Электрификация и выбор электрооборудования отделения фильтрации в условиях сильвинитовой обогатительной фабрики

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Описание технологического процесса

2. Характеристика объекта электроснабжения

3. Выбор и обоснование схемы электроснабжения

3.1 Разработка схемы электроснабжения напряжением до 1кВ

3.2 Разработка схемы электроснабжения напряжением выше 1 кВ

4. Выбор электродвигателей, пусковых и защитных аппаратов

5. Расчет нагрузок цеха

6. Выбор оборудования цеха

7. Расчет осветительной сети цеха

7.1 Выбор источников света и светильников

7.2 Выбор системы и вида освещения

7.3 Размещение светильников

7.4 Расчет электрического освещения

7.5 Расчет электрической осветительной сети и выбор осветительных щитков

8. Компенсация реактивной мощности и выбор силовых трансформаторов

8.1 Выбор силовых трансформаторов

8.2 Определение мощности НБК

8.3 Определение мощности ВБК

8.4 Выбор автоматических выключателей для трансформаторов

9. Расчет токов короткого замыкания

10. Выбор высоковольтных кабелей

10.1 Потери мощности в трансформаторах

10.2 Выбор сечений жил кабелей от РП до цеховой ТП

10.3 Выбор сечений жил кабелей от ГПП до РП

11. Выбор электрических аппаратов

11.1 Выбор электрических аппаратов на РП со стороны ТП

11.2 Выбор электрических аппаратов на РП со стороны ГПП

12. Специальная часть

13. Технико-экономические расчеты

13.1 Организация работ по электроснабжению

13.1.1 Организация работ по электроснабжению отделения сушки

13.1.2 Составление графика планово-предупредительных ремонтов

13.2 Расчет затрат на электроснабжение отделения сушки

13.2.1 Расчет материальных затрат

13.2.2 Расчет затрат на оплату труда

13.2.3 Расчет отчислений на социальные нужды

13.2.4 Расчет амортизационных отчислений

13.2.5 Составление сметы затрат на электроснабжение отделения

13.3 Технико-экономические показатели

14. Охрана труда

14.1 Общие вопросы охраны труда по отделению сушки

14.1.1 Требования по охране и безопасности труда при сушке продукции

14.1.2 Краткие сведения о вредных факторах отделения и способы борьбы с ними

14.1.3 Общие организационные требования по охране труда и технике безопасности на предприятии и в отделении в отдельности95

14.1.4 Производственная санитария и гигиена труда на предприятии96

14.1.5 Противопожарная защита производства и данного цеха в отдельности

14.2 Электробезопасность

14.2.1 Электрический ток и действие его на организм человека

14.2.2 Меры защиты и защитные средства от поражения электрическим током

14.2.3 Требования правил техники безопасности при ведении эксплуатации электрооборудования

14.3 Оказание первой доврачебной помощи при поражении человека электрическим током

14.3.1 Перечень навыков работников предприятия, которыми они должны владеть при оказании доврачебной помощи пострадавшему

14.3.2 Освобождение пострадавшего от действий электрического тока

14.3.3 Первая помощь пострадавшему от электрического тока

14.3.4 Способы оживления организма при клинической смерти

14.3.5 Порядок действий при оказании первой помощи пострадавшим в различных ситуациях

Список использованных источников



ВВЕДЕНИЕ

В данном дипломном проекте произведены необходимые расчеты, целью которых является электрификации и выбор электрооборудования отделения фильтрации в условиях сильвинитовой обогатительной фабрики 3 РУ.

В проекте охвачены условия, относящиеся к проектированию системы электроснабжения. Все необходимые расчеты и предоставляемый материал базируется на требованиях нормативных и руководящих документов, перечень которых приведен в списке литературы. Для проектирования системы электроснабжения данного отделения необходимо выбрать, пользуясь специальной литературой, электродвигатели соответствующих марок и мощности, которой будет достаточно для нормальной работы оборудования. Затем нужно произвести выбор коммутационной и защитной аппаратуры, питающих проводов и кабелей. После чего производим расчет нагрузок отделения. В проекте произведены выбор количества силовых трансформаторов на ТП, их марка и мощность. Произведены расчеты по компенсации реактивной мощности. Выполнены расчеты светотехнической и электрической части осветительной сети отделения, целью которых являются правильный выбор количества светильников и мощность электрических ламп, сечения проводников питающей и групповых линий. Расчет токов короткого замыкания необходим для выбора аппаратов на стороне высокого напряжения силовых трансформаторов. Месторасположение трансформаторных подстанций определено по картограмме электрических нагрузок.



1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

В отделении фильтрации-выщелачивания осуществляются следующие технологические процессы:

1. Классификация и фильтрование галитовых хвостов флотации;

2. Первая стадия обезвоживания флотационного сильвинового концентрата;

3. Выщелачивание хлорида натрия из флотационного концентрата и вторая стадия обезвоживания.

Классификация галитовых хвостов флотации ведется в гидроциклонах типа СВП-500 - по одному гидроциклону на каждую секцию отделения измельчения-флотации. Питание в гидроциклон подается из отделения измельчения-флотации блок-насосом.

Слив гидроциклонов направляется в операцию сгущения хвостов флотации в пульподелитель. Пески гидроциклонов поступают в пульподелители, куда также поступают пески сгустителя хвостов.

Из пульподелителей сгущенные хвосты распределяются по восьми барабанным вакуум-фильтрам типа БЛК-40-3 и одному ленточному вакуум-фильтру типа F-10.

Вакуумная система каждого фильтра состоит из ресивера, ловушки, гидрозатвора и вакуум-насоса. Воздух для отдувки кека подаётся от турбовоздуходувок.

Кек хвостов при массовой доле воды до 10% сборным ленточным конвейером транспортируется в отделение отвалов и хвостового хозяйства на ленточные конвейеры.

Фильтрат хвостов из гидрозатворов поступает в отделение измельчения-флотации в зумпф с последующей подачей его в сгуститель хвостов.

Первая стадия обезвоживания флотационного концентрата.

Флотационный концентрат (пенный продукт второй перечистной флотации) с 9 технологических секций отделения измельчения-флотации через пульподелители поступает на первую стадию обезвоживания, оборудованную восьмью барабанными вакуум-фильтрами типа БЛК-40-3.

В вакуумную систему фильтра входят (параллельно на зону фильтрации и зону просушки): два ресивера. Воздух для отдувки кека подаётся от турбовохдуходувок.

Кек концентрата с массовой долей воды до 8% поступает на сборный ленточный конвейер, который подает его в операцию выщелачивания хлорида натрия или непосредственно в сушильное отделение.

Фильтрат концентрата из гидрозатворов поступает в зумпф отделения измельчения-флотации с последующей подачей его в питание первой перечистной флотации.

Выщелачивание хлорида натрия и вторая стадия обезвоживания концентрата.

Операция выщелачивания хлорида натрия из флотационного сильвинового концентрата обеспечивает соответствие готовой продукции первому сорту (массовая доля хлорида калия - не менее 95%).

