Электроснабжение завода железобетонных конструкций

Каждая фаза выполнена из двух алюминиевых изолированных шин прямоугольного сечения (рис. 2.).

Магистральные шинонроводы ШМА имеют секции длиной 0,75; 1,5; 3,0; 6,0 м, секции угловые, ответвительные, тройниковые, присоединительные, подгоночные, гибкие - для обхода препятствий, фазировочные - для изменения чередования фаз, с компенсатором.

Из набора секций комплектуют шинопровод любой конфигурации. Шины смежных секций соединяют сваркой или специальным одноболтовым сжимом. Модернизированная конструкция ШМА имеет внутри корпуса четыре шины - три фазные и одну нулевую. Для магистралей постоянного тока и ошиновки главных приводов прокатных станов выпускают магистральные шинопроводы постоянного тока типа ШМАД на токи 1600, 2500, 400 и 6300 А . Они также собираются из прямых секций длиной 0,75; 1,5; 3,0; 6,0 м, угловых, подгоночных и ответвительных. Шинопроводы ШМАД могут прокладываться по стенам на настенных кронштейнах, по металлическим фермам на кронштейнах или тросовых подвесах, по напольным стойкам

Распределительные шинопровод ШРА4 напряжением 380/220 В выпускают на токи 250, 400 и 630 А. Шинопроводы комплектуют из прямых секций длиной 3 м и 1 м и угловых секций.

Для пыльных помещений и пожароопасных зон выпускаются распределительные шинопроводы ШРП на 250 А со степенью защиты IP54. Имеют габаритные и установочные размеры, аналогичные шинопроводам ШРА4.



Прямые секции с каждой стороны имеют штепсельные окна для присоединения ответвительных коробок, которые выпускаются трех видов: с автоматическим выключателем, с предохранителями или рубильниками. Окна для присоединения коробок имеют автоматически закрывающиеся шторки, что обеспечивает безопасное присоединение ответвительных коробок к шинопроводу, находящемуся под напряжением в процессе эксплуатации. Вводные секции рассчитаны на установку их как в середине, так и на концах линии. Шинопровод ШРА4-100-441УЗ обеспечивает возможность штепсельного присоединения трехфазных и однофазных приемников: станков, электроинструмента, оборудования, установленного на конвейерах и автоматических линиях, а также светильников. Шинопровод выпускается на ток 100 А, номинальное напряжение 660/380 В, соединение секций - штепсельное . Присоединение однофазных электроприемников осуществляеся с помощью специального штепселя, а трехфазных - с помощью штепселя или ответвительных коробок, содержащих аппараты защиты - предохранители или автоматический выключатель . Штепселя и коробки имеют три фазовых, один заземляющий и один нулевой выводы.

Для пыльных помещений и пожароопасных зон выпускаются распределительные шинопроводы ШРП на 250 А со степенью защиты IP54. Имеют габаритные и установочные размеры, аналогичные шинопроводам ШРА4.

Осветительные шинопроводы на 25 А, 380/220 В, типа ШОС однофазные ШОС2 и трехфазные ШОС4 представлены на рис. 4.40. Шинопровод собирается из прямых секций длиной 3 м, секция может иметь 3,6 или 12 ответвлений для подключения светильников с помощью специального ответвительного штепселя на 10 А. В комплект шинопровода входят также секции угловые, гибкие, вводные. С помощью набора этих элементов собирают шинопровод любой конфигурации. Смежные секции соединяются штепсельным стыком с дополнительным креплением двумя винтами. Светильники подвешиваются к шинопроводу с помощью хомута и подсоединяются к любому штепсельному ответвлению.

Максимальное расстояние между точками крепления шинопровода 2 м.

Для выполнения осветительных линий в помещениях общественных зданий, а также в административных и бытовых помещениях промышленных зданий выпускается осветительный шинопровод типа ШОС8ОУЗ. В комплект шинопровода входят секции прямые длиной от 0,6 до б м, секции угловые, тройниковые, вводные. Соединение секций между собой штепсельное; шинопровод двухпроводный, с медными шинами сечением 1x5 мм, в нижней части короба по всей длине имеется паз, позволяющий на любом участке секций подключать светильник.

Крановые троллеи прокладывают вдоль подкрановых балок на кронштейнах. Троллеи выполняют в зависимости от грузоподъемности крана из стальных профилей: двутавра N 10, швеллера N 8 или 10, уголка от 75x75x8 до 32x32x3. Крановые троллеи могут быть выполнены из алюминиевого профиля марки АД31Т1. На монтаж троллеи поставляют секциями длиной 6 м в комплекте с троллеедержателями и кронштейнами для крепления троллеев, секции снабжают направляющими планками для соединения секций сваркой при монтаже, поставляют их рихтованными и окрашенными.

Троллейные шинопроводы ШТА заменяют открытые крановые троллеи. Шинопроводы ШТА75УЗ на ток 250 и 400 А применяются для питания мостовых кранов, электроталей, передаточных тележек; шинопроводы выполняются с алюминиевыми троллеями.

