Проектирование электроснабжения завода по производству электротехнического оборудования
Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии. Особенности выбора электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов. Определение электрических нагрузок. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.03.2013 |
Размер файла | 883,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Введение
Передача электроэнергии от источников к потребителям производится энергетическими системами, объединяющими несколько электростанций. Энергосистемы продолжают оставаться основным источником электроснабжения потребителей электроэнергии, в том числе наиболее энергоемких, каковыми являются промышленные предприятия.
Системы электроснабжения промышленных предприятий, представляющие собой совокупность электроустановок, предназначены для обеспечения электроэнергией промышленных потребителей. Они оказывают значительное влияние на работу разнообразных электроприемников и, в конечном счете, на производственный процесс в целом. Потребители электроэнергии имеют свои специфические особенности, чем и обусловлены определенные требования к их электроснабжению - надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов.
Данный дипломный проект решает вопросы проектирования электроснабжения завода по производству электротехнического оборудования. Рассматривается более точный метод определения электрических нагрузок участка механического цеха -- метод коэффициента расчетных нагрузок, а также приближенный метод, по которому определяются электрические нагрузки остальных цехов.
Расчеты, выполненные в проекте, произведены по методике, изложенной в литературе [1] с учетом основных требований -- «Правил устройства электроустановок ».
Проектируемая схема электроснабжения отвечает как условиям надежности, так и несложной эксплуатации как низковольтного, так и высоковольтного оборудования за счет расположения его в удобных для обслуживания местах, а также применения комплектного оборудования.
1. Краткое описание технологического процесса
На склад поступает металл, а также покупные детали (изоляторы, провода, измерительные приборы, автоматические выключатели, предохранители, ТТ и ТН). Далее металл поступает в металлообрабатывающий цех, где на прессовом и штамповочном оборудовании производят панели, выбивают на них необходимые отверстия. Готовые панели поступают в сварочный цех, где производится их сварка. Полученные части корпусов поступают в окрасочный цех на окраску и затем в сборочном цехе производится сборка шкафов.
Одновременно с этим на участке заготовки шин металлообрабатывающего цеха из алюминия изготавливаются шины необходимой длины и конфигурации, которые затем отправляются на покраску, где они окрашиваются в цвета, соответствующие требованиям ПУЭ цвета (желтый, зеленый, красный и черный).
Полученные изделия поступают на участок комплектовки шкафов сборочного цеха, где в готовые корпуса устанавливаются шины, прокладываются провода и осуществляется монтаж остального оборудования в соответствии с назначением того или иного шкафа.
В сборочном цеху производится изготовление пластин, на которые наносится схема электрических соединений, марка, а также все остальные сведения о мощности, напряжении, допустимом токе, климатическом исполнении шкафа и прочая информация предупредительного и предписывающего характера. Далее эти пластины прикрепляются на панели шкафа.
Готовые изделия поступают на участок контроля качества, и затем изделия, прошедшие контроль, поступают на склад готовой продукции.
2. Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии предприятия
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на три категории:
- электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства;
- электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;
- электроприемники третьей категории - все остальные электроприемники, не подходящие под определения первой и второй категории.
Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, но среди электроприемников проектируемых цехов таких нет.
Все электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания с устройством автоматического включения резерва. Перерыв их электроснабжения может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Среди электроприемников сталеплавильного корпуса потребителей первой категории также не выявлено.
Все электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. При нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более одних суток допускается питание электроприемников второй категории от одного трансформатора.
К электроприемникам второй категории относятся:
- электроприемники механосборочных участков;
- электроприемники окрасочного и сварочного участков;
Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента электроснабжения, не превышают одних суток.
К потребителям третьей категории относятся все электроприемники складских цехов и административного корпуса.
Большинство электроприемников питаются переменным трехфазным током промышленной частоты 50 Гц на номинальное напряжение 0,38 кВ. Также большинство электроприемников работают в продолжительном режиме нагрева.
Подъемно-транспортные устройства работают в повторно-кратковременном режиме.
Электрические осветительные установки представляют собой однофазную нагрузку, распределенную по фазам. Из-за незначительной мощности их в электрической сети достигается достаточно равномерная нагрузка по фазам с несимметрией не превышающей 5%.
3. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов
3.1 Выбор электродвигателей производственных механизмов
Основной группой электроприёмников, составляющих суммарную нагрузку ремонтного цеха, являются электродвигатели технологических механизмов (элеваторы, транспортеры, прессы.).
Произведем выбор электродвигателей для всего электрооборудования цеха по [1] , используя условие (3.1)
, (3.1)
где - номинальная мощность электродвигателя данного производственного станка, кВт; Рмех - заданная по проекту механическая мощность производственного станка, кВт.
Для всего технологического электрооборудования принимаем электродвигатели марки АИР по [1].
Произведем выбор электродвигателя транспортера ленточного №1:
Рн 13,0 кВт;
Выбираем следующие электродвигатели:
АИР160S4 с Рн=15,0 кВт, КПД=89,0 %, cos=0,87;
Мощности выбранных двигателей электроприемников приведены в таблице 3.1.
3.2 Выбор магнитных пускателей для двигателей станков
Определяем номинальный ток трёхфазного электродвигателя по выражению (3.2):
, (3.2)
где Рном.i - номинальная мощность i-го двигателя, кВт;
Uном - номинальное линейное напряжение сети, кВ;
cos ?i - номинальный коэффициент мощности i-го двигателя;
?ном.i - номинальный коэффициент полезного действия i-го двигателя.
Определяем пусковой ток двигателя:
, (3.3)
где Kпуск.i - кратность пускового тока двигателя.
Произведём расчёт номинального тока трёхфазного электродвигателя на примере транспортера ленточного №1:
По (3.3) определим пусковой ток двигателя транспортера ленточного №1:
Выбор магнитных пускателей производим по условию :
; (3.4)
Согласно (3.4) выберем магнитный пускатель для двигателя транспартера ленточного №1:
А;
Выбираем нереверсивный магнитный пускатель типа ПМЛ 310004 из [1,П2.1] Iном.п = 40 А.
Подберем тепловое реле:
; (3.5)
(3.6)
Выбираем тепловое реле РТЛ-205304, .
Для пресса жома выберем контактор, так как в этих установках установлены двигатели мощностью 315 кВт. Выберем контактор КТЭ 630А (напряжение катушки управления 230 В, номинальное напряжение 400 В).
Выбор остальных пускателей и тепловых реле аналогичен и результаты представлены в таблице 3.2.
3.3 Выбор защитных аппаратов привода
В качестве аппаратов защиты от коротких замыканий будем использовать автоматы, так как для защищаемого оборудования должны выполнятся следующие условия:
- необходимость автоматизации управления;
- необходимость обеспечения быстрого восстановления питания.
Выполняем защиту электродвигателей автоматическим выключателем серии ВА с комбинированным расцепителем, который выбирается по следующим условиям:
(3.7)
где: - номинальный ток автомата, А;
- длительный ток, равный номинальному току двигателя, А;
- номинальный ток электромагнитного расцепителя, равный произведению кратности тока отсечки на ток расцепителя, А;
- кратковременный ток, равен пусковому току электродвигателя, А.
Приведем выбор автоматического выключателя для транспортера ленточного №1:
По условиям (3.7) по таблице П13 [7] выбираем автоматический выключатель, защищающий двигатель: ВА-51-31 с А, А , Кп=10:
Выбор автоматических выключателей для оставшихся приводов аналогичен и результаты представлены в таблице 3.3.