Питание операции выщелачивания поступает со сборного ленточного конвейера первой стадии обезвоживания концентрата. Сбрасывающим плужком концентрат перегружается на ленточный конвейер, который транспортирует его в машину выщелачивания. Машина выщелачивания представляет собой пять камер флотационной машины типа ФПМ-12,5. В машину подаётся выщелачивающий раствор «красная вода» (промывные воды систем пылегазоулавливания отделений гранулирования и сушки), часть которой предварительно используется для регенерации фильтровальной ткани ленточных вакуум-фильтров, а также циркулирующий раствор - жидкая вода, образуемая в процессе выщелачивания хлорида натрия и выделяемая при второй стадии обезвоживания концентрата и сгущения фильтратов и фугатов в виде олива гидроциклонов. Подача циркулирующего раствора необходима для создания оптимальной плотности пульп в машине выщелачивания. Выщелачивающий раствор подаётся в машину выщелачивания из зумпфа насосом.

Пульпа из машины выщелачивания поступает на вторую стадию обезвоживания, оборудованную четырьмя центрифугами фирмы «Гумбольдт», тремя ленточными вакуум-фильтрами типа F-10 и одним ленточным вакуум-фильтром типа 3М35.

Питание центрифуг и двух ленточных вакуум-фильтров поступает из машины выщелачивания через пульподелитель, питание на остальные ленточные вакуум-фильтры поступает непосредственно из машины выщелачивания.

Вакуумная система каждого ленточного вакуум-фильтра состоит из ресивера, ловушки, гидрозатвора и вакуум-насос.

Кек концентрата при массовой доле воды до 7% поступает на сборные ленточные конвейеры, с которых перегружается на ленточный конвейер, подающий концентрат в сушильное отделение.

Фильтрат поступает в зумпф-барометрический бак, из которого насосом подаётся в операцию сгущения в два параллельных гидроциклона типа ГЦ-50. Пески гидроциклонов через пульподелитель возвращаются в операцию обезвоживания. Слив гидроциклонов поступает в зумпф, из которого насосом подаётся в машину выщелачивания. Часть циркулирующего раствора может подаваться в зумпф для обеспечения гидрозатвора. Избыток циркулирующего раствора сбрасывается в зумпф фильтрата первой стадии обезвоживания концентрата. Пенный продукт вместе с подаваемой из отделения измельчения-флотации «красной водой» поступает в двухкамерную флотационную машину типа ФКМ-6,3, используемую для растворения твёрдой фазы в «красной воде». Раствор с твёрдыми включениями нерастворимого остатка и нерастворившегося сильвина направляется в двухкамерную флотационную машину типа ФКМ-6,3, где в пенных продукт выделяется твёрдая фаза с преобладающим содержанием нерастворимого остатка (шламы). Шламы сбрасываются в зумпф и насосом направляются в пульподелитель питания второй стадии обесшламливания. Камерный продукт флотационной машины, являющийся выщелачивающим раствором, насосом подаётся в бак.



2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Объектом электроснабжения является отделение фильтрации сильвинитно-обогатительной фабрики 3 РУ.

Расчетным цехом является цех отделения фильтрации, который представляет собой производственный участок с силовым оборудованием. Цех имеет прямоугольную форму, четыре выхода. Длина цеха составляет А=100 м, ширина В= 50 м, высота Н= 15 м.

Освещение в цеху комбинированное, т.е. искусственное совмещено с естественным, так же предусмотрено аварийное освещение. Вентиляция в цеху осуществляется двумя приточно-вытяжными установками. В цеху установлены: мостовой кран, 2 сварочных трансформатора, 12 барабанных вакуум-фильтров типа БЛК-40-3, из них 6 хвостовых и 6 концентратных, пресс-фильтр типа F-10, 2 центрифуги типа ANDRITS SX 1200.

Напряжение в цеху 400/230В, сеть с глухозаземленной нейтралью. Питание силовых и осветительных нагрузок раздельное.

Питание отделения осуществляется от главной понизительной подстанции ГПП 110/10 кВ через промежуточный РП, расположенный на расстоянии 0,5 км от ГПП. Нейтраль на стороне 10кВ изолирована.

Отделение сушки относится к потребителям второй категории. Среда в цеху химически агрессивная, поэтому проводники применяем с медными жилами.



3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

3.1 Разработка схемы электроснабжения напряжением до 1кВ

На промышленных предприятиях в цеховых сетях до 1 кВ применяется радиальные, магистральные или смешанные схемы электроснабжения.

Радиальные схемы

Применяются при расположении маломощных электроприемников группами в цеху или рассредоточенном расположением крупных электроприемников по цеху. Выполняют схему проводами или кабелями. Радиальные схемы применяются в случаях, когда необходимо надежное электроснабжение потребителей, но они более дорогостоящие (по сравнению с магистральными) в результате установки распредустройств.

Рисунок 3.1 - Радиальные схемы

Магистральные схемы

Магистральные схемы являются менее надежными по сравнению с радиальными, так как повреждение магистрального шинопровода, приведет к отключению всех электроприемников. Магистральная схема дешевле, так как не требует дополнительной защитной аппаратуры и распределительных устройств.

Применяются при равномерном распределении электроприемников по цеху. Они не требуют установки распредустройств и выполняются обычно шинопроводами типа ШМА и ШРА.

Рисунок 3.2 - Магистальные схемы

Смешанные схемы

Конкретные условия производства не всегда позволяют использовать радиальные или магистральные схемы в чистом виде. В связи с этим широкое распространение на практике находят смешанные схемы, сочетающие в себе элементов радиальных и магистральных схем.

Рисунок 3.3 - Смешанные схемы

В данном цеху применяем смешаную схему электроснабжения.

3.2 Разработка схемы электроснабжения напряжением выше 1кВ

При разработке схемы электроснабжения следует, как правило, предусматривать раздельную работу линий и трансформаторов, так как при этом снижаются токи короткого замыкания (КЗ), упрощаются схемы коммутации и релейной защиты. В схемах должно предусматриваться глубокое секционирование всех звеньев от источника питания до шин низшего напряжения цеховых ТП, что значительно повышает надежность электроснабжения.

Распределение электрической энергии на территории промышленного предприятия на напряжении 6..35 кВ может выполняться по радиальным, магистральным и смешанным схемам в зависимости от расположения потребителей, их мощности и требуемой степени бесперебойности питания.

Радиальные схемы применяются в тех случаях, когда нагрузки расположены в различных направлениях от источника питания. Они используются для питания крупных сосредоточенных нагрузок (насосные, компрессорные, электропечи и т.п.), а также цеховых ТП, расположенных вблизи (до 100 м) от РП. При этом, как правило, предусматривается глухое присоединение трансформаторов. Цеховые трансформаторы могут также присоединяться через выключатель нагрузки или разъединитель. Двухтрансформаторные ТП питаются по схеме блока линия-трансформатор. На вторичном напряжении таких ТП применяется автоматический ввод резерва. Взаимное резервирование однотрансформаторных ТП осуществляется при помощи кабельных или шинных перемычек на вторичном напряжении между соседними ТП. Пропускная способность перемычек должна составлять 20-30% мощности трансформатора.