Троллейные линии комплектуются из прямых и угловых секций, каждая из которых представляет собой стальной короб, имеющий снизу сплошную щель, внутри короба в пазах изолятора смонтированы троллеи. Соединение коробов секций между собой осуществляется муфтами. Подвод питания выполняется проводом или кабелем. Питание электроприемников осуществляется токосъемными каретками, передвигающимися по направляющим полкам вдоль щели короба. Токосъемная каретка заземляется через четвертую жилу кабеля к контуру заземления крана. Для сигнализации наличия напряжения на троллеях шинопровода устанавливаются индикаторные коробки; рекомендуемое расстояние между индикаторными коробками не более 60 м.

Троллейный шинопровод ШТР4-00-42-УЗ предназначен для выполнения в производственных помещениях трехфазных четырехпроводных линий, питающих

подвесные электрические однобалочные краны, передаточные тележки, тали, а также переносной электрический инструмент. Конструкция шинопровода аналогична конструкции шинопровода ШТА, но троллеи медные.

В последнее время разработаны монотроллейные шинопроводы на напряжение 660 В и на токи 100, 250, 400 и 630 А. Простота конструкции монотроллейных шинопроводов серии ШМТ обеспечивает высокую надежность и технологичность изготовления, а также простоту их монтажа и эксплуатации. Монотроллейные шинопроводы выпускаются двух исполнений: IР21 - с защитной изоляционной оболочкой типа ШМТ-АУ2 и IРОО - без защитной оболочки типа ШМТ-АОУ2. Троллеи шинопровода выполняются из алюминиевого сплава АД31Т, а оболочка -из поливинилхлоридного пластиката УВ-10. Опорные кронштейны для крепления шинопроводов устанавливают с шагом 3 м. Шинопроводы с защитной оболочкой крепят в фиксирующих троллеедержателях, устанавливаемых на кронштейнах (каждую фазу отдельно); все три фазы шинопроводов без оболочки крепят в общей обойме специальных клиц, устанавливаемой на кронштейне.

Монтаж шинопроводов.

Открытые токопроводы или шинные магистрали монтируют в следующем порядке. В мастерской электротехнических за- готовок выполняется заготовка рулонов алюминиевых шин. Шины правят, сваривают между собой в рулоны длиной 50-300 м и наматывают на кассеты. Одновременно проверяют и комплектуют шинодержателями крепежные конструкции с изоляторами, подбирают изоляционные (секционные) вставки, шинные распорки, натяжные устройства. Комплект материалов токопровода доставляют на место монтажа. Сначала производят установку концевых и промежуточных опорных конструкций. С помощью электрической лебедки разматывают шины с кассеты и натягивают их поверх нижнего пояса ферм. Начальный конец шины прикрепляют к тяговому тросу лебедки, на промежуточных опорных конструкциях устанавливают раскаточные ролики. Размотку начинают со средней шины. Один конец ее закрепляют на изоляторе с помощью концевого шинодержателя, а второй - в натяжном устройстве, после чего производят предварительную натяжку шины в анкерном пролете. Перед размоткой и натяжкой одной крайней шины концы натяжных конструкций укрепляют оттяжками во избежание перекоса и поломки их от больших крутящих моментов. Размотку и предварительную натяжку крайней шины производят так же, как и средней. Затем раскатывают вторую крайнюю шину. После этого снимают раскаточные ролики и укладывают шины в шинодержатели, устанавливают шинные распорки и производят окончательное натяжение шин с помощью натяжных винтов концевых шинодержателей. В шинодержателях, установленных на промежуточных конструкциях, шины должны свободно перемещаться вдоль линии. Анкерные натяжные крепления делают по концам магистрали, при переходе токопровода через температурные швы здания и в местах установки секционных разъединителей.

Закрытые и защищенные шинопроводы монтируют укрупненными блоками, предварительно собранными в МЭЗ. Магистральные шинопроводы обычно комплектуют в блоки длиной 12 м. В соответствии с разбивкой трассы шинопровода производят сварку секций или соединений их на болтовых сжимах и выполняют изоляцию стыков.

После завершения основных строительных работ на объекте и приемки помещения под монтаж транспортируют укрупненные блоки шинопровода на место монтажа. Разметку оси прокладки шинопроводов и мест установки опорных конструкций производят в соответствии с рабочими чертежами.

Магистральные шинопроводы прокладывают на кронштейнах по фермам, колоннам, стенам, балкам, на стойках, устанавливаемых на полу, или подвешивают под перекрытием. Монтаж начинают со сложных узлов: с вертикальных участков или присоединительных секций на подходах к КТП. Вертикальные участки начинают монтировать с нижней угловой секции и затем наращивают шинопровод вверх до отметки верхнего горизонтального участка. Горизонтальные прямые участки шинопровода, секции с компенсатором и подгоночные секции монтируют в последнюю очередь. Обычно в цеху устанавливают несколько КТП и магистральные шинопроводы от соседних КТП соединяют через секционный автоматический выключатель. При этом ответственной операцией является фазировка соединяемых шинопроводов. Необходимое чередование фазобеспечивают с помощью специальных секций, установленных на подходе к КТП.