Таблица 3.2 Пускатели и тепловые реле
№ |
Наименование оборудования |
№ на плане |
Iном, А |
Iпуск, А |
Пусковая аппаратура |
тепловое реле |
|||||
Тип ПМЛ: |
Iн, А |
тип: РТЛ |
Iн.т.р.,А |
Iт.э.,А |
Пределы регул-ия тока несра-батывания,А |
||||||
1 |
Транспортер ленточный № 1,№4 |
1,4,35,36 |
27,96 |
195,73 |
310004 |
40 |
205304 |
80 |
27 |
23-32 |
|
2 |
Транспортер ленточный № 2 |
2,3 |
40,33 |
282,31 |
410004 |
63 |
205704 |
80 |
44 |
38-50 |
|
3 |
Диффузионный аппарат |
5,6 |
127,91 |
959,35 |
710004 |
200 |
316004 |
200 |
140 |
120-160 |
|
4 |
Выбрасывающие колеса |
7,8 |
22,26 |
144,66 |
210004 |
25 |
102204 |
25 |
21,5 |
18-25 |
|
5 |
Транспортер шнековый № 1 |
9,10,11 |
78,90 |
591,73 |
510004 |
80 |
206304 |
80 |
71,5 |
63-80 |
|
6 |
Свеклорезки |
12-15 |
155,28 |
1164,57 |
710004 |
200 |
320004 |
200 |
175 |
150-200 |
|
7 |
Элеватор ковшовый |
16 |
64,87 |
486,53 |
510004 |
80 |
206304 |
80 |
71,5 |
63-80 |
|
8 |
Транспортер шнековый № 2 |
17,18 |
82,61 |
536,96 |
610004 |
125 |
310504 |
200 |
85 |
75-95 |
|
9 |
Транспортер ленточный № 3 |
19,20 |
40,33 |
282,31 |
410004 |
63 |
205704 |
80 |
44 |
38-50 |
|
10 |
Транспортер шнековый № 3 |
21,22,23 |
95,91 |
671,38 |
610004 |
125 |
312504 |
200 |
110 |
95-125 |
|
11 |
Варушитель №1 |
24,25 |
6,36 |
44,54 |
110004 |
10 |
101204 |
25 |
6,8 |
5,5-8,0 |
|
12 |
Варушитель №2 |
26,27 |
43,56 |
261,35 |
410004 |
63 |
205704 |
80 |
44 |
38-50 |
|
13 |
Транспортер шнековый № 4 |
28,29 |
43,56 |
261,35 |
410004 |
63 |
205704 |
80 |
44 |
38-50 |
|
Машина удаления дефеката |
30-33 |
15,63 |
109,42 |
210004 |
25 |
102104 |
25 |
16 |
13-19 |
||
14 |
15,63 |
109,42 |
210004 |
25 |
102104 |
25 |
16 |
13-19 |
|||
7,03 |
42,20 |
110004 |
10 |
101004 |
25 |
6,8 |
5,5-8,0 |
||||
15 |
Транспортер ленточный № 5 |
34 |
14,39 |
107,89 |
210004 |
25 |
102104 |
25 |
16 |
13-19 |
|
16 |
Пресс жома |
37,38 |
517,34 |
3621,37 |
КТЭ 630А * |
630 |
*-выбор контактора приводится в разделе 3.2.
Таблица 3.3 Выбор выключателей
№ |
Наименование оборудования |
№ на плане |
Кол-во двигателей |
Iном, А |
Iпуск, А |
1,25*Iпуск, А |
Тип автоматических выключателей |
Iном.в, А |
Iном.р, А |
Кто |
|
1 |
Транспортер ленточный № 1,№4 |
1,4,35,36 |
1 |
27,96 |
195,73 |
244,664 |
ВА51-31 |
100 |
31,5 |
10 |
|
2 |
Транспортер ленточный № 2 |
2,3 |
1 |
40,33 |
282,31 |
352,892 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
10 |
|
3 |
Диффузионный аппарат |
5,6 |
2 |
127,91 |
959,35 |
1199,189 |
ВА51-33 |
160 |
160 |
10 |
|
4 |
Выбрасывающие колеса |
7,8 |
1 |
22,26 |
144,66 |
180,827 |
ВА51-25 |
25 |
25 |
10 |
|
5 |
Транспортер шнековый № 1 |
9,10,11 |
1 |
78,90 |
591,73 |
739,659 |
ВА51-31 |
100 |
80 |
10 |
|
6 |
Свеклорезки |
12-15 |
1 |
155,28 |
1164,57 |
1455,711 |
ВА51-33 |
160 |
160 |
10 |
|
7 |
Элеватор ковшовый |
16 |
1 |
64,87 |
486,53 |
608,164 |
ВА51-31 |
100 |
80 |
10 |
|
8 |
Транспортер шнековый № 2 |
17,18 |
1 |
82,61 |
536,96 |
671,204 |
ВА51-31 |
100 |
100 |
7 |
|
9 |
Транспортер ленточный № 3 |
19,20 |
1 |
40,33 |
282,31 |
352,892 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
10 |
|
10 |
Транспортер шнековый № 3 |
21,22,23 |
1 |
95,91 |
671,38 |
839,223 |
ВА51-31 |
100 |
100 |
10 |
|
11 |
Варушитель №1 |
24,25 |
1 |
6,36 |
44,54 |
55,669 |
ВА51-25 |
25 |
8 |
7 |
|
12 |
Варушитель №2 |
26,27 |
2 |
43,56 |
261,35 |
326,690 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
7 |
|
13 |
Транспортер шнековый № 4 |
28,29 |
1 |
43,56 |
261,35 |
326,690 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
7 |
|
14 |
Машина удаления дефеката |
30-33 |
3 |
15,63 |
109,42 |
136,772 |
ВА51-25 |
25 |
16 |
10 |
|
15,63 |
109,42 |
136,772 |
ВА51-25 |
25 |
16 |
10 |
|||||
7,03 |
42,20 |
52,755 |
ВА51-25 |
25 |
8 |
7 |
|||||
15 |
Транспортер ленточный № 5 |
34 |
1 |
14,39 |
107,89 |
134,867 |
ВА51-25 |
25 |
16 |
10 |
|
15 |
Пресс жома |
37,38 |
1 |
517,34 |
3621,37 |
4526,716 |
ВА51-39 |
630 |
630 |
10 |
4. Определение электрических нагрузок
Перед началом расчёта определим конфигурацию сети, определяем число и место установки распределительных шкафов, т.е. все электроприёмники распределяем между шкафами, которые называются узлами питания. Разбиваем станки на группы. Данные по группам записываем в таблицу 4.1.
Исходной информацией для выполнения расчётов является перечень электроприёмников с указанием их номинальных мощностей, наименований механизмов или технологических установок. Для каждого электроприёмника электроэнергии по справочной литературе 1] подбираем средние значения коэффициентов использования и и активной мощности cos. При наличии в справочных таблицах интервальных значений и берем большее.
Расчетная активная нагрузка электроприемников определяется по выражению:
, (4.1)
где: -коэффициент расчетной нагрузки, определяемый по справочной литературе в зависимости от группового коэффициента использования, эффективного числа электроприемников и постоянной времени нагрева.
Эффективное число электроприемников определяется по формуле:
(4.2)
Для группы электроприемников различных категорий, т.е. с разными , средневзвешенный коэффициент использования находится по формуле:
(4.3)
Расчетная реактивная мощность группы определяется:
(4.5)
Расчетная полная мощность:
(4.6)
Расчетный ток группы:
(4.7)
Кратковременный ток группы:
(4.8)
где: - пусковой ток электроприемника наибольшей мощности;
- номинальный ток электроприемника наибольшей мощности;
- коэффициент использования для электроприемника наибольшей мощности (если в группе имеются одинаковые электроприемники наибольшей мощности, то выбираем электроприемник с наименьшим )
Выполним пример расчета двухдвигательного электроприемника (диффузионный аппарат).
.
nэ округляется до ближайшего меньшего целого числа, nэ = 2.
Средневзвешенный коэффициент использования для двигателей будет равен табличному значению, так как двигатели одинаковые и равен и = 0,65.
Коэффициент расчётной нагрузки по [1, П3.5] с помощью интерполяции, в зависимости от nэ = 2 и и = 0,65, Кр = 1,235:
Для трехдвигательного электроприемника расчет аналогичен, как и для двухдвигательного. В таблице 4.1 мощности для многодвигательных установок приведены к расчетным.
По аналогичной методике рассчитываем и группы ЭП.