Магистральные схемы следует применять при упорядоченном расположении ТП, когда линии могут быть проложены без значительных обратных потоков энергии. Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистрали, не должно превышать 2...3 при мощности трансформаторов 1000...2500 кВА и 4...5 - при мощности 250...630 кВА. Магистрали бывают одиночные и двойные сквозные. Наибольшее применение находят двойные сквозные магистрали. Присоединение трансформаторов к магистралям может выполняться через разъединители или выключатели нагрузки. При двойных сквозных магистралях допускается глухое присоединение трансформаторов.

В практике проектирования обычно применяются смешанные схемы, при которых крупные и ответственные потребители питаются по радиальной схемам, а мелкие и средние -- по магистральным. Такое построение схем распределения электроэнергия позволяет получить лучшие технико-экономические показатели системы электроснабжения.

При выборе схемы электроснабжения намечается 2...3 возможных варианта, из которых: на основе технико-экономических расчетов выбирается схема, имеющая наименьшие приведенные затраты.

Внутризаводская сеть напряжением 10кВ будет выполнена по радиальному принципу кабелями, проложенными в земле. Предусматриваем раздельную работу линий и трансформаторов для уменьшения токов короткого замыкания. Шины РП секционируем для повышения надежности электроснабжения.



4. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, ПУСКОВЫХ И ЗАЩИТНЫХ АППАРАТОВ

Электродвигатели для привода производственных механизмов выбираются по следующим условиям: по напряжению, мощности, режиму работы, частоте вращения и условиям окружающей среды. В цеху имеется 12 барабанных вакуум фильтров, из них 6 концентратных и 6 хвостовых. Каждый фильтр имеет два электропривода: привод барабана (13-24) и привод мешалки (1-12). Так же в цеху находится пресс-фильтр, который включает в себя три электропривода: привод ткани (25-26), привод мешалки (27) и насос подачи питания (28), центрифуги (29-30). Кроме этого установлены: приточные установки (31, 34), сварочные трансформаторы (32-33) и мостовой кран (35).

Электродвигатели необходимо выбирать таким образом, чтобы его номинальная мощность Р_нд соответствовала мощности приводного механизма Pмех, т.е. Р_нд? P_мех, (4.1)

При этом номинальная мощность электродвигателей повторно-кратковременного режима работы (крапы, подъемники и т.п.) определяется по формуле

Р_НД = Р_П, (4.2)

где ПВ_П -- паспортная продолжительность включения в относительных величинах;

Р_п -- паспортная мощность электродвигателя.

Рассмотрим выбор электродвигателей на примере привода барабанных вакуум фильтров позиция (1-12) механической мощностью P_мех= 7,5 кВт. По формуле (4.1) определим номинальную мощность двигателя: P_нд? 7,0 кВт

Выбираем двигатель марки АИР132М6 с P_нд=7,5 кВт, n=1000 об/мин, , cosц=0,81, з= 85,5%, К_п= I_пуск/I_ном=7 [2, c.151].

Аналогично производим выбор электродвигателей для остального оборудования. Результаты выбора сводим в таблицу 4.1

Таблица 4.1

Выбор электродвигателей

Позиция и наименование	Pмех, кВт	Pн.д, кВт	Марка двигателя	n, об/мин	cosц	з, %	Iп/Iном
1-12 Барабанные в/ф, привод мешалки Сosц = 0,8; Ки = 0,8	7,0	7,5	АИР132М6	1000	0,81	85,5	7,0
13-24 Барабанные в/ф, приводы барабана Сosц = 0,7; Ки = 0,85	7,0	7,5	АИР132S4	1500	0,86	87,5	7,5
25,26 Пресс-фильтр, привод ткани Сosц = 0,7; Ки = 0,85	5,0	5,5	АИР100L2	3000	0,89	88	7,5
27 Пресс-фильтр, привод мешалки Сosц = 0,7; Ки = 0,85	2,0	2,2	АИР90L4	1500	0,83	81	6,5
28 Насос подачи питания Сosц = 0,7; Ки = 0,85	20	22	АИР180S4	1500	0,87	90,5	7,0
29,30 Центрифуга Сosц = 0,6; Ки = 0,8	300	315	K21R315LX4	1500	0,89	94,0	7,0
31,32Приточная установка Сosц = 0,75; Ки = 0,8	10	11	АИР132М4	1500	0,87	87,5	7,5

В цеху имеется мостовой кран, грузоподъемностью 16/3,2 тон, ПВ=40%. Кран имеет пять двигателей: два двигателя перемещения моста, один двигатель главного подъема, один двигатель перемещения тележки и один двигатель вспомогательного подъема. Для данной установки используем асинхронные двигатели с фазным ротором марки MTKF.

Выбор двигателей производим по условию из [2, c. 159],

(4.2)

где - паспортная мощность мостового крана, кВт;

,,,,- паспортная мощность приводных двигателей, кВт.

Таблица 4.2

Выбор электродвигателей

Наименование установки	, кВт	, кВт	Марка двигателя	n, об/мин	cos	, %	, А
Мостовой кран	Двигатели перемещения моста	5,0 5,0	5,5 5,5	MTF 112-6 MTF 112-6	1000 1000	0,7 0,7	75 75	53 53
	Двигатель перемещения тележки	5,0	5,5	MTF 112-6	1000	0,7	75	53
	Двигатель главного подъема	7,5	7,5	MTF 132-6	1000	0,7	77	78
	Двигатель вспомогательного подъема	4,0	4,0	MTF 111-6	1000	0,73	70	87

Проверяем правильность выбора двигателей по условию (4.2):

33,5 кВт ? (5,5+5,5+5,5+7,5+4,0)• = 17,39 кВт -

условие выполняется, значит, двигатели выбраны правильно.

Аппараты управления и защиты выбираются по номинальному току нагрузки, номинальному напряжению и роду тока питающей сети.

Для защиты приводных двигателей от токов КЗ и перегрузок выбираем автоматические выключатели типа ВА.

Для дистанционного управления и защиты от пониженного напряжения выбираем магнитные пускатели типа ПМЕ.

Произведем расчет на примере привода барабанных вакуум-фильтров позиция (1-12), имеющего двигатель АИР132М6 с P_нд=7,5 кВт, n=1000 об/мин, cosц = 0,81, з = 85,5%,

К_п= I_пуск/I_ном=7.

Номинальный ток электродвигателя в А:

(4.3)

где Р_н -- номинальная мощность двигателя, кВт;

U_H -- номинальное напряжение, В;

з_H -- КПД при номинальной нагрузке;

cosц_H -- номинальный коэффициент мощности.