Блоки на опорные конструкции поднимают электролебедками или мостовым краном, а крепление их, сборку и сварку стыков выполняют с автогидроподъемника, автовышки, самоходных подмостей или мостового крана. При подъеме блоков применяют специальную траверсу (рис. 4.47). При монтаже с автогидроподъемника к нижнему поясу ферм крепят монтажный ролик, через который пропускают трос лебедки. К концу крепят траверсу с укрепленным на ней блоком. Лебедкой управляют с пола, концы блока удерживают от разворота с помощью веревочных оттяжек. При монтаже с мостового крана на настиле крана оборудуют монтажную площадку с ограждением. К ферме перекрытия крепят монтажный ролик, через который пропускают трос электролебедки, установленной на мосту крана. Монтаж с самоходных подмостей выполняют аналогично описанному ранее. После подъема и установки блоков на места креплений стыкуют смежные секции. При этом опорные уголки секций, являющиеся нулевым проводом и заземляющей магистралью металлического короба, сваривают между собой, создавая тем самым непрерывную цепь заземления и зануления. Крепление секций на горизонтальных участках выполняют прижимами, обеспечивающими возможность продольного перемещения при температурных изменениях. На вертикальных участках шинопровод закрепляют на конструкциях болтами через отверстия, просверленные в опорном уголке. Шины секций магистральных шинопроводов соединяют болтовыми сжимами или сваркой. Электродуговую сварку алюминиевых шин выполняют полуавтоматом на постоянном токе в среде защитного газа - аргона. Болтовые соединения секций и блоков в помещениях с нормальной средой изолируют с помощью изоляционных кожухов. Сварные соединения, выполненные под слоем флюса, покрывают антикоррозионной защитой и изолируют во всех случаях. Сварные соединения, выполненные в среде аргона, требуют антикоррозионной защиты только в помещениях с химически активной средой и с токопроводящей пылью.

Монтаж распределительных шинопроводов над полом, на стенах и колоннах выполняют на специальных опорных конструкциях. Опорные конструкции устанавливают заблаговременно, когда производят подготовку и комплектование секций. Расстояние между соседними опорными конструкциями принимают не более 3 м.

Секции шинопровода в мастерской тщательно осматривают для выявления возможных повреждений, удаляют консервирующую смазку с контактных поверхностей токоведущих шин, с токоведущих поверхностей коробов секций и корпусов вводных и ответвительных коробок в местах заземлений. После доставки секций на место установки и подъема на опорные конструкции их закрепляют зажимными болтами. При этом нулевая шина должна располагаться сверху. Короба смежных секций соединяют винтами и соединительными планками. Соединительные планки приваривают к лапкам, чем обеспечивается непрерывность цепи заземления. Проводники заземления приваривают к соединительной планке. После того, как секции соединены, монтажные окна закрывают крышками и закрепляют имеющимися на них прижимами. Вводные коробки устанавливают в местах соединения секций или в конце шинопровода. Стальную трубу с проводами питающей линии вводят в коробку через отверстие в ее съемном дне или верхней крышке. Корпус коробки крепят к коробу винтами. Между съемными дном и корпусом коробки обеспечивают надежный контакт и корпус коробки заземляют перемычкой на проводнике заземления. Присоединительные элементы вводной коробки располагают снизу соединения шин.

Ответвительные коробки и коробки с указателем напряжения присоединяют через штепсельные окна. Заглушки, закрывающие окна в местах установки коробок, снимают, а крепящие их винты используют для крепления коробок. Перед установкой к коробке подсоединяют провода, при этом участок проводки длиной 0,5 м выполняют гибким проводом для обеспечения возможности снятия коробки без отсоединения проводов. Для ввода проводов сечением более 35 мм2 предварительно увеличивают до необходимых размеров отверстие в задней стенке короба.

Провода или оболочку защищенных проводов крепят к коробке специальными скобами. Для надежного закрепления металлической оболочки проводов ее зажимают болтом между двумя швеллерообразными элементами, один из которых приварен к коробке. К этому же болту подсоединяют заземляющий проводник электроприемника, питаемого через данное ответвление от шинопровода. После окончания монтажа перед включением шинопровода под напряжение проверяют наличие крышек на не занятых коробками монтажных и штепсельных окнах, наличие торцевых крышек на концах шинопровода, надежность всех контактов в цепи заземления.

В цехах с расстоянием между колоннами 6 м применяют способ прокладки распределительных шинопроводов ШРА и коробов, показанный на рис. 4.51, а, вместо прокладки на подвесах, изображенной на рис. 4.51, б. При этом способе на колоннах устанавливают по два кронштейна. На нулевой отметке собирают трехметровые секции шинопровода в плети длиной 9 м. Лебедкой поднимают плети на кронштейны и соединяют их между собой. При этом способе отпадает необходимость натягивать трос с промежуточными подвесками, сокращается время монтажа, экономятся материалы и улучшается эстетический вид помещения цеха.

Осветительные шинопроводы устанавливают на стенах, колоннах, фермах, перекрытиях, тросах, а также на распределительных шинопроводах при их совместной прокладке. Шинопроводы крепят на подвесах, кронштейнах, стойках, устанавливаемых непосредственно на строительных элементах зданий. При этом расстояние между крепежными конструкциями не должно превышать 3 м. В местах, где расстояние между точками жесткого крепления превышает 3 м, допускается подвеску шинопровода выполнять промежуточным креплением тросами, закрепляемыми к шинопроводам подвесками в местах соединения секций. Соединения смежных секций и подсоединение светильников выполняются штепсельным контактом. Светильники подвешивают с помощью хомута с крючком или крепят к строительным конструкциям.

