Проект системы электроснабжения насосной станции
Выбор типа схемы электроснабжения и величины питающих напряжений. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов подстанции. Описание принципа работы схемы насосного агрегата. Построение системы планово-предупредительного ремонта электрооборудования.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.06.2022 |
Размер файла | 231,4 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/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И МОЛОДЁЖНОЙ ПОЛИТИКИ ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
Государственное автономное профессиональное
образовательное учреждение Чувашской Республики
«Чебоксарский техникум транспортных и строительных технологий»
(ГАПОУ «Чебоксарский техникум ТрансСтройТех» Минобразования Чувашии)
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Проект системы электроснабжения насосной станции
по специальности 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий
Студент: Григорьев Алексей Владимирович
группа 4 МНЭО 01-18
Руководитель работы Богданов О.А.
Чебоксары 2022 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И МОЛОДЁЖНОЙ ПОЛИТИКИ ЧУВАШСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
Государственное автономное профессиональное
образовательное учреждение Чувашской Республики
«Чебоксарский техникум транспортных и строительных технологий»
(ГАПОУ «Чебоксарский техникум ТрансСтройТех» Минобразования Чувашии)
ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу
Студент Григорьев Алексей Владимирович Группа 4 МНЭО 01-18
Специальность 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий
Тема выпускной квалификационной работы: Проект системы электроснабжения насосной станции.
Содержание расчетно-пояснительной записки:
Содержание
Введение
1. Общая Часть
2. Специальная Часть
3. Организация Производства
4. Экономическая Часть
Заключение
Список использованных источников
Содержание графических работ:
1. План расположения и электроснабжения электрооборудования цеха.
2.Принципиальная однолинейная электрическая схема электроснабжения электрооборудования цеха.
3. Схема электрического освещения цеха.
4. Технико-экономические показатели проекта.
Срок сдачи студентом работы «___»___________20____ г.
Руководитель ___________________________________ ___________
(Ф.И. О.) (подпись)
Содержание
Введение
1. Общая часть
1.1 Описание бизнес процесса. Характеристика объекта
2. Специальная часть
2.1 Электроснабжение электрического оборудования
2.1.1 Выбор типа схемы электроснабжения и величины питающих напряжений
2.1.2 Определение расчетных нагрузок
2.1.3 Компенсация реактивной мощности и определение места установки компенсирующего устройства
2.1.4 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов подстанции
2.1.5 Расчёт, выбор и планирование силовых сетей цеха. Обоснование способа их прокладки
2.2 Расчёт силовых сетей электрического оборудования цеха
2.2.1 Расчёт и выбор пусковой и защитной аппаратуры
2.2.2 Расчёт и выбор сечений силовых линий электрического оборудования
2.3 Расчет освещения производственных помещений
2.3.1 Характеристика помещений, оценка зрительских работ
2.3.2 Выбор норм освещённости, вид и системы освещения, источников света
2.3.3 Выбор типа светильников и их размещение на плане
2.3.4 Светотехнический расчёт
2.4 Расчет осветительных сетей
2.4.1 Разработка типа схемы сетей освещения
2.4.2 Определение осветительных нагрузок
2.4.3 Расчёт и выбор марок и сечения проводников осветительной сети по нагреву
2.4.4 Выбор и размещение на плане осветительных щитов
2.4.5 Аварийное освещение
2.5 Технологическое оборудование
2.5.1 Описание принципа работы схемы насосного агрегата
3. Организация производства
3.1 Система планово-предупредительного ремонта электрооборудования
4. Экономическая часть
4.1 Локальный сметный расчет
4.2 Расчет плана по труду и заработной плате
4.2.1 Расчет нормативного и планового срока производства работ
4.2.2 Расчет премиальных доплат за сокращение срока производства работ
4.2.3 Расчет страховых взносов
4.3 Определение прибыли и рентабельности
4.3.1 Расчет плановой себестоимости работ
4.3.2 Расчет плановой прибыли и рентабельности
4.3.3 Расчет среднемесячной выработки и заработной платы одного рабочего
4.4 Сводная таблица технико-экономических показателей
Заключение
Список использованных источников
Введение
электрооборудование электроснабжение напряжение трансформатор
Единая энергетическая система России представляет собой уникальный электроэнергетический комплекс, объединяющий 65 энергосистем около 450 электростанций с суммарной установленной мощностью 194 млн кВт, также более 2,2 млн км электрических сетей всех классов напряжений, трансформаторные подстанции. В составе генерирующих мощностей тепловые электростанции (ТЭС) составляют примерно 70 %, доля гидроэлектростанций (ГЭС) - 20% и атомных электростанций (АЭС) - около 10%.
Эффективность объединения энергосистем обусловлена экономией суммарной установленной мощности генераторов за счёт совмещения максимумов нагрузки энергосистем, сдвинутых во времени в различных географических поясах. Получаемый эффект существенно превышает затраты на строительство и эксплуатацию межсистемных линий электропередачи. В 2020 г производство электроэнергии в РФ приблизится к 1240 млрд кВт • ч., а в 2000 г. оно составило 879 млрд кВт • ч..
Увеличение электропотребления на душу населения всё более остро ставит задачу необходимости создания принципиально новых эффективных методов потребления огромных количеств электроэнергии.
Цели и задачи дипломного проекта
Цель дипломного проектирования - реализация теоретических и практических знаний, полученных в процессе обучения в техникуме при выполнении самостоятельной проектно-конструкторской работы в соответствии с полученным заданием.
Задачами дипломной работы являются:
1. Определение технологии производства.
2. Расчет электроснабжения электрического оборудования цеха.
3. Расчет электрического привода технологического оборудования цеха.
4. Расчет силовых сетей электрического оборудования цеха.
5. Расчет освещения производственных помещений.
6. Расчет осветительных сетей.
7. Согласование организации производства.
8. Расчет экономической части.
9. Составление перечня по охране труда
В период дипломного проектирования я показал, что в достаточной степени овладел изученными за время обучения социально-экономическими, общеобразовательными, общетехническими и специальными дисциплинами.
1. Общая часть
1.1 Описание бизнес процесса. Характеристика объекта
Насосная станция предназначена для мелиорации. Она содержит машинный зал, ремонтный участок, агрегатную, сварочный пост, служебные, бытовые и вспомогательные помещения.
Насосная станция получает электроснабжение от государственной районной электростанции (ГРЭС) по воздушной линии ЛЭП-35. Расстояние от ГПП до собственной ТП - 1,2 км. Трансформаторная подстанция (ТП) находится вне помещения насосной станции на расстоянии 100 м.
Потребители по надёжности электроснабжения относятся к 1 категории. Количество рабочих смен - 3.
Помещение насосной станции выполнено из кирпича, стены оштукатурены, побелены, потолок перекрыт пустотелыми плитами, пол бетонный имеются окна и двери. Размеры помещения: длина - 42 м, ширина 30 м, высота - 7 м. Высота вспомогательных и бытовых помещений - 2,8 м.
Основными потребителями электроэнергии являются 5 мощных автоматизированных насосных агрегата. В помещении насосной станции предполагается выполнить электроосвещение. На территории насосной среда нормальная, отсутствует запылённость и агрессивные смеси в воздухе. Помещение не взрывоопасное. Грунт в районе станции - глина.
Силовые электроприёмники получают электропитание от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 380 В, напряжение сети освещения 220 В. Разряд зрительной работы IVг. Освещённость при общем освещении 150 лк.
Необходимо выбрать: тип источника света, тип и расположение светильников, марку и сечение проводов, распределительные щиты и защитные аппараты.