Пусковой ток двигателя:

I_ПУСК =К_ПУСК •I_H, (4.4)

где К_ПУСК -- кратность пускового тока по отношению к I_H.

I_ПУСК=15,6•7=109,4 А

Производим выбор автоматического выключателя по следующим условиям:

I_н.а ? I_н.д I_н.р ? I_н.д, (4.5)

где I_н.а - номинальный ток автомата, А;

I_н.р - номинальный ток расцепителя автомата, А.

25 ? 15,6 20?15,6

Выбираем автомат марки ВА 51-25 с I_н.а=25А, I_н.р =20А [1, с 61].

Кратность тока отсечки по отношению к номинальному току:

Принимаем кратность тока отсечки по отношению к номинальному току

Проверяем выбранный автомат по условию срабатывания:

I_ср.э ? 1.25I_пуск (4.6)

где I_ср.э - ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя, А.

К_отс• I_н.р ? 1,25• I_пуск (4.7)

10•20?1,25•115,5

200?144,4

Условие выполняется, значит, автомат выбран верно.

Пускатель выбираем по условию:

где - номинальный ток пускателя, А;

- расчетный ток нагрузки (номинальный ток двигателя), А.

Принимаем пускатель ПМЕ-212 с (Алиев, 144)

Для питания всех двигателей проектируемого отделения будем использовать медный кабель марки ВВнГ, имеющий три фазные жилы, четвертую - нулевую. Сечение жил кабелей напряжением до 1кВ выбираем по следующим условиям:

1)(4.10)



где I_доп - длительно допустимая токовая нагрузка провода или кабеля, А;

- расчетный ток проводника, А;

К_п - поправочный коэффициент из условия прокладки.(К_п =1, т.к. условия нормальные). I_доп ? 16,5А

(4.11)

где I_з -- номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата;

К_з -- кратность длительно допустимого тока кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата , принимаем К_з -- 1.

Принимаем кабель марки ВВнГ4(1Ч2,5)мм² с I_доп=25А из [1, с 80].

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения:

(4.11)

где I_р и L_р -- расчетный ток и длина линии;

r₀ и x_o -- удельное активное и индуктивное сопротивления линий (табл.31 приложения);

cosц -- коэффициент мощности нагрузки линии.

4,5% ? 5%, следовательно выбранный кабель проходит по потере напряжения.

Схема оборудования с одним приводным двигателем представлена на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 - схема оборудования с одним приводным двигателем

Отдельно рассмотрим выбор аппаратуры защиты и управления для приводов барабана (19-24) концентратных вакуум-фильтров. Особенность работы данного электропривода является наобходимость регулирования скорости асинхронного двигателя, что позволяет изменять влажность получаемого концентрата.

С этой делью для управления двигателями используем частотный электропривод фирмы АВВ марки ACS 500. Преимущества такого привода: сокращение расхода электроэнергии на 50%; возможность регулирования скорости двигателя как в диапазоне от близкой к нулю до номинальной, так и выше номинальной; многокрастное увеличение срока службы двигателя и приводимого механизма; мягкий, программируемый пуск двигателя; бесперебойная работа привода и возможность его самозапуска после восстановления питания; сокращение трудозатрат при эксплуатации. Также привод обеспечивает защиту двигателя и кабеля при различных к.з. и перегрузках.

Выбор частотного привода осуществляется по следующему условию: (4.13)

где - номинальный ток привода, А;

- номинальный ток электродвигателя по условию (4.3), А

Принимаем привод ACS 500 с .

Для защиты данного привода от к.з. на внешних выводах и для возможности выведения в ремонт используем автоматический выключатель, выбор которого осуществляется по условиям:

Принимаем автомат ВА 51-25 с , .

Проверки на кратность тока отсечки по отношению к номинальному току не требуется, посмолько при частном пуске двигателя не создается пусковых токов.

При выборе кабеля, питающего двигатель, также используем только одно условие (4.10), поскольку роль защитного аппарата выполняет сам привод:

Таким образом выбираем кабель ВВГЭ 4(1х2,5)мм² с из[1, c.80]. Проверяем выбраный кабель по потере напряжения по условию (4.12):



1,9% ? 5%, следовательно, выбранный кабель проходит по потере напряжения.

Схема защиты и управления двигателями барабанов представлена на рис. 4.2.

Для остальных однодвигательных приводов защитная и коммутационная аппаратура, сечение кабеля выбираем аналогичным способом и результаты расчета сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3

Пусковая и защитная аппаратура

Оборудование	Iн, А	Iпуск, А	Тип автомата	IH.A,А	IH.P.,А	Тип пускателя/контактора	Iк.,А	Марка кабеля	, А	?U, %
1-12 Барабанные в/ф, приводы мешалки	15,6	109,4	ВА 51-25	25	20	ПМЕ-212	25	ВВнГ 4(1х2,5)	25	1,7
13-18 Барабанные в/ф, приводы барабана	14,3	107,3	ВА 51-25	25	20	ПМЕ-212	25	ВВнГ 4(1х2,5)	25	2,1
19-24 Барабанные в/ф, приводы барабана	14,3	107,3	ВА 51-25	25	20	ACS 500	20	ВВнГ 4(1х2,5)	25	1,7
25,26 Пресс-фильтр, привод ткани	10,1	75,7	ВА 51-25	25	12,5	ПМЕ-212	25	ВВнГ 4(1х2,5)	25	1,8
27 Пресс-фильтр, привод мешалки	13,1	85,15	ВА 51-25	25	6,3	ПМЕ-212	10	ВВнГ 4(1х2,5)	25	1,3
28 Насос подачи питания	40,3	282,3	ВА 51-31	100	50	ПМЕ-212	63	ВВнГ 3(1х10)+(1х4)	55	1,7
29, 30 Центрифуга	543,5	3804,5	ВА 51-39	630	630	ACS 800	600	ВВнГ 3(1х185)+(1х95) ВВнГ 3(1х150)+(1х95)	655	2,1
31,32 Приточная установка	20,9	156,8	ВА 51-25	25	25	ПМЕ-212	25	ВВнГ 4(1х2,5)	25	2,3



5. РАСЧЕТ НАГРУЗОК ЦЕХА

Определение электрических нагрузок необходимо для выбора силовых трансформаторов и аппаратов защиты. От величины электрических нагрузок зависят так же технико-экономические показатели проектируемой системы электроснабжения, в том числе капитальные затраты, расход цветных металлов и эксплуатационные расходы.

Расчет нагрузок для групп электроприемников проводим по методу расчетного коэффициента. Часть электрооборудования (вакуум-фильтры, пресс-фильтры, насос подачи питания, центрифуги и приточные установки) разделим на две группы, которые будут питаться от ЩСУ 1 и ЩСУ 2. Расчет нагрузок для первой группы электроприемников производим по методу расчетного коэффициента в следующей последовательности:

1. Фактическое число электродвигателей:

n=n₁+n₂+…+n_n (5.1)

n=1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1+1=18

2. Суммарная активная мощность двигателей:

?Р_Н= Р_Н1+Р_Н2+ …+Р_n; (5.2)

где Р_1,2…- номинальные мощности двигателей соответствующих станков, кВт.