Открытые крановые троллеи монтируют укрупненными блоками обычно длиной 6 м, собираемыми в мастерских. Блоки троллеев с троллейными конструкциями, изоляторами, крепежными деталями, отрихтованными троллеями и шинами подпитки доставляют на место

Блоки раскладывают вдоль трассы троллейной линии, затем поднимают к подкрановым балкам и стыкуют с троллеями смежных блоков Поднимают укрупненные блоки троллеев с помощью мостового крана электролебедок или других подъемных средств. Кронштейны для установки троллеев крепят к металлическим балкам электросваркой, к железобетонным с помощью шпилек.

Работы выполняют с монтажных люлек, подвешенных к мостовому крану или передвижным подмостам. Если есть возможность, работы выполняют с самоходных выдвижных подмостей или с автогидроподъемника расстояние между осями крепления кронштейнов не должно быть более 3 м.

После окончательной выверки сваривают троллеи смежных блоков приваривают температурные компенсаторы и подсоединяют питающие линии.

Алюминиевые провода к стальным троллеям подсоединяют через троллейные планки. При монтаже троллеев соблюдают следующее: расстояние между токоведущими и неизолированными конструкциями должно быть не менее 50 мм, отклонения троллеев от основных осей по горизонтали - не более 10 мм и по вертикали - не более 20 мм; зазор между торцами троллеев у температурных швов здания - не менее 50 мм; кромки торцов троллеев на стыках запиливаются так, чтобы был обеспечен свободный проход токосъемника; троллеи каждого участка между компенсаторами закрепляют жестко в средней точке, а в остальных местах креплении должна быть обеспечена возможность продольного перемещения троллеев при температурных изменениях; между торцами троллеев ремонтного участка оставляется воздушный зазор не менее 50 мм, при этом по обе стороны стыка устанавливаются троллеедержатели.

Троллейные шинопроводы монтируют так же, как магистральные. Шинопровод крепят к подкрановым балкам на кронштейнах и промежуточных подвесках или прокладывают на стойках, установленных на полу. Секции соединяют с помощью соединительных муфт. Шинопровод крепят через 3 м в местах установки соединительных муфт. Токосъемные каретки вводят в короб через специальные муфты, которые входят в комплект шинопровода. Питание к троллеям подводят через присоединительные зажимы кабелям или проводом, проложенным в трубе.

3.Безопасность жизнедеятельности

Безопасная и безаварийная эксплуатация систем электроснабжения многочисленных электроприемников ставит перед работниками завода разносторонние и сложные задачи по охране труда. Здоровые и безопасные условия труда электротехнического персонала и работников, эксплуатирующих электрифицированные производственные установки, могут быть обеспечены выполнением научно основанных правил и норм как при проектировании и монтаже, так и при их эксплуатации.

Студенты электротехнических специальностей должны хорошо знать основы электробезопасности, основные требования производственной санитарии, уметь пользоваться нормативной документацией по охране труда.

Весь электротехнический персонал, обслуживающий электроустановки, проходит специальное обучение безопасным методам работы с последующей проверкой знаний Правил технической эксплуатации и Правил техники безопасности и присвоением определенной квалификационной группы. Выполнение правил и норм по охране труда обеспечивает необходимую электробезопасность, пожаробезопасность и взрывобезопасность электроустановок, комфортную среду на рабочих местах операторов, ведущих производственный процесс и работников, обслуживающих производственные установки.

Научная организация труда предусматривает создание рациональных условий работы, улучшение организационных форм использования живого труда, для повышения его производительности.

3.1 Особенности тушения пожара в электроустановках

Горючими веществами и материалами в электроустановках являются в основном органические материалы - бумага, пряжа, ткани, резина, пластмассы, минеральное масло и др. Горение их обычно сопровождается значительным выделением дыма и газообразных продуктов разложения, часто имеет вид тления.

Минеральное масло (трансформаторное) и кабельные мастики горят коптящим пламенем со значительным выделением окиси углерода ОС, являющейся отравляющим газом.

Если горящая электроустановка почему-либо не отключена и находится под напряжением, то тушение ее представляет дополнительную опасность поражения персонала электрическим током. Поэтому, как правило, приступать к тушению пожара электроустановки можно только после снятия с нее напряжения. Если почему-либо напряжение снять быстро невозможно, а пожар быстро развивается, то допускается тушение пожара электрооборудования, находящегося под напряжением, но с соблюдением особых мер электробезопасности.

Для тушения пожара электрооборудования (маслонаполненных трансформаторов, электрических машин, кабельных линий, проложенных в туннелях, и др.) можно использовать воду (распыленную или компактной струей), воздушно-механическую пену, инертный газ, порошки и другие огнегасительные средства (закрывание очага горения кошмой, сухим песком и т. п.).

3.2 Расчет защитного зануления

Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Оно служит для устранения опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам. Безопасность обеспечивается снижением напряжения прикосновения и шага путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (за счет уменьшения сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования.

Защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1 кВ переменного тока - трехфазных трехпроводных с изолированной нейтралью, однофазных двухпроводных, изолированных от земли. В сетях постоянного тока двухпроводных с изолированной средней точкой обмоток источника тока. В сетях напряжением выше 1 кВ переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или средней точки обмоток источников тока.

В качестве защитного заземления применяются заземляющие устройства следующих типов:

· выносное заземляющее устройство

· контурное заземляющее устройство

· очаговое заземляющее устройство

Зануление

Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока с глухозаземленной средней точкой источника в сетях постоянного тока.

Зануление предназначено для устранения опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением относительно земли вследствие замыкания на корпус и по другим причинам. Зануление превращает замыкание на корпус в однофазное КЗ, вызывая ток, способный обеспечить срабатывание защиты и автоматическое отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, в аварийный период с момента

возникновения замыкания на корпус и до автоматического отключения поврежденной электроустановки от сети заземление корпусов через нулевой проводник снижает их напряжение относительно земли. Таким образом, зануление осуществляет два защитных действия быстрое автоматическое отключение поврежденной установки от питающей сети и снижение напряжения зануленных металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли. Зануление используется в трехфазных четырехпроводных сетях до 1 кВ В с глухозаземленной нейтралью, т. е. сетях 220/127 В, 380/220 В, 660/380 В.

Защитное зануление двигателя

Провод проложен в трубе ГТ 3/4''.

Для защитного зануления используем газовую трубу и стальные полосы 40Ч4 мм2.

Выбираем предохранитель ПП 57-31, Iном=100 А, Iпл.вст=63 А.

Сопротивления всех элементов схемы:



Полное сопротивление провода:

Полное сопротивление сети:



Полное сопротивление цепи:

Ток замыкания:

Из условия , видно что 522 А>189 А. Следовательно, защитное заземление удовлетворяет требованиям безопасности.

4. Экономический раздел

Определение капиталовложений на сооружение сети

Капиталовложения на сооружение спроектированной сети определяются:

К = Ккл + Квыкл + Ктп + Кбк (4.1)

где Ккл - капиталовложения на сооружение кабельных линий, тыс.руб;

Квыкл - капиталовложения в ячейки КРУ с выключателями, тыс.руб;

Ктп - стоимость КТП, включая трансформатор, дополнительное оборудование и постоянную часть затрат, тыс.руб;

Кбк - стоимость конденсаторных батарей, тыс.руб.

где Ккл = Ко.L (4.2)

Ко - укрупненный показатель стоимости сооружения 1км линии, тыс.руб.

Капиталовложения в кабельные линии указанны в таблице 8.1.

Таблица 8.1 Капиталовложения на сооружение кабельных линий

№ линии	Назначение линии	Марка, сечение и количество кабелей	l, км	Стоимость 1км, т.р.	Кл, тыс. руб.
1	2	3	4	5	6
Линии 10 кВ
Л1	ГПП-ТП1,5	2хААШв(3*35)	140	178,6	50
Л2	ГПП-ТП2	2хААШв(3*25)	175	134,2	47
Л3	ГПП-ТП3	2хААШв(3*25)	205	134,2	55
Л4	ГПП-ТП4	1хААШв(3*25)	25	134,2	3,36
Л5	ТП1-ТП5	1хААШв(3*35)	15	178,6	2,68
1 кВ
Л6	ТП5-РП1	АВВГ(4*50)	18	113,6	2,04
Л7	ТП2-РП2	АВВГ(4*120)	18	239,4	4,31
Л8	ТП3-РП3	АВВГ(4*95)	11	213,8	2,35
Л9	ТП3-РП4	АВВГ(4*25)	22	98,7	2,17
Л10	ТП1-РП5	АВВГ(4*120)	30	239,4	7,18
Л11	ТП4-РП6	АВВГ(4*95)	15	213,8	3,21
Л12	ТП1-РП7	АВВГ(4*16)	14	86,2	1,21
Л13	ТП2-РП8	АВВГ(4*50)	44	113,6	5
Л14	ТП5-РП9	АВВГ(4*16)	16	86,2	1,38
			итого		137

Kкл=137000 руб.

Капиталовложение в КРУ 6 кВ.

Стоимость одной ячейки: 53400 руб.

Kвыкл=53,4.22=1174800 руб.

Капиталовложение в сооружение ТП 6 кВ.

Kтп= Kтп(630) (4.3)

Kтп(630)=360896 руб.;

Kтп= 9•Kтп(630)=9*360896=3248064.руб

Ктр=3248064 руб.,

Капиталовложение в конденсаторные батареи:

Кбкн=18.35=630000.руб.

Капиталовложения на сооружение спроектированной сети:

К =137000+1174800 +3248064+630000=7082361 руб.

Определение издержек на амортизацию и обслуживание

Необходимые затраты для эксплуатации энергетического оборудования сетей в течение года определяются по следующей формуле:

И=Икл+Итп+ И?W= (4.4)

где Ил, Ипс эксплуатационные расходы для линий и подстанции, руб./год;

И?W стоимость потерь электроэнергии, руб.год;

а.л, р.л, о.л ежегодные отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание ЛЭП в относительных единицах, 1/год;

а.пс, р.пс, о.пс ежегодные отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание трансформаторной подстанции в относительных единицах, 1/год.

Ежегодные отчисления на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание составляют:

Для кабельных линий кл = а.л+ р.л+ о.л= 0,063 [12 ]

Для подстанции пст = а.пс+ р.пс+ о.пс= 0,094 [12 ]

И?W= • W (4.5)

где стоимость потерь 1 кВт•ч электроэнергии, 0,8 коп/(кВт•ч);

W потери электроэнергии, кВт•ч.

W = 137 тыс.руб.

И?W=137•0,8=109,6 тыс.руб./год.