Перечень электрооборудования приведена в таблице 1
Таблица 1
Перечень электрооборудования
№ на плане |
Наименование электрооборудования |
Рн, кВт |
Примечание |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1,2 |
Вентиляторы |
10 |
||
3 |
Сверлильный станок |
2,8 |
1-фазные |
|
4 |
Заточный станок |
1,8 |
1-фазные |
|
5 |
Токарно-револьверный станок |
25 |
||
6 |
Фрезерный станок |
8,5 |
||
7 |
Круглошлифовальный станок |
7,8 |
||
8 |
Резьбонарезной станок |
7 |
||
9…11 |
Электронагреватели отопительные |
17,5 |
||
12 |
Кран мостовой |
28,6 |
ПВ = 25% |
|
13…17 |
Электродвигатели вакуумных насосов |
5 |
||
18…22 |
Электродвигатели задвижек |
1,5 |
1-фазные |
|
23…27 |
Насосные агрегаты |
20 |
||
28 |
Щит управления и сигнализации |
1,2 |
1-фазные |
|
29,30 |
Дренажные насосы |
8,4 |
||
31,32 |
Сварочные агрегаты |
12,5 кВА |
ПВ = 40% |
В таблице 2 приведена экспликация помещений.
Таблица 2
Экспликация помещений
№ на плане |
Наименование |
Площадь, м2 |
Категория пожароопасности |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Вентиляторная |
18 |
ВII А |
|
2 |
Склад запчастей |
27 |
ВII |
|
3 |
Ремонтный участок |
72 |
ВI Б |
|
4 |
Щитовая |
36 |
ВI А |
|
5 |
Агрегатная |
108 |
ВII А |
|
6 |
Машинный зал |
792 |
ВII А |
|
7 |
Бытовка |
18 |
ВII А |
|
8 |
Обслуживающий персонал |
36 |
ВII А |
|
9 |
Начальник смены |
18 |
ВII А |
|
10 |
Сварочный пост |
36 |
ВI |
2. Специальная часть
2.1 Электроснабжение цехового электрического оборудования
2.1.1 Выбор типа схемы электроснабжения и величины питающих напряжений
Для снабжения цеха электроэнергией выбираем радиальный тип схемы электроснабжения, так как она имеет ряд преимуществ. Радиальные линии питают отдельные потребители. В силовых сетях эти линии применяются, когда электроприемники потребляют большие мощности. В этом случае электроприемники в зависимости от их территориального расположения группами присоединяют к силовым распределительным устройствам, далее к центральному распределительному устройству, а последние, в свою очередь - к силовой подстанции. На вводе каждого силового пункта устанавливают аппарат управления (рубильник или автомат), отключающий его при аварии или ремонте без нарушения работы остальных пунктов.
Конструктивно радиальные линии и распределительные сети выполняют кабелем или проводом.
Для электроснабжения цеха принять трехфазный переменный ток промышленной частоты 50 Гц. Электроснабжение производится от РУ напряжением 0,4 кВ, так как силовое оборудование питается напряжением 380 В, а осветительные сети от напряжения 220 В.
2.1.2 Определение расчётных нагрузок
Расчёт электрических нагрузок цеха выполним методом коэффициента максимума (упорядоченных диаграмм), который сводится к определению (Рм, Qм, Sм) расчётных нагрузок группы электроприёмников.
Рм =КмРсм; Qм = Qсм; Sм = + , (2. 1 )
где Рм - максимальная активная нагрузка, кВт;
Qм - максимальная реактивная нагрузка, кВАр;
Sм - максимальная полная мощность, кВА;
Км - коэффициент максимума активной нагрузки;
- коэффициент максимума реактивной нагрузки;
Рсм - средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт; Qcм - средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену, кВар.
Рсм = КиРн; Qсм = Рсм tg , (2. 2 )
где
Ки - коэффициент использования электроприёмников, определяется на основании опыта эксплуатации по таблицам [ 4 ] ;
Рн - номинальная активная групповая мощность, приведённая к длительному режиму трёхфазных электроприёмников;
tg - коэффициент реактивной мощности;
Определяем суммарную номинальную мощность на РП
= ? ( 2.3 )
где - суммарная номинальная мощность на РП, кВт;
- номинальная мощность одной электроустановки, кВт;
- количество приёмников в группе. Разобьём электрические приёмники по распределительным пунктам и выполним расчёт нагрузки по каждому щиту и по всему цеху. Результаты расчётов приведём в сводной ведомости нагрузок по цеху.
Рассмотрим расчёт на примере распределительного пункта РП - 1, в состав которого входят следующие установки:
1. Вентиляторы - 2
2. Токарно-револьверный станок - 1
3. Фрезерный станок - 1
4. Круглошлифовальный станок - 1
5. Резьбонарезной станок - 1
5. Электронагреватели отопительные - 3
Всего в группе, шт. - 9
= 10 Ч 2 + 25 Ч 1 + 8,5 Ч 1 + 7,8 Ч 1 + 7 Ч 1 + 17,5 Ч 3 = 120,8 кВт
Ки, cos , tg находим по [ 2 ]
Определяем сменную активную и реактивную мощность по формулам ( 2.3 )
Для вентилятора:
Рсм = 20 Ч 0,7 = 14 кВт, Qсм = 14 Ч 0,75 = 10,5 кВАр
Полную сменную мощность Sсм находим по формуле
Sсм = У + У ( 2.4 )
УРсм = 14 + 3,5 + 1,19 + 1,1 + 42 + 0,98 = 62,8 кВт
УQсм = 10,5 + 6,055 + 2,06 + 1,9 + 13,86 + 1,69 = 33,4 кВАр
Для РП 1:
Sсм = 62,8І + 33,4І = 71,1 кВА
Находим модуль сборки m для РП - 1 по формуле
m = Pн max/Pн min , ( 2.5 )
где
Рн max - номинальная мощность наиболее мощного приёмника, кВт;
Рн min - номинальная мощность наименее мощного приёмника, кВт.
m = 25 / 7 = 3,57 > 3
Определим средний коэффициент использования Ки ср для РП 1
Ки ср = Рсм/Рном (2. 6 )
Ки ср = 62,6/120,8 = 0,49
Определяем эффективное число однородных электроприёмников , шт.
= (2. 7 )
= = 7,57
Км - можно определить по справочнику, либо по формуле
Км = 1 + Ч (2. 8 )
Км = 1 + Ч = 1,55
В соответствии с практикой проектирования принимается = 1,1 при 10; = 1 при 10.
Рм = 1,55 Ч 62,8 = 97,3 кВт ; Qм = 33,4 Ч 1,1 = 36,7 кВАр; Sм = 91,9І+36,7І = 104 кВА.
Максимальный ток Iм находим по формуле
Iм = (2. 9 )
Iм = = 160 А
Полный расчёт силовой нагрузки приведён далее в табличной форме. Полученные результаты расчёта приведены в сводной таблице 3.
Нагрузки повторно-кратковременного режима приводим к длительному режиму по формулам:
Рн = Рпасп.v ПВ, (2. 10 )
где Рпасп. - паспортное значение мощности, кВт;
ПВ - коэффициент повторного включения.
Для определения установленной мощности Ру однофазных нагрузок воспользуемся соотношением:
Р(3)у = 3 Р(1)м.ф, ( 2.11 )
где Р(3)у - условная 3 - фазная мощность ( приведённая ), кВт;
Р(1)м.ф - мощность наиболее загруженной фазы, кВт.