где Р_Нi- номинальная мощность i-го приемника в группе, кВт;

3. Активная мощность за наиболее загруженную смену:



Р_СМ=?К_И.ГР·Р_Н (5.3)

где К_Иi -коэффициент использования мощности i-го двигателя в группе;

Р_СМ- активная мощность за наиболее загруженную смену, кВт.

4. Реактивная мощность за наиболее загруженную смену:

; (5.4)

где tgц_i- соответствующий группе tgц, находим из cosц_i;

Q_см - реактивная мощность за наиболее загруженную смену.

5. Определяем эффективное число в группе:

(5.5)

где P_н.- номинальная мощность группы, кВт;

P_н.max- мощность наибольшего по мощности приемника в группе, кВт;

значит n_э=n?4



6. Групповой коэффициент использования группы:

(5.6)

Зная групповой коэффициент использования и эффективное число электроприемников, по [1, c.13] находим значение коэффициента нагрузки K_p для сетей напряжением до 1 кВ.

Принимаем К_р=1

7. Групповой tgц:

(5.7)

8. Расчетная активная нагрузка:

Р_Р=К_р · Р_СМ (5.8)

Р_Р=1 ·364,97=364,97 кВт.

Коэффициент расчетный для реактивной нагрузки принимаем К_р'=1.

9. Расчетная реактивная нагрузка:

Q_Р= К_р' · Q_СМ (5.9)

где Q_Р- Расчетная реактивная нагрузка ,кВар.

Q_Р = 1·431,96=431,96 кВар.

10. Полная нагрузка электроприемников:

S_Р; (5.10)

где S_Р- полная нагрузка электроприемников ,кВ•А.

S_Р=кВ•А.

13. Расчетный ток группы:

I_Р.ГР= ; (5.11)

где I_Р.ГР- расчетный ток группы.А;

Uн- номинальное напряжение сети , В

I_Р.ГР= А.

14. Пиковый ток группы:

(5.12)

где I_п.max - пусковой ток самого мощного электроприемника в группе, А;

I_н.max- номинальный ток самого мощного электроприемника в группе, А;

К_и - коэффициент использования самого мощного электроприемника в группе.



I_пик.гр. = 3804,5+816,2-543,5•0,8=4185,9А.

Аналогично рассчитываем нагрузки для второй группы электроприемников и результаты расчетов сводим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Расчет нагрузок цеха

№ станка	n	PН, кВт	KИ	cosц/tanц	РСМ, кВт	QСМ, кВт	nЭ	kР	k'Р	PР, кВт	QP, кВар	SP, кВА	IP, А	IПИК, А
ЩСУ 1
1	1	7,5	0,8	0,8/0.75	6	4,5
2	1	7,5	0,8	0,8/0.75	6	4,5
3	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
4	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
5	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
6	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
13	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
14	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
15	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
16	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
17	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
18	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
25	1	5,5	0,85	0,7/1,02	4,7	4,8
26	1	5,5	0,85	0,7/1,02	4,7	4,8
27	1	2,2	0,85	0,7/1,02	1,9	1,94
28	1	22	0,85	0,7/1,02	18,7	19,1
29	1	315	0,8	0,6/1,33	252	335,2
31	1	11	0,8	0,75/0,88	8,8	7,7
Итого	18	450,2	0,8	0,6/1,13	364,97	413,96	4	1	1	364,97	431,96	565,5	816,2	4186
ЩСУ 2
7	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
8	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
9	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
10	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
11	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
12	1	7,5	0,8	0,8/0,75	6	4,5
19	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
20	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
21	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
22	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
23	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
24	1	7,5	0,85	0,7/1,02	6,4	6,5
30	1	315	0,8	0,6/1,33	252	335,2
34	1	11	0,8	0,75/0,88	8,8	7,7
Итого	14	416	0,8	0,6/1,2	335	373	3	1	1,1	335	410,3	529,97	764,9	4135
Сварочный трансформатор
32	1	11	0,2	0,6/1,33	2,04	2,7
33	1	11	0,2	0,6/1,33	2,04	2,7
Кран
35	3	5,5	0,15	0,7/1,02	0,8	0,8
	1	7,5	0,15	0,7/1,02	1,13	1,2
	1	4,0	0,15	0,7/1,02	0,6	0,6
Итого	5	28	0,15	0,7/1,02	4,2	4,3
Итого по отд.	39	916,2	0,5	0,6/1,13	708,2	796,4	7	1	1,1	699,9	842,3	1096	1581	8321
Освещение	8,72	1,26	4,02	0,64
Итого с учетом освещения	708,7	1062	4404	1582



6. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ЦЕХА

В цеху установлено следующее оборудование:

1) мостовой кран;

2) два сварочных трансформатора

Произведем выбор электродвигателей и расчет защиты крана.

Мостовой кран с P_мех=(2Ч5,5+5,5+4,5+4,0)кВт. Данные в таблице 6.1.

P_н.дв.?P_мехЧ vПВ (6.1)

где ПВ - паспортная продолжительность включения;

Р_мех - паспортная мощность электродвигателя.

Таблица 6.1

Электродвигатели двигатели крана

Наименование установки	, кВт	, кВт	Марка двигателя	n, об/мин	cos	, %	, А
Мостовой кран	Двигатели перемещения моста	5,0 5,0	5,5 5,5	MTF 112-6 MTF 112-6	1000 1000	0,7 0,7	75 75	53 53
	Двигатель перемещения тележки	5,0	5,5	MTF 112-6	1000	0,7	75	53
	Двигатель главного подъема	7,5	7,5	MTF 132-6	1000	0,7	77	78
	Двигатель вспомогательного подъема	4,0	4,0	MTF 111-6	1000	0,73	70	87

Номинальные токи двигателей по формуле (4.3), А:

Пиковый ток крана:

(6.2)

где - наибольший пусковой ток двигателей;

- номинальный ток оставшихся двигателей.

Выбираем автоматический выключатель по условиям:

1. I_н.а ? I_р.кр 2. I_н.р. ? I_{р.кр. (6.3)}

Определяем расчетный ток крана:

где расчетный ток крана, А;

номинальная мощность электродвигателей повторно-кратковременного режима работы, кВт;

номинальное напряжение двигателя, кВ;

КПД при номинальной нагрузки максимального по мощности привода;

номинальный коэффициент мощности максимального по мощности привода.

1. 100 ? 74,98 А 2. 80 ? 74,98 А

Выбираем автоматический выключатель ВА 51-31 с I_н.а=100 А и I_н.р.=80 А [1, c.60].

Определяем кратность тока отсечки автоматического выключателя по условию:

Принимаем К_отс = 3. Выбранный автомат проверяем по условию (4.8):

3•80 ? 1,25•128,4 А

240 ? 160,5 А

Условие выполняется, значит автомат выбран верно.