Таблица 4.1
Группы электроприемников
№ гр. |
№ |
Наименование оборудования |
Р, кВт |
Iном, А |
Ки |
cosф |
tgф |
|
А1 |
1 |
Транспортер ленточный № 1 |
15,0 |
27,96 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
|
2 |
Транспортер ленточный № 1 |
15,0 |
27,96 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
3 |
Транспортер ленточный № 2 |
22,0 |
40,33 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
4 |
Транспортер ленточный № 2 |
22,0 |
40,33 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
5 |
Диффузионный аппарат |
120,4 |
220,80 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
6 |
Диффузионный аппарат |
120,4 |
220,80 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
7 |
Выбрасывающие колеса |
11,0 |
22,26 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
||
8 |
Выбрасывающие колеса |
11,0 |
22,26 |
0,65 |
0,7 |
1,02 |
||
А2 |
1 |
Транспортер шнековый № 1 |
45,0 |
78,90 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
|
2 |
Транспортер шнековый № 1 |
45,0 |
78,90 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
3 |
Свеклорезки |
90,0 |
155,28 |
0,7 |
0,75 |
0,88 |
||
4 |
Свеклорезки |
90,0 |
155,28 |
0,7 |
0,75 |
0,88 |
||
5 |
Свеклорезки |
90,0 |
155,28 |
0,7 |
0,75 |
0,88 |
||
6 |
Свеклорезки |
90,0 |
155,28 |
0,7 |
0,75 |
0,88 |
||
А3 |
1 |
Транспортер шнековый № 1 |
45,0 |
78,90 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
|
2 |
Элеватор ковшовый |
37 |
64,87 |
0,4 |
0,75 |
0,88 |
||
3 |
Транспортер шнековый № 2 |
45,0 |
78,90 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
4 |
Транспортер шнековый № 2 |
45,0 |
78,90 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
5 |
Транспортер шнековый № 4 |
22,0 |
40,33 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
5 |
Транспортер шнековый № 4 |
22,0 |
40,33 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
7 |
Варушитель №2 |
35,1 |
66,30 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
8 |
Варушитель №2 |
35,1 |
66,30 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
А4 |
1 |
Варушитель №1 |
3,0 |
6,36 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
|
2 |
Варушитель №1 |
3,0 |
6,36 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
3 |
Транспортер ленточный № 3 |
22,0 |
40,33 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
4 |
Транспортер ленточный № 3 |
22,0 |
40,33 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
5 |
Транспортер шнековый № 3 |
55,0 |
95,91 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
5 |
Транспортер шнековый № 3 |
55,0 |
95,91 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
7 |
Транспортер шнековый № 3 |
55,0 |
95,91 |
0,65 |
0,75 |
0,88 |
||
8 |
Транспортер ленточный № 5 |
7,5 |
14,39 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
А5 |
1 |
Машина удаления дефеката |
14,4 |
26,36 |
0,64 |
0,75 |
0,88 |
|
2 |
Машина удаления дефеката |
14,4 |
26,36 |
0,64 |
0,75 |
0,88 |
||
3 |
Машина удаления дефеката |
14,4 |
26,36 |
0,64 |
0,75 |
0,88 |
||
4 |
Машина удаления дефеката |
14,4 |
26,36 |
0,64 |
0,75 |
0,88 |
||
5 |
Транспортер ленточный № 1 |
15,0 |
27,96 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
6 |
Транспортер ленточный № 1 |
15,0 |
27,96 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
||
А6 |
1 |
Пресс стружки № 1 |
315,0 |
517,34 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
|
А7 |
1 |
Пресс стружки № 2 |
315,0 |
517,34 |
0,6 |
0,7 |
1,02 |
Для примера произведем расчет для силового пункта А2.
К силовому пункту А2 подключены электроприемники № 9,10,12 - 15.
Определяем средневзвешенный коэффициент использования по (4.3):
.
Определяем эффективное число электроприемников по (4.2):
Коэффициент расчётной нагрузки, в зависимости от nэ = 5 и и = 0,69 , Кр = 1,025.
Расчетная реактивная мощность группы (4.1):
кВт.
Расчетная реактивная мощность группы (4.5):
квар.
Расчетная полная мощность по (4.6):
.
Расчетный ток группы (4.7):
А.
Кратковременный ток группы по (4.8):
.
Аналогично рассчитываем остальные группы, результаты расчета сводим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2
Результаты расчет нагрузок для групп электрооборудования
№ группы |
|||||||||
А1 |
0,639 |
3 |
1,188 |
255,7 |
217,72 |
335,82 |
484,585 |
1438,08 |
|
А2 |
0,69 |
5 |
1,025 |
318,2625 |
301,2188 |
435,21 |
628,002 |
1683,88 |
|
А3 |
0,605 |
7 |
1,04 |
180,2 |
174,51 |
250,86 |
361,997 |
847,68 |
|
А4 |
0,637 |
4 |
1,096 |
155,4 |
142,76 |
210,99 |
304,459 |
913,49 |
|
A5 |
0,626 |
6 |
1,048 |
57,6 |
58,33 |
81,98 |
118,298 |
209,41 |
|
A6* |
0,6 |
1 |
- |
315 |
126 |
339,27 |
517,34 |
3621,37 |
|
A7* |
0,6 |
1 |
- |
315 |
126 |
339,27 |
517,34 |
3621,37 |
|
По цеху |
0,633 |
14 |
1 |
1146,349 |
1196,793 |
1657,24 |
2391,393 |
5832,995 |
*-двигатели пресса подключаются непосредственно к шинам ТП.
5. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети
Цеховое электроснабжение, как правило, осуществляется при напряжении до 1кВ. Сети внутрицехового электроснабжения существенно отличаются по конфигурации, конструктивному исполнению, и это зависит от числа и мощности питаемых электроприемников, их распределения на плане цеха, требований окружающей среды, технологии производства. В цеховые электрические сети закладывается большое количество проводниковых материалов и коммутационной аппаратуры, и от того, насколько грамотным было проектирование, в дальнейшем зависят показатели экономичности, надежности и безопасности эксплуатации. На участках схемы цеховой электрической сети для распределения электроэнергии между отдельными электроприемниками или их группами устанавливаются распределительные пункты, шинопроводы, ящики управления, щитки и т.д. На участках цеха для распределения электроэнергии, поступающей по питающим линиям, между группами силовых электроприемников, устанавливаются распределительные силовые пункты. Так как оборудование рассредоточено по территории цеха, для обеспечения электроснабжения цеховых электроприемников будут использованы именно силовые распределительные пункты. В этих устройствах сосредоточена коммутационно- защитная аппаратура (рубильники, предохранители, автоматические выключатели), предназначенная для управления электроприемниками напряжением до 1кВ, и их защиты от коротких замыканий и перегрузок.
1. Расчётного тока группы электроприемников.
2. Количества присоединяемых ответвлений.
3. Значений пиковых токов присоединений.
Выбор силовых пунктов производится в зависимости от следующих параметров:
1.
е расчётный ток группы электроприемников, номинальный ток шкафа.
2.
Где количество электроприемников группы, количество возможных присоединений к распределительному пункту.
3.
Где ток срабатывания защиты электрооборудования, ток срабатывания защиты, установленной в шкафу.
Для подключения электродвигателей к распределительным пунктам и шкафам необходимо обеспечить защиту отходящих линий, которая будет осуществляется плавкими предохранителями или автоматическими выключателями. электроэнергия трансформатор реактивная мощность
Номинальный ток плавкой вставки предохранителя определяется:
- по величине длительного расчетного тока :
(5.4)
где: - расчетный ток, А;
- по условию перегрузок пусковыми токами:
(5.5)
где: - максимальный кратковременный (пиковый) ток, A;
- коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условиях пуска принимается равным 2,5, при тяжелых - 1,6 …2,0, для ответственных потребителей - 1,6.
При выборе предохранителя для одного электродвигателя в качестве принимаем его номинальный ток , а в качестве - пусковой ток .
При числе электроприемников в группе больше одного, расчетный ток определяется по методу расчетных коэффициентов.
Методика выбора автоматов приведена в разделе 3.3.
Произведем выбор силовых распределительных пунктов для первой группы электроприёмников:
1) К первой группе отнесем установки с первой по восьмую включительно.
2) Находим расчётный ток группы: IР.ГР= 484,585 . Выбираем для установки распределительный пункт серии ПР8501-097с автоматическим выключателем ВА51-39 на вводе и ВА51-35, ВА51-31, ВА51-25 на отходящих линиях, к тому же данный распределительный пункт допускает двух рядное расположение автоматических выключателей на отходящих линиях и обеспечивает в данном случае возможность восьми присоединений. Выполняются условия (5.1) и (5.2).
3) Автоматические выключатели на отходящих линиях выбираем по возможности с такими же уставками расцепителя, что и для защиты двигателя, так как нету необходимости в обеспечении селективности действия защиты. Необходимо производить расчёт только для многодвигательных станков. Выполняется условие (5.3) .
Для групп А1, А2, А4 из-за большой мощности установок , находящихся в этих группах, выберем распределительные пункты ПР8501 с автоматическими выключателями для защиты отходящих линий. Для групп А3, А5 выберем распределительные шкафы ШР-11.
Выбор силовых распределительных пунктов и соответствующих коммутационных аппаратов сведём в таблицу 5.1 и 5.2.
В качестве проводников будем использовать кабели АВВГ - алюминиевая токопроводящая жила, изоляция из ПВХ пластиката.
Выбор кабелей питающих силовые пункты производим по допустимому нагреву длительными токами нагрузки:
Iдоп , (5.6)
где kп - поправочный коэффициент, зависящий от температуры среды и способа прокладки кабелей, kп = 1.