И=0,063•1546,817+0,094•214526+ 109,6=20372,49 тыс.руб./год

Определение затрат на сооружение сети

Экономическим критерием, по которому определяют наивыгоднейший вариант являются минимум приведенных затрат.

З= рнК+И

З=0,12•6228,62+20372,49=21119 тыс.руб.

Удельная себестоимость передачи электроэнергии по сети

Удельная стоимость электроэнергии будет определятся как:

С= И / Ррасч•Тгод (4.6)

С =20372,49 /24530,42•8760=0,94 руб./кВт.ч.

Экономический расчет электроэнергии и заработной платы бслуживающему электроперсоналу завода

Суммарный максимум нагрузки потребителей:

(МВт), (4.7)

МВт.[П2,24].

Годовой полезный отпуск электроэнергии:

(МВт·ч), (4.8)

Мвт·ч.

Потери мощности в электрической сети:

км,

кВА,

(кВт), (4.9)

кВт,

Ом/км, [6].

(кВт), (4.10)

кВт,

(кВт), (4.11)

МВт.

Годовые потери электроэнергии в электрической сети:

(МВт·ч) (4.12)

МВт·ч.

Годовое потребление электроэнергии:

(МВт·ч), (4.13)

МВт·ч.

Коэффициент полезного действия в режиме максимальных нагрузок:

, (4.14)

.

Коэффициент полезного действия средневзвешенный за год:

, (4.15)

.

Среднее значение коэффициента мощности по сети в режиме нагрузок:

 , (4.16)

.

Организация обслуживания электрооборудования завода и определение количества обслуживающего персонала. Для данного завода выбирается круглосуточное дежурство - смена по 8 часов, пяти бригадка. Количество оперативного персонала - 4 человека в одной смене , ремонтного персонала - 60 человек. Из них 20 человек работают по 6 разряду и 60 человек - по 5 разряду.

Вводим договорную систему оплаты труда. Расчет производим по средней наработке часов 18 смен в месяц. Среднемесячный фонд рабочего времени 144 часа. Основная заработная плата рабочих:

по 6 разряду - 10 тыс.руб.,

по 5 разряду - 9 тыс.руб.

тыс.руб..

Дополнительная зарплата - премия 30 % от тарифной ставки:

тыс.руб..

Отчисления на социальное страхование с зарплаты:

(тыс.руб.), (4.17)

тыс.руб..

Таблица 8.2

№	Наименование статей калькуляции	Затраты. т.р./год
1	Основная ЗП производственных рабочих	740
2	Дополнительная ЗП производственных рабочих	222
3	Отчисления на соц. Страхование с ЗП производственных рабочих	351,13

5. Специальная часть дипломного проекта «Электропривод насоса»

Требования, предъявляемые к электроприводу насоса

Так как насос работает в длительном режиме, то и его электропривод должен быть рассчитан на работу большим числом часов в году. Нагрузка на валу

постоянная без перегрузок.

Центробежный насос является быстроходным механизмом с частотой вращения не менее 600 об/мин.

Наилучший способ регулирования - частотный, диапазон D=1:2, точность регулирования 3 %.

Для насоса характерна существенная зависимость момента М на валу от скорости .

- обеспечение заданного технологического процесса и требуемой производительности;

- обеспечение требуемых условий пуска и торможения (в том числе по величине ускорения) производственных механизмов, а при необходимости реверсирования и регулирования скорости;

- ограничение динамических и ударных перегрузок;

- принципы управления электроприводом (ручное, автоматическое, программное);

- требования по надежности, которые, как правило, отражаются в заданном времени на работу и отказ;

- требования по конструктивной защищенности электрооборудования, по условиям окружающей среды, по климатическому исполнению;

- экономические показатели, к которым следует относить не только минимальную стоимость электропривода, но и затраты на электроэнергию ;

- экологические требования (уровень шума, ограничение влияния электропривода на питающую сеть).

Применение регулируемого электропривода наиболее эффективно при условии автоматического поддержания технологических параметров (расхода, давления, температуры, и других параметров), что требует применения соответствующих систем автоматического регулирования.

-беспечить автоматическое поддержание технологического параметра давление в трубопроводе в диапазоне от 0,5 до1,2 МПа (5-12 кгс/см2);

- статическая ошибка регулирования не более 3 %;

- обеспечить плавный пуск насоса;

- электрооборудование размещается в помещении с искусственно регулируемыми климатическими условиями (в закрытом отапливаемом помещении);

- ограничение влияния электропривода на питающую сеть;

- отсутствие реверса;

- отсутствие торможения.

- пуск насоса обычно производят при закрытой задвижки

Анализ систем электропривода

В настоящее время все системы регулирования электропривода выполняются на основе силовых полупроводниковых преобразователей, построенных на основе управляемых полупроводниковых приборах. К тому же в настоящее время определился круг систем регулируемого электропривода, которые получили наибольшее распространения, и будут использоваться в ближайшие десятилетия :

короткозамкнутый асинхронный двигатель с питанием от полупроводникового преобразователя частоты ПЧ-АД;

двигатель постоянного тока с питанием от тиристорного или транзисторного преобразователя ТП-ДПТ;

асинхронный вентильный каскад на базе асинхронного двигателя с фазным ротором и тиристорного преобразователя АВК;

вентильный двигатель (бесщеточный двигатель постоянного тока с полупроводниковым коммутатором) на базе синхронной машины ВД.