Таблица 3
Сводная ведомость нагрузок по насосной
Наименование РУ и ЭП |
Нагрузка установленная |
Нагрузка средняя за смену |
Нагрузка максимальная |
|||||||||||||||
Рн, кВт |
n |
РнУ кВт |
Ки |
cos ц |
tgц |
m |
Рсм кВт |
Qсм квар |
Sсм кВА |
nэ |
Км |
К№м |
Рм кВт |
Qм квар |
Sм кВА |
Iм, А |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
РП1 Вентиляторы Токарно-револьверный станок Фрезерный станок Круглошлифовальный станок Резьбонарезной станок Электронагреватели отопительные Всего по РП 1 |
10 25 8,5 7,8 7 17,5 |
2 1 1 1 1 3 8 |
20 25 8,5 7,8 7 52,5 120,8 |
0,7 0,14 0,14 0,14 0,14 0,8 0,49 |
0,8 0,5 0,5 0,5 0,5 0,95 |
0,75 1,73 1,73 1,73 1,73 0,33 |
>3 |
14 3,5 1,19 1,1 0,98 42 62,8 |
10,5 6,05 2,06 1,9 1,7 13,9 33,4 |
71,1 |
7,6 |
1,55 |
1,1 |
97,3 |
36,7 |
104 |
160 |
|
РП2 ( 1-фазные) Станок заточный Станок сверлильный Электродвигатели задвижек Щит сигнализации Всего по РП 2 |
1,8 2,8 1,5 1,2 |
1 1 5 1 8 |
1,8 2,8 7,5 1,2 14,5 |
0,14 0,14 0,7 0,7 0,5 |
0,5 0,5 0,8 0,8 |
1,73 1,73 0,75 0,75 |
<3 |
0,25 0,39 5,25 0,84 6,73 |
0,43 0,67 3,94 0,63 5,67 |
8,8 |
6,4 |
1,6 |
1,1 |
10,8 |
6,24 |
12,5 |
56,8 |
|
РП3 Электродвигатели вакуумных насосов Кран мостовой ПВ = 25% |
5 12,5 кВА |
5 1 |
25 6,25 |
0,7 0,05 |
0,8 0,5 |
0,75 1,73 |
<3 |
17,5 0,31 |
13,1 0,53 |
|||||||||
Всего по РП 3 |
6 |
31,25 |
0,52 |
17,81 |
13,63 |
22,4 |
5,95 |
1,58 |
1,1 |
28,1 |
15 |
31,8 |
49 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
РП 4 ( ШРА ) Насосные агрегаты Дренажные насосы Всего по РП 4 |
20 8,4 |
5 2 7 |
100 16,8 116,8 |
0,7 0,7 |
0,8 0,8 |
0,75 0,75 |
>3 |
70 11,8 81,8 |
52,5 8,85 61,35 |
102,2 |
5,5 |
1,41 |
1,1 |
115,3 |
112,4 |
161 |
248 |
|
РП 5 Сварочные агрегаты ПВ = 40% |
12,5 |
2 |
15,75 |
0,2 |
0,4 |
2,29 |
3,15 |
7,21 |
7,9 |
3,15 |
7,21 |
7,9 |
20,8 |
|||||
ЩО |
12,6 |
0,85 |
0,95 |
0,33 |
10,7 |
3,5 |
11,2 |
10,7 |
3,5 |
11,2 |
||||||||
На ШНН с ЩО |
0,83 |
265,3 |
181 |
321 |
||||||||||||||
Потери в трансформаторе |
5,7 |
28,5 |
29 |
|||||||||||||||
На ШВН с КУ |
271 |
134,5 |
314,7 |
2.1.3 Расчёт, выбор и планирование силовых сетей цеха
Электропитание насосной станции предполагается обеспечить от расположенной вне цеха трансформаторной подстанции, в качестве которой используется комплектная трансформаторная подстанция внутренней установки (КТП ). КТП состоит из двух трёхфазных понижающих трансформаторов высшего 10 кВ и низшего 0,4 кВ напряжения и шкафов распределительных устройств (РУ). Шкафы РУ изготавливают вводными, секционными и линейными. Они состоят из шинной и коммутационной частей, разделённых металлическими перегородками.
В шкафах РУ напряжением до 1 кВ размещены коммутационная и защитная аппаратура: выдвижные универсальные и установочные автоматические выключатели, релейная аппаратура, измерительные приборы, а также измерительные трансформаторы тока. Схемы управления, защиты и сигнализации оборудования КТП выполняют на оперативном переменном токе. В соответствии с расчётом на подстанции предполагается установить два трёхфазных силовых трансформатора ТМ 250 - 10 / 0,4 кВ.
Выбор сечения проводов и кабелей выполняют по длительно допустимому току (), определяемый из справочников 2 для данной марки кабеля. Выбранное сечение проводника проверяем по условию нагрева:
Iрасч. ( 2.12 )
Для магистральных линий в качестве расчётного значения тока Iрасч. принимаем полученное максимальное значения тока Iм, которое приведено в таблице 3.
При выборе сечения вводим коэффициент, учитывающий условия прокладки. Для трёхжильных кабелей, проложенных в воздухе он составляет 0,92.
Выбранная марка и сечения кабеля приведены в таблице 4
Площадь сечения проводника, выбранного по нагреву, проверяется по условию допустимой нагрузки в послеаварийном режиме после отключения одной из двух параллельных цепей:
1,3Iдд > Iр.ав, ( 2.13 )
где Iр.ав - сила тока в цепи в послеаварийном режиме.
Таблица 4
Марка и сечение проводов и кабелей к РП
Наименование РП. |
Iм, А |
Марка кабеля |
S, |
Iдд. А |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
РП 1 |
160 |
ВВГ - 4 Ч95 |
95 |
198 |
|
РП 2 |
56,8 |
ВВГ - 4 Ч 16 |
16 |
72 |
|
РП 3 |
49 |
ВВГ - 4 Ч 16 |
16 |
72 |
|
ШРА |
248 |
ВВГ - 4 Ч 120 |
6 |
260 |
|
РП5 |
20,8 |
ВВГ - 4 Ч 10 |
10 |
56 |
2.1.4 Выбор и размещение силовых распределительных устройств
По току в магистрали выберем по 3 распределительные пункты. В качестве РП 1, РП 2, РП 3 и РП5 выберем распределительные пункты ПР 85 навесного исполнения, с автоматическими выключателями серии ВА, а также шинопровод распределительный ШРА 4. Выбранные распределительные пункты приведены в таблице 5
Таблица 5
Технические параметры распределительных пунктов
Наименование РП |
Тип |
Iр, А |
Iн, А |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
РП 1 |
ПР 85- 3-073-21-У3 |
160 |
250 |
|
РП 2 |
ПР 85- 3-055-21-У3 |
56,8 |
160 |
|
РП 3 |
ПР 85- 3-055-21-У3 |
49 |
160 |
|
ШРА |
ШРА 4-400-21-У3 |
248 |
400 |
|
РП5 |
ПР 85- 3-055-21-У3 |
20,8 |
160 |
2.1.5 Расчет заземляющего устройства
Заземление - это преднамеренное соединение корпуса электроустановки с землёй с помощью заземляющего устройства (ЗУ).
Согласно ПУЭ в установках напряжением до 1000 В сопротивление заземляющего устройства Rзу 4 Ом.
Определяем вид заземления - выносной контур, состоящий из вертикальных заземлителей диаметром 12 мм, длиной 3 м и заземляющей полосы 404 мм, заложенной на глубине 0,7 м. Площадь контура А В = 7 7 . Длина периметра = 28 м. Грунт в районе заземления глина, удельное сопротивление грунта = 40 Ом м.
Найдём расчётное удельное сопротивление грунта ср
ср = Ксез · = 1,5 · 40 = 60 Ом м ( 2.14 )
где Ксез - коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта. Для третьей климатической зоны Ксез = 1,5
Расчётное сопротивление одного вертикального электрода
= 0,3 ср= 0,3 · 60 = 18 Oм ( 2.15 )
Так как = 40 Ом м < 100 Ом · м, то для расчёта принимается
4 Ом ( 2.16 )
Определяется количество вертикальных электродов без учёта экранирования (расчётное)
Nв.р.№ = = = 4,5 ( 2.17 )
Принимается Nв.р.№ = 5
С учётом экранирования
= = = 10,6 (2. 18 )
где - коэффициент экранирования определяется по таблицам 1
Принимается = 11. Для того, чтобы обеспечить симметрию конструкции, положим количество электродов равно 12, тогда - расстояние между электродами по ширине объекта, м; - расстояние между электродами по длине объекта.
= 2,3 м, = 2,3 м Среднее значение а = = 2,3
Отношение а/ = 2,3 / 2,3 = 1,0
Уточняются коэффициенты использования
= 0,47
= 0,27
Определяются уточнённые значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов.