Далее кабель проверяется по соответствию защитному аппарату:
Iдоп (5.7)
где - ток защитного аппарата;
kз = 1, для автоматических выключателей(не требует защиты от перегрузок);
kз = 0,33 для предохранителей .
Выбор сечения проводов осуществляется таким же образом, как и для кабелей, внутрицеховую сеть выполняем пятипроводной.
Выберем провод для транспортера ленточного №1.
Таблица 5.1
Выбор силовых распределительных пунктов и коммутационных аппаратов
№ группы |
№ |
Наименование оборудования |
IР.ГР,А |
Распределительный пункт |
||||||
Технические параметры |
Аппараты на отходящих линиях |
|||||||||
Тип аппарата |
Iном.в, А |
Iном.р,А |
Кто |
|||||||
А1 |
1 |
Транспортер ленточный № 1 |
484,585 |
Тип |
ПР8501-097 |
ВА51-31 |
100 |
31,5 |
10 |
|
2 |
Транспортер ленточный № 1 |
Аппарат на вводе |
ВА51-39 Кто=10 Iном.в=630А Iном.р=500А |
ВА51-31 |
100 |
31,5 |
10 |
|||
3 |
Транспортер ленточный № 2 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
10 |
|||||
4 |
Транспортер ленточный № 2 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
10 |
|||||
5 |
Диффузионный аппарат |
ВА51-35 |
250 |
250 |
12 |
|||||
6 |
Диффузионный аппарат |
Число автоматов |
6х(10-100)+ 2х(125-250) |
ВА51-35 |
250 |
250 |
12 |
|||
7 |
Выбрасывающие колеса |
ВА51-25 |
25 |
25 |
10 |
|||||
8 |
Выбрасывающие колеса |
ВА51-25 |
25 |
25 |
10 |
|||||
А2 |
1 |
Транспортер шнековый № 1 |
628,002 |
Тип |
ПР8501-094 |
ВА51-31 |
100 |
80 |
10 |
|
2 |
Транспортер шнековый № 1 |
Аппарат на вводе |
ВА51-39,Кто=10 Iном.в=630А Iном.р=630А |
ВА51-31 |
100 |
80 |
10 |
|||
3 |
Свеклорезки |
ВА51-33 |
160 |
160 |
10 |
|||||
4 |
Свеклорезки |
ВА51-33 |
160 |
160 |
10 |
|||||
5 |
Свеклорезки |
Число автоматов |
2х(10-100)+ 4х(125-250) |
ВА51-33 |
160 |
160 |
10 |
|||
6 |
Свеклорезки |
ВА51-33 |
160 |
160 |
10 |
|||||
А4 |
1 |
Варушитель №1 |
304,459 |
Тип |
ПР8501-038 |
ВА51-25 |
25 |
8 |
7 |
|
2 |
Варушитель №1 |
Аппарат на вводе |
ВА51-37 Кто =10 Iном.в=400А Iном.р=400А |
ВА51-25 |
25 |
8 |
7 |
|||
3 |
Транспортер ленточный № 3 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
10 |
|||||
4 |
Транспортер ленточный № 3 |
ВА51-31 |
100 |
50 |
10 |
|||||
5 |
Транспортер шнековый № 3 |
ВА51-31 |
100 |
100 |
10 |
|||||
6 |
Транспортер шнековый № 3 |
Число автоматов |
2х(10-100)+ 4х(125-250) |
ВА51-31 |
100 |
100 |
10 |
|||
7 |
Транспортер шнековый № 3 |
ВА51-31 |
100 |
100 |
10 |
|||||
8 |
Транспортер ленточный № 5 |
ВА51-25 |
25 |
16 |
10 |
Таблица 5.2
Выбор силовых распределительных шкафов и предохранителей
№ группы |
№ |
Наименование оборудования |
IР.ГР,А |
Распределительный шкаф |
|||||
Технические параметры |
Аппараты на отходящих линиях |
||||||||
Тип аппарата |
Iном.пр, А |
Iном.пл.вс.,А |
|||||||
А3 |
1 |
Транспортер шнековый № 1 |
361,997 |
Тип |
ШР-11-73506 |
ППН-35 |
250 |
250 |
|
2 |
Элеватор ковшовый |
Аппарат ввода |
Рубильник Iном.=400А |
ППН-35 |
250 |
200 |
|||
3 |
Транспортер шнековый № 2 |
ППН-35 |
250 |
250 |
|||||
4 |
Транспортер шнековый № 2 |
ППН-35 |
250 |
250 |
|||||
5 |
Транспортер шнековый № 4 |
ППН-35 |
250 |
125 |
|||||
5 |
Транспортер шнековый № 4 |
Число предохра-нителей |
8х250 |
ППН-35 |
250 |
125 |
|||
7 |
Варушитель №2 |
ППН-35 |
250 |
125 |
|||||
8 |
Варушитель №2 |
ППН-35 |
250 |
125 |
|||||
А5 |
1 |
Машина удаления дефеката |
118,298 |
Тип |
ШР-11-73509 |
ППН-33 |
63 |
63 |
|
2 |
Машина удаления дефеката |
Аппарат ввода |
Рубильник Iном.=320А |
ППН-33 |
63 |
63 |
|||
3 |
Машина удаления дефеката |
ППН-33 |
63 |
63 |
|||||
4 |
Машина удаления дефеката |
Число предохра-нителей |
4х63+4х100 |
ППН-33 |
63 |
63 |
|||
5 |
Транспортер ленточный № 1 |
ППН-33 |
100 |
80 |
|||||
6 |
Транспортер ленточный № 1 |
ППН-33 |
100 |
80 |
Таблица 5.3
Выбор кабелей на участке от силового пункта до установок
№ гр. |
№ |
Хар-ка оборудования |
Ток срабаты-вания ЗА, А |
Iдоп с учетом ЗА и прокладки, А |
Хар-ка проводника |
|||||
Наименование оборудования |
Рн/Рр, кВт |
Iн/Iр, А |
Марка |
сечение |
Iдл.доп, А |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
А1 |
1 |
Транспортер ленточный № 1 |
15,0 |
27,96 |
31,5 |
31,5 |
АВВГ |
5(1х10) |
38,64 |
|
2 |
Транспортер ленточный № 1 |
15,0 |
27,96 |
31,5 |
31,5 |
АВВГ |
5(1х10) |
38,64 |
||
3 |
Транспортер ленточный № 2 |
22,0 |
40,33 |
50 |
50 |
АВВГ |
5(1х16) |
55,2 |
||
4 |
Транспортер ленточный № 2 |
22,0 |
40,33 |
50 |
50 |
АВВГ |
5(1х16) |
55,2 |
||
5 |
Диффузионный аппарат |
120,4 |
220,8 |
250 |
250 |
АВВГ |
5(1х185) |
248,4 |
||
6 |
Диффузионный аппарат |
120,4 |
220,8 |
250 |
250 |
АВВГ |
5(1х185) |
248,4 |
||
7 |
Выбрасывающие колеса |
11,0 |
22,26 |
25 |
25 |
АВВГ |
5(1х4) |
24,84 |
||
8 |
Выбрасывающие колеса |
11,0 |
22,26 |
25 |
25 |
АВВГ |
5(1х4) |
24,84 |
||
А2 |
1 |
Транспортер шнековый № 1 |
45,0 |
78,9 |
80 |
80 |
АВВГ |
5(1х35) |
82,8 |
|
2 |
Транспортер шнековый № 1 |
45,0 |
78,9 |
80 |
80 |
АВВГ |
5(1х35) |
82,8 |
||
3 |
Свеклорезки |
90,0 |
155,28 |
160 |
160 |
АВВГ |
5(1х120) |
184 |
||
4 |
Свеклорезки |
90,0 |
155,28 |
160 |
160 |
АВВГ |
5(1х120) |
184 |
||
5 |
Свеклорезки |
90,0 |
155,28 |
160 |
160 |
АВВГ |
5(1х120) |
184 |
||
6 |
Свеклорезки |
90,0 |
155,28 |
160 |
160 |
АВВГ |
5(1х120) |
184 |
||
А4 |
1 |
Варушитель №1 |
3,0 |
6,36 |
8 |
8 |
АВВГ |
5(1х2,5) |
17,84 |
|
2 |
Варушитель №1 |
3,0 |
6,36 |
8 |
8 |
АВВГ |
5(1х2,5) |
17,84 |
||
3 |
Транспортер ленточный № 3 |
22,0 |
40,33 |
50 |
50 |
АВВГ |
5(1х16) |
55,2 |
||
4 |
Транспортер ленточный № 3 |
22,0 |
40,33 |
50 |
50 |
АВВГ |
5(1х16) |
55,2 |
||
А4 |
5 |
Транспортер шнековый № 3 |
55,0 |
95,91 |
100 |
100 |
АВВГ |
5(1х50) |
101,2 |
|
6 |
Транспортер шнековый № 3 |
55,0 |
95,91 |
100 |
100 |
АВВГ |
5(1х50) |
101,2 |
||
7 |
Транспортер шнековый № 3 |
55,0 |
95,91 |
100 |
100 |
АВВГ |
5(1х50) |
101,2 |
||
8 |
Транспортер ленточный № 5 |
7,5 |
14,39 |
16 |
16 |
АВВГ |
5(1х2,5) |
17,84 |
||
А3 |
1 |
Транспортер шнековый № 1 |
45,0 |
78,9 |
250 |
82,5 |
АВВГ |
5(1х35) |
82,8 |
|
2 |
Элеватор ковшовый |
37 |
64,87 |
200 |
66 |
АВВГ |
5(1х25) |
69 |
||
3 |
Транспортер шнековый № 2 |
45,0 |
82,3 |
250 |
82,5 |
АВВГ |
5(1х35) |
82,8 |
||
4 |
