимов

4.5 Расчет мощности на вводе

Заключение

Литература

 Введение

В настоящее время трудно найти отрасль, где бы не применялась электроэнергия. В условиях необходимости совершенствования хозяйственного механизма повышенное внимание стало уделяться экономическим вопросам электрификации. Поэтому, все более актуальным становится всестороннее исследование и обоснование перспектив электрификации. Эффективное, экономное использование электрической, тепловой энергии позволяет добиться высокой производительности труда, снизить себестоимость труда и продукции, повысить конкурентоспособность.

При выполнении проекта была поставлена цель: электрификация коровника на 100 голов привязного содержания. Для этого необходимо точно знать задачи, которые поставлены перед электрификацией животноводческой отрасли: электрификация производственных процессов, автоматизация технологических линий; электроснабжение объекта, организация мер безопасности жизнедеятельности.

1. Характеристика объекта проектирования

1.1 Характеристика существующей технологии и средств механизации в коровнике на 100 голов

Система содержания коров принята привязная. Планированным решением предусматривается помещения для коров и вспомогательные помещения расположенные в торцах здания. Блок молочно подсобных помещений пристраивается к продольной оси основного здания коровника.

Расположение стойл четырехрядное с организацией двух навозных походов шириной по 1,43 м и открытыми навозными лотками. Кормовых проводов три, два у наружных стен по 1,20 м и один средний - 1,24 м. Ширина стойл принята 1,20 м, длина 1,90 м в двух средних рядах и 1,75 м в двух крайних рядах.

Подача корма в кормушки принята транспортерами ТВК-80А, раздача концкормов и других добавок к кормам производится напольными тележками типа ТУ-250 по кормовым проходам.

Удаление навоза производится транспортерами ТСН-3,0Б. Поение скота осуществляется из индивидуальных поилок ПА-1.

Для привязи коров принята полужесткая цепная привязь с групповым отвязыванием.

Выход продукции при удое 1500 кг молока на 1 корову в год, что состовляет 300 ц на 100 коров.

Механизация кормоподачи, доения и навозоудаления предусматривается при помощи механизмов, изготовляемых промышленностью и рекомендуемых в/о "Россельхозтехника".

Раздача кормов осуществляется транспортерами ТВК-80А, расположенными внутри кормушек. Загрузочная часть транспортеров выведена за пределы стойлового помещения коровника в специальный тамбур.

Подвоз кормов в коровник и загрузка транспортеров ТВК-80А производится прицепным кормораздатчиком ПТУ-10К агрегируемым с трактором "Беларусь".

Раздача в кормушки различных добавок к кормам осуществляется со стороны кормовых проходов при помощи напольных ручных тележек типа ТУ-250.

Поение скота предусматривается из индивидуальных автопоилок типа ПА-1 расположенных в стойлах( по одной поилке на 2 коровы). В коровнике монтируется установка "Молокопровод-200 Даугава"-первой комплектации, с вариантом применения передвижной молочной цистерны ДФ-06.

Доение коров осуществляется непосредственно в стойлах переносными доильными аппаратами, присоединенные к вакуумтрубопроводу и молокопроводу.

Молоко по молокопроводу поступает в охладитель, устанавливаемые в молочной, а насосом подается в молочную цистерну.

Охладитель питается охлажденной водой +2..+3 ⁰С водой получаемой от холодильной установки МХУ-8С, размещаемой в отдельном помещении. Циркуляция воды производится принудительно водяным насосом 1 ? К-6.

Для достижения температуры воды до +2..+3 ⁰С холодильную установку необходимо включить за 4-5 часов до начала дойки.

Выдача молока в молокоцистерну производится при помощи насоса ОЦНШ-5.

После окончания доения молокопровод промывается специальной циркуляционной установкой, поставляемой в комплекте оборудования "Молокопровод-200 Даугава".

Удаления навоза из коровника производится скребковыми транспортерами ТСН-3,0Б. Наклонный транспортер выходит в пристройку, куда въезжает трактор с прицепной тележкой типа 2-ПТС-4. Горизонтальные транспортеры должно включаться поочередно, чтобы не перегружать наклонный транспортер.

Для привязи коров принята полужесткая цепная привязь с групповым отвязыванием.

Подача грубых кормов или подстилки на чердак осуществляется через проем в торце здания или через проемы жалюзнных решеток, пневматическим транспортером ТПЗ-10А. Для загрузки прессованных грубых кормов применяют транспортер ТП-4.

Подача грубых кормов или подстилки с чердака в коровник осуществляется через специальные люки, расположенные в перекрытии над центральным кормовым проходом. А далее развозка по коровнику на напольных тележках.