= • = •4 = =14,7 Oм (2.19)
где - длина периметра,
Ксез.г - коэффициент сезонности горизонтальный Ксез.г = 2,3;
b - ширина полосы, м;
t - глубина заложения, м;
= = = 3,19 Ом ( 2.20 )
Определяется фактическое сопротивление ЗУ
= = = 2,62 Ом ( 2.21 )
Таким образом, так как 2,62 4 Ом, следовательно, выбранная конструкция, элементы заземляющего устройства (ЗУ) и их количество, позволяют получить значение сопротивления заземления соответствующее требованиям ПУЭ, т.е. ЗУ - эффективно.
2.2 Расчёт силовых сетей электрического оборудования цеха
2.2.1 Расчёт и выбор пусковой и защитной аппаратуры
В качестве аппаратов защиты выбираем автоматические выключатели ВА 51 с электромагнитным и тепловым расцепителем на различный номинальный ток.
Условия для выбора аппаратов защиты в силовых сетях напряжением 0,4 кВ.
Линия с группой электродвигателей Iнр ? 1,1 Iм.
Линия с одним электродвигателем Iнр ? 1,25 Iн.д.
Где Iнр - ток расцепителя автомата,
Iм - максимальный расчётный ток в линии (РП), А;
Iн.а - номинальный расчётный ток электродвигателя, А.
Данные на автоматические выключатели приведены в таблице 6 и 7.
Таблица 6
Аппараты защиты в линии (РП)
Наименование РП |
Iм, А |
Марка АЗ |
Iна, А |
Iнр, А |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
РП 1 |
160 |
ВА51 - 35 |
250 |
200 |
|
РП 2 |
56,8 |
ВА51 - 31 |
100 |
80 |
|
РП 3 |
49 |
ВА51 - 31 |
100 |
80 |
|
РП 4 (ШРА) |
248 |
ВА51 - 37 |
400 |
320 |
|
РП5 |
20,8 |
ВА51 - 29 |
63 |
40 |
Таблица 7
Аппараты защиты для ответвлений
Наименование ЭП. |
Iр, А |
Iн.а, А |
Марка АЗ |
Iн.р, А |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
РП 1 Вентилятор Токарно-револьверный станок Фрезерный станок Круглошлифовальный станок Резьбонарезной станок Электронагреватели отопительные |
21,3 53,2 18 16,6 14,9 37,2 |
25 63 25 25 25 63 |
ВА51 - 25 ВА51 - 29 ВА51 - 25 ВА51 - 25 ВА51 - 25 ВА51 - 29 |
25 63 25 25 25 63 |
|
РП2 Станок заточный Станок сверлильный Электродвигатели задвижек Щит сигнализации |
11,2 17,5 9,4 5,5 |
25 25 25 25 |
ВА51 - 25 ВА51 - 25 ВА51 - 25 ВА51 - 25 |
20 25 20 20 |
|
РП3 Электродвигатели вакуумных насосов. Кран мостовой ПВ = 25 % |
10,6 30,4 |
25 63 |
ВА51 - 25 ВА51 - 29 |
16 40 |
|
ШРА Насосные агрегаты Дренажный насос |
32,2 18 |
63 25 |
ВА51 - 29 ВА51 - 25 |
63 25 |
|
РП5 Сварочный агрегат |
12,1 |
25 |
ВА51 - 25 |
25 |
2.2.2 Расчёт и выбор сечений силовых линий электрического оборудования
Расчётный ток электродвигателей определяем из соотношения
Iр = ( 2.22 )
где Uном - номинальное линейное напряжение (для распределительных сетей Uном = 0,38 кВ).
Для вентилятора на РП 1 -: Рном = 5,5 кВт; Cos = 0,8; = 0,9
Iр = = 21,3 А
По справочнику 4 найдём марку и сечения провода для ответвлений. Полученные расчётные значения тока и марку и сечения провода приведём в таблице 8.
Таблица 8
Марка, сечение провода для ответвлений
Наименование ЭП. |
Iр, А |
Iдд, А |
Марка провода |
S, |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
РП 1 Вентилятор Токарно-револьверный станок Фрезерный станок Круглошлифовальный станок Резьбонарезной станок Электронагреватели отопительные |
21,3 53,2 18 16,6 14,9 37,2 |
39 72 39 39 39 72 |
ВВГ - 4 Ч 6 ВВГ - 4 Ч 16 ВВГ - 4 Ч 6 ВВГ - 4 Ч 6 ВВГ - 4 Ч 6 ВВГ - 4 Ч 16 |
6 16 6 6 6 16 |
|
РП 2 Станок заточный Станок сверлильный Электродвигатели задвижек Щит сигнализации |
11,2 17,5 9,4 5,5 |
39 39 39 39 |
ВВГ - 4 Ч 6 ВВГ - 4 Ч 6 ВВГ - 4 Ч 6 ВВГ - 4 Ч 6 |
6 6 6 6 |
|
РП 3 Электродвигатели вакуумных насосов. Кран мостовой ПВ = 25 % |
10,6 30,4 |
39 72 |
ВВГ - 4 Ч 6 ПРГ - 3 Ч 16 |
6 16 |
|
ШРА Насосные агрегаты Дренажный насос |
32,2 18 |
72 39 |
ВВГ - 4 Ч 16 ВВГ - 4 Ч 6 |
16 6 |
|
РП5 Сварочный агрегат |
12,1 |
39 |
ВВГ - 4 Ч 6 |
6 |
Проверка сетей на потерю напряжения. Суммарная потеря напряжения ДUУ складывается из потери в КЛ до шинопровода (РП ), потери напряжения в шинопроводе, потери напряжения в КЛ от ШРА ( РП ) к ЭП.
Результаты расчёта приведены в таблице 9. Нормируемое значение падение напряжения в силовых сетях должно составлять меньше 5 % т.е. меньше расчётного.
Таблица 9
Технические параметры РП и расчёт потери напряжения
Наименование РП |
Тип |
Iр, А |
Iн, А |
Lкл1, м |
Lш, м |
Lкл2, м |
ДUУ, % |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
РП 1 |
ПР 85- 3-073-21-У3 |
160 |
250 |
56 |
- |
14 |
0,5 |
|
РП 2 |
ПР 85- 3-055-21-У3 |
56,8 |
160 |
39 |
- |
12 |
0,33 |
|
РП 3 |
ПР 85- 3-055-21-У3 |
49 |
160 |
24 |
- |
18 |
0,27 |
|
РП 4 |
ШРА 4-400-21-У3 |
248 |
400 |
18 |
32 |
6 |
0,23 |
|
РП5 |
ПР 85- 3-055-21-У3 |
20,8 |
160 |
22 |
- |
12 |
0,32 |
РП проверяется на допустимую потерю напряжения, по формуле для кабельных линий и шинопроводов с расположением вводной секции в начале шинопровода.
ДU = • ( r0 cos ц + x0 sin ц ) ( 2.23 )
где ДU - потеря напряжения в %;
r0 - 0,2 Ом / км [ 1 ]- активное сопротивление шинопровода ШРА 4 - 250; x0 - 0,21 Ом / км [ 1 ] - индуктивное сопротивление шинопровода;
значения r0, и x0 кабелей с медной жилой из [ 1 ] приведены в таблице 10.
Таблица 10
Значения удельных сопротивлений для КЛ
S, |
r0, мОм / м |
x0, мОм / м |
|
1 |
2 |
3 |
|
6 |
3,09 |
0.1 |
|
10 |
1,84 |
0,099 |
|
16 |
1,16 |
0,095 |
|
25 |
0,74 |
0,091 |
|
50 |
0,37 |
0,085 |
|
70 |
0,265 |
0,082 |
|
120 |
0,261 |
0,08 |
L - длина кабельной линии или шинопровода, км (определяем по плану расположения электрооборудования из задания на КП ).
cos ц = 0,95; sin ц = 0,33.
Нормируемое значение падение напряжения в силовых сетях должно составлять меньше 5 %, т.е. меньше расчётного.
2.3 Расчет освещения производственных помещений
2.3.1 Характеристика помещений, оценка зрительских работ
При проектировании осветительных установок важное значение имеет правильное определение требуемой освещённости объекта. Для этой цели разработаны нормы промышленной освещённости на основе классификации работ по определённым количественным признакам, которые приведены в [ 2 ]. Для гражданских и административных зданий нормы освещённости определены Санитарными правилами и нормами 2.2.1/2.1.1.1278-03 Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий.
В зависимости от характера зрительной работы (наивысшая точность, очень высокая точность и т.д.) и наименьшего размера объекта различения установлено восемь разрядов зрительной работы.
2.3.2 Выбор норм освещённости, вид и системы освещения, источников света
В соответствии с заданием на проектирование в помещениях комплекса необходимо обеспечить нормы освещения в соответствии с назначением помещений, приведённом в экспликации помещений, таблица 2.
По способам размещения светильников в помещениях различают системы общего и комбинированного освещения (к общему освещению добавляется местное).
При общем освещении светильники располагают только в верхней зоне помещения. Крепят их непосредственно к потолку, на фермах, на стенах, колоннах или на оборудовании.
При равномерном освещении светильники располагаются рядами с одинаковыми или не сильно отличающимися расстояниями между ними. Расстояния между светильниками принимаются одинаковыми.
Для насосной станции предполагается использовать систему общего освещения.
Местное освещение предусматривается на отдельных рабочих местах (станках, верстаках и т.д.) и выполняется светильниками, установленными непосредственно у рабочих мест.
Искусственное освещение по своему функциональному назначению подразделяется на четыре вида: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное.
Аварийное освещение для продолжения работы должно устраиваться в помещениях, в которых внезапное отключение рабочего освещения может привести к тяжёлым последствиям для людей и технологического оборудования. При этом освещенность на рабочих местах должна составлять не менее 5% освещённости, установленной для рабочего освещения этих поверхностей при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк на территории предприятий.
Эвакуационное (аварийное) освещение необходимо для создания условий безопасного выхода людей при погасании рабочего освещения. Для этого в местах прохода людей должна быть обеспечена освещённость не менее 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк на открытых территориях.
В нерабочее время во многих помещениях и вдоль границ предприятия необходимо минимальное освещение для несения дежурства пожарной и военизированной охраны. Для этой цели предусматривается охранное освещение. Освещённость, создаваемая охранным освещением, должна быть 0,5 лк на уровне земли.
В соответствии с действующими нормативами, принимаем для помещения машинного зала общее освещение лампами ДРЛ, освещение вспомогательных помещений люминесцентными лампами освещённость 300 лк, для щитовой, вентиляторной 150 лк. Значения нормируемой освещённости приведено в таблице 11.
Таблица 11
Значения нормируемой освещённости в помещениях
Вид помещения |
Освещённость, Ен, лк |
Вид освещения, вид источника |
|
1 |
2 |
3 |
|
1.Вентиляторная 2.Склад запчастей 3. Ремонтный участок 4.Щитовая 5. Агрегатная 6.Машинный зал 7. Бытовка 8.Обслуживающий персонал 9. Начальник смены 10. Сварочный пост |
150 300 300 150 300 300 300 300 300 300 |
(ЛЛ), общее ЛЛ, общее ЛЛ, общее ЛЛ, общее ЛЛ, общее ДРЛ, общее ЛЛ, общее ЛЛ, общее ЛЛ, общее ЛЛ, общее |
2.3.3 Выбор типа светильников и их размещение на плане
Для освещения помещений широко используются следующие источники света: лампы накаливания, люминесцентные лампы, ртутнодуговые лампы типа ДРЛ, металлогалогенные типа ДРИ.
Лампы накаливания используются в основном в светильниках местного освещения, в осветительных установках аварийного освещения и некоторых других случаях.
Люминесцентные лампы целесообразно применять:
для общего освещения помещений, в которых производятся работы I - V и VII разрядов;
для общего освещения помещений, когда естественное освещение недостаточно или вовсе отсутствует;
для освещения помещений, в которых выполняются работы, требующие правильной цветопередачи.
При выборе люминесцентных ламп следует учитывать, что наиболее экономичными являются лампы типа ЛБ.
Лампы типа ДРЛ применяют в следующих случаях:
для общего освещения производственных помещений высотой более 8 м, в которых не требуется правильной цветопередачи;
для освещения территорий промышленных предприятий.
На основании изложенного, принимаем в качестве источников света общего освещения основного производства лампы ДРЛ и других помещений люминесцентные лампы ЛБ.
2.3.4 Светотехнический расчёт
Выбор светильников определяется характером окружающей среды, требованиями к светораспределению и ограничению слепящего действия, а также соображениями экономики. Светораспределение светильников определяет кривая силы света (КСС). Различают семь типов КСС: концентрированная, глубокая, косинусная, полуширокая, широкая, равномерная и синусная.
Для освещения помещений, стены и потолок которых имеют невысокие отражающие свойства (например, производственные помещения с большим процентом остекления стен и ферменными перекрытиями) целесообразно применять светильники прямого света. В этих условиях светильники прямого света, направляя световой поток источников света на рабочие поверхности, гарантируют минимальные потери и наилучшее использование светового потока. Также в помещениях, где отношение высоты к площади велико, целесообразно применять светильники концентрированного или глубокого светораспределения, направляющие основную часть светового потока непосредственно на рабочие поверхности, что повышает эффективность их использования. Для нашего случая выбираем светильник ЛСП 2/ГОЗ, с лампой ЛБ. Принятый светильник имеет глубокую кривую силы света (буква Г в обозначении светильника). Для ламп ДРЛ - светильник РСП.
Наметим расположение светильников в помещении основного производства.
Размещение светильников в плане и разрезе помещения определяется следующими размерами:
Н - высотой помещения, Н = 7 м.
hс - расстояние светильника от перекрытия (высота свеса), hc =2 м.
hп = Н - hc - высотой светильника над полом, hп = 5 м.
hр - высотой расчётной поверхности над полом, hр =1,0 м.
h = hп - hр - расчётная высота, h = 4 м.
А - длина машинного зала - 30 м. В - ширина - 24 м.
Светильники располагаем рядами по длине помещения, тогда LA - расстояние между рядами, LB - расстояние между светильниками.
Важное значение имеет отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчётной высоте л = L/ h. Для принятого светильника находим отношение по табл. 10.4 [ 2 ] LA / h = 1, тогда
LA = л • h = 1 • 4 = 4 м, принимаем 4 м.
При LА = 4 м в ряду можно разместить шесть светильников, а расстояние от крайних светильников до стены будет равно 2? = 30 - 5 · 4 = 10 м; ? = 5 м.
Принимаем число рядов равным пяти, тогда
LВ = 4 м ;LA / LB = 4 / 4 = 1,0 < 1,5.
Число светильников в зале N = 30, пять рядов по 6 светильников.
Для других помещений результаты расчёта приведены сводной ведомости расчёта ОУ, таблица 2.3.2
Расчёт осветительной установки выполним методом коэффициента использования. Этот метод используется для расчёта равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затеняющих предметов. При расчёте по этому методу световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый для создания минимальной освещённости (норма освещённости - Ен), определяется по формуле
Ф = , ( 2.24 )
где Кзап - коэффициент запаса;
S - площадь освещаемой поверхности;
z = Еср / Ен - коэффициент минимальной освещённости (приближённо можно принимать z = 1,1 - для люминисцентных ламп, z = 1,15 - для ламп накаливания и ДРЛ;
Еср - средняя освещённость, лк;
N - число светильников;
з - коэффициент использования светового потока, %.
По значению Ф выбирается стандартная лампа так, чтобы её поток отличался от расчётного значения A на - 10 до + 20 %. При невозможности выбора источника света с таким приближением корректируется число светильников.
Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i, который определяется по формуле
i = ( 2.25 )
где А -длина помещения, В - ширина помещения в м;
h - расчётная высота, м.
