Электрификация овощехранилища ФГУ СП племзавод Кузьмичёвский Городищенского района Волгоградской области

Расчетная схема силовой сети.dwg

ЭКСПЛИКАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ
Пункт протравливания
Вентиляционная камера
Распределительный щит
Проводка к пускателю
Двигатели ТУ16-510-377-72
Шкафы силовые распределительные
ПР8701-154 ТУ 34-35-10691-84
ПР8701-150 ТУ 34-35-10691-84
ПР8701-149 ТУ 34-35-10691-84
Шкаф управления ШОА 5022-3974У3
Шкаф автоматизации ШАУ-АВ
Щит освещения ОЩВ-12 УХЛ4 ТУ 34-42-10972-86
Автоматические выключатели
ВА51Г-25-11100 УХЛ4 ТУ 18-522157-87
ВА51Г-25-11100 УХЛ4 ТУ 16-522157-83
ВА51Г-35-1810Р УХЛ4 ТУ 16-522157-83
ВА51Г-31К-3418100-30 УХЛ4 ТУ 16-522157-83
ВА51Г-33К-3418100-30 УХЛ4 ТУ 16-522157-83
Магнитные пускатели ТУ 16-644.001-83
Тепловые реле ТУ 16-523.549-82
Рубильник РС 31 ТУ 16-525.018-74
Рубильник РС 32 ТУ 16-525.018-74
Рубильник РС 34 ТУ 16-525.018-74
Электронагреватели ПЭТ-4 ГОСТ 1253-72
Лотки НА5-ПЗУ3 ТУ 36-2486-82
Трубы стальные водо-газопроводные ГОСТ 3268-05
Розетка трёхполюсная У-86-0 ГОСТ 7396-84
Патрубки для труб с коробками У476У3
Коробки стальные протяжные УТ5 100х60х56
Хомуты для крепления труб С437У2 D=28 мм
Электрификация овощехранилища
Общая и расчётная схема расположения
силового оборудования
Расчётная схема силовой сети
Смотреть совместно с л. 2.1 и 2.3

Курсовая по ПСЭ овощехранилище.doc

Выбор технологии. Выбор технологических машин к ней
1Анализ и выбор типа холодильной установки
2 Определение объёмов хранения
3Выбор технологических схем и технологического оборудования
Выбор и расчет осветительной установки и нагрузок
1Светотехническая часть
2 Электрическая часть расчёта
Расчет силовых нагрузок и построение суточного графика нагрузок
1Расчет силовых нагрузок
2 Построение суточного графика нагрузок
Расчет выбор и согласование внутренних силовых проводок и защитных аппаратов
1Определение номинальных и пусковых токов
2 Расчет внутренних проводок
3 Расчет токов короткого замыкания
4 Выбор воздушных автоматических выключателей
5 Проверка защиты на чувствительность
6 Проверка по допустимой потере напряжения
7 Выбор магнитных пускателей рубильников и щитов
Список используемой литературы
Приведены расчеты и выбор: технологических машин силовой и осветительной сети аппаратуры управления и защиты проводов и кабелей. Построен суточный график нагрузки. Рассчитана полная потребляемая мощность. Рассчитана трубозаготовительная ведомость.
Большие экономические и социальные изменения происходят в сельском хозяйстве углубляется специализация и концентрация производства. В этих условиях особенно повышаются требования к качеству и сохранению всех видов сельскохозяйственной продукции. Практика показывает что все ещё велики потери продукции на пути от мест сбора урожая (полей) до конечных потребителей. Значительно отстаёт от требований времени технологический и технический уровень перерабатывающих отраслей. Первостепенное значение имеют вопросы создания надёжной базы хранения лука овощей. Обеспеченность хранилищами в кооперативной торговле составляет только 55% к уровню их потребности. Слабо внедряется комплексная механизация трудоёмких процессов.
Перевод производства сельскохозяйственной продукции на промышленную основу сопровождается резким ростом потребления электрической энергии и насыщенности колхозов и совхозов разнообразным электрооборудованием. Потребление электроэнергии сельским хозяйством по сравнению с другими отраслями народного хозяйства страны растёт более высокими темпами. Отдельные колхозы совхозы и крупные комплексы по производству сельскохозяйственной техники и продукции на промышленной основе имеют более 1000 электродвигателей и по насыщенности электрооборудованием не уступают средним промышленным предприятиям.