Теплоснабжение коровника предусмотрено от встраиваемой котельной.

Теплоноситель - пар низкого давления 0,7 атм.

Отопление служебных помещений - водяное.

В качестве нагревательных приборов используются радиаторы "М-140". Внутренняя температура в коровнике принята +10 ⁰С, относительная влажность 70 %. Вентиляция коровника приточно-вытяжная. Для подачи свежего воздуха проектом предусматривается устройство приточной установки, оборудованной центробежным вентилятором Ц4-70 №7 и калориферами для подогрева воздуха в зимний период. Удаление загрязненного воздуха из помещения для животных осуществляется через шахты в перекрытии. Коровник обеспечивается горячей водой, которая расходуется на подмывку вымени коров, мойку молокопроводов и молочной посуды. Обеспечение коровника горячей водой осуществляется от водонагревателя, установленного в встраиваемой котельной. В котельной устанавливаются 2 паровых котла типа КВ-200, поверхностью нагрева 9,0 м². Максимальный часовой расход условного топлива 30,5 кг/час. Котельная работает при полном возврате конденсата. Перекачка конденсата из бака в котел осуществляется центробежным насосом 1 ? К-6. Ручные насосы у котлов используются в случае перерывов электроснабжения.

1.2 Основные цели и задачи проектирования

Главная цель нашего курсового проекта - провести электрификацию объекта проектирования. Для решения поставленной цели необходимо наметить основные задачи:

- улучшение освещенности рабочих поверхностей, применив более экономичные источники света;

- замена устаревших марок электрооборудования;

- определение мощности на вводе.

Таблица 1.1 - Сводная ведомость технологического электрооборудования

2. Определение электрических нагрузок токоприемников

2.1 Анализ систем вентиляции и теплоснабжения

Микроклимат- это комплекс физических факторов внутренней среды помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье человека. К микроклиматическим показателям относятся температура, влажность и скорость движения воздуха, температура поверхностей ограждающих конструкций, предметов, оборудования, а также некоторые их производные (градиент температуры воздуха по вертикали и горизонтали помещения, интенсивность теплового излучения от внутренних поверхностей).

Воздействие комплекса микроклиматических факторов отражается на теплоощущении человека и обусловливает особенности физиологических реакций организма. Температурные воздействия, выходящие за пределы нейтральных колебаний, вызывают изменения тонуса мышц, периферических сосудов, деятельности потовых желез, теплопродукции. При этом постоянство теплового баланса достигается за счет значительного напряжения терморегуляции, что отрицательно сказывается на самочувствии, работоспособности человека, его состоянии здоровья

2.2 Расчет осветительной нагрузки. Определение места установки осветительного щита

Расчет осветительной нагрузки всех помещений произведем методом удельной мощности. В качестве примера рассмотрим расчет осветительной нагрузки стойлового помещения коров: освещаемая площадь 60*18 ; нормированная освещенность 75 Лк; светильники типа ПВЛМ с лампами ЛБ-40 (тип КСС светильника Д, КПД лампы 85%,); высота свеса светильника 0,3 м; высота помещения 2,83 м; коэффициент запаса 1,3; коэффициент отражения стен 30%;

коэффициент отражения потолка 10%; коэффициент отражения рабочей поверхности 50%; коэффициент неравномерности 1,1.

Определяем расчетную высоту подвеса светильников, м, по формуле

(2.1)

где Н - высота помещения, м;

hсв - длина свеса светильника, м;

hр.п. - высота рабочей поверхности,м.

hр=2.8-0.3-0.5=2.0 м

В соответствии с данными по [2] принимаем удельную мощность равную 2,7 Вт/

Так как в справочной литературе дается значение удельной мощности при использовании условной лампы с КПД 100%, нормированной освещенности 100 Лк, - необходим перерасчет. Перерасчет осуществляется по формуле

(2.2)

где W100 - удельная мощность осветительной нагрузки при использовании условной лампы, ;

Кз - коэффициент запаса;

Ен - нормированная освещенность помещения, Лк;

- КПД реальной лампы;

К3100 - коэффициент запаса условной лампы;

Е100 =100 - освещенность помещения при использования условной лампы, Лк.

Определяем мощность осветительной нагрузки по формуле

(2.3)

где S - площадь помещения,

Определяем количество ламп необходимых для освещения помещения по формуле

(2.4)

где Рл - мощность лампы светильника, Вт.

Определяем мощность осветительной нагрузки с учетом количества ламп по формуле

(2.5)

Осветительная нагрузка остальных помещений определяется аналогично, результаты расчетов представлены в таблице 2.1

В качестве осветительного щитка применен щиток типа ЯРН8501-3723У3Б.