По табл. 5.1 [ 1 ] принимаем сп = 0,7; сс= 0,5; с = 0,1
Индекс помещения составит
i = = = 3,3
Из таблицы 5.10 [1] находим - з = 0,82, Кзап = 1,5, тогда:
Ф = = = 14487 лм
Подбираем лампу типа ДРЛ мощностью 250 Вт со световым потоком Фном = 13500 лм. Принимаем светильник РСП с одной лампой ДРЛ.
Д Ф = Фном - Ф = 14487 - 13500 = 1187 лм ; Д Ф / Ф = 0,08
т.е.8 %, что соответствует норме.
Для помещений участков, служебных и бытовых помещений высотой 2,8м выбираем люминесцентные светильники ЛСП с лампами ЛБ, устанавливаемые на потолке в два ряда по длине помещения, высота свеса 0,5 м. Тогда расчётная высота будет составлять 1,5 м. Нормированная освещённость 300 лк. Тогда для ремонтного участка
А Ч В Ч Н = 6 Ч 12 Ч 2,8 м Индекс помещения i = = 2,6.
Расчётная высота h = 1,5 м. находим:
Ф = = 4242 лм
Если принять светильники с лампами 2 Ч 36 Вт (с общим потоком 5600 лм), то в ряду необходимо установить 6 светильников, а в 2 ряда 12.
Всего в помещениях участков, служебных и бытовых помещениях следует установить 24 люминесцентных светильника по 2 лампы мощностью 36 Вт.
Результаты расчёта по всем помещениям приведены в сводной ведомости светотехнического расчёта таблица 12.
Таблица 12
Сводная ведомость светотехнического расчёта ОУ
Наименование помещений |
АЧВЧН, м |
Ен, лк |
Еф, лк |
hр, м |
Nр |
Размещение |
Источник света |
ОУ |
||||||
LА, м |
lА, м |
LВ, м |
lВ, м |
Тип |
Фл, лм |
Марка |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
||
1 |
Вентиляторная |
6Ч3Ч2,8 |
150 |
160 |
1,5 |
2 |
2,0 |
1 |
- |
1,5 |
ЛБ-36 |
2800 |
2ЛСП - |
|
2 |
Склад запчастей |
9Ч3Ч2,8 |
300 |
310 |
1,5 |
4 |
1,0 |
1 |
- |
1,5 |
ЛБ-36 |
2800 |
4ЛСП |
|
3 |
Ремонтный участок |
12Ч6Ч2,8 |
300 |
320 |
1,5 |
12 |
1,0 |
0,5 |
2 |
2 |
ЛБ-36 |
2800 |
12ЛСП |
|
4 |
Щитовая |
6Ч6Ч2,8 |
150 |
160 |
1,5 |
4 |
2,0 |
1,0 |
2 |
2 |
ЛБ-36 |
2800 |
4ЛСП |
|
5 |
.Агрегатная |
18Ч6Ч2,8 |
300 |
310 |
1,5 |
18 |
1,0 |
0,5 |
2 |
2 |
ЛБ-36 |
2800 |
18ЛСП |
|
6 |
Машинный зал |
30Ч24Ч7 |
300 |
320 |
4 |
30 |
4 |
5 |
4 |
2 |
ДРЛ250 |
13500 |
30ДРЛ |
|
7 |
Бытовка |
6Ч3Ч2,8 |
300 |
320 |
1,5 |
3 |
1,0 |
0,5 |
- |
1,5 |
ЛБ-36 |
2800 |
3ЛСП |
|
8 |
Обслуживающий персонал |
6Ч6Ч2,8 |
300 |
320 |
1,5 |
6 |
1,0 |
0,5 |
2 |
2 |
ЛБ 36 |
2800 |
6ЛСП |
|
9 |
Начальник смены |
6Ч3Ч2,8 |
300 |
320 |
1,5 |
3 |
1,0 |
0,5 |
- |
1,5 |
ЛБ 36 |
2800 |
3ЛСП |
|
10 |
Сварочный пост |
6Ч6Ч2,8 |
300 |
320 |
1,5 |
6 |
1,0 |
0,5 |
2 |
2 |
ЛБ-36 |
2800 |
6ЛСП |
|
Всего: |
88 |
|||||||||||||
11 |
ДРЛ 250 |
30 |
||||||||||||
12 |
ЛБ-36 |
58 |
2.4 Расчет осветительных сетей
2.4.1 Разработка типа схемы сетей освещения
Для снабжения цеха электроэнергией выбираем магистральный тип схемы электроснабжения, так как она имеет ряд преимуществ. Магистральные линии на всем протяжении питают отдельные потребители. В силовых сетях эти линии применяются, когда электроприёмники небольшой мощности равномерно расположены по всей площади производственного помещения. В этом случае электроприемники в зависимости от их территориального расположения группами присоединяют к силовым распределительным пунктам, а последние - к линии. На вводе каждого силового пункта устанавливают аппарат управления (рубильник или автомат), отключающий его при аварии или ремонте без нарушения работы остальных пунктов.
Конструктивно магистральные линии и распределительные сети выполняют кабелем или проводами, а в некоторых случаях - шинопроводами (токопроводами).
2.4.2 Определение осветительных нагрузок
При проектировании силовых электрических сетей большое значение имеет правильное определение расчетных электрических нагрузок, от которых зависят капитальные затраты, расход проводникового материала, величина потерь электроэнергии и эксплуатационные расходы. Определение расчетных нагрузок ведем методом коэффициента спроса.
Метод коэффициента спроса применяют для определения расчетной максимальной нагрузки узлов электроснабжения (цеха, корпуса, предприятия) на стадии проектного задания.
Для определения расчетных нагрузок осветительных сетей необходимо знать установленную мощность осветительной сети помещения.
Установленная мощность - это сумма мощностей всех источников света установки: Руст = Р1 + Р2 + … + Рn
Установленная мощность всегда больше расчетной, т. к. часть источников света по каким-либо причинам отключена. Расчетная мощность связана с установленной через коэффициент спроса (Ксп), величина которого определяется по таблицам [2].
Расчётная нагрузка Рроу питающей осветительной сети определяется по формуле
Рроу = Ру · Кс ·Кпра, ( 26 )
где Ру - суммарная мощность ламп, Вт;
Кс - коэффициент спроса ( Кс = 0,8 - для производственных зданий, состоящих из большого числа отдельных помещений);
Кпра - коэффициент учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре ( ПРА ) Кпра = 1,1 для ламп ДРЛ, Кпра = 1,2 для люминисцентных ламп.
Для ламп ЛБ Ру = 58 · 36 · 2 = 4,176 кВт,
ДРИ Ру = 30 · 250 = 7,5 кВт
Мощность на освещение Рроу = 11,676 • 1,2 • 0,8 = 11,2 кВт
Удельная мощность, определяемая по формуле
руд = Рроу / S = 11200 / 720 = 15,5 Вт / мІ ( 27 )
2.4.3 Расчёт и выбор марок и сечения проводников осветительной сети по нагреву
Сечение проводников осветительной сети должны обеспечивать: достаточную механическую прочность, прохождение тока нагрузки без перегрева сверх допустимых температур, необходимые уровни напряжений у источников света. Расчётный ток осветительной сети для однофазной сети определяется по формуле
Iр = , ( 2.28 )
где Рро - активная расчётная мощность;
Uф - фазное напряжение;
cos ц - коэффициент мощности нагрузки, для газоразрядных ламп принимается 0,95.
Для трёхфазной сети
Iр = ( 2.29 )
где Uл - номинальное линейное напряжение трёхфазной сети
Согласно ПУЭ ток защитных аппаратов на групповых линиях не должен превышать 25 А, а при газоразрядных лампах мощностью 125 Вт и выше - 63 А. Число ламп на группу при люминисцентных светильниках на две лампы - не более 50. Загрузка фаз должна быть равномерной.
Трёхфазные щиты освещения ЩО 1 и ЩО 2 расположим в помещении насосной станции.
Значение расчётного тока приведём в таблице 13.