Транспортер шнековый № 2 |
45,0 |
82,3 |
250 |
82,5 |
АВВГ |
5(1х35) |
82,8 |
||
5 |
Транспортер шнековый № 4 |
22,0 |
40,33 |
125 |
41,25 |
АВВГ |
5(1х16) |
55,2 |
||
5 |
Транспортер шнековый № 4 |
22,0 |
40,33 |
125 |
41,25 |
АВВГ |
5(1х16) |
55,2 |
||
7 |
Варушитель №2 |
35,1 |
66,3 |
125 |
41,25 |
АВВГ |
5(1х25) |
69 |
||
8 |
Варушитель №2 |
35,1 |
66,3 |
125 |
41,25 |
АВВГ |
5(1х25) |
69 |
||
А5 |
1 |
Машина удаления дефеката |
14,4 |
26,36 |
63 |
20,79 |
АВВГ |
5(1х6) |
29,44 |
|
2 |
Машина удаления дефеката |
14,4 |
26,36 |
63 |
20,79 |
АВВГ |
5(1х6) |
29,44 |
||
3 |
Машина удаления дефеката |
14,4 |
26,36 |
63 |
20,79 |
АВВГ |
5(1х6) |
29,44 |
||
4 |
Машина удаления дефеката |
14,4 |
26,36 |
63 |
20,79 |
АВВГ |
5(1х6) |
29,44 |
||
5 |
Транспортер ленточный № 1 |
15,0 |
27,96 |
80 |
26,4 |
АВВГ |
5(1х6) |
29,44 |
||
6 |
Транспортер ленточный № 1 |
15,0 |
27,96 |
80 |
26,4 |
АВВГ |
5(1х6) |
29,44 |
Расчетные данные: Рн=15кВт, Iндв= 27,96 А.
Iдоп
Iдоп
Принимаем кабель АВВГ 5(1х10) с Iдоп.=38,64 А.
Выбор кабелей для остальных установок приведём в таблице 5.3.
Выберем автоматические выключатели, устанавливаемые в НКУ, и кабели на участке от НКУ до распределительных пунктов. Следует отметить, что автоматические выключатели, которые будут установлены в НКУ, не выбираются по условиям селективности, а только по нагреву, так как по данной линии питается только один распределительный пункт. Результаты выбора сведем в таблицу 5.3.
Таблица 5.3
Выбор автоматических выключателей в НКУ и проводников на участке от НКУ до ПР
№ гр. |
№ станков |
Автоматический выключатель в НКУ |
Кабель от НКУ до ПР |
||
А1 |
1-8 |
484,585 |
ВА51-39 Кто=10 Iном.в=630 А Iном.р=500 А |
||
А2 |
9,10,12-15 |
628,002 |
ВА51-39 Кто=10 Iном.в=630 А Iном.р=630 А |
||
А3 |
11,16-18,26-29 |
361,997 |
ВА51-37 Кто =10 Iном.в=400 А Iном.р=400 А |
||
А4 |
19-23,34 |
304,459 |
ВА51-37 Кто =10 Iном.в=400 А Iном.р=320 А |
||
A5 |
30-33,35,36 |
118,298 |
ВА51-33 Кто =10 Iном.в=160 А Iном.р=125 А |
||
37 |
517,34 |
ВА51-39 Кто=10 Iном.в=630 А Iном.р=630 А |
|||
38 |
517,34 |
ВА51-39 Кто=10 Iном.в=630 А Iном.р=630 А |
Электрические сети напряжением до 1кВ, рассчитанные на нагрев, проверяются на потерю напряжения за исключением силовых сетей, питающихся от встроенных, пристроенных и внутрицеховых комплектных трансформаторных подстанций. Так как в рассматриваемом цеху предусмотрена встроенная двух трансформаторная подстанция, то нет необходимости в расчёте потери напряжения.
6. Светотехнический расчет участка цеха
При проектировании осветительных установок целью расчёта является определение числа и мощности ламп светильников, необходимых для обеспечения заданной освещенности.
Для размещения светильников должны быть известны следующие размеры(в скобках указаны размеры для проектируемого цеха):
1. H- высота помещения(11), м;
2. hР- высота расчётной поверхности над полом, м (если неизвестна, принимается высота условной поверхности 0,8 м);
3. hС- расстояние от светильника до перекрытия (свес), м (принимается в диапазоне 0-1,5 м);
4. L- расстояние между соседними светильниками в ряду или рядами светильников;
5. HР- расчётная высота от условной рабочей поверхности до светильника, м;
6. l- расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стены, м (принимается (0,3-0,5)L в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест);
7. А- длина помещения(69,5), м;
8. В- ширина помещения(30), м.
В таблице 6.1 приведены системы освещения отдельных помещений участка механического цеха.
Таблица 6.1
Системы освещения отдельных помещений
№ п/п |
Помещение |
Освещённость, лк |
Система искусственного освещения |
|
1 |
Цех диффузии |
200 |
Комбинированное |
|
2 |
Операторская |
400 |
Комбинированное |
|
3 |
Кладовая запасных частей |
50 |
Общее |
|
4 |
Кладовая инструмента |
50 |
Общее |
|
5 |
Трансформаторная |
75 |
Общее |
Таким образом, для освещения цеха диффузии, имеющего строительную высоту 11 метров, подходят светильники ГСП-04, имеющие КСС типа Г, а для остальных комнат - ЛСП18.
Расчётная высота подвеса светильников находится по формуле:
, (6.1)
При общем равномерном освещении отношение расстояний между соседними светильниками или рядами светильников L к высоте их установки Hp над освещаемой поверхностью рекомендуется выбирать в зависимости от типа кривой силы света светильников. Расстояние от крайних рядов светильников до стен принимается в пределах 0,3…0,5 от L, в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест.
Число рядов светильников R определяется по формуле:
, (6.2)
где В - ширина помещения, м;
l - расстояние от крайних светильников до стен, м.
Число светильников в ряду NR находится из выражения:
, (6.3)
где А - длина помещения, м.
Действительные расстояния между рядами светильников и лампами в ряду находятся по формулам:
, (6.4)
. (6.5)
Для прямоугольных помещений должно выполнятся условие:
. (6.6)
Высота помещения цеха - 11 м. Высоту рабочей поверхности над полом примем равной 0,8 м. предполагаем установку светильников на свесах на высоте 1,2 м от потолка. По формуле вычисляем значение расчётной высоты подвеса светильников:
Нр1=11-0,8-1,2=9 м.
Для освещения данного помещения будем применять светильники имеющие тип кривой силы света Г-1, поэтому отношение расстояний между соседними светильниками к расчётной высоте их установки принимаю L/Hp=1,1 м. Исходя из этого, предварительно рассчитываем расстояния между соседними светильниками и от крайних светильников до стен:
L1=(0,8-1,1)•9=(7,2-9,9) м; L1=9;
l1=(0,3-0,5)•9м=(2,7-4,5)м; l1=2,7.
Далее определяем число рядов светильников и число светильников в каждом ряду:
,
принимаем R=4 рядов;
,
принимаем светильников в ряду.
Так, как при дальнейшем расчете и выборе ламп будет трудно подобрать лампу со стандартным световым потоком ,то уменьшим количество светильников в ряду на один и примем равным 7.
Действительные расстояния между рядами светильников и лампами в ряду:
м;
м.
.
Далее наносим расположение светильников на план цеха.
Расчёт размещения точечных светильников в остальных помещениях производится также, а результаты приведены в таблице 6.2.