Осветительные щитки следует располагать вблизи основного рабочего входа в здание; по возможности в центре питаемых нагрузок; в местах, удобных для обслуживания и с благоприятными условиями среды, недоступных для случайных повреждений (чтобы были видны хотя бы частично управляемые светильники); с учетом подхода питающей линии. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) степень защиты щитков освещение при установке в производственном помещении - не менее IP 2X.

Принимая во внимание все выше перечисленные требования устанавливаем осветительный щиток в конце коридора у основного рабочего входа в здание.



3. Проектирование силовой распределительной сети

3.1 Требования к вводно-распределительным устройствам и узлу учета

В соответствии с ПУЭ по категории обеспечения надёжности электроснабжения коровник относится ко второй категории. Электроприёмники этой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Данное требование обосновано тем, что в случае перерывов электроснабжения произойдёт нарушение работы технологического оборудования, что в свою очередь повлияет на состояние здоровья содержащегося поголовья. Учитывая это, примем для запитывания внутренних электрических сетей коровника два ввода подводящих электроэнергию к вводно-распредилительному устройству (ВРУ), а от него непосредственно к щитам управления технологического оборудования. ВРУ распологаем в электрощитовой. Вводно-распределительные устройства (ВРУ) рекомендуется размещать в специально выделенных запирающихся электропомещениях недоступных для неквалифицированного персонала. В данном коровнике рабочим проектом предусмотрено помещение электрощитовой.

Требования к ВРУ расположенных в электрощитовой:

1. в электрощитовых проходы обслуживания, находящиеся с лицевой или задней стороны щита. Должны соответствовать требованиям: ширина прохода в свету должна быть не менее 0,8 м, высота проходов в свету не менее 1,9 м и обеспечивать удобное обслуживание установки и перемещение оборудования;

2. расстояние от наиболее выступающих неограждённых неизолированных токоведущих частей при их одностороннем расположении на высоте менее 2,2 м до противоположной стены, ограждения или оборудования ,не имеющего неограждённых неизолированных токоведущих частей, должны быть не менее: 1 м-при напряжении ниже 660В при длине щита до 7м и 1,2м при длине щита более7м;

3. расстояние между неограждёнными неизолированными токоведущими частями и находящимися на высоте менее 2,2м при их двухстороннем расположенниидолжны быть не менее: 1,5м-принапряжении 660В; 2м при напряжении 660и выше;

4. неограждённые неизолированные токоведущие части, находящиеся на расстояниях, меньшихприведённых в пунктах 2 и 3, должны быть ограждены;

5. неограждённые неизолированные токоведущие части, размещённые над проходами, должны быть расположены на высоте не менее 2,2м;

6. ограждения, горизонтально размещаемые над проходами, должны быть расположены на высоте не менее 1,9м.

ВРУ, для предотвращения возможного появления участков внутренних электрических сетей с падением напряжения более допустимого, желательно устанавливать в центре питаемых нагрузок.

Координаты электроприемников представлены таблицей 3.1

Таблица 3.1 - Координаты электроприемников ВРУ

Наименование потребителя	Мощность, кВт	Координата
		Х	У
Конденсатный насос 1 ? К-6 Вакуумный насос РВН 40/350-№1 Вакуумный насос РВН 40/350-№2 Вакуумный насос РВН 40/350-№3 Вакуумный насос РВН 40/350-№4 Водяной насос 1 ? К-6 Охладитель МХУ-8С Молочный насос УДМ 4-3А-№1 Молочный насос УДМ 4-3А-№2 Насос ОЦНШ-5 Вентилятор калорифераЦ4-70 №7 Транспортер раздатчик ТВК-80Д-№1 Транспортер раздатчик ТВК-80Д-№2 Транспортер раздатчик ТВК-80Д-№3 Транспортер раздатчик ТВК-80Д-№4 Горизонтальный транспортер ТСН-3.0Б Горизонтальный транспортер ТСН-3.0Б Наклонный в горизонтальном положении транспортер ТСН-3.0Б Наклонный транспортер ТСН-3.0Б Осветительный щиток ЯРН8501-3723У3Б.	1 2,8 2,8 2,8 2,8 1 5,5 0,6 0,6 0,6 5,5 5,6 5,6 5,6 5,6 4 4 1,5 1,5 9,7	265 243 243 255 255 266 270 243 243 266 196 61 61 61 61 41 41 40 -10 235	265 233 226 233 226 233 215 202 186 186 186 171 94 88 11 130 53 113 90 265

Центр нагрузок определяется по формулам 3.1 и 3.2

(3,1)

(3,2)

где Хi, Уi - координаты электрических нагрузок i-ого электропотребителя;

Pi - мощность осветительной нагрузки i-ого помещения

В соответствии с полученными координатами центр нагрузок расположен в стойловом помещении для содержания коров, следовательно ВРУ должно располагаться в этом помещении. Но, так как в коровнике имеется электрощитовое помещение, то ВРУ располагаем в электрощитовой. Из выше приведённого следует, что место установки ВРУ полученное по расчётам расположено на не значительном расстоянии от места фактической установки.