Асинхронный электропривод с частотным регулированием скорости

Возможность частотного регулирования скорости асинхронного двигателя регулирование путем изменения частоты питающего напряжения вытекает из того обстоятельства, что скорость вращения электромагнитного поля статора пропорциональна частоте питающего напряжения 0=2 ·1/pn.

Следует также учесть, что поскольку с изменением частоты питающего напряжения изменяется и величина потока двигателя Ф1, Ф1 = Е1/k1 U1/k1, то в большинстве случаев одновременно с изменением частоты питающего напряжения необходимо регулировать и его величину, причем регулирование

напряжения следует производить таким образом, чтобы скольжение двигателя было минимальным.

Для реализации способа частотного регулирования асинхронный короткозамкнутый двигатель включается в питающую сеть через преобразователь частоты. В качестве преобразователей частоты в настоящее время используются, в основном, силовые полупроводниковые преобразователи частоты.

Двигатели постоянного тока с питанием от транзисторного преобразователя

Регулирование скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения может производиться тремя способами:

введением добавочного сопротивления в цепь якоря;

изменением тока возбуждения или магнитного потока двигателя;

изменением величины напряжения, питающего якорную цепь двигателя, при постоянном токе возбуждения.

Основным способом регулирования скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения является регулирование напряжения, подводимого к якорю двигателя. Основными достоинствами данного способа являются:

плавность регулирования;

отсутствие дополнительных потерь энергии при регулировании;

высокая жесткость механических характеристик.

Для того чтобы выполнить изменение напряжения подводимого к якорю двигателя, необходим управляемый выпрямитель, построенный на тиристорах или транзисторах.

Тиристорный преобразователь в схемах электропривода постоянного тока выполняет две функции: выпрямление переменного напряжения питающей сети и регулирование средней величины выпрямленного напряжения.

Асинхронные вентильные каскады на базе асинхронного двигателя

Регулирование скорости асинхронного двигателя в схемах вентильного каскада производится путем изменения скольжения двигателя при постоянной скорости вращения электромагнитного поля. Основная идея - полезное использование мощности скольжения, трансформируемой в цепь ротора. С этой целью в цепь ротора асинхронного фазного двигателя вводится добавочная э.д.с. Статорные обмотки двигателя непосредственно подключаются к питающей сети.

Трудность полезного использования энергии скольжения состоит в том, что э.д.с. ротора и ток ротора имеют переменную частоту, зависящую от скольжения двигателя 2=1s. В схемах вентильного каскада ток ротора асинхронного двигателя с фазным ротором выпрямляется посредством неуправляемого выпрямителя UD1, и уже в цепь выпрямленного тока ротора вводят добавочную противо э.д.с. постоянного тока - э.д.с. инвертора UD2. Трансформатор Т служит для согласования напряжения сети и напряжения ротора двигателя.

Вентильный двигатель

Под вентильным двигателем понимают систему регулируемого электропривода, состоящую из электродвигателя переменного тока, конструктивно подобного синхронной машине, вентильного преобразователя и устройства управления, обеспечивающий коммутацию цепей обмоток электродвигателя в зависимости от положения ротора двигателя. В этом смысле вентильный двигатель подобен двигателю постоянного тока, в котором посредством коллекторного коммутатора подключается тот виток обмотки якоря, который находится под полюсами возбуждения.

В вентильном двигателе щеточно-коллекторный коммутатор заменен бесконтактным коммутатором, выполненным на тиристорах или на транзисторах.

Исходя из этого, вентильный двигатель, который конструктивно выполняется на базе синхронной машины, часто называют бесконтактным двигателем постоянного тока. По управляемости вентильный двигатель также подобен двигателю постоянного тока его скорость регулируется изменением величины подводимого постоянного напряжения.

Выбор двигателя

В зависимости от нагрузочной диаграммы электродвигателя различают восемь режимов работы : S1…S8. Режимы S1…S3 являются основными. Их номинальные данные включаются в паспорт и каталоги на электродвигатель:

1. Продолжительный номинальный режим (S1) режим работы электродвигателя при неизменной нагрузке такой продолжительности, при которой превышение температуры электродвигателя достигает установившегося значения. Графики изменения момента М, потерь мощности Р и температуры 0, соответствующие режиму S1 , приведены на рисунке 5.1.

Р

t

?Р

t

уст

t

Рисунок 5.1

2. Кратковременный номинальный режим (S2) - этот режим, в котором периоды нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя. При этом за время работы двигателя превышение температуры не достигает установившегося значения, а при отключении все части электродвигателя охлаждаются до температуры окружающей среды. Режим характеризуется мощностью (моментом) и временем включения. Стандартная продолжительность рабочего периода составляет 10, 30, 60, 90 минут.

3. Повторно-кратковременный номинальный режим (S3) это режим, при котором кратковременные периоды нагрузки чередуются с периодами отключения двигателя, причем за время работы превышение температуры двигателя не достигает установившегося значения, а при отключении двигатель не успевает остыть до температуры окружающей среды. Режим (S3) характеризуется нагрузкой и продолжительностью включения (ПВ), стандартные значения ПВ, на которые рассчитываются и выпускаются электродвигатели, предназначенные для работы в режиме (S3), составляют 15, 25, 40 и 60%. Максимальная продолжительность цикла не должна превышать 10 минут.