Таблица 6.2
Результаты светотехнического расчета
№ п/п |
Участок |
КСС |
А, м |
В, м |
Нр, м |
F, м2 |
R, рядов |
NR |
LB, м |
LА, м |
l, м |
N шт. |
|
1 |
Цех диффузии |
Г-1 |
72 |
30 |
9 |
2160 |
4 |
7 |
8,2 |
11,1 |
2,7 |
28* |
|
2 |
Операторская |
Д-1 |
5,4 |
5,0 |
3,2 |
29,43 |
2 |
2 |
2,6 |
3 |
1,2 |
4 |
|
3 |
Кладовая запасных частей |
Д-1 |
5,7 |
5,4 |
4 |
30,5 |
1 |
3 |
- |
1,85 |
1A 2,7B |
3 |
|
4 |
Кладовая инструмента |
Д-1 |
5,4 |
3 |
4 |
16,05 |
1 |
1 |
- |
- |
2,7A 1,5B |
1 |
|
5 |
Трансформаторная |
Д-1 |
12 |
6 |
4 |
72 |
1 |
3 |
- |
4,3 |
1,7A 3B |
3 |
*-количество светильников, если бы в цеху не было других помещений.
Мощность ламп рабочего освещения будем рассчитывать с помощью метода коэффициента использования.
Световой поток одной лампы определяют по формуле:
, (6.7)
где - нормативная освещенность, лк;
- коэффициент запаса;
- площадь помещения, м2;
N - количество светильников в помещении, шт.;
- коэффициент использования светового потока, который выбирается в зависимости от индекса помещения и типа КСС.
Коэффициент использования светового потока для каждого типа светильника определяют в зависимости от коэффициентов отражения потолка ?п, стен ?с, рабочей поверхности ?р, а также в зависимости от индекса помещения.
Индекс помещения находят по формуле:
. (6.8)
Затем выбирается стандартная лампа, световой поток которой отличается от расчетной не более чем на -10%, +20%,что вычисляется по формуле:
. (6.9)
Для определения коэффициента использования светового потока определим первоначально индекс помещения в цеху:
.
Коэффициент использования светового потока определяем по справочной таблице в зависимости от коэффициентов отражения, индекса помещения и типа кривой силы света применяемого светильника. Для индекса помещения 2,35, кривой силы света Г-1 и коэффициентов отражения 50, 30, 10% от потолка, стен и рабочей поверхности соответственно коэффициент использования светового потока =0,74.
Для данного помещения задана минимальная освещённость Ен=200 лк, число светильников по результатам предыдущего пункта N=21 светильников. Расчёт светового потока одной лампы проведём с учётом следующих коэффициентов: коэффициент запаса Кз=1,4; отношение средней освещённости к минимальной z=1,15.
лм.
По рассчитанному значению потока одной лампы выбираем стандартные источники света - светильники ГСП-04-400с лампами ДРИ 400 (10)-4. Номинальный световой поток выбранного источника света Фном=35000 лм.
Номинальный световой поток выбранных ламп отличается от требуемого по расчётам светового потока на 4,3%, что допустимо.
Выбор источников света всех помещений приведены в таблице 6.2.
Таблица 6.3
Результаты выбора источников света
Помещение |
Цех диффузии |
Опера-торская |
Кладовая запасных частей |
Кладовая инструмента |
Трансформа-торная |
|
Тип стандартной КСС |
Д-1 |
Г-1 |
Г-1 |
Г-1 |
Г-1 |
|
Длина А, м |
72 |
5,5 |
5,7 |
5,4 |
12 |
|
Ширина В, м |
30 |
5,4 |
5,4 |
3 |
6 |
|
Расчётная высота подвеса светильников Нр, м |
9 |
3,2 |
4 |
4 |
4 |
|
Число светильников в помещении N, шт |
25 |
4 |
3 |
1 |
3 |
|
Индекс помещения, i |
2,35 |
0,85 |
0,75 |
0,56 |
1 |
|
Коэффициент освещённости z |
1,15 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
|
Коэффициент использования светового потока ?оу |
0,74 |
0,48 |
0,335 |
0,27 |
0,44 |
|
Нормированная минимальная освещённость Ен, лк |
200 |
400 |
50 |
50 |
75 |
|
Коэффициент запаса Кз |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
|
Требуемый световой поток Фтр, лм |
939892 |
37762,1 |
7010,4 |
4577,2 |
18900 |
|
Световой поток стандартной лампы Фл, лм |
35000 |
4800 |
1250 |
4800 |
3050 |
|
Тип источника света |
ДРИ-400-5 |
ЛБ-58 |
ЛБ-18 |
ЛБ-58 |
ЛБ-36 |
|
Тип светильника |
ГСП-04-400 |
ЛСП18-2х58 |
ЛСП18-2х18 |
ЛСП18-58 |
ЛСП18-2х36 |
|
Рл, Вт |
400 |
58 |
18 |
58 |
36 |
|
Отклонение от нормированного значения светового потока ?Ф, % |
4,3 |
1,7 |
6,98 |
4,9 |
-3,2 |
Аварийное эвакуационное освещение рассчитываем с помощью приближенного точечного метода. Светильники аварийного эвакуационного освещения должны устанавливаться по основным проходам людей и над выходами из помещения цеха.
Для обеспечения аварийного освещения для цеха диффузии выделим три светильника из числа светильников рабочего освещения (ГСП-04-400).
Принимаем светильники ГСП-04-400 (КСС Д-1) с лампами ДРИ(Фном=35000 лм), чтобы создать в контрольной точке наименьшей освещённости освещённость более 0,5 лк.
Схема для расчета аварийного освещения:
Высоту прохода принимаем равной 11-1,2-0=9,8 м.
Задаемся расположением аварийных светильников.
Определим tg? как
tg , (6.10)
где d - расстояние от расчетной точки до проекции оси симметрии светильника на плоскость и проходящую через расчетную точку.
Рассчитываем условную освещенность
, лк (6.11)
где для найденого угла берется по таблице 8.11(1)
Требуемая фактическая освещенность рассчитывается по формуле:
, (6.12)
где Фл - световой поток лампы (для ДРИ Фном=35000 лм)
? - коэффициент добавочной освещённости за счёт отражения от потолка и удалённых светильников (находится в пределах 1,1…1,2).
Кз - коэффициент запаса = 1,4
В случае когда расчетная точка освещается несколькими источниками света, необходимо рассчитать освещенность от каждого источника, а искомая освещенность определяется как их сумма:
(6.13)
Аварийное освещение для цеха диффузии.
Выберем для проверки контрольную точку в цехе у главного выхода. В этой точке минимальная освещённость на полу должна составлять 0,5 лк. Для точки А проверяем освещенность, которую создадут светильники аварийного освещения. Определим tg? .
В данном случае Hp=9,8 м, так как нам необходимо проверить освещенность на уровне пола, а не на уровне рабочей поверхности.
Для 1-го светильника:
.
Для 2-го светильника:
.
Влияние 3-го светильника мало, его в расчетах учитывать не будем.
Рассчитываем условную освещенность
Для 1-го светильника:
, лк.
Для 2-го светильника:
, лк.
для найденного угла берется по таблице 8.11(1).
Требуемая фактическая освещенность рассчитывается по формуле (6.13):
Для 1-го светильника:
лк.
Для 2-го светильника:
лк.
Суммарная искомая освещенность определяется как:
лк.
Т.к. Ерасч=8,5260,5 лк то аварийное освещение удовлетворяет требованиям.
В качестве источников света аварийного освещения в трансформаторной используем ЛЛ, которая служит для рабочего освещения. Эту лампу также проверяем на создание необходимой освещенности.
Таблица 6.4
Результаты расчета аварийного освещения
Наименование показателей |
Цех диффузии |
Трансформаторная |
|
Длина, м |
72 |
12 |
|
Ширина,м |
30 |
6 |
|
Расчетная высота Нр, м |
9,8 |
4 |
|
Кол-во светильников |
3 |
1 |
|
tg? |
1,837/2,04 |
1,25 |
|
I?(1000) |
155,6/149,52 |
201,82 |
|
E(1000), лк |
0,177/0,133 |
3,08 |
|
Тип лампы |
ДРИ-400-5 |
ЛБ-36х2 |
|
Флп, лм |
35000 |
3050х2 |
|
Ерасч, лк |
3,658 |
14,76 |
7. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности
Для выполнения этого пункта проекта необходимы силовые электрические нагрузки предприятия.
Определение силовых электрических нагрузок будем осуществлять методом расчетного коэффициента.
По данному методу расчетная активная силовая нагрузка цеха определяется по выражению:
, (7.1)
где Кр - коэффициент расчетной нагрузки;
Киi - коэффициент использования группы однородных электроприемников;
Рномi - мощность группы однородных электроприемников, кВт;
N - число групп электроприемников.
Кр берем из ([1],табл П7).
Кр = f(nэ,Ки,Т), (7.2)
где nэ - эффективное число электроприемников;
Ки - групповой коэффициент использования ;
Т - величина, характеризующая климатические условия ( учтена в таблице).
Эффективное число электроприемников можно определить по выражению:
(7.3)
где рн.max - наиболее мощный приемник цеха, кВт.
Групповой коэффициент использования можно определить по выражению:
(7.4)
Расчетная реактивная силовая нагрузка цеха определяется по формуле:
, (7.5)
где tg?i - среднее значение коэффициента реактивной мощности i-той группы электроприемников.
Нагрузку освещения определяем по методу коэффициента спроса.
По данному методу расчетная активная нагрузка освещения цеха определяется по формуле:
(7.6)
где Кс - коэффициент спроса на освещение;
ру - удельная нагрузка на освещение, Вт/м2;
F - площадь цеха, м2 ;
n - количество этажей.
Так как дается в справочниках при освещенности 100 лк и к.п.д. светильника 100% надо произвести пересчет по формуле:
(7.7)
где Е - освещенность, лк;
? - к.п.д. светильника.
Расчетная силовая реактивная нагрузка цеха определяется по формуле:
, (7.8)
где tg?о - значение коэффициента реактивной мощности освещения.
Расчетную активную мощность цеха можно определить по формуле:
. (7.9)
Расчетную реактивную мощность цеха можно определить по формуле:
. (7.10)
Полную расчетную мощность цеха определяется по формуле:
(7.11)
7.1 Выбор мощности оборудования и его параметров
Разбиваем все оборудование по группам с одинаковыми Киi, tg?i. Выбор оборудования, его мощность, а также максимальную мощность (мощность наиболее мощного электроприемника) осуществляем с учетом специфики цеха.
Все данные заносим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1
Показатели электрических нагрузок приемников и потребителей электроэнергии
Цех |
Pуст , кВт |
Оборудование |
P, кВт |
Рн.мах,кВ |
kи |
cos? |
tg? |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1.Котельная |
1050 |
Насосы |
400 |
90 |
0,8 |
0,85 |
0,75 |
|
Вспомогательное |
250 |
0,3 |
0,6 |
1,333 |
||||
Вентиляция |
350 |
0,8 |
0,8 |
0,750 |
||||
Дымососы |
50 |
0,9 |
0,8 |
0,750 |
||||
2.ТЭЦ |
||||||||
3.Цех диффузии |
Был рассчитан |
|||||||
4.Продукто-вое отделение |
1650 |
Ценрифуги |
450 |
90 |
0,7 |
0,65 |
1,17 |
|
Трясучки под центрифугами |
150 |
0,2 |
0,4 |
2,29 |
||||
Вентиляция |
300 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
||||
Транспортеры ленточные |
100 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
||||
Насосы |
200 |
0,8 |
0,85 |
0,75 |
||||
Сушильно-охладител. установки |
200 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
||||
Вспомогательное |
250 |
0,3 |
0,6 |
1,333 |
||||
5.Администра-тивный корпус |
500 |
Оргтехника |
50 |
45 |
0,4 |
0,85 |
0,62 |
|
Вентиляция |
200 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
||||
Нагревательные приборы |
50 |
0,8 |
0,95 |
0,33 |
||||
Кондиционеры |
200 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
||||
6.Сахоро-упаковочное отделение |
310 |
Вентиляция |
150 |
30 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
|
Машины упаковки |
60 |
0,5 |
0,85 |
0,62 |
||||
ПТМ |
100 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
||||
7.Склад готовой продукции |
440 |
Вентиляция |
250 |
45 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
|
Транспортеры ленточные |
90 |
0,55 |
0,75 |
0,88 |
||||
ПТМ |
100 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
||||
8.Материальный склад |
300 |
Вентиляция |
150 |
30 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
|
ПТМ |
150 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
||||
9.Площадка загрузки и разгрузки |
350 |
Крановое оборудование |
250 |
45 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
|
Транспортеры ленточные |
100 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
||||
10.Склад сырца |
270 |
Транспортеры ленточные |
270 |
45 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
|
11.Компрес-сорная |
1100 |
Компрессоры |
400 |
90 |
0,7 |
0,85 |
0,62 |
|
Тельферы |
300 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
||||
Насосы |
250 |
0,7 |
0,85 |
0,62 |
||||
Вентиляция |
150 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
||||
12.Насосная |
1000 |
Насосы |
700 |
90 |
0,7 |
0,85 |
0,619 |
|
Вспомогательное |
150 |
0,3 |
0,6 |
1,333 |
||||
Вентиляция |
150 |
0,8 |
0,8 |
0,750 |
||||
13.Площадка хранения и разгрузки |
900 |
Насосы |
200 |
55 |
0,7 |
0,85 |
0,62 |
|
Ловушки |
100 |
0,65 |
0,85 |
0,62 |
||||
ПТМ |
250 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
||||
Транспортеры ленточные |
100 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
||||
Вспомогательное |
250 |
0,3 |
0,6 |
1,333 |
||||
14.Мех-мастерская |
470 |
Металлообрабатывающие станки |
120 |
35 |
0,14 |
0,5 |
1,73 |
|
Сварочные тр-ры |
150 |
0,2 |
0,4 |
2,29 |
||||
Вентиляция |
50 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
||||
Крановое оборудование |
150 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
||||
15.Склад сахара |
340 |
Вентиляция |
150 |
30 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
|
Транспортеры ленточные |
90 |
0,55 |
0,75 |
0,88 |
||||
ПТМ |
100 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
||||
16.Отделение фасовки в мешки |
290 |
Вентиляция |
100 |
18 |
0,8 |
0,8 |
0,75 |
|
Машины упаковки |
90 |
0,55 |
0,75 |
0,88 |
||||
ПТМ |
100 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
||||
17.Склад бестарного хранения сахара |
950 |
Кондиционеры |
700 |
80 |
0,6 |
0,8 |
0,75 |
|
ПТМ |
150 |
0,35 |
0,5 |
1,73 |
||||
Транспортеры ленточные |
100 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
7.2 Определение расчетных нагрузок по цехам
Расчет нагрузок аналогичен для всех цехов, поэтому покажем расчет нагрузок цеха №4.
По выражению (7.4) определяем Ки:
.
По формуле (7.3) определяем эффективное число электроприемников:
,
принимаем .
По найденным значениям Ки и nэ по [1] в таблице 3.6 находим Кр:
По выражению (7.1) определяем расчетную активную силовую нагрузку:
По формуле (7.5) определяем расчетную реактивную силовую нагрузку:
Принимаем лампы ДРЛ и светильники РСП-13, для них тип кривой света Д, к.п.д 70%.
При высоте подвеса 10 м и площади 6750 м2 и освещенности цеха Е = 300 лк, рутаб = 5,4 Вт/ м2.
По выражению (7.7) произведем пересчет удельной нагрузки:
Коэффициент спроса для отдельно стоящего здания [1].
По формуле (7.6) определяем расчетную активную нагрузку освещения:
tg?о=0,48.
По формуле (7.8) определяем расчетную реактивную нагрузку освещения:
Активная расчетная нагрузка (7.9):
Реактивная расчетная нагрузка (7.10):
Полная расчетная нагрузка (7.11):
.
Результаты нагрузок остальных цехов заносим в таблицы 7.2, 7.3, 7.4.
Таблица 1.2
Результаты расчета силовой нагрузки
№ цеха |
Название цеха |
Ки |
nэ |
Кр |
Ррс, кВт |
Qрс, квар |
|
1 |
Котельная |
0,686 |
23 |
0,9 |
648 |
525,35 |
|
2 |
ТЭЦ |
||||||
3 |
Цех диффузии |
||||||
4 |
Продуктовое отделение |
0,633 |
36 |
0,85 |
888,25 |
855,08 |
|
5 |
Административный корпус |
0,68 |
22 |
0,9 |
306 |
212,04 |
|
6 |
Сахоро-упаковочное отделение |
0,597 |
20 |
0,9 |
166,5 |
152,24 |
|
7 |
Склад готовой продукции |
0,647 |
19 |
0,9 |
256,05 |
228,70 |
|
8 |
Материальный склад |
0,575 |
20 |
0,875 |
150,94 |
158,22 |
|
9 |
Площадка загрузки и разгрузки |
0,436 |
15 |
0,85 |
129,63 |
170,11 |
|
10 |
Склад сырца |
0,65 |
12 |
0,85 |
149,175 |
111,88 |
|
11 |
Компрессорная |
0,618 |
24 |
0,9 |
612 |
498,38 |
|
12 |
Насосная |
0,655 |
22 |
0,9 |
589,50 |
407,97 |
|
13 |
Площадка хранения и разгрузки |
0,481 |
32 |
0,78 |
337,35 |
333,22 |
|
14 |
Мех-мастерская |
0,296 |
26 |
0,75 |
104,48 |
163,94 |
|
15 |
Склад сахара |
0,601 |
22 |
0,9 |
184,05 |
174,699 |
|
16 |
Отделение фасовки в мешки |
0,567 |
32 |
0,82 |
134,89 |
134,57 |
|
17 |
Склад бестарного хранения сахара |
0,566 |
23 |
0,88 |
473 |
400,03 |
Таблица 1.3
Результаты расчета нагрузки освещения
№ цеха |
Ен, лк |
Кс |
F, м2 |
Тип КСС |
Тип светильника |
Высота подвеса, м |
?, % |
tg?о |
ру.таб, Вт/м2 |
ру, Вт/м2 |
Рро, кВт |
Qро, квар |
|
1 |
300 |
0,8 |
4500 |
Д, Г |
ЛСП 02 |
3-6 |
70 |
0,484 |
2,6 |
10,4 |
37,44 |
18,121 |
|
3 |
300 |
0,95 |
8250 |
Д, Г |
РСП 05 |
3,5-18 |
70 |
0,484 |
3,9 |
15,6 |
122,265 |
59,176 |
|
4 |
75 |
0,95 |
2500 |
М |
Н4Т4Л |
6-11 |
70 |
0,484 |
2,6 |
2,6 |
6,175 |
2,989 |
|
5 |
200 |
0,85 |
13188 |
М |
Н4Т4Л |
6-11 |
70 |
0,484 |
2,6 |
6,93 |
77,721 |
37,617 |
|
6 |
300 |
0,95 |
5100 |
М,Д, Г |
РСП 13 |
6-12 |
71 |
0,484 |
3,9 |
15,38 |
74,517 |
36,066 |
|
7 |
300 |
0,85 |
2625 |
Д, Г |
РСП 05 |
3,5-18 |
70 |
0,484 |
3,9 |
15,6 |
34,808 |
16,847 |
|
8 |
300 |
0,85 |
12675 |
Д, Г |
РСП 05 |
3,5-18 |
70 |
0,484 |
3,9 |
15,6 |
168,071 |
81,346 |
|
9 |
300 |
0,85 |
25234 |
Д, Г |
РСП 05 |
3,5-18 |
70 |
0,484 |
3,9 |
15,6 |
334,603 |
161,948 |
|
10 |
300 |
0,95 |
4510 |
Д, Г, К |
РСП 13 |
12-18 |
71 |
0,484 |
3,9 |
15,38 |
65,897 |
31,894 |
|
12 |
150 |
0,95 |
2500 |
М |
Н4Т4Л |
6-11 |
70 |
0,484 |
2,6 |
5,2 |
12,35 |
5,977 |
|
13 |
100 |
0,95 |
4266 |
Д, Г |
РСП 05 |
3,5-18 |
70 |
0,484 |
3,9 |
5,2 |
21,074 |
10,200 |
|
14 |
150 |
0,95 |
1595 |
Д, Г |
РСП 05 |
3,5-18 |
70 |
0,484 |
3,9 |
7,8 |
11,819 |
5,72 |
Таблица 1.4
Результаты расчета нагрузок
№ цеха |
Название цеха |
Ррс, кВт |
Qрс, квар |
Рро, кВт |
Qро, квар |
Рр, кВт |
Qр, квар |
Sр, кВ•А |
|
1 |
Административный копус |
318,75 |
251,728 |
37,44 |
18,121 |
356,19 |
269,848 |
446,866 |
|
3 |
Механический цех |
465,375 |
615,259 |
122,265 |
59,176 |
587,64 |
674,435 |
894,53 |
|
4 |
Склад ГСМ |
359,125 |
322,894 |
6,175 |
2,989 |
365,3 |
325,882 |
489,534 |
|
5 |
Окраска изделий |
977,5 |
494,53 |
77,721 |
37,617 |
1055,22 |
532,147 |
1181,81 |
|
6 |
Гальванический цех |
1026 |
649,8 |
74,517 |
36,066 |
1100,52 |
685,866 |
1296,75 |
|
7 |
Отделочный цех |
324,02 |
564,363 |
34,808 |
16,847 |
358,828 |
581,209 |
683,053 |
|
8 |
Инженерный цех |
412 |
291,96 |
168,071 |
81,346 |
580,071 |
373,306 |
689,811 |
|
9 |
Главный корпус |
810,05 |
1338,96 |
334,603 |
161,948 |
1144,65 |
1500,91 |
1887,58 |
|
10 |
Термическое отделение |
798,295 |
1100,95 |
65,897 |
31,894 |
864,192 |
1132,84 |
1424,83 |
|
12 |
Компрессорная |
578 |
470,688 |
12,35 |
5,977 |
590,35 |
476,665 |
758,764 |
|
13 |
Котельная |
720 |
550,467 |
21,074 |
10,200 |
741,074 |
560,667 |
929,267 |
|
14 |
Насосная |
526,5 |
368,969 |
11,819 |
5,72 |
538,319 |
374,689 |
655,88 |
Таблица 7.2 - Результаты расчета силовой нагрузки
Расчетные параметры |
Номер цеха |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
?Рнi, кВт |
1050 |
500 |
1800 |
1700 |
1850 |
500 |
|
?Pнi*kиi, кВт |
712,5 |
240 |
611,5 |
780 |
1088 |
240 |
|
?Pнi*kиi*tg?i, кВт |
526,08 |
290,05 |
670,96 |
905,80 |
1397,09 |
290,05 |
|
kисрвз |
0,68 |
0,48 |
0,34 |
0,46 |
0,59 |
0,48 |
|
nэ расч |
95,45 |
66,67 |
144,00 |
97,14 |
56,92 |
66,67 |
|
nэ прин |
81 |
80 |
144 |
97 |
66 |
66 |
|
kр |
0,8 |
0,74 |
0,7 |
0,73 |
0,78 |
0,74 |
|
Ррс, кВт |
570 |
177,60 |
428,05 |
569,4 |
848,64 |
177,60 |
|
Qрс, квар |
420,86 |
214,64 |
469,67 |
661,23 |
1089,73 |
214,64 |
Таблица 7.3 - Результаты расчета нагрузки освещения
Расчетные параметры |
Номер цеха |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
Ен, лк |
500 |
75 |
400 |
300 |
400 |
75 |
|
kз |
1,4 |
1,4 |
Подобные документы
Определение расчетных электрических нагрузок. Выбор и расчет низковольтной электрической сети, защитных коммутационных аппаратов. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для цеховых подстанций. Устройства автоматического включения резерва.
курсовая работа [432,5 K], добавлен 22.08.2009Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов. Определение электрических нагрузок. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети. Релейная защита и автоматика.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 16.04.2012Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение нагрузок и категории электроснабжения. Расчёт нагрузок, компенсации реактивной мощности. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Выбор распределительных сетей высокого напряжения.
курсовая работа [308,4 K], добавлен 21.02.2014Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013Определение осветительной нагрузки цехов, расчетных силовых нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности. Определение потерь мощности и электроэнергии. Выбор параметров схемы сети электроснабжения.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.06.2015Характеристика потребителей электроэнергии и определение величины питающего напряжения. Выбор электродвигателей, пусковой и защитной аппаратуры. Расчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности, создание однолинейной схемы электроснабжения.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.01.2010Разработка система электроснабжения отдельных установок цеха. Расчеты по выбору электродвигателей и их коммутационных и защитных аппаратов. Расчет и выбор внутрицеховой электрической сети. Определение электрических нагрузок цеха и потерь напряжения.
курсовая работа [465,6 K], добавлен 16.04.2012Определение электрических нагрузок предприятия. Выбор цеховых трансформаторов и расчет компенсации реактивной мощности. Разработка схемы электроснабжения предприятия и расчет распределительной сети напряжением выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 21.11.2016Технологический процесс завода по производству сельскохозяйственной техники. Выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок. Компенсация реактивной мощности, выбор трансформаторов, определение потерь. Картограмма электрических нагрузок.
курсовая работа [527,2 K], добавлен 18.03.2012