В соответствии с ПУЭ для учёта потребляемой электроэнергии устанавливаются расчётные счётчики. Счётчики устанавливаются на границе раздела сети. В нашем случае расчётные счётчики установлены в помещении электрощитовой, непосредственно ВРУ.

Требования, предъявляемые к расчётным счётчикам в соответствии с ПУЭ:

1. Каждый установленный счётчик должен иметь на винтах, крепящих кожух счётчика, пломбы с клеймом госповерителя, а на зажимной крышке- пломбу энергоснабжающей организации.

2. Учёт активной и реактивной электроэнергии трёхфазного тока должен производиться с помощью трёхфазных счётчиков;

На вновь устанавливаемых трёхфазных счётчиках должны быть пломбы государственной поверки с давностью не более 12 месяцев.

3.2 Требование к местам установки коммутационной и защитной аппаратуры

К месту расположения аппаратов защиты предъявляются следующие требования:

-доступность для обслуживания и исключение возможности их случайного повреждения;

-аппараты защиты необходимо устанавливать во всех местах сети, где сечение проводника уменьшается по направлению к месту потребления электроэнергии;

- аппараты защиты необходимо устанавливать во всех местах, где необходимо обеспечение чувствительности или селективности защиты.

Установка аппаратов защиты во всех случаях должна быть выполнена так, чтобы при оперативном обслуживании или при их автоматическом действии были исключены опасности для обслуживающего персонала, и возможность повреждения оборудования.

Всем вышеуказанным требованиям отвечает установка защитной аппаратуры в ВРУ и ЩУ (силовых и осветительных щитах).

Аппараты управления силовыми электроприемниками должны устанавливаться в местах, удобных для обслуживания и в то же время не мешать производству, незагромождать проходы и как можно ближе к месту расположения управляемыми механизмами. В соответствии с условиями эксплуатации аппаратура защиты и управления должна иметь вид климатического исполнения У5 и степень защиты: при открытом исполнении в защитной оболочке -IP54, при закрытом исполнении в защитной оболочке-IP44-при расположении непосредственно в животноводческом помещении. При расположении в электрощитовой: вид климатического исполнения -У2, по степени защиты -открытое или защищённое при установке в оболочках IP21.

Аппаратура защиты и управления установками установлена в пультах управления, которые располагаются в непосредственной близости от своих установок.

3.3 Разработка плана сети объекта проектирования

При проектировании внутренних распределительных сетей важен выбор наилучшей компоновки, рациональное размещение распределительных устройств, пуско-защитной аппаратуры, электропроводок. Компоновка распределительной сети должна соответствовать вышеприведенной структурной схеме.

3.4 Разработка структурной схемы распределительной сети

Структурная однолинейная схема распределительной сети представлена рисунком.

3.5 Разработка однолинейной схемы силовой распределительной сети

Структурная однолинейная схема силовой распределительной сети представлена рисунком 3.2.

Рисунок 3.2 - Принципиальная схема ввода

4. Расчет силовой и распределительной сети

4.1 Выбор вида и способа прокладки проводов, кабелей и шинопроводов

В соответствии с требованиями [5] к электропроводке предъявляются следующие основные требования:

-электропроводка должна соответствовать условиям окружающей среды, назначению и ценности сооружений, их конструкции;

-при выборе вида электропроводки и способа прокладки проводов и кабелей должны учитываться требования электробезопасности и пожарной безопасности;

-оболочки и изоляция проводов и кабелей, применяемых в электропроводках, должны соответствовать способу прокладки и условиям окружающей среды;

-для стационарных электропроводок должны применяться приемущественно провода и кабели с алюминиевыми жилами, кроме электропроводок чердачных помещений, монтажа цепей в пределах щитовых устройств, присоединение к электротехническим устройствам на виброизолирующих опорах, во взрывоопасных зонах классов В-I и В-Iа;

-для питания переносных и передвижных электроприемников следует применять шнуры и гибкие кабели.

Способ прокладки электропроводок определяется в соответствии с классами взрыво- и пожароопасности (категорией производства). В пожароопасных помещениях любого класса кабели и провода должны иметь покров и оболочку не распространяющую горение. Прокладка незащищенных изолированных кабелей и проводов с алюминиевыми жилами в таких помещениях должна производиться в трубах и коробах, дополнительная функция которых - защита от механических повреждений.