В настоящее время намечены меры по повышению существующего уровня механизации труда при товарной обработке плодоовощной продукции. Предусматривается коренное перевооружение плодоовощного хозяйства страны переход на индустриальные технологии хранения и реализации плодоовощной продукции. Для этого разрабатываются и модернизируются машины технологические линии и комплексы оборудования с использованием последних достижений науки и техники. Это оборудование содержит электропривод системы автоматики пневматики гидравлики. Применяется оборудование с микропроцессорной и вычислительной техникой.
Для успешного решения поставленной задачи сохранения овощей с наименьшими потерями необходимо не только организация массового выпуска соответствующих электротехнических установок сельскохозяйственного назначения но и повышение уровня технической эксплуатации электроустановок улучшения уровня технического обслуживания электрооборудования. В современной справочной литературе эти вопросы отражены не достаточно не проанализированы специфически особенности работы электрооборудования в условиях плодоовощных хранилищ. В связи с чем представляется актуальным к рассмотрению вопрос об организации электрификации указанных хранилищ.
Качество плодоовощей зависит от многих факторов. В них необходимо высокое содержание биологически активных и других веществ полезных организму человека. Поэтому при хранении овощей для потребления в свежем виде или для переработки преследуется цель: сохранить продукцию с минимальными неизбежными потерями количества и качества. Они не должны гнить усыхать прорастать и терять вкусовые и питательные качества.
При хранении происходят неизбежные потери – это естественная убыль массы в результате расхода питательных веществ на дыхание и на испарение воды. Полностью исключить потери хранимой продукции нельзя.
Погодные условия в период уборки также влияют на сохранность продукции. Овощи убранные при сухой прохладной погоде сохраняются лучше чем убранные в дождливую погоду. Обьясняется это тем что во втором случае на поверхности продукции микроорганизмов значительно больше чем в первом так как для них создаются благоприятные условия развития. Поэтому овощи убранные в дождливую погоду после загрузки в хранилище осушают а затем создают требуемый режим хранения.
Механические повреждения овощей во время уборки транспортирования и загрузки в хранилище сильно снижает лежность так как в местах поражений возникают благоприятные условия для развития микроорганизмов. Количество последних на повреждённых участках в несколько раз больше чем на здоровой ткани. Однако при благоприятных условиях хранения механические повреждения у корнеплодов зарубцовываются.
К этим условиям в основном относятся: температур относительная влажность воздуха размещение продукции.
С минимальными потерями можно сохранить каждый вид овощей только при строгом соблюдении режима хранения оптимального для данного вида. С понижением температуры замедляется интенсивность дыхания и других видов метаболической активности овощей замедляется дозревание уменьшаются потери влаги и завядания замедляется активность микроорганизмов вызывающих порчу овощей и наконец замедляется прорастание.
В большинстве случаев оптимальной является температура близкая к точке замерзания и относительная влажность воздуха близкая к полному насыщению.
Температура в хранилище должна быть оптимальной и постоянной. Даже колебания 1..2°С вызывают значительные потери продукции и ухудшение её качества особенно при длительном хранении.
При низкой влажности воздуха овощи увядают при высокой – в тканях овощей активно развиваются гнилостные микроорганизмы особенно при колебаниях температуры.
Обычно рекомендуется оптимальная относительная влажность для хранения овощей от 85..95% причём для многих овощей рекомендуется верхний предел влажности [1].
Для постоянной влажности нужно поддерживать постоянную температуру в хранилищах особенно в холодной камере. Если небольшая поверхность охлаждающей установки не позволяет поддерживать нужную влажность то в воздухе распыляют воду.
Все методы хранения овощей и лука можно разделить на две группы: хранение при естественной и вынужденной конвекции.
При естественной конвекции теплообмен объектов хранения с окружающей средой происходит в основном с внешней поверхности насыпи продукции.
Размещение россыпью большого количества продукции при невысокой насыпи приводит к крайне нерациональному использованию помещений. В связи с этим лук и овощи при их размещении навалом в условиях естественной конвекции практически не хранят.