Таблица 13
Значение расчётного тока групповых щитов
Наименование щита |
Рро, кВт |
Iр, А |
Марка |
Число жил Чсеч. ммІ |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
ЩО 1 |
7,2 |
11,6 |
ВВГ |
4 Ч 6 |
|
Гр.1 |
2,4 |
11,4 |
ВВГ |
3 Ч 6 |
|
Гр.2 |
2,4 |
11,4 |
ВВГ |
3 Ч 6 |
|
Гр.3 |
2,4 |
11,4 |
ВВГ |
3 Ч 6 |
|
ШО 2 |
4,0 |
6,4 |
ВВГ |
4 Ч 2,5 |
|
Гр.1 |
1,33 |
6,3 |
ВВГ |
3 Ч 2,5 |
|
Гр.2 |
1,33 |
6,3 |
ВВГ |
3 Ч 2,5 |
|
Гр. 3 |
1,33 |
6,3 |
ВВГ |
3 Ч 2,5 |
Значения длительно допустимого тока для кабелей с медными жилами сечением 6 ммІ - 41 А, 2,5 ммІ - 25 А.
При выборе аппаратов защиты необходимо учитывать пусковые токи источников света. Отношение номинального тока плавкой вставки или установки теплового расцепителя автомата к рабочему току линии, согласно [ 1 ], должно составлять: для плавких предохранителей для ламп ДРЛ - 1,2; для люминесцентных ламп 1,0; для автоматических выключателей с тепловыми расцепителями ( с установками менее 50 А ) - 1,4 для ДРЛ, 1,0 - для ЛБ.
Технические параметры аппаратов защиты приведём в таблице 14 в качестве аппаратов защиты принимаем для ЩО автоматические выключатели ВА51 с тепловым и электромагнитным расцепителями [3], [4].
Таблица 14
Параметры аппаратов защиты
Наименование щита |
Iр, А |
Аппарат защиты на вводе |
Iна, А |
Iнв, А |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
ЩО ЩО-21-09-040-01-40 |
11,6 |
ВА 51 - 25 - 3 |
25 |
25 |
|
Аппараты защиты на выводе для трёх групп |
|||||
11,4 |
ВА 51 - 25 - 2 |
25 |
25 |
||
ЩО-21-09-040-01-40 |
6,4 |
ВА 51 - 25 - 3 |
25 |
10 |
|
Аппараты защиты на выводе для трёх групп |
|||||
6,3 |
ВА 51 - 25 - 2 |
25 |
10 |
2.4.4 Выбор и размещение на плане осветительных щитов
Групповые щитки, расположенные на стыке питающих и групповых линий, предназначены для установки аппаратов защиты и управления электрическими осветительными установками. При выборе типов щитков учитывают условия среды в помещениях, способ установки щитка, типы и количество установленных в них аппаратов. По роду защиты от внешних воздействий щитки имеют следующие конструктивные исполнения: защищённое, закрытое, брызгонепроницаемое, пыленепроницаемое, взрывозащищённое и химически стойкое.
Конструктивно щитки изготовляются для открытой установки на стенах для утопленной установки в нишах стен. При размещении их следует выбирать помещения с более благоприятными условиями среды.
В соответствии с заданием на проектирование помещение цеха с пожароопасностью, воздушная среда в помещении нормальная, отсутствует запылённость и агрессивные смеси в воздухе. Принимаем для установки в качестве ЩО 1 и ЩО 2 - ЩО-21-09-040-01-40 на номинальное напряжение - 380 В, номинальный ток щита - 40 А, число вводов - 1, количество отводящих линий - 9, способ установки - навесной. Размеры щита (Ш Ч В Ч Г) 295Ч245Ч115 мм.
2.4.5 Аварийное освещение
Аварийное освещение должно обеспечивать, при внезапном отключении рабочего освещения минимальную освещенность на рабочих местах для продолжения производственной работы или эвакуации людей.
Аварийное освещение для продолжения работы при аварийном режиме должно создавать на рабочих местах 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, но не менее 2 лк.
Эвакуационное аварийное освещение должно обеспечивать освещенность на полу основных проходов и ступенях лестниц не менее 0,5 лк. Для аварийного освещения разрешается применять лампы накаливания и люминесцентные.
Ен = 15 лк, Г- 0,8.
Нр = 8 - (1 + 0,8) = 6,2 м. Длину подвеса принять 1м.
S= 42Ч30 = 1260м2.
Руд. = 0,57 Вт/м2 [2].
- Определить установочную мощность, Руст:
Руст =PудЧ S =0,57 Ч 1260=718,2 Вт
где Руд - удельная мощность, Вт/м2.
- Определить количество светильников, nсв:
nсв = Руст / Рсв = 718 / 72 = 9,9 шт.
Принять к установке 10 светильников ЛСП (2Ч36), с лампами ЛБ - 36 Вт.
Электропитание сети аварийного освещения ведется с подстанции соседнего цеха, что обеспечивает еще большую надежность.
2.5 Технологическое оборудование
2.5.1 Описание принципа работы схемы насосного агрегата
Описание принципиальной электрической схемы управления насосного агрегата.
Привод насосов осуществляется от асинхронных двигателей М1и М2. Схема обеспечивает ручное местное управление насосами и автоматическое включение и отключение насосов контактами датчика уровня SL. Переключение режимов работы «ручной - автоматический» обеспечивается переключателями SА1 и SА2. Ручной пуск и остановка электродвигателей насосов выполняется кнопочными выключателями SB2, SB4 - «Пуск» и SB1, SB3 - «Стоп».
Кроме двух схем электропитания двигателей имеется общая схема управления, в которой установлен электродный датчик уровня жидкости SL. Датчик имеет четыре контакта, три из них замыкаются при нормальном уровне жидкости в резервуаре, четвёртый при достижении аварийного уровня. В схеме также имеется переключатель SА, который определяет порядок включения насосов - первым включается рабочий насос (1), вторым - резервный (2). Для подготовки схемы к работе необходимо включить автоматические выключатели QF1- QF3.
Рассмотрим работу схемы, когда SА установлен в положение 1, а переключатели SА1 и SА2 - в положение А, т.е. автоматическое управление насосами. При повышении уровня жидкости в ёмкости до электрода SL2 замыкается цепь питания катушки реле К1, оно срабатывает, и через замыкающий контакт К1.2, в цепи питания двигателя М1, подаётся питание в катушки магнитного пускателя КМ1. Включается двигатель М1 и насос начинает откачку. Уровень жидкости в ёмкости понижается, но при разрыве контакта SL2, двигатель М1 не остановится, так как катушка реле К1 продолжает получать питание через свой контакт К1.1 и замкнутый контакт электрода SL1. Такая блокировка реле К1 применена во избежание частых пусков и остановок насосного агрегата при небольших изменениях уровня жидкости и обеспечивает отключение насоса лишь тогда, когда уровень жидкости ниже нормального и разомкнётся контакт SL1.
Если произойдёт аварийное отключение рабочего насоса или производительность окажется недостаточной, то уровень жидкости в резервуаре будет продолжать повышаться. Когда он достигнет электрода SL3 датчика уровня SL, получит питание катушка реле К2. Реле сработает и включит магнитный пускатель КМ2, включится двигатель М2 резервного насоса. Отключение резервного насоса произойдёт при спадании уровня жидкости ниже электрода SL1.
Если по каким-либо причинам будет иметь место большой приток жидкости в резервуар, то производительность обоих насосных агрегатов может оказаться недостаточной, и жидкость поднимется до предельно допустимого уровня, на котором установлен электрод SL4. При этом замкнётся цепь катушки реле К3, которое сработает и своим контактом включит цепь аварийной сигнализации, оповещая персонал об аварийной работе насосных агрегатов. Для подачи предупредительного сигнала пи исчезновении напряжения в цепях управления служит реле контроля напряжения КV. Цепи аварийной сигнализации питаются от самостоятельного источника. Белая сигнальная лампа НL служит для оповещения о наличии напряжения в цепях управления при контрольных осмотрах аппаратуры.
Переход на ручное (местное) управление насосными агрегатами производится поворотом переключателей SА1 и SА2 в положение Р. Включение и отключение двигателей М1 и М2 производится нажатием кнопок SB2 и SB1 или SB4 и SB3, расположенных непосредственно у насосных агрегатов.