Выбираем предохранители в силовой ящик по условиям:

I_вст ? I_р.кр I_вст ? I_пик.кр./б (6.5)

где б - коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условиях пуска принимается равным 2,5, при тяжелых -- 1,6. -.2,0, для ответственных электроприемников -- 1,6.

I_вст ? 74,98А I_вст ? 74,98/1,6 ? 46,7А



Выбираем предохранитель ПН2-100 с, I_вст=80 А.[1, с.60 ].

Принимаем ЯБПВУ-1м с I_н.а.п= 100А, I_пр.=100А..[1, с.63].

Производим выбор предохранителей для каждого привода:

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя:

1 I_вс ? I_н 2 (6.6)

где I_вс - номинальный ток плавкой вставки, А;

I_н. - номинальный ток привода, А;

I_п - пусковой ток двигателя, А;

коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, принимаем , т.к. условия пуска тяжелые [1, c.9].

Для первого, второго, и третьего двигателей I_вс.? 3,5 А; I_вс.? 33,1 А предохранитель ПН2-100 с I_вс = 40 А, [1, с.60];

для четвертого двигателя I_вс.? 4,7 А; I_вс.? 48,8 А предохранитель ПН2-100 с I_вс = 50 А, [1, с.60];

для пятого двигателя I_вс.? 7 А; I_вс.? 54,4А предохранитель ПН2-100 с I_вс = 63 А, [1, с.60];

Выбираем магнитные пускатели по условию (4.9):

для первого, второго и третьего двигателей I_н.п. ? 3,5 А, магнитный пускатель ПМЕ-112 с I_н.п. = 10 А, [1, с.82];

для четвертого двигателя I_н.п. ? 4,7 А, магнитный пускатель ПМЕ-112 с I_н.п. = 10 А, [1, с.82 ];

для пятого двигателей I_н.п. ? 7 А, магнитный пускатель ПМЕ-112 с I_н.п. = 10 А, [1, с.82 ].

Выбираем гибкий кабель с медными жилами от силового ящика к крану по условиям (4.10), (4.11):

I_доп ? 74,98 А I_доп ? 80•0,33/1;

I_доп ? 26,4А

Выбираем гибкий кабель КГ( 3Ч2,5) + 1Ч1,5мм² с I_доп= 42А [1, 82].

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения (4.11):

Выбранный кабель проходит по потере напряжения.

Выбираем питающий кабель по условию (4.10; 4.11):

I_доп?74,98 А I_доп ?80•1/1

Выбираем кабель ВВнГ 3Ч25 + 1Ч10 мм² с I_доп=95А. [1, с 80].

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения (4.11):

Выбранный кабель проходит по потере напряжения.

Схема защиты крана приведена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 - Схема защиты крана



Таблица 4.4

Коммутационная и защитная аппаратура крана

Механизм	Пускатель	Предохранитель	Автомат	Силовой ящик	Питающий кабель
	Марка	А	Марка	А			До ящика	IдопА	До привода	IдопА
Двигатель моста	ПМЕ-112	10	ПН2-100	40	ВА 51-31 Iн.а.=100А Iн.р.=80А	ЯБПВУ-1м ПН2-100 Iн.п.=100А	ВВнГ 3х25+1х10	95	КГ 3х2,5+1х1,5	42
	ПМЕ-112	10	ПН2-100	40
Двигатель тележки	ПМЕ-112	10	ПН2-100	40
Двигатель гл. подъема	ПМЕ-112	10	ПН2-100	50
Двигатель всп. подъема	ПМЕ-112	10	ПН2-100	63

Для производства сварочных работ ы цеху установлено два сварочных трансформатора марки ВДМ-1002 с S=11 кВА, ПВ=60%, cos=0,6, К_и=0,2. Рассмотрим выбор аппаратуры для сварочного трансформатора.

1. Номинальный ток сварочного трансформатора

(6.7)

2. Пиковый ток сварочного трансформатора принимаем равным трехвратному номинальному току

I_пик=3•I_н.св. (6.8)

где I_пик - пиковый ток сварочного трансформатора, А.



I_пик = 3•15,9 = 47,6 А

3. Активная мощность сварочного трансформатора, приведенная к ПВ=100%

(6.9)

где cos - номинальный коэфициент мощности сварочного трансформатора.

Выбор автоматического выключателя производится по следующим условиям:

1) (6.10)

где - номинальный ток автомата, А;

2) (6.11)

где - номинальный ток расцепителя, А.

25?12,3A 16?12,3A

Выбираем автомат ВА 51-25 с =25А и с =16А [1, с.60].

Выбранный автомат проверяем по проверочному условию(4.7):

К_отс ?

К_отс ?

К_отс ?3,7

Принимаем К_отс=7

7·16?1,25·47,6

412А>59,5А (верно)

Условие выполняется, значит автомат выбран верно.

Выбираем плавкую вставку предохранителя для сварочного трансформатора по условию:

, (6.12)

>14,8А;

Выбираем предохранитель ПН2-100 с I_н.вс= 31,5А. [1, с 59].

Выбираем силовой ящик для сварочного трансформатора ЯБПВУ - 1м с номинальным током аппарата I_н.а.=100A и током предохранителя I_н.пр.=100А.

Проверяем выбранный кабель по потере напряжения по формуле (6.6):

Выбранный кабель проходит по потере напряжения.



Рисунок 6.2 - Схема защиты сварочного трансформатора



7. РАСЧЕТ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СЕТИ ЦЕХА

7.1 Выбор системы и вида освещения, источников света

Согласно СНБ 2.04.05-98 «Естественное и искусственное освещение» для общего освещения промышленных помещений следует применять газоразрядные лампы для работ I-- IV разрядов, а в помещениях без естественного освещения при постоянном пребывании работающих -- независимо от разряда. Применение ламп накаливания допускается при технической невозможности применения газоразрядных ламп, а также для освещения вспомогательных бытовых помещений.

Для цеха отделения фильтрация, высота которого составляет 15 м, применяем газоразрядные лампы высокого давления типа ДРЛ.

Для светильников ГОСТ 13828-74 устанавливает следующие основные типы кривых силы света: К - концентрированная, Г - глубокая, Д - косинусоидная, Л - полуширокая, М -- равномерная, Ш -- широкая, С -- синусная. В справочной литературе для каждого типа светильников указывается соответствующий ему тип кривой [3].

При общем равномерном освещении с увеличением расчетной высоты и нормированной освещенности следует выбирать более концентрированное светораспределение. При наибольшем значении этих параметров следует выбирать кривые силы света типов К или Г, при средних -- Г, при малых -- Д. Кривые М следует, как правило, выбирать только при малых значениях высоты и освещенности, если при этом необходимо осветить высокорасположенные поверхности или насколько возможно увеличить расстояние между светильниками.