4. Номинальные режимы S4…S8 введены для того, чтобы упростить задачу выбора электродвигателей, работающих в этих режимах. Здесь ограничимся лишь упоминанием этих режимов: повторно-кратковременный режим работы с частыми пусками - S4; повторно-кратковременный режим работы с частыми пусками и электрическим торможением S5; перемежающий режим работы S6, когда после периода работы электродвигатель не отключается, а продолжает работать в холостую (время цикла принимается 10 минут);

перемежающий режим работы с частыми реверсами S7; перемежающий режим работы с двумя и более скоростями S8.

В нашем случае электродвигатель работает в продолжительном номинальном режиме S1.

В паспортных данных двигателя указываются номинальная мощность Рн, скорость вращения n, напряжение Uн, ток Iн, соответствующие режиму S1.

Порядок выбора электродвигателя по мощности при продолжительном режимеS1

1. Определяется мощность производственного механизма Р, кВт [8], если нагрузка за время работы изменяется, то определяется эквивалентная мощность (момент или ток).

(5.1)

Где плотность среды, подаваемая насосом, кг/м3;

Q - производительность или расход, м3/с;

H напор, мм.вод.ст.;

КПД насоса, %.

2. По каталогу выбирается электродвигатель из условия:

Pдв>КзРр, (5.2)

где Pдв номинальная мощность электродвигателя по каталогу;

Кз = 1,05 ч 1,2 коэффициент запаса, учитывающий неточности расчета сил сопротивления.

3. Электродвигатель при необходимости проверяется на перегрузочную способность по условиям пуска:

Ммакс >Кз(Мс + Мд) (5.3)

где Мс, Мд - статический и динамический моменты сопротивления.

кВт

кВт

С учетом коэффициента запаса выбираем двигатель серии RA200LB2 [9],по степени защиты оболочки В3Г, способом охлаждения ICA0141двух полюсный.

Технические данные двигателя:

Рн = 37 кВт;

Sн = 0,9%;

= 92%;

Cosц = 0,88;

nн = 2940 об/мин;

n0 = 3000 об/мин;

Ммакс/Мн = 3,2;

Мп/Мн = 2,3;

Iп/Iн = 7,5;

IПРИ U=380 В =70 А;

J=0,140 кг•м2.

Выбор автоматического выключателя

Автоматические выключатели являются самыми распространёнными аппаратами защиты цепей и потребителей от аварийных режимов[4]. Они также предназначены для нечастых включений и отключений токов нагрузки (номинальных токов).

Автоматические выключатели выбираются прежде всего по номинальным значениям напряжения и тока. Затем выбираются токи уставки теплового и электромагнитного расцепителей .

Тепловой расцепитель автомата защищает электроустановку от длительной перегрузки по току. Ток уставки теплового расцепителя IТР,А принимается равным на 15-20% большего рабочего тока:

IТР=(1,15ч1,2)IР , А (5.4)

где IР = IН = 70 (А), - рабочий ток электроустановки;

IТР = 1,2•70 = 84 А

IП =kI • Iном.дв. = 5• 73,1=365,5 А

Iуд.П =1,3••365,5=671,9 А

Электромагнитный расцепитель автомата защищает электроустановку от коротких замыканий. Ток уставки электромагнитного расцепителя определяется из следующих соображений: автомат не должен срабатывать от пусковых токов двигателя электроустановки IП, А, а ток срабатывания электромагнитного расцепителя IЭМР, А, выбирается кратным току срабатывания теплового расцепителя:

IЭМР=КIТР,А (5.5)

где К = 5 ч 10 - коэффициент кратности тока срабатывания электромагнитного расцепителя;

IЭМР = 5•84 = 420 А

Выбираем автоматический воздушный выключатель серии А3000 тип автомата А3130:

Номинальное напряжение UНОМ. = 380 В;

Номинальный ток Iном = 100 А;

Ток уставки IУСТ. = 15 ч 100 А;

Предельный ток отключения IПР. = 2,5 ч 10 кА.

Список используемой литературы

1 Электротехнический справочник. В 4-х томах/ Под общ. ред. профессоров МЭИ. 8-е изд. М.: изд-во МЭИ, 2001.

2 Федоров А. А., Старков Л. Е.. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1987.

3 Крючков И. П. и др. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования/ Под ред. Б. Н. Неклепаева 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1978.

4 Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. В 2-х кн./ Под общ. ред. А. А. Федорова и Г. В. Сербиновского. М.: Энергия, 1974.

5 Правила устройства электроустановок. 6-е изд., перераб. и дополн., с измен. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998.

6 Справочник по проектированию электроэнергетических систем./ Под ред. С. С. Рокотяна и И. Г. Шапиро. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985.

7 Конюхова Е. А. Электроснабжение объектов. М.: Изд-во «Мастерство»; Высшая школа, 2001.

8 Солуянов Ю.И. Повышение эффективности защитных мер электробезопасности электроустановок промышленных предприятий: Учеб. пособие. Казань: КГЭУ, 2004 .

9 Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования.-М.;ФОРУМ,2003.

10 Сидоренко С.Р., Денисова Н.В. Проектирование осветительных установок: Учеб. пособие. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2

Размещено на Allbest.ru