Лук и овощи размещённые россыпью или в закромах при вынужденной конвекции хранят в условиях активного вентилирования. Под активным вентилированием понимают принудительную равномерную постоянную или периодическую подачу в массу воздуха с определённой температурой влажностью и скоростью.
Хранилища для навального хранения целесообразно использовать для закладки отсортированных здоровых сортов устойчивых к пониженным положительным температурам хранения К недостаткам навальных хранилищ относят так же то что в массиве лука трудно поддерживать оптимальный режим хранения. Температура в таком массиве снижается медленно и в насыпи наблюдаются значительные перепады по высоте особенно если на хранение закладывают плохо отсортированный лук. Длительное вентилирование воздухом температурой 0..1°С переохлаждает нижний слой лука. В результате чего лук повреждается и образуются тёмные пятна [1].
Хранение лука в контейнерах позволяет сократить количество перевалок до трёх в то время как при навальной технологии таких перевалок как минимум восемь. Так же контейнерная технология позволяет хранить вместе разные сорта семенного лука а так же продовольственного.
Хранение лука и другой плодоовощной продукции в контейнерах является рациональным решением проблемы комплексной механизации всего цикла работ по движению продукции от уборки до реализации По этому из рассмотренных методов хранения лука выбираем контейнерный метод как наиболее выгодный и рациональный метод.
1 Анализ и выбор типа холодильной установки
Объёмно-планировочные решения холодильников должны соответствовать СНиП 11-105-74 и «Нормам технологического проектирования холодильников».
Холодильники могут быть многоэтажными двухэтажными и одноэтажными. В зависимости от выполняемых функций холодильники подразделяются на распределительные (для оптовой торговли) производственные портовые базисные торговые. Каждый тип холодильника имеет особенности которые учитывают при их проектировании.
Так как мы собираемся хранить семенной лук то выбираем холодильную установку для хранения фруктов и овощей.
Для охлаждения камер холодильников применяют: батарейное воздушное и смешанное охлаждение. Выбираем воздушное охлаждение при котором в камере создаётся принудительная циркуляция воздуха под воздействием вентиляторов воздухоохладителей
Период загрузки лукохранилища в среднем составляет 15 дней. Объём продукции поступающей на лукосортировальный пункт в день составляет:
Мсут = Мобщn (1.2.1)
где Мсут – объём продукции поступающей в сутки т ;
n – количество дней загрузки помещений хранения (для овощехранилищ n=10..15);
Мобщ – общий объём продукции т .
Лукосортировальный пункт работает 7 часов в сутки значит часовая производительность его будет:
где Qч – часовая производительность лукосортировального пункта тч
В хранилище закладывают на хранение 700 т а 300 т идёт на реализацию сразу после сортировки.
В данном хранилище тарного типа с искусственным охлаждением общеобменной механической вентиляцией обеспечивается сохранность овощей с минимальными потерями.
Вместимость любого холодильника определяется суммарной вместимостью его камер хранения без учёта камер термообработки.
Для хранения лука используются металлические контейнеры К-450 (800х800х1000 мм) массой 62 кг и объёмом 064 м3. Из учёта что 1 м3 лука 650..700 кг имеем что масса лука находящегося в данном контейнере составляет 435 кг.
Размеры холодильной камеры устанавливают по нормам загрузки 1 м3 их грузового объема по нормам нагрузки 1 м3 грузовой площадки.
где Mк = 700 т – вместимость камеры;
mv = 034 тм3 – норма загрузки 1 м3 грузового объекта камеры [2].
Vгр = 700034 = 20588 м3
Площадь камеры хранения занятая грузом:
где Vгр – грузовой объём камеры хранения м³ ;
h – высота штабеля груза м.
Fгр = 205884 = 5147 м²
Нагрузка на 1 м² грузовой площадки камеры хранения:
где mV – норма загрузки 1 м³ грузового объёма камеры хранения тм³ ;
mF = 034 · 4 = 14 тм²
Что меньше нормы для холодильников равной 2..25 тм² .
Высота штабелирования так же не превышает нормы 45..55 м [3].
Строительная площадь камеры хранения холодильника для продукции уложенной в штабель:
где Fгр – площадь камеры хранения занятая грузом м