Во взрывоопасных зонах классов В-I и В-Iа должны применяться провода и кабели с медными жилами. Во взрывоопасных зонах любого класса могут применяться провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией, кабели с резиновой, поливинилхлоридной. При использовании незащищенных изолированных кабелей во взрывоопасных зонах класса В-Iа способ прокладки силовых электропроводок - в коробах, в водогазопроводных трубах. Проводка в водогазопроводных трубах рациональней, так как упрощается установка разделительных уплотнений электропроводок при переходе в другие помещения, более высокая эксплуатационная надежность трубных уплотнений по сравнению с уплотнениями коробов.

Высота открытой прокладки защищенных изолированных проводов, проводов и кабелей в трубах, коробах со степенью защиты не ниже IP20, в гибких металлических рукавах от уровня пола не нормируется.

Открытую прокладку незащищенных изолированных проводов непосредсвенно по основаниям следует выполнять при напряжении выше 42 В в помещениях без повышенной опасности - на высоте не менее 2 м от уровня пола или площадки обслуживания. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных - на высоте не менее 2,5 м от уровня пола или площадки обслуживания. В производственных помещениях спуски незащищенных проводов к выключателям, розеткам, аппаратам, щиткам и т. п. должны быть защищены от механических воздействий до высоты не менее 1,5 м от уровня пола или площадки обслуживания.

В соответствии с выше приведенными требованиями выбираем виды и способы прокладки силовых электропроводок.

Таблица 4.1 - Виды электропроводок и способы их прокладки в условиях коровника

Наименование помещения	Вид электро- проводки	Способ прокладки*	Материал жил	Высота прокладки, м
Стойловое помещение Помещение для погрузки навоза Инвентарная Молочная и моечная Венткамера Вакуум-нассосная Котельная Коридор Электрощитовая	открытая открытая открытая открытая открытая открытая открытая открытая открытая	в трубах в трубах в трубах в коробах и трубах в трубах в коробах и трубах в трубах в коробах в коробах	алюминий медь медь алюминий, медь алюминий, алюминий алюминий алюминий	2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5

*Все спуски к аппаратам и щитам в водогазопроводных трубах.

4.2 Расчет сечения проводников

Расчет внутренних распределительных сетей сводится к выбору сечения по длительно допустимому току

(4.1)

где I_дл.доп. - длительно допустимый ток электропроводки, А;

I_расч - расчетный ток участка сети, А.

Выбор по условию (4.1) осуществляется в соответствии с нормативными данными, представленными таблицами [4]. При расчетах по данным таблицам необходимо использовать поправочные коэффициенты, учитывающие условия прокладки:

 (4.2)

где К_попр. - поправочный коэффициент.

(4.3)

где-температура окружающей среды при данных условиях.

Произведем расчет сечения участков силовой сети электропотребителей, относящихся к ЩР.

Определяем расчетный ток участка 1-Н2 как номинальный ток асинхронного трехфазного двигателя конденсатного насоса. Для участка 1-Н1 расчет аналогичен.

(4.4)

где Р_Н - мощность электродвигателя, Вт;

U_Н - линейное напряжение трехфазной сети, В;

cos - коэффициент мощности электродвигателя;

- КПД электродвигателя;

А

Питание подводим проводом АВВГ 4?2,5 мм² в трубе, у которой А [4].

А < А, условие выполняется.

По формуле (4.5) проверим по потере напряжения:

, (4.5)

%

где С=44 - для трех фазной сети с нулем для алюминиевого провода.

> , условие выполняется.

Определяем расчетный ток участка 2-Н2 как номинальный ток асинхронного трехфазного двигателя вакуумного насоса. Для участков 3-Н2, 4-Н2, 5-Н2 расчет аналогичен.

А

Питание подводим проводом АВВГ 4?2,5 мм² в трубе, у которой А [4].

А < А, условие выполняется.

По формуле (4.5) проверим по потере напряжения:

Для 2-Н2 - %

> , условие выполняется.

Для 3-Н2 - %

> , условие выполняется.

Для 4-Н2 - %

> , условие выполняется.

Для 5-Н2 - %

> , условие выполняется.

Определяем расчетный ток участка 2-Н1 как сумму расчетных токов участков 2-Н2 … 5-Н2 по формуле

(4.6)

Где k - коэффициент одновременности работы потребителей;

I_н- сумма номинальных токов электроприемников, А;

А

Питание подводим проводом АВВГ 4?2,5 мм² в коробе, у которой А [4].