Светильники выбираются также по степени защиты от пыли и воды. В соответствии с ГОСТ 13328-74 тип светильника должен иметь обозначение состоящее из букв и цифр. При этом в начале записывают буквы, обозначающие тип лампы (Л - люминесцентные, Н - накаливания, Р -- лампы ДРЛ, Г -- лампы ДРИ, Ж -- натриевые, И -- галогенные, К -- ксеноновые), конструктивное исполнение (С -- подвесной, П -- потолочный, Б -- настенный, В -- встроенный, К -- консольный и т.д) и назначение светильника (П -- для промышленных предприятий, О -- для общественных зданий, У -- для наружного освещения, Р -- для рудников и шахт и т.д.). В обозначении также указывают номер серии, число и мощность ламп (цифра 1 не записывается), номер модификации, климатическое исполнение (У -- для умеренного климата, Т -- для тропиков и т.д.) и категорию размещения.

Из литературы [3, с 487] принимаем светильники ГСП с кривой силы света К.

В цеху применяем систему общего освещения. Так как оборудование размещено по всей площади цеха. Вид освещения - рабочее, которое создает на рабочих поверхностях нормированную освещенность. Норму освещенности принимаем из литературы [3, с 387] Е_н=50лк. Коэффициент запаса принимаем из литературы [3, с 26] К_з=1,5.

7.2 Размещение светильников

Произведем расчеты размещения светильников в цеху отделения сушки.

Размеры цеха: А=100м, В=50м, помещения ТП: А=10м, В=8м; высота помещений Н_цех=15м; Н_ТП=4м. Кривая силы света - К; нормируемая освещённость E_Н=50лк для цеха, Е_Н=100лк для ТП. Для расстояние от перекрытия до светильника h_C =0,3 м, высота расчётной поверхности над полом h_Р =0,5 м.

Производим расчёт для цеха:

Высота подвеса светильника:

, (7.1)



где H - высота помещения, (м);

-высота расчётной поверхности над полом, м;

- расстояние от перекрытия до светильника, м.

В зависимости от принятого светильника и от его кривой силы света по специальным кривым находим отношение [1, с.20],

Расстояние между рядами светильников:

Расстояние l от крайних рядов светильников до стен принимают в пределах в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест

Число рядов светильников:

, (7.2)

где В - ширина помещения, (м);

l - расстояние от крайних светильников до стен, (м).

, принимаем R?3.

Число светильников в одном ряду:

, (7.3)

где А - длина помещения, (м).

Действительное расстояние между рядами светильников:

, (7.4)

Расстояние между светильниками в ряду

, (7.5)

7.3 Расчет электрического освещения

Для цеха отделения фильтрация и помещения ТП светотехнический расчёт производим методом коэффициента использования светового потока в следующем порядке.

Определяем индекс помещения:

, (7.6)

где А - длина помещения, (м);

В - ширина помещения, (м).

Коэффициент использования светового потока для светильника ГСП определяют в зависимости от коэффициентов отражения потолка, стен, расчётной поверхности (с_п=50%; с_с=30%; с_р=10%) и индекса помещения. Принимаем з=0,855 [3, с.70].

Световой поток одной лампы определяют по формуле:

(7.7)

где Е_Н - нормируемая наименьшая освещённость, лк;

S - освещаемая площадь, м

z - отношение средней освещённости к минимальной (z =1,1 для ламп ДРИ);

К - коэффициент запаса (в зависимости от загрязнения воздушной среды

К_З =1,4);

N - количество светильников, штук:

(7.8)

з - коэффициент использования светового потока.

По найденной величине светового потока подбираем мощность лампы [3, с.70]. При этом световой поток лампы не должен отличаться от расчётного более чем на -10 % …+20% , т. е.:

(7.9)

Выбираем лампу ДРЛ 175 с Ф=12000 лм, Р_Л=175 Вт [3, с 70] со светильником ГСП 07-175 [3, с 141].

Проверяем мощность лампы по проверочному условию (7.9):

;

.

Условие выполняется, значение светового потока лампы выбрано верно.

По расчету ламп шт. и в действительности их 30 шт. суммарная мощность осветительных ламп в данном помещении:

, (7.10)

где Р₁ - мощность одной лампы, кВт.

Аналогично производим расчёт для помещения ТП и результаты сводим в таблицу 7.1.



Таблица 7.1

Расчет электрического освещения

Наименование	сп/сс /ср, %	Hp, м	Ен, лк	Кз	Тип светильника	Рл, кВт	Росв, кВт
Цех фильтрации	50/30/10	14,2	50	1,5	50ГСП07-175	0,175	7,9
Помещение ТП	50/30/10	3,5	100	1,5	4ЛСП22-2х65-100	0,065	0,52
Аварийное	50/30/10	14,2	25	1,5	5НСП03-60-01	0,06	0,3
Итого							8,72

7.4 Расчет электрической осветительной сети и выбор осветительных щитков

Рисунок 7.1 - Расчетная схема

Расчет сети по допустимому нагреву и потере напряжения.

Производим размещение щитков рабочего освещения на плане цеха и запитываем светильники. После чего составляем расчетную схему.

Расчет сети по потере напряжения.

Допустимые значения потерь напряжения в осветительной сети() рассчитываются по формуле:

, (7.12)

где - номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора (=105%);

- минимально допустимое напряжение у наиболее удаленных ламп (=95%);

- потери напряжения в трансформаторе, (%).

, (7.13)

, (7.14)

, (7.15)

Тогда по формуле (7.12):

Находим приведенный момент для питающей линии. Для этого необходимо рассчитать моменты отдельных групп светильников. Предварительно определяем расчетную мощность для групп 1…5.

, (7.16)

где К_С.0 - коэффициент спроса осветительной нагрузки К_С.0=1 согласно [3,c.151];

К_ГРЛ-коэффициент, учитывающий потери в ПРА, для ДРЛ и ДРИ К_ГРЛ=1,1 согласно [3,c.151];

Р_У.0 - установленная мощность ламп.

Для питающей линии:

(7.17)

Определяем расстояние до центра приложения нагрузок для групп 1…5:

, (7.18)

где - расстояние от осветительного щитка до первого светильника.

;

;

;

В общем случае момент нагрузки вычисляется по формуле:

, (7.19)

где Р - расчетная нагрузка, (кВт);

L - длина участка, (м).

По формуле (7.20):

;

Момент нагрузки питающей линии(7.19):

Приведенный момент для питающей линии:

, (7.20)

где - сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии, что и на данном участке;

- сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов; - коэффициент приведения моментов [3, с.166].

Сечение питающей линии определяется по формуле:

, (7.21)

где С - коэффициент, определяемый в зависимости от системы напряжения, системы сети, материала проводника [1, c.68].

Принимаем кабель ВВнГ 5х2,5 мм² с =25•0,92=23 А

Расчетный ток трехфазной линии:

(7.22)

Так как > , 23 А>12,2 А, сечение провода, выбранного по потере напряжения удовлетворяет условию нагрева, поэтому выбираем кабель ВВГ 5х2,5 мм² с =23 А

Находим фактическую потерю напряжения в питающей линии:

, (7.23)

.