В электрической схеме станка предусмотрены следующие виды защиты: защита электродвигателей при перегрузках с помощью тепловых реле КК1-КК2, защита от коротких замыканий автоматическими выключателями QF1- QF3, защита от самопроизвольного включения электродвигателей после отключения питания с помощью контакторов.
3. Организация производства
3.1 Система планово-предупредительного ремонта электрооборудования
Система планово-предупредительного ремонта (ППР) представляет собой комплекс технических и организационных мероприятий по уходу, обслуживанию и ремонту оборудования, осуществляемых в плановом порядке и носящих предупредительный характер.
Система ППР плановая, так как она осуществляется по графику, в установленные сроки. Предупредительная, так как кроме ремонтных работ включает профилактические мероприятия (ежедневный уход, надзор за оборудованием, смена масла).
Заранее составленный план обеспечивает безопасную, безотказную и экономичную работу энергетических устройств, при минимальных ремонтных и эксплуатационных затратах. ППР имеет следующие виды работ:
· техническое обслуживание (ТО);
· осмотры, проверки, испытания;
· текущий и капитальный ремонт.
Осмотры позволяют проверить состояние оборудования визуально, применяются лишь для некоторых видов электрического оборудования и сетей с относительно большой трудоёмкостью ремонта. Осмотры производят по графику не в рабочее время. Выявленные при осмотри неполадки, мешающие производительности работы должны устраняться в процессе производства.
Дефекты оборудования, которые должны быть устранены в период очередного ремонта, заносятся в дефектовочную ведомость.
Капитальный ремонт - наиболее сложный и полный по объему вид ППР. Он может производиться централизовано (силами специальных ремонтных предприятий) или децентрализовано (собственными силами, работниками предприятия, эксплуатирующими оборудование).
ППР осуществляется в соответствии с годовым графиком по согласованию с главным механиком,
4. Экономическая часть
4.1 Локальный сметный расчет
В дипломной работе разработана схема электроснабжения насосной станции.
В целях определения экономической эффективности проектного решения рассчитана сметная стоимость электромонтажных работ (Приложение - Локальный сметный расчет). Локальная смета составлена на основании ведомости физических объемов электромонтажных работ строительной площадки жилого дома.
Таблица 1
Ведомость физических объемов электромонтажных работ
№ п/п |
Вид работ |
Тип, марка ЭО |
Ед. изм |
Доп. сведения |
||
1. |
Монтаж комплектной трансформаторной подстанции |
2КТП 100/10/0,4 |
шт. |
1 |
||
2. |
Монтаж конденсаторных установок |
УКМ 63-0,4-75-12,5 У3 |
шт. |
1 |
||
3. |
Монтаж распределительных пунктов |
ПР85-3-005-21-УЗ |
шт. |
4 |
||
шкаф ПР85-3-001-21-УЗ |
шт. |
1 |
||||
2ПР 85-3 149-21-УЗ |
шт. |
1 |
||||
4. |
Монтаж щита освещения |
ЩО21-09-040-01-40 |
шт. |
2 |
||
5. |
Монтаж автоматических выключателей |
ВА 51-33 |
шт. |
2 |
||
ВА 51-31 |
шт. |
8 |
||||
ВА 51-25 |
шт. |
44 |
||||
6. |
Монтаж щинопроводов |
ШРМ-75-250-38-У3 |
шт. |
6,4 |
Секции по 3 м |
|
7. |
Монтаж кабель-каналов |
ПВХ2010 |
м |
120 |
||
8. |
Монтаж электропроводок |
АВВГ-3Ч25 |
100м |
1 |
||
Кабели АВВГх3х(3х10) |
100м |
0,70 |
||||
АВВГх3х2,5 |
100м |
7,7 |
||||
9. |
Монтаж светодиодных светильников |
ДРЛ-250 |
100шт. |
0,3 |
||
ЛБ-36 |
100шт. |
0,58 |
Сметная стоимость электромонтажных работ определяется по формуле:
Ссм=ПЗ +НР+ПН(СП)= 506593,63+351214,8745+240304,9141=1097213,41 (4.1)
где, Ссм-сметная стоимость электромонтажных работ, руб.;
ПЗ-прямые затраты, руб.;
НР-накладные расходы, руб.;
ПН (СП)-плановые накопления (сметная прибыль) руб.
Прямые затраты в составе сметной стоимости включают в себя: заработную плату основных рабочих, занятых непосредственно производственным процессом, затраты на эксплуатацию машин и механизмов, в том числе заработную плату машинистов и затраты на материалы. Прямые затраты определяются по формуле:
ПЗ = З/п осн.раб. + ЭМиМ + М=314405,99+83059,58+108228,06=506593,63
где, ПЗ-прямые затраты, руб.;
З/п осн.раб.-заработная плата основных рабочих, руб.;
ЭМиМ-эксплуатация машин и механизмов, руб.;
М-затраты на материалы, руб.
Накладные расходы включают в себя административно-хозяйственные расходы, расходы на обслуживание работников строительства, расходы на организацию работ на строительных площадках, и прочие накладные расходы. Определяются в процентах от фонда оплаты труда (далее - ФОТ). ФОТ равен сумме заработной платы основных рабочих и заработной плате машинистов.
Плановые накопления (сметная прибыль) - это сумма средств, необходимых для покрытия отдельных общих расходов строительно-монтажных организаций на развитие производства, социальной сферы и материальное стимулирование. Плановые накопления также определяются в процентах от ФОТ.
Результаты расчета локальной сметы сведены в таблицу 2.
Таблица 2
Сметная стоимость в текущем уровне цен
Наименования показателя |
Ед.изм. |
Подобные документы
Характеристика потребителей, расчет электрических нагрузок, заземления и токов короткого замыкания. Выбор питающих напряжений, мощности питающих трансформаторов, схемы электроснабжения. Техническая характеристика щитов, релейная защита и автоматика.
дипломная работа [485,9 K], добавлен 05.09.2010Основной выбор схемы электроснабжения. Расчет распределительных шинопроводов. Определение числа и мощности трансформаторов подстанции. Компенсация реактивной мощности. Вычисление питающей сети цеха. Подсчет и выбор ответвлений к электроприемникам.
курсовая работа [740,0 K], добавлен 02.01.2023Краткая характеристика электроснабжения и электрооборудования автоматизированного цеха. Расчет электрических нагрузок. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения. Расчёт и выбор компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов.
курсовая работа [177,2 K], добавлен 25.05.2013Определение 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 14.06.2015Категория надежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения. Расчет электрических нагрузок и компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет питающих линий высокого напряжения. Техника безопасности при монтаже проводок.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 27.11.2009Анализ существующей системы электроснабжения и вариантов ее модернизации или реконструкции, разработка технического задания. Определение расчетных нагрузок потребителей, выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор элементов электроснабжения.
дипломная работа [12,8 M], добавлен 02.05.2010Проектирование системы электроснабжения ремонтного предприятия. Характеристика и режим работы объекта. Расчет силовых электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции. Расчет баланса реактивной мощности.
курсовая работа [888,1 K], добавлен 25.01.2014Выбор рода тока, напряжения и схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. Выбор и расчет числа и мощности цеховых трансформаторов и подстанции, марки и сечения кабелей, аппаратуры и оборудования устройств и подстанций. Компенсация реактивной мощности.
курсовая работа [453,8 K], добавлен 08.11.2008Характеристика электроприемников и источников питания. Расчет электрических нагрузок при проектировании системы электроснабжения. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов, конструктивного исполнения и схемы соединения ГПП, сечения питающих кабелей.
курсовая работа [211,3 K], добавлен 30.12.2013Анализ электрических нагрузок. Выбор числа и мощности компенсирующих устройств, схемы электроснабжения, числа и мощности трансформаторов, типа трансформаторной подстанции и распределительного устройства. Расчет экономического сечения питающей линии.
дипломная работа [962,5 K], добавлен 19.06.2015