А < А, условие выполняется.

Но, так как кабель данного сечения не удовлетворяет требованию по защите от перегрузок (см.пункт 4.5), то выбираем кабель АВВГ 4?4 мм² с А [4]

По формуле (4.5) проверим по потере напряжения:

Для 2-Н1 - %

> , условие выполняется.

Определяем расчетный ток участка 6-Н2 как номинальный ток асинхронного трехфазного двигателя водяного насоса.

А

Питание подводим проводом АВВГ 4?2,5 мм² в трубе, у которой А [4].

А < А, условие выполняется.

По формуле (3.5) проверим по потере напряжения:

%

> , условие выполняется.

Определяем расчетный ток участка 7-Н2 как номинальный ток асинхронного трехфазного двигателя охладителя МХУ-8С.

А

Питание подводим проводом АВВГ 4?2,5 мм² в трубе, у которой А [4].

А < А, условие выполняется.

По формуле (3.5) проверим по потере напряжения:

%

> , условие выполняется.

Определяем расчетный ток участка 6-Н1 как сумму расчетных токов участков 6-Н2 и 7-Н2 по формуле

А

Питание подводим проводом АВВГ 4?2,5 мм² в коробе, у которой А [4].

А < А, условие выполняется.

По формуле (4.5) проверим по потере напряжения:

Для 6-Н1 - %

> условие выполняется.

Расчетный ток участка ЩО-Н1 (ток нагрузки щитка освещения) определяется по формуле



где 1,12 - коэффициент, учитывающий пусковые токи люминесцентных ламп низкого давления;

Рн - мощность осветительной нагрузки щитка освещения, Вт;

Uн - линейное напряжение трехфазной сети, В;

cos =0,9 - коэффициент мощности скомпенсированной осветительной нагрузки [4];

Получаем следующее соотношение для выбора сечения жил кабеля участка ЩО-Н1

А < А

Для участка ЩО-Н1 принимаем кабель с алюминиевыми жилами АВВГ 5?2,5 мм².

Сечения остальных участков силовой сети рассчитываются аналогично приведенным примерам, результаты расчетов сведем в таблицу 4.2

Таблица 4.2 - Результаты расчетов

Номер участка	Расчетный ток участка, А	Материал жил	Способ прокладки	Сечение жилы,мм2	Марка проводва, кабеля
1-Н2 1-Н1 2-Н2 3-Н2 4-Н2 5-Н2 2-Н1 6-Н2 7-Н2 6-Н1 8-Н2 9-Н2 10-Н2 8-Н1 11-Н2 11-Н1 12-Н2 13-Н2 14-Н2 15-Н2 12-Н1 16-Н2	1,8 1,8 4,8 4,8 4,8 4,8 18 1,8 9,7 11,5 1,1 1,1 1,1 3,3 9,5 9,5 9,8 9,8 9,8 9,8 39,2 7,1	алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий медь алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий алюминий медь	в трубе в коробе в трубе в трубе в трубе в трубе в коробе в трубе в трубе в коробе в трубе в трубе в трубе в коробе в трубе в коробе в трубе в трубе в трубе в трубе в трубе в трубе	2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 1,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 10 1,5	АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 ВРГ 4?1,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?2,5 АВВГ 4?10 ВРГ 4?1,5
18-Н2 19-Н2 17-Н2 17-Н1 16-Н1 ЩО-Н1	2,8 2,8 7,1 7,1 19,8 15	медь медь медь медь алюминий алюминий	в трубе в трубе в трубе в трубе в трубе в коробе	1,5 1,5 1,5 1,5 4 2,5	ВРГ 4?1,5 ВРГ 4?1,5 ВРГ 4?1,5 ВРГ 4?1,5 АВВГ 4?4 АВВГ 5?2,5

Диаметр труб рассчитываем по формуле:

, (4.7)

где - диаметр провода, мм;

- количество жил;

- коэффициент заполнения,

Рассчитываем для участка 1-П1, провод АВВГ , .

Берем стандартный диаметр .

4.3 Выбор коммутационной и защитной аппаратуры

Условия выбора магнитных пускателей

(4.8)

где Iном - номинальный ток главных контактов магнитного пускателя, А;

Iрасч - расчетный ток электропотребителя (расчетный ток участка силовой электросети), А, см. таблицу 4.2;

(4.9)

электрический нагрузка токоприемник коммутационный

где Uном - номинальное напряжение магнитного пускателя, В;

Uсети - номинальное напряжение сети, В.

В соответствии с условиями (4.7) и (4.8) соотношения для выбора магнитного пускателя электродвигателя конденсатного насоса примет вид



Выбираем пускатели типа ПМЛ, с номинальным напряжением 660 В (660 > 380). Для выполнения условия (4,7) принимаем пускатель первой величины (номинальный ток главных контактов 10 А: ). Принимаем нереверсивный пускатель в оболочке со степенью защиты от окружающей среды IP54, без кнопок "Пуск", "Стоп" и сигнальной лампой, без теплового реле- ПМЛ -1110

Условия выбора автоматических выключателей для защиты одиночных электродвигателей (конденсатного насоса).

(4.10)

где Iн.р. - номинальный ток теплового расцепителя, А;

kн.т. - коэффициент надежности, учитывающий разброс срабатывания теплового расцепителя, А;

Iрасч. - расчетный ток потребителя, А;

(4.11)

где Iн.э. - номинальный ток электромагнитного расцепителя, А;

kн.т. - коэффициент надежности, учитывающий разброс срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

Iрасч. - пусковой ток потребителя, А.

Для защиты электропотребителя конденсатного насоса принимаем автоматический выключатель типа АЕ2016Р- трехполюсные, номинальный ток 10 А, с током теплового расцепителя 2,5 А, током электромагнитного расцепителя 30 А.

В соответствии с условиями (4.7) и (4.8) соотношения для выбора магнитного пускателя электродвигателя вакуумного насоса примет вид

Выбираем пускатели типа ПМЛ, с номинальным напряжением 660 В (660 > 380). Для выполнения условия (4,7) принимаем пускатель первой величины (номинальный ток главных контактов 10 А: ). Принимаем нереверсивный пускатель в оболочке со степенью защиты от окружающей среды IP54, без кнопок "Пуск", "Стоп" и сигнальной лампой, с тепловым реле- ПМЛ -1210

При выборе автоматического выключателя для защиты группы электродвигателей (четырех вакуумных насосов)необходимо руководствоваться условиями

(4.12)

где Iрасч. - сумма расчетных токов электродвигателей, А;

(4.13)

где Iпуск.max - максимальный пусковой ток двигателя из группы, А;

 Iном. - сумма номинальных токов группы электродвигателей кроме тока двигателя с максимальным пусковым током, А.

Для защиты электропотребителей четырех вакуумных насосов принимаем автоматический выключатель типа АЕ2036Р- трехполюсные, номинальный ток 25 А, с током теплового расцепителя 25 А, током электромагнитного расцепителя 250 А.

В соответствии с условиями (4.8) и (4.9) соотношения для выбора магнитного пускателя электродвигателя охладителя МХУ-8С примет вид

Выбираем пускатели типа ПМЛ, с номинальным напряжением 660 В (660 > 380). Для выполнения условия (4,8) принимаем пускатель первой величины (номинальный ток главных контактов 10 А: ). Принимаем нереверсивный пускатель в оболочке со степенью защиты от окружающей среды IP54, без кнопок "Пуск", "Стоп" и сигнальной лампой, с тепловым реле- ПМЛ -1210

При выборе автоматического выключателя для защиты группы электродвигателей (водяного насоса и охладителя) необходимо

Для защиты водяного насоса и охладителя принимаем автоматический выключатель типа АЕ2036Р- трехполюсные, номинальный ток 25 А, с током теплового расцепителя 16 А, током электромагнитного расцепителя 192 А.

Остальные расчёты аналогичны, результаты сведены в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 - Выбор ПЗА

Рабочая машина	Iраб	Автоматический выключатель	Магнитный пускатель
	А	Тип	Iном, А	Iуст.р, А	Iэл.маг, А	Тип	Iном, А (Iуст.р)
Конденсатный насос 1 ? К-6	1,8	АЕ2016Р	10	2,0	24	ПМЛ -1110	10
Вакуумный насос РВН 40/350 ( 4 шт.)	4,8	АЕ2036Р	25	25	288	ПМЛ 1210	10 (5,0)
Водяной насос 1 ? К-6	1,8	АЕ2036Р	25	16	192	ПМЛ 1210	10 (2)
Охладитель МХУ-8С	9,7					ПМЛ 2210	25 (12)
Молочный насос УДМ 4-3А (2 шт.)	1,1	АЕ2016Р	10	4	48	ПМЛ 1210	10 (1,3)
Насос ОЦНШ-5	1,1					ПМЛ 1210	10 (1,3)
Вентилятор калорифера Ц4-70 №7	9,5	АЕ2016Р	10	10	120	ПМЛ -1120	10
Транспортер раздатчик ТВК-80Д (4 шт.)	9,8	АЕ2046Р	63	50	500	ПМЛ -2230	25 (12)
Горизонтальный транспортер ТСН-3.0Б (2 шт)	7,1	АЕ2036	25	25	300	ПМЛ -1210	10 (8,5)
Наклонный в горизонтальном положении транспортер ТСН-3.0Б	2,8					ПМЛ -1210	10 (3,2)
Наклонный транспортер ТСН-3.0Б	2,8					ПМЛ -1210	10 (3,2)

Все автоматические выключатели размещаются в распределительном шкафе ПР11-3059-21У3 со степенью защиты IP54. Распределительный шкаф ПР8501-10У3 могут быть укомплектованы автоматическими выключателями серии АЕ20, с номинальными токами 10А, 25А, 63А, 100А. В шкафах возможна установка от 3 до 12 линейных однополюсных выключателей и от 1 до 10 трехполюсных.

4.4 Защита внутренних сетей от аварийных режимов

В соответствии с требованиями предявляемыми к защите внутрених сетей[3], силовую сеть в коровнике необходимо проверить от перегрузки.

Проверим согласованность пуско-защитной аппаратуры с сетью т.е. проверим допустимое соотношение между уставкой защиты и допустимой длительной токовой нагрузкой проводника:

, (4.14)

где - допустимый ток провода, А;

- ток уставки теплового расцепителя, А.

Проверим согласованность пускозащитной аппаратуры с участком сети 1-Н1

< ,для кабеля АВВГ 42.5

для выключателя АЕ2016Р

<, условие выполнено.

Проверим согласованность пускозащитной аппаратуры с участком сети 2-Н1

< ,для кабеля АВВГ 42.5

для выключателя АЕ2036Р

<, условие не выполнено.

Следовательно заменяем кабель АВВГ 42.5 на АВВГ 44 с

<, условие выполнено.

Проверим согласованность пускозащитной аппаратуры с участком сети 6-Н1

< ,для кабеля АВВГ 42.5

для выключателя АЕ2036Р

<, условие выполнено.

Проверим согласованность пускозащитной аппаратуры с участком сети 8-Н1

< ,для кабеля АВВГ 42.5

для выключателя АЕ2016Р

<, условие выполнено.

Проверим согласованность пускозащитной аппаратуры с участком сети 11-Н1

< ,для кабеля АВВГ 42.5

для выключателя АЕ2016Р

<, условие выполнено

Остальные участки сети согласовываются аналогично.

4.5 Расчет мощности на вводе

При определении расчетной нагрузки на вводе необходимо построить график электрических нагрузок в соответствии с технологическим графиком работы объекта. За расчетное значение мощности на вводе берем получасовой максимум нагрузки. Потребную мощность машин берем из таблицы 1.1 график электрических нагрузок строим для самой загруженной смены, т.е. зимний день. Для его построения составляем вспомогательную таблицу 4.5 с данными для построения графика нагрузок.



Рисунок 4.1 - Суточный график нагрузок коровника

Из рисунка 4.1 определяем расчетную активную мощность на вводе,

кВт.

Определяем средневзвешенный коэффициент мощности [6].

, (4.15)

где - мощность i-го токоприемника, кВт;

- коэффициент мощности i-го токоприемника.

Расчетная полная мощность на вводе:

, (4.16)

кВа

Ток на вводе:

, (4.17)

А

Таблица 3.5 Данные для построения графика нагрузок.

Заключение

В ходе выполнения курсового проекта произвел расчет освещения и силовых сетей коровника на 100 коров привязного содержания.

Итогом проекта является приобретение начального опыта при решении задач электрификации отдельного объекта, а также закрепление навыков использования справочной, нормативной и учебной литературы.

Литература

1. Лекомцев П.Л, Ниязов А.М., Стерхова Т.Н. Курсовое и дипломное проектирование систем электрификации. - Ижевск: РИО ИжГСХА, 2009г.

2. И.Н. Светлакова. Проектирование электрического освещения. Методические указания- Ижевск: РИО ИжГСХА, 2010г.

3. Прищеп Л.Г. Проектированию комплексной электрификации. - М: Колос, 2008г.

4. Жилинский Ю.М. , Кумин В.Д. Электрическое облучение и освещение, М.: Колос, 2009г.

5. ''Правила устройства электроустановок'' Главгосэнергонадзор России, Москва, 2007 г.

6. Будзко И.А., Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства. - М.: Агропромиздат, 2004г.

7. Кочетков Н.П. Электроснабжение сельского населенного пункта: Метод. указания. - Ижевск: ИжГСХА, 2004г.

8. Коломиец А.П. Кондратьева Н.П. Выбор аппаратуры управления и защиты электроустановок. / Учебное пособие. - М.:ВСХИЗО, 2007г.

Размещено на Allbest.ru