Рассчитываем допустимую потерю напряжения в групповых линиях:

, (7.24)

Находим сечение проводов для первой группы (формула 7.21):

Принимаем кабель ВВГ 5х2,5 мм² с =25•0,92=23 А.

Расчётный ток группы (7.22):

;

23>3,9 А (проходит)

Находим фактическую потерю напряжения в линии(7.23):

? 6,9 %

Аналогично рассчитываем остальные группы и данные заносим в таблицу 7.2:

Таблица 7.2

Выбор кабелей для сети освещения

Линия, группа	Марка кабеля, мм2	Iдоп., А		Iпл, А
Питающая линия	ВВнГ 5х2,5	23	2,8	12,2
1	ВВнГ 5х2,5	23	0,5	3,9
2	ВВнГ 5х2,5	23	0,4	3,9
3	ВВнГ 5х2,5	23	0,4	3,9
4	ВВнГ 5х2,5	23	0,3	3,9
5	ВВнГ 5х2,5	23	0,5	3,9

Расчет освещения в ТП.

Составляем расчетную схему:



Рисунок 7.2 - Схема рабочего освещения ТП.

Предварительно определяем расчетную мощность для групп 1…2 по условию (7.16):

P_p1=P_p2=1•4•0,065=0,25 кВт

Для питающей линии по условию (7.17):

Р_пит.=0,25+0,25=0,5 кВт

Расстояние до центра приложения нагрузок для групп 1…2 по (7.18):

В общем случае момент токовой нагрузки (7.19):

М₁=0,25•14,51=3,6 кВт•м;

М₂=0,25•11,51=2,9 кВт•м

Момент питающей линии по формуле (7.20):

М_пит.=8,4•0,5=4,2 кВт•м

Приведенный момент для питающей линии по формуле (7.21):

М_прив.=4,2+1,85•(3,6+2,9)=16,2 кВт•м

Сечение питающей линии по формуле (7.21):

Принимаем кабель ВВнГ 5(1х2,5) мм² с I_доп.=25•0,92=23 А [1, c.80]

Расчетный ток трехфазной питающей линии по формуле (7.23):

Так как I_доп.?I_р., то сечение кабеля, выбранного по потере напряжения удовлетворяет условию нагрева.

Потеря напряжения в питающей линии по формуле (7.24):

ДU_пит.= =0,04%

Допустимая потеря напряжения в групповых линиях по формуле (7.25):

ДU_до.= 6,922-0,04=6,9%

Сечение кабелей для первой группы по формуле (7.26):

S₁==0,04 мм²



Принимаем кабель ВВнГ 3(1х2,5) мм² с I_доп.=25•0,92=23 А [1, c.80].

Расчетный ток для линии 1 по формуле (7.27):

I_р.1==0,4 А.

Так как I_доп.?I_р., то сечение кабеля, выбранного по потере напряжения удовлетворяет условию нагрева.

Действующие потери напряжения в линии по условию (7.28):

ДU_д==0,2 %

Аналогично рассчитываем оставшуюся группу и заносим в таблицу 7.3.

Таблица 7.3

Выбор кабелей для питающей сети освещения

Линия, группа	Марка кабеля, мм2	Iдоп., А		Iпл, А
Питающая линия	ВВнГ 5(1х2,5)	23	6,9	0,8
1	ВВнГ 3(1х2,5)	23	0,2	0,4
2	ВВнГ 3(1х2,5)	23	0,1	0,4

7.5 Расчет аварийного освещения

Для расчета освещенности, создаваемой сетью аварийного освещения, используем точечный метод.

Точечный метод позволяет определить освещенность в контрольной точке при заданном расположении светильников. В основу данного метода положены пространственные кривые условной горизонтальной освещенности, определяемой в зависимости от расчетной высоты и от расстояния проекции светильника на горизонтальную поверхность контрольной точки [3, c.113].

Условная освещенность в контрольной точке находится как сумма условных освещенностей от ближайших светильников:

где - условная освещенность в контрольной точке отдельных источников света.

Действительные расстояния от контрольной точки до светильника:

d₁=9,7 м d₂=13,1 м d₅=13,3 м

d₂=19,7 м d₄=29,1 м

В зависимости от действительного расстояния от контрольной точки до светильника и от расчетной высоты по пространственным изолюксам определяем условную освещенность:

е₁=0,53 лк е₃=0,72 лк е₅=0,69 лк

е₂=0,94 лк е₄=1,98 лк

Световой поток одной лампы:

где - коэффициент добавочной освещенности за счет отражения от потолка и удаленных светильников =1,1ч1,2, принимаем =1,1;

=2,5 лк, что составляет 5% установленной нормы общего освещения () и является достаточной для продолжения технологического процесса;

- коэффициент запаса, =1,5 [3, с.26].

Из [3, с.38] для аварийного освещения выбираем лампу накаливания Б215-225-60 с P_н=60 Вт, Ф=730 лк, тип светильника НСП03-60-01.

Проверяем мощность лампы по проверочному условию (7.10):

;

Условие выполняется, значение потока лампы выбрано верно.

Суммарная мощность аварийного освещения:

Производим расчет аварийного освещения.

Составим схему сети аварийного освещения:

Рисунок 7.3 - Схема сети аварийного освещения

Находим приведенный момент для питающей линии. Для этого необходимо рассчитать моменты отдельных групп светильников.

Предварительно определяем расчетную мощность для групп 1…3 по формуле (7.16):

P_р1=1,0•1,06•1,0=0,06 кВт;

P_p1=P_p2=2,0•1,0•0,6•1,0=0,12 кВт

Для питающей линии по формуле (7.17):

Р_пит=0,06+2•0,12=0,3 кВт

Определяем расстояние до центра приложения нагрузок для групп 1…3 по формуле (7.18): L₁=54,6 м;

В общем случае момент нагрузки вычисляем по формуле (7.19):

В общем случае момент токовой нагрузки (7.19):

М₁=0,06•54,6=3,3 кВт•м;

М₂=0,06•42,25=5,07 кВт•м;

М₃=0,06•53,75=6,45 кВт•м

Момент питающей линии по формуле (7.20):

М_пит.=0,3•42,8=12,84 кВт•м

Приведенный момент для питающей линии по формуле (7.21):

М_прив.=12,84+1,85•(3,3+5,07+6,45)=40,3 кВт•м

Сечение питающей линии по формуле (7.21):



Принимаем кабель ВВнГ 5(1х2,5) мм² с I_доп.=25•0,92=23 А [3, c.159]

Расчетный ток трехфазной питающей линии по формуле (7.23):

Так как I_доп.?I_р., то сечение кабеля, выбранного по потере напряжения удовлетворяет условию нагрева.

Потеря напряжения в питающей линии по формуле (7.24):

ДU_пит.= =0,1%

Допустимая потеря напряжения в групповых линиях по формуле (7.25):

ДU_до.= 6,922-0,1=6,8%