Бакалавр
Дипломные и курсовые на заказ

Электроснабжение предприятия ООО «Транспорт Дизайн»

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

При длительном повороте ключа до положения 6 «включить» пакет ключа 10−9 разомкнет цепь, и лампа гаснет. Пакеты ключа SA2 и 17−20 замыкают цепь катушки промежуточного реле KL, которое включившись составляет цепь катушки магнитного пускателя КМ и разрывает своими размыкающими контактами цепи светового и звукового сигналов. Магнитный пускатель КМ срабатывает и замыкает свои главные контакты в цепи… Читать ещё >

Электроснабжение предприятия ООО «Транспорт Дизайн» (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание Характеристика объекта предприятия

1. Категория надежности электроснабжения. Ведомость потребителей электроэнергии

2. Выбор величины питающего напряжения и рода тока

3. Требования к приводу. Обоснование выбора системы электропривода

4. Выбор типа светильников и системы освещения

5. Светотехнический расчет освещенности методом коэффициента использования

6. Электрический расчет осветительной сети

7. Расчет мощностей и выбор электродвигателей

8. Расчет и выбор пусковой и защитной аппаратуры

9. Расчет и выбор пусковой и защитной аппаратуры

10. Описание схемы управления электрооборудованием

11. Эксплуатация электродвигателя

12. Техника безопасности при эксплуатации электрооборудования

13. Сводная спецификация Ведомость чертежей Заключение Лист замечаний Список используемой литературы электроснабжение напряжение ток освещенность

Характеристика объекта предприятия электроснабжение напряжение ток освещенность Характеристика предприятия ООО «Транспорт Дизайн»

Правовая форма — общество с ограниченной ответственностью.

Предприятие по структуре состоит из пяти основных цехов: обойный, формовочный, механический, сборочный, модельный. Вспомогательными цехами являются: слесарный и подсобный цех в котором производится клеевое напыление.

По структуре предприятием управляет директор у которого в подчинении находятся: начальник производства, мастера, бригадиры и в свою очередь рабочие.

Численность людей составляет около 70-ти человек.

Основные производственные фонды промышленного предприятия — это средства труда, которые многократно участвуют в процессе производства, выполняя качественно различные функции. В настоящее время типовая классификация основных производственных фондов характеризуется следующими группами:

Здания-архитектурно-строительные объекты, предназначенные для создания необходимых условий труда — в нашем случае присутствуют: пять цехов, один гараж и два складских помещения;

Сооруженияинженерно-строительные объекты, предназначенные для выполнения тех или иных технических функций, необходимых для процесса производства и не связанных с изменением предметов труда, у нас на предприятии: насосная станция, компрессорная станция;

Машины и оборудование, в том числе:

— силовые машины и оборудование, предназначенные для выработки и преобразования энергии (генератор, два двигателя);

— рабочие машины и оборудование, используемые непосредственно для воздействия на предмет труда (станки, гидравлический пресс, две формовочные машины);

— измерительные и регулирующие приборы и устройства, лабораторное оборудование;

— вычислительная техника-совокупность средств, предназначенных для автоматизации процессов, связанных с математическими задачами: (компьютеры).

— прочие машины и оборудование;

— транспортные средства, используемые внутри предприятия и за его пределами: (погрузчик, пяти тонный грузовик Mitsubishi Fuso);

— инструмент всех видов и приспособления: (сверла, тиски, резцы, зажимы, дрели, болгарки, шлифовальные машины);

1. Категория надежности электроснабжения. Ведомость потребителей электроэнергии Надежность электроснабжения — способность энергоснабжающей организации обеспечить предприятие бесперебойным электроснабжением хорошего качества, не допуская аварийных ситуаций в электроснабжении.

По обеспечению надежности электроснабжения, согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ), электроприемники подразделяются на три категории.

Электроприемники I категории — электроприемники, перерыв электроснабжения может повлечь за собой опасность для жизни людей, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров Электроприемники II категории — это такие электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недовыпуску продукции и массовому простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. Группа потребителей IIкатегории является наиболее многочисленной в большинстве отраслей промышленности. Элетроприемники II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых источников питания (ИП).

Для электроприемников II при нарушении электроснабжения одного источника питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригадой.

Электроприемники III категории — это все остальные электроприемники, не подходящие под определение I и II категории.

Для электроприемников III категории допускается перерыв в подачи энергии в течение суток.

Проектируемая котельная относится к потребителям II категории, так как перерыв электроснабжения может привести к выходу из рабочего режима котлов, аварийным ситуациям, прекращению подачи тепла потребителям и горячего водоснабжения.

Таблица 1- Ведомость потребителей электроэнергии

Наименованиемеханизма

Кол-во

РкВт

nоб/мин

КИ

Cosц

Категор.эл.снабж.

Технические данныемеханизма

Насос холодной воды

5,5

0,7

0,85

Q=240 м3/чН =28Па

Насос горячей воды

11,0

0,7

0,9

Q=300м3/ч Н=28Па

Насос подпиточный

7,5

0,7

0,86

Q = 280 м3/ч Н =28Па

Насос сетевой

18,5

0,7

0,92

Q = 300 м3/ч Н = 25 м

Вентилятор сантехнический

3,0

0,7

0,76

Q = 200 м3/ч Н = 20 м

Вентилятор дутьевой

7,5

0,7

0,86

Q = 280 м3/ч Н = 20 м

2. Выбор величины питающего напряжения и рода тока Электроснабжение промышленных предприятий осуществляется в основном переменным трехфазным током. Для получения постоянного тока применяют преобразователи, которые преобразуют переменный ток в постоянный.

Преобразование связано с дополнительными капиталовложениями и расходами на эксплуатацию. К дополнительным капиталовложениям относятся стоимость самого преобразователя, машинного помещения и аппаратуры управления преобразователем. Установка двигателей постоянного тока оправдывает себя, когда возникает необходимость регулировать частоту вращения механизмов в широком диапазоне.

При выборе переменного напряжения предпочтительнее применять напряжение 380 В, так как оно позволяет совместить питание силовой и осветительной сети от общих трансформаторов, к тому заводы-изготовители выпускают электродвигатели трехфазного переменного тока в основной массе на напряжение 380 В или (380/220 В) На проектируемом объекте принимаем трехфазный переменный ток, напряжением 380/220 В. Для осветительной сети рабочего и аварийного освещения принимаем напряжение 220 В и 12В — для переносного (ремонтного) освещения.

3. Требования к приводу. Обоснование выбора системы электропривода Основное электрооборудование котельной — это электропривод насосов и вентилятора, поэтому рассматриваем требования к этим электроприводам.

На проектируемой котельной электропривод насосов и вентиляторов небольшой мощности. Обычно насосы приводятся нерегулируемым электроприводом. Работают насосы и вентиляторы в продолжительном режиме с постоянной нагрузкой, их электроприводы нереверсивные с редкими пусками.

Центробежные насосы в большинстве случаев выполняются быстроходными, то есть их приводные двигатели должны иметь высокую угловую скорость (щ0 = 150? 300 рад) и соединяются с валом насоса непосредственно. Для центробежного насоса особо важен правильный выбор угловой скорости двигателя, так как от этого зависит производительность насоса, создаваемый напор, момент и мощность. Для вентиляторов так же не требуется регулирования скорости приводных двигателей, поэтому для рабочих машин, которые не требуют регулирования частоты вращения, применяют асинхронные двигатели трехфазного тока.

Так как мощность двигателей не превышает 100 кВт, в качестве приводов насосов и вентиляторов принимаем асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Выбор асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором оправдан рядом преимуществ по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями, прежде всего простотой конструкции, простотой обслуживания, меньшей стоимостью.

4. Выбор типа светильников и системы освещения Для производственного помещения обязательно рабочее освещение. Рабочее освещение может быть двух систем: общее и комбинированное, состоящее из общего и местного. Комбинированное освещение обычно применяют при большой точности зрительных работ. При выполнении общего освещения оно может быть равномерным и локализованным.

Поскольку в котельной рабочие места расположены по всей площади и не требуется высокая точность зрительных работ, то принимаем общее равномерное освещение, которое необходимо для общего наблюдения за ходом технологического процесса.

Тип светильника и источник света для освещения производственного помещения выбирается в зависимости от высоты помещения. Поскольку высота помещения более 6 м (Н = 8м), то в качестве источника света принимаем лампу ДРЛ.

Так как коэффициент отражения стен и потолка не велики, то принимаем к установке светильники прямого света РСП18 по типу кривой силы света (КСС-Г) Лампы ДРЛ по сравнению с лампами накаливания имеют следующие преимущества:

— высокая световая отдача;

— большой срок службы (10 000ч.);

— компактность;

— некритичность к условиям внешней среды.

Недостатки ламп ДРЛплохая цветопередача, длительность загорания от 5с до 3−10 минут, при чем полное включение возможно при остывании, значительная пульсация. Для уменьшения пульсации светового потока до 10%, а тем самым для устранения стробоскопического эффекта применяется включение ламп па разные фазы трехфазной электрической сети, а также производится закрытие вращающихся частей механизмов кожухами для уменьшения травматизма Согласно СНиП газоразрядные лампы должны, как правило, применяться для общего освещения производственных помещений. При повышенных требованиях к цветопередаче лампы ДРЛ не рекомендуется применять, так как в спектре лучей этих ламп имеет место преобладание сине-зеленой частоты, ведущей к неудовлетворительной цветопередаче. В проектируемой котельной не требуется точность цветопередачи, поэтому принята лампа ДРЛ.

Кроме рабочего освещения в котельной предусмотрено ремонтное освещение и аварийное эвакуационное освещение.

с n = 50%; сc = 30%; сp = 10%.

В проектируемой котельной рабочие места размещены по всей площади помещения и в основном ведется общее наблюдение за ходом производственного процесса. Разряд и подразряд зрительной работы в помещении котлов, дымососов, вентиляторов и прочего VI — I, плоскость нормируемой освещенности и ее высота от пола Г — 0,8.

Нормируемая освещенность при газоразрядных лампах Ен=100Лк (2, с. 34, таблица 3.2), коэффициент запаса К=1,5(2, с. 42, таблица 3.4).

5. Светотехнический расчет освещенности методом коэффициента использования Светотехнический расчет осветительной установки с источниками света ДРЛ производится методом коэффициента использования светового потока.

Помещение котельной имеет следующие размеры:

— длина, А = 24 м;

— ширина В = 18 м;

— высота Н = 9 м.

Размещение светильников дано на рисунке Рисунок 1- Схема размещения светильника по высоте помещения Определяем расчетную высоту h, м по формуле

h = H- (hp + hc) (1)

где H-высота помещения, м;

hc-высота свеса, м; hp-высота рабочей поверхности, м.

h = 9 — (0.5 +0,8) = 7,7 м Определяем расстояние между светильниками L, м по формуле

L = л · h (2)

где — наивыгоднейшее относительное расстояние, о. е, при КСС Г л = 0,9

L = 0,9 · 7,7 = 6,93

Определяем число светильников NA в ряду по формуле

(3)

где, А — длина помещения, м;

L — расстояние между светильниками, м.

Определяем число рядов NB по формуле

(4)

где В — ширина помещения, м;

L — расстояние между светильниками, м.

Определяем общее число светильников N по формуле

N = NA · NB (5)

где NA — число светильников в ряду;

NB — число рядов.

N = 4· 3 = 12

Определяем индекс помещения по формуле

(6)

где, А — длина помещения, м;

В — ширина помещения, м;

h — расчетная высота, м.

Определяем коэффициент использования светового потока з (2,с.141, таблица 6.4) з=0,64

Определяем расчетный световой поток лампы ФР, лм по формуле

(7)

где Е — нормируемая освещенность, лк;

К — коэффициент запаса, о.е.;

S — площадь помещения, м2; S = A · B;

Z — отношение средней освещенности к минимальной, о.е.; Z =1,5

N — число светильников.

лм Выбираем ближайшую стандартную лампу с соблюдением условия Фст ФР

Принимаем лампу ДРЛ 125; Фст = 3974 лм.

Находим отклонение светового потока (расчетного) ДФ, % лампы от стандартного по формуле

· 100% (8)

где Фст — световой поток стандартной лампы, лм;

Фр — световой поток расчетной лампы, лм Допускаемое отношение составляет: ДФ? ДФдоп

19,9?20%

Определяем расстояние между светильниками La, м по формуле

(9)

где, А — длина помещения, м;

Na — число светильников в ряду Определяем расстояние от стены до первого светильника la, м по формуле

(10)

где, А — длина помещения, м;

LA — расстояние между светильниками, м ;

NA — число светильников в ряду

м Определяем расстояние между рядами LВ, м по формуле (11)

где В — ширина помещения, м;

NB — число рядов.

м.

6. Электротехнический расчет осветительной сети Для уменьшения пульсации светового потока каждая группа запитывается четырехпроводной линией с чередованием фаз для сглаживания пульсации светового потока.

Определяем ток группы I гр., А, по формуле

(12)

где 1,25 — коэффициент, учитывающий потери в ПРА;

U — линейное напряжение, В;

Cosц — коэффициент мощности, для ламп ДРЛ Cosц=0,56

Выбираем кабель по условию Iдоп > Iгр

Кабель АВРГ (4×2,5); Iдоп = 17 А (1, с. 27 таблица 1.3.7)

21А > 10,1А Определяем ток щитка Iщ, А по формуле

(13)

где УРгр — суммарная мощность всех групп, В;

Uл — линейное напряжение, В;

сosц — коэффициент мощности;

Iтр — ток группы трансформаторов, А.

(14)

где Sтр — номинальная мощность трансформатора, ВА; Sтр = 250 ВА

Iтр =

Сos ц = 0,56 при определении тока Iщ, так как щиток ЩО 31−21 с конденсаторами, повышающими cos ц.

Выбираем кабель по условно допустимого нагрева Iдоп? I щ. Принимаем кабель АВРГ (4×2,5); Iдоп = 17 А (1, с. 27 таблица 1.3.7)

17А > 6,23А Для проверки на допустимую потерю напряжения определяем моменты нагрузки Мгр, кВт· м Момент нагрузки для группы Мгр, кВт•м определяем по формуле

(15)

где 1,25- коэффициент, учитывающий потери в ПРА Ргр — мощность группы, Вт

l1— расстояние до первого светильника, м

l — расстояние между светильниками, м

n — число светильников в группе Определяем момент нагрузки до щитка Мщ,кВт•м по формуле Мщ = 1,25 Рщ · L · 10-3

где Рщ — суммарная мощность групп, Вт;

L — расстояние от подстанции до щитка, м; L = 50 м Мщ = 1,25· 2·750·50·10-3 =93,7 кВт•м Определяем потери напряжения Д Uгр, % по формуле

(17)

где Мгр — момент нагрузки группы, кВтм; С — коэффициент, зависящий от системы сети, рода тока, материала кабеля; S — сечение кабеля, мм2.

Определяем потери до щитка, % по формуле

(18)

Суммарная потеря напряжения, %, определяем по формуле

(19)

= 0,85 + 0,64 = 1,49

Сравниваем полученную суммарную потерю напряжения с допустимой; Допустимая потеря напряжения (2, с. 303, таблица 12.45); 5% > 1,31%

Определяем ток уставки автоматического выключателя по условию Iнр? КIгр

Определяем коэффициент К (2 с 266 таблица 11.1); К = 1,4.

I нр = 1,4 · 1,97 = 2,7 А.

Определяем ток расцепителя (4,с.261,таблица 3,62); Iнр = 6,3А; 6,3А > 3,57А В таблицу сводим расчетные данные осветительной установки.

Таблица 2 — Данные осветительной установки

Наименование

Тип

Кол-во

Техническая характеристика

Примечание

Светильник с газоразрядной лампой высокого давления

РСП18−125−002

КСС-Г

В т. ч. лампа ртутная дуговая высокого давления

ДРЛ-125

Р = 125 Вт Ф = 6300лм

Ящик с понижающим трансформатором в т. ч. трансформатор

ЯТП-2 543

ОСО-0,25

U=220/12 В

S=250В•А

Щиток осветительный групповой в т. ч.автоматический выключатель

ЩО 31−21

ВА51−25

ВА51−25

На 4 группы

Iнр = 10А

Iнр = 5А

На вводе На группе

Кабель с алюминиевыми жилами и резиновой изоляцией на группе

АВРГ

(4×2,5)

110 м

Iдоп = 17А

То же на вводе

АВРГ

(4×2,5)

50 м

Iдоп = 17А

7. Расчет мощностей и выбор электродвигателей Рассчитываем мощность РР, кВт, двигателя привода сантехнического вентилятора по Формуле

(20)

где К3 — коэффициент запаса, К3 = 1,2? 1,5;

Q — производительность дымососа, м 3/с ;

Н — давление, Па;

н — номинальный КПД дымососа, о.е., н = 0,4? 0,75;

п — КПД передачи, о.е.

кВт Рнд? Рр; 3,0кВт > 2,8кВт Выбираем электродвигатель серии 4А; тип 4А112МА6У3; Рн = 3,0кВт н =81,0%, соsц=0,76, iп=7,5, n=955об/мин. (4, с. 128, таблица 8.2)

Аналогично рассчитывается мощность дутьевого вентилятора, поэтому мощность его выбираем согласно ведомости потребителей.

Рассчитываем мощность привода сетевого насоса РР, кВт, по формуле

(21)

где К3 — коэффициент запаса, К3 = 1,1? 1,4;

г — плотность перекачиваемой жидкости, для воды г = 9810 н/м3 ;

Q — производительность насоса, м3/с;

Н — напор насоса, м;

н — номинальный КПД насоса, о.е.;

п — КПД передачи, о.е.

кВт Условие выбора Рнд? Рр; 18,5кВт > 18,3кВт Выбираем двигатель серии 4А160М2У3, Рн = 18,5 кВт, н=88,5%, соsц=0,92, iп=7,5, n=3000об/м (4, с. 127, таблица 8.2), мощность остальных двигателей насосов рассчитывается аналогично.

Номинальный ток электродвигателя Iнд, А определяется по формуле

(22)

где Рн.д— номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Uн— номинальное напряжение, В;

н— номинальный КПД, о. е.

Пусковой ток двигателя Iп, А определяется по формуле

(23)

где iп— кратность пускового тока, о.е.

Определяем номинальный Iнд, А и пусковой Iп, А токи для сетевого насоса Номинальные данные двигателей сводим в таблицу .

Таблица 3 — Данные выбранного двигателя

Наименование механизма

Тип двигателя

Рн кВт

Uн

в

н %

Cos цH

in

Iн

A

In

A

Насос холодной воды

4А112М4У3

5,5

85,5

0,85

7,0

11,6

81,2

Насос горячей воды

4А132М2У3

11,0

88,0

0,9

7,5

21,1

158,3

Подпиточный насос

4А132S4У3

7,5

87,5

0,86

7,5

15,1

113,6

Сетевой насос

4А160М2У3

18,5

88,5

0,92

7,5

Вентилятор сантехнический

4А112МА6УЗ

3,0

0,76

7,4

44,4

Вентилятор дутьевой

4А132S4У3

7,5

87,5

0,86

7,5

15,1

113,6

8. Расчет и выбор пусковой и защитной аппаратуры Для двигателей привода однодвигательных механизмов напряжением до 1000 В применяются в качестве аппаратуры управления и защиты блоки управления типа Б5130 (для нереверсивных двигателей). Блоки комплектуются автоматическими выключателями, магнитными пускателями, тепловыми реле. Выбор блоков производится по условию:

Iн.б > I н.д

где Iн.б — номинальный ток блока, А;

Iн.д— номинальный ток двигателя, А.

Выбираем блок управления для привода сетевого насоса Б5130−3674; Iн.б=40А; U=380 В по (4, c. 305, таблице 3.109); Iн.д= 36А; Iн.б=40А

40А>36А Выбираем магнитный пускатель для привода сетевого насоса по условию

Uн.п.? Uуст; Iн.п? Iн.д

где Iн.п — номинальный ток пускателя, А;

Uн.п.— номинальное напряжение пускателя, В

Uуст.— номинальное напряжение установки, В

Iн.д =36А; Iн.п =40А;

Тип пускателя ПМЛ221 002; Iн.п =36А; Uуст=380 В (4,с.269,таблица 3,70)

500 В? 380В; 40А? 36А Выбираем тепловое реле для привода сетевого насоса по условию

I н.т.р.? Iн.д; Iт.э? Iн.д

Iн.т.р =63А; Iт.э =45А

25А? 11,6А; 12А? 11,6А Тип теплового реле РТЛ101 604; Iн.т.р =63А; Iт.э =45А ;

Автоматический выключатель для сетевого насоса выбираем по условиям

Iна? Iнд

Iнр? 1,25Iнд

Iсрэ ?1,5 Iпуск

Iсрэ =К•Iнр

где Iнд — номинальный ток двигателя, А ;

Iна — номинальный ток автоматического выключателя, А ;

Iнр — номинальный ток расцепителя, А ;

Iсрэ — ток срабатывания электрического расцепителя, А ;

Iпуск — пусковой ток двигателя, А ;

К — кратность срабатывания.

100А > 36А

100А>1,25 •36=45А

500А>1,5•270= 450А

Iсрэ =10•50=500А, при К=10

Выбираем тип выключателя ВА51−31; Iна=100А; Iнр=50А (4,с.261,таблица 3.62)

Выбор аппаратуры управления и защиты для остального электрооборудования аналогичен, результаты выбора сводим в таблицу.

Таблица 4- Аппаратура управления и защиты

Двигатель

Iн.д

А

Тип блока

Iн.б

А

Пускатель

Iн.п

А

Выключатель

Iн.а

А

Iн.р

А

Тепловое реле

Iн.р

А

Iт.э

А

4А112М4У3

11,6

Б5130−3174

12,5

ПМЛ

ВА51−25

РТЛ 2 101 604

21,5

4А132М2У3

21,1

Б5130−3174

ПМЛ

ВА51−31

РТЛ

21,5

4А132S4У3

15,1

Б5130−3274

ПМЛ

ВА51−25

РТЛ

4А160М2У3

36,0

Б5130−3674

ПМЛ421 002

ВА51−31

РТЛ205 704

4А112МА6УЗ

7,4

Б5130−2974

8,0

ПМЛ121 002

ВА51−25

РТЛ101 204

6,8

4А132S4У3

15,1

Б5130−3274

ПМЛ221 002

ВА51−25

РТЛ102 104

9. Расчет питающей и распределительной сети Выбор кабелей для двигателей напряжением до 1000 В производим по условиям допустимого нагрева. Кабели принимаем с алюминиевыми жилами, с поливинилхлоридной изоляцией, в резиновой оболочке, голый (АВРГ).

Выбор производим по условию Iдоп? Iнд

где Iдоп — допустимый ток кабеля, А;

Iнд — номинальный ток двигателя, А.

I доп, А определяется (1, c. 27, таблица1.3.7), при применении четырехжильного кабеля вводится поправочный коэффициент, учитывающий влияние нулевой жилы по формуле

I/доп = К• Iдоп; К = 0,92 (24)

где I/доп — допустимый ток для четырехжильного кабеля, А;

Кпоправочный коэффициент, учитывающий влияние нулевой жилы Выбираем кабель для привода сетевого насоса АВРГ (4×10); Iдоп=45А; r0 =0,66 Ом/км; х0=0,075Ом/км (3,с.300,таблица 12.43) Iнд=36А. Выбор остальных кабелей производится аналогично, результаты сводим в таблицу. Выбранный кабель проверяется по допустимой потере напряжения при установившемся? Uуст, %и пусковом? Uпуск, % режимах по формулам

(25)

(26)

где Iн — номинальный ток двигателя, А;

где? — длина кабеля, км;

r0 — активное сопротивление 1 км длины кабеля, Ом/км х0 — реактивное сопротивление кабеля, Ом/км;

Cos цн — коэффициент мощности, номинальный;

Sin цн — коэффициент реактивной мощности;

I n — пусковой ток двигателя, А;

Cos ц0 = 0,3 (при пуске)

Sin ц0 — коэффициент реактивной мощности при пуске;

Uн — номинальное напряжение, В.

Для остальных двигателей расчетные потери напряжения производим аналогично и сводим в таблицу 5.

Таблица 5- Выбор кабелей и данные потери напряжения

Двигатель

Iнд.,

А

Iпуск.,

А

Соsц

l,

км

Кабель

?Uуст,

А

?Uпуск.

А

Марка и сечение

Iдоп., А

r0,

Ом/км

х0,

Ом/км

4А112М4У3

11,6

81,2

0,85

0,001

АВРГ (4?2,5)

17,5

1,32

0,08

2,0

3,7

4А112М2У3

21,5

0,9

0,001

АВРГ (4?4)

24,8

0,95

0,075

2,61

0,7

4А132S4УЗ

15,1

113,6

0,86

0,001

АВРГ (4?2,5)

18,8

1,32

0,08

0,06

0,05

4А160М2УЗ

0,92

0,001

АВРГ (4?10)

0,66

0,075

0,02

0,12

4А112МА6УЗ

7,4

44,4

0,76

0,001

АВРГ (4?2,5)

9,3

1,32

0,08

0,004

0,02

4А132S4УЗ

15,1

113,6

0,86

0,001

АВРГ (4?2,5)

18,8

1,32

0,08

0,06

0,05

Расчет общей питающей сети производим методом коэффициента максимума, при этом электроприемники подразделяются на группы, имеющие одинаковые коэффициенты использования. Для каждой группы определяется средняя активная Рсм, кВт и реактивная Qсм,кВАр мощности за наиболее загруженную смену по формулам

Рсм= Ки · Pн (27)

Qсм = Рсм· tgц (28)

где Ки — коэффициент использования, о.е.;

Рн — номинальная мощность, кВт — суммарная установленная мощность всех электродвигателей в группе;

tgц — тригонометрическая функция, определяется по cos ц.

Определяем общую установленную мощность Рном., кВт по формуле Рном.= ?Рном. (29)

Рном.= 30+5,5+7,5+4+4=51кВт Определяем суммарное значение средней активной Рсм., кВт и средней реактивной Qсм. мощностей за наиболее загруженную смену по формулам Рсм.= 0,7· 45,5=31,6 (30)

Qсм.= 31,6· 0,5=15,8 (31)

Рсм.=72,1кВт

Qсм.= 15,8 кВА Определяем среднее значение коэффициента использования К и.ср, о.

(32)

где Рсм. — суммарная средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт;

Рном. — суммарная номинальная мощность всех электроприемников, кВт.

Определяем модуль силовой сборки m, о.е. по формуле

(33)

где m — модуль силовой сборки, о. е.;

Рном.max 1 — номинальная мощность наибольшего электроприёмника, кВт;

Рном.min 1 — номинальная мощность наименьшего электроприёмника, кВт При n? 5; К и.ср? 0,2; m? 3 эффективное число электроприемников nэ определяем по формуле

(34)

где Рном — установленная мощность электроприемника, кВт

По полученным расчетным значениям nэф и Ки.ср. находим Кмах (2, с. 54, таблица 2.13) Kмах = 1,26

Расчетный максимум активной нагрузки Рмах, кВт определяем по формуле

Рмах = Кмах · Рсм.? (35)

Рмах = 1,26· 31,6= 39,8кВт Расчетный максимум реактивной мощности Qмах, кВАр определяем по формуле

Qмах = QсмУ при nэ ?10 (36)

Qмах=35,9 кВАр Полная максимальная мощность Sмах, кВА определяется по формуле

(37)

Расчетный максимальный ток Iмах, А определяем по формуле

(38)

где Sмах — полная максимальная мощность, кВА;

Uн — номинальное напряжение, кВ А

Определяем пиковый ток Iпик, А по формуле

Iпик = Iмах + Iн.д(in — 1) (39)

где Iн.д — номинальный ток наиболее мощного двигателя, А;

in — кратность пускового тока

Iпик= 126+ 36(7,5 — 1) = 363А Среднее значение tg цср определяем по формуле

(40)

По tg цср находим соsц Выбираем автоматический выключатель на вводе по условию

I н.а? Iмах

Iн.р? 1,25 Iмах

Iср.э= 1,5 I пик

Iср.э= К · I н.р

Принимаем тип автоматического выключателя ВА51−33; I н.а=160А; Iн.р=160А (4,с.261,таблица 3,62)

160А > 126А

160A > 1,25•126=157,5А

1600A > 544,5A

Iср.э = 160•10=1600A, при К=10

Выбираем общий питающий кабель по экономической плотности тока, если время использования максимума более 5000 часов.

Определяем экономически целесообразное сечение кабеля Sэк, мм2 по формуле

(41)

где jЭ — экономическая плотность тока, А/мм2; jЭ =1,4 (1, с. 50 таблица 1.3.36)

Выбранный кабель проверяем по условию нагрева

I доп? Iмах

140? 126А АВРГ (4×35) Iдоп. = 140А (1,с.27,таблица 1.3.7)

Определяем активное и реактивное сопротивление 1 км кабеля (3,с.300,таблица 12.43)

r0 = 0,95 Ом/км; х0 = 0,075 Ом/км Длина кабеля l = 50 м.

Определяем потерю напряжения в установившемся режиме ДUуст, % по формуле

(42)

где Iмах — максимальное значение тока двигателя, А;

l — длина кабеля, км;

r0 — активное сопротивление 1 км длины кабеля, Ом/км;

x0 — реактивное сопротивление 1 км длины кабеля, Ом/км;

Cos цн — коэффициент мощности, номинальный;

Sin цн — коэффициент реактивной мощности;

Uн — номинальное напряжение, В.

Определяем потерю напряжения в пусковом режиме Д Uпуск, % по формуле

(43)

где Iпик — пусковой ток двигателя, А;

l — длина кабеля, км;

r0 — активное сопротивление 1 км длины кабеля, Ом/км;

x0 — реактивное сопротивление 1 км длины кабеля, Ом/км;

Cos ц0 — коэффициент мощности при пуске; Cos ц0=0,3; Sin ц0 — коэффициент реактивной мощности при пуске; Uн — номинальное напряжение, В.

Определяем суммарную потерю напряжения ДUуст, % при установившемся и пусковом режимах и сравниваем с допустимой ДUуст= ДUустщ+ ДUуст.д (44)

где ДUустщ — потеря напряжения до щита в установившемся режиме, %

ДUуст.д — потеря напряжения до двигателя в установившемся режиме, %

ДUуст=0,9+2,6=3,4%

ДUуст? ДUу.доп =5%

где ДUуст.д -допустимое значение потери напряжения при установившемся режиме, % ;

ДUуст.д=5%

3,4% < 5%

ДUпуск = ДUпус.щ+ ДUпус.д (45)

где ДUпус -суммарная потеря напряжения при пуске, % ;

ДUпус.щ -потеря напряжения до щита при пуске, % ;

ДUпус.д — потеря напряжения до двигателя при пуске, %

ДUпуск = 2,5+3,7=6,2%

ДUпуск? ДUпус.д

где ДUпус.д — допустимая потеря напряжения при пуске; ДUпус.доп =10% при редких пусках.

6,2%<15%

Результаты расчетов сводим в таблицу Таблица 7 — Данные потери напряжения

Наименование механизма

ДUу.щ, %

ДUу.д.,

%

ДUустУ,

%

ДUуст.д,

%

ДUnус.щ

%

ДUnус.д

%

ДUnус.У,

%

ДUnус.д,

%

Насос холодной воды

0,9

2,9

2,5

3,7

6,2

Насос горячей воды

0,9

2,61

3,51

2,5

0,7

3,2

Подпиточный насос

0,9

0,06

0,96

2,5

0,05

3,55

Сетевой насос

0,9

0,02

0,92

2,5

0,12

2,62

Вентилятор сантехнический

0,9

0,004

0,904

2,5

0,02

2,52

Вентилятор дутьевой

0,9

0,06

0,96

2,5

0,05

2,55

10. Описание схемы управления электрооборудованием Для подачи напряжения в силовую цепь и цепь управления включается автоматический выключатель QF и пакетный выключатель SA1.

Пуск электродвигателя осуществляется ключом SA3. При переводе рукоятки из положения 2 «отключено» в положение 4 «проверка лампы». Перед включением производится поверка исправности лампы HL по цепи 701 — пакет 10−9 ключа SA2−709 -0. при исправности этой цепи лампа загорается. При этом положении цепь звукового сигнала разомкнута пакетом 13−16 ключа SA2.

При длительном повороте ключа до положения 6 «включить» пакет ключа 10−9 разомкнет цепь, и лампа гаснет. Пакеты ключа SA2 и 17−20 замыкают цепь катушки промежуточного реле KL, которое включившись составляет цепь катушки магнитного пускателя КМ и разрывает своими размыкающими контактами цепи светового и звукового сигналов. Магнитный пускатель КМ срабатывает и замыкает свои главные контакты в цепи статора электродвигателя, что ведет к пуску двигателя, а также замыкает свои блокировочные контакты в цепи катушки промежуточного реле KL, обеспечивая нулевую защиту электродвигателя. Положение 6 не является фиксированным и при прекращении воздействия на рукоятку ключ возвращается в положение 5 «включено», при этом пакет ключа 5−8 размыкается, осуществляя нулевую защиту электродвигателя, а пакет 10−9 подготавливает цепи светового и звукового сигнала для возможности фиксирования аварийной остановки двигателя, блок-контакт КМ разомкнет свой размыкающий контакт в цепях звуковой и световой сигнализации. Нормальная остановка производится поворотом ключа SA2 против часовой стрелки из положения 5 в положение 3 «проверка лампы перед отключением», при этом паке ключа 10−9 разомкнет цепь световой сигнализации, а пакет 10−11 обеспечивает проверку цепи лампы.

При повороте рукоятки ключа в положение 1 — «отключить» происходит отключение электродвигателя — пакет ключа 17−20 разрывает цепь катушки реле KL, которая включившись размыкает замыкающие контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ и сигнальной лампы, пускатель КМ отключившись отключает электродвигатель, сигнальная лампа гаснет.

Если же механическая система пускателя КМ не сработает, и его якорь не отпадает, то замыкающий блок-контакт КМ в цепи 705−709 не отпадет и лампа HL не погаснет, что обеспечивает проверку лампы перед отключением.

11. Эксплуатация электродвигателя При техническом обслуживании электроприводов проводят их осмотр и контроль за работой в сроки, предписанные ППР. Электроприводы осматривают тем чаще, чем тяжелее условия работы, например большая длительность разгона электродвигателя, частые пуски, высокая температура окружающей среды. Конструкция электродвигателей также может влиять на требуемую периодичность их осмотров. Кроме того, при установлении периодичности осмотров надо учитывать и техническое состояние электродвигателей, например степень их изношенности.

В связи с этим периодичность осмотров электроприводов и их содержание устанавливается в местных инструкциях и графиках ППР при составлении которых учитывают отмеченые выше факторы. Важный элемент инструкции-требование о поддержании электродвигателя в чистотезагрязненный электродвигатель нагревается во время работы значительно сильней.

При осмотре во время обходов электроприводов проверяют температуру нагрева двигателей; следят за тем, чтобы они содержались в чистоте и вблизи них не находилось предметов, особенно опасных в пожарном отношении; наблюдают, чтобы пуск и остановка электродвигателей производились производственным персоналом по инструкции и электро двигатели не работали в холостую; контролируют напряжение электросети, которое должно находиться в пределах 95−110% от номинального; проверяют в подшипниках, реостатах и пусковой аппаратуре уровень масла; обращают внимание на исправность ограждений, препятствующих случайным прикосновениям к вращающимся частям электропривода; устраняют мелкие неисправности и проводят наружную очистку электродвигателей.

Контроль за температурой электродвигателя является существенным элементом его эксплуатации, так как наиболее частые повреждения электродвигателя вызываются его нагревом свыше предельно допустимой температуры. Различают предельно допустимую температуру нагрева и предельно допустимое превышение температуры нагрева отдельных частей электрической машины. Предельно допустимое превышение температуры нагрева определяют путем вычитания из предельно допустимой температуры нагрева окружающей среды, равной 40 градусам. Это объясняется необходимостью иметь некоторый запас на самую горячую точку обмотки, так как при измерении температуры обмоток методом сопротивления не учитывается неравномерность нагрева, а среднее значение температуры.

12. Техника безопасности при эксплуатации электрооборудования Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электрических установках, является:

— оформление работ нарядом, расположением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

— допуск к работе;

— наряд во время работы;

— оформление перерыва в работе, переходе на другое место, окончание работы.

Ответственным за безопасное ведение работ является:

— выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень работ выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

— ответственный руководитель работ;

— допускающий;

— наблюдающий;

— член бригады.

При подготовке рабочего места со снятием напряжения должны быть в указанном порядке выполнены следующие технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ:

— произведены необходимые отключения и приняты меры препятствующие подачи напряжения на место работы, вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

— на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты;

— проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

— наложено заземление;

— вывешены указательные плакаты, ограждены при необходимости рабочие места, вывешены предупреждающие плакаты.

Во избежание несчастных случаев при обслуживании электроприводов необходимо соблюдать ряд специальных требований правил техники безопасности:

— при осмотре, очистки от пыли кожухов электродвигателя и аппаратуры управления без отключения и остановки электропривода следует убедиться, что корпуса и кожухи надежно присоединены к магистрали заземления или нулевому проводу;

— все неизолированные токоведущие части и вращающиеся части электропривода должны иметь ограждения, снимать которые во время работы не допускается;

— работы по текущему ремонту и испытаниям изоляции приводного электродвигателя и пускорегулирующих аппаратов разрешаются только электротехническому персоналу, который в электроустановках до 1000 В должен иметь квалификационную группу по ТБ не ниже III, выше 1000 В — группу IV.

После отключения электропривода для проведения на нем каких-либо работ необходимо на пусковом устройстве повесить запрещающий переносной плакат с надписью «Не включать — работают люди». При этом должен быть видимый разрыв цепи, или между контактами закрытого аппарата проложен листовой изоляционный материал, или отсоединены отходящие в сторону электродвигателя питающие его провода.

Для тушения пожара внутри помещения должны находиться средства пожаротушения. Безопасность труда при обслуживании электрооборудования достигается точным выполнением правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей и производственной инструкции.

Машинисты котлоагрегатов должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже второй. Машинисты котлоагрегатов, допущенные к эксплуатации электрооборудования, должны иметь квалификационную группу не ниже третьей. Мероприятия по ТБ должны включать в себя необходимые условия для обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала и предотвращающие аварийные ситуации. Все оборудование по своим номинальным данным должно удовлетворять условиям как при нормальных эксплуатационных режимах, так и при аварийных.

Класс изоляции электрооборудования должен быть не нижу номинального напряжения. Корпуса электроаппаратов, электродвигателей и электроконструкций должны быть надежно заземлены путем присоединения к контуру отдельными ответвлениями. Контур заземления должен быть выполнен и проложен по периметру помещения для визуального осмотра.

В электроустановках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью в процессе эксплуатации должно производится измерение полного сопротивления петли «фаза-нуль» для наиболее удаленных электроприемников не реже 1 раза в 5 лет.

Если в котельной станции произошла авария, то оперативное руководство осуществляет старший по смене, который несет полную ответственность за ликвидацию аварии, единолично принимает решения и руководит восстановлением нормального режима работы котельной.

Все изолирующие защитные средства делятся на основные и дополнительные.

Основные — защитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение при помощи которых надежно допускается соприкосновение с частями, находящимися под напряжением. К ним относятся для установок до 100 В диэлектрические перчатки, и инструмент с изолирующими рукоятками, указатели напряжения.

Дополнительные защитные средства — это те, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечивать безопасность от поражения электрическим током. Они являются дополнительными к основным защитным средствам. К ним относятся диэлектрические коврики, изолирующие подставки.

Все защитные средства подвергаются периодической проверке на электрическую прочность в соответствии с требованиями ПТЭ. Требуемые защитные средства должны находиться в качестве инвентарных на рабочих местах. На предприятиях должно быть предусмотрено современное обеспечение испытанными защитными средствами, организовано правильное хранение и создание необходимого резерва, своевременное производство осмотров и испытаний, изъятие непригодных средств.

13. Сводная спецификация Таблица 9 — Спецификация на силовое оборудование

Наименование

Тип

Кол-во

Техническая характеристика

Примечание

Электродвигатели:

Асинхронный с короткозамкнутым ротором

4А112М4У3

Рн =5,5кВт ;U=380В

1445 об/мин

то же

4А132М2У3

Рн =11,0кВт ;U=380В

2900 об/мин

то же

4А132S4У3

Рн =7,5кВт ;U=380В

1455 об/мин

то же

4А160М2У3

Рн =18,5кВт ;U=380В

3000 об/мин

то же

4А112МА6У3

Рн =3,0 кВт ;U=380В

955 об/мин

то же

4А132S4У3

Рн =7,5кВт ;U=380В

1455 об/мин

Блок управления

Б5130−3174

Iнб=12,5А

Автоматический выключатель

ВА51−25

Iна=25А; Iнр=16А

Пускатель магнитный

ПМЛ221 002

Iнп = 22А

Реле тепловое

РТЛ101 604

Iтр=25А; Iнэ=12А

Блок управления

Б5130−3474

Iнб=25А

Автоматический выключатель

ВА51−31

Iна=100А; Iнр=25А

Пускатель магнитный

ПМЛ221 002

Iнп = 22А

Реле тепловое

РТЛ102 204

Iтр=25А; Iнэ=21,5А

Блок управления

Б5130−3274

Iнб=16А

Автоматический выключатель

ВА51−25

Iна=25А; Iнр=16А

Пускатель магнитный

ПМЛ221 002

Iнп = 22А

Реле тепловое

РТЛ102 104

Iтр=25А; Iнэ=16А

Блок управления

Б5130−3674

Iнб=40А

Автоматический выключатель

ВА51−31

Iна=100А; Iнр=50А

Пускатель магнитный

ПМЛ421 002

Iнп = 60А

Реле тепловое

РТЛ205 704

Iтр=63А; Iнэ=45А

Блок управления

Б5130−2974

Iнб=8А

Автоматический выключатель

ВА51−25

Iна=25А; Iнр=8А

Пускатель магнитный

ПМЛ121 002

Iнп = 10А

Реле тепловое

РТЛ101 204

Iтр=10А; Iнэ=6,8А

Блок управления

Б5130−3274

Iнб=16А

Автоматический выключатель

ВА51−25

Iна=25А; Iнр=16А

Пускатель магнитный

ПМЛ221 002

Iнп = 22А

Реле тепловое

РТЛ102 104

Iтр=25А; Iнэ=16А

Кабель с алюминиевыми жилами, с поливинилхлоридной изоляцией (4×35)мм2

АВРГ

50 м

Iдоп=140А

На вводе

то же, (4×10)мм2

АВРГ

20 м

Iдоп=17А

то же, (4×4)мм2

АВРГ

16 м

Iдоп= 24,5А

то же, (4×2,5)мм2

АВРГ

160 м

Iдоп= 29,4А

Ведомость чертежей

Лист

Наименование

Примечание

Схема электроснабжение котельной. Схема электрическая принципиальная

Управление механизмами котельной. Схема электрическая принципиальная

Заключение

В общей части проекта представлена ведомость потребителей с обоснованием категории электроснабжения. Проектируемая котельная относится к потребителям II категории, так как перерыв электроснабжения может привести к выходу из рабочего режима котлов, аварийным ситуациям, прекращению подачи тепла потребителям и горячего водоснабжения.

На проектируемом объекте выбрали род тока — трехфазный переменный ток, напряжением 380/220 В. Для осветительной сети рабочего и аварийного освещения принимаем напряжение 220 В и 12В — для переносного (ремонтного) освещения.

Тип светильника и источник света для освещения производственного помещения выбрали исходя из того, какова высота помещения. Поскольку высота помещения более 6 м (Н = 8м), то в качестве источника света приняли лампу ДРЛ-125 со светильниками РСП18−125.

Так как мощность двигателей не превышает 100 кВт, в качестве приводов насосов и вентиляторов взяли асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Выбор асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором оправдан рядом преимуществ по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями, прежде всего простотой конструкции, простотой обслуживания, меньшей стоимостью.

Произвели расчет мощности и выбор защитной и пусковой аппаратуры электродвигателей (блоков управления-Б 5130; магнитных пускателей-МПЛ; автоматических выключателей;

— ВА 51−25, ВА 51−31; тепловых реле-РТЛ и кабелей-АВРГ).

Представлено описание схемы управления и технологическая карта электрооборудования, мероприятия по технике безопасности при эксплуатации электрооборудования.

Составлена спецификация на электрооборудование, которое должно быть задействовано, на планируемой котельной .

Выполнена графическая часть:

Лист1 Электроснабжение котельной.

Схема электрическая принципиальная.

Лист2 Управление электрооборудованием котельной.

Схема электрическая принципиальная.

Список используемой литературы

1 Правила устройства электроустановок — М.: Энергоатомиздат, 2009

2 Липкин Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установокМ.: Высшая школа, 1990

3 Кнорринг Г. М. Справочная книга для проектирования электрического освещения — С-Пб.: Энергия, 1992

4 Москаленко В. В. Справочник электромонтераМ.: Академия, 2003

5 Барыбин Ю. Г. Справочник по проектированию электрических сететй и электрического оборудования — М.: Энерогоатомиздат, 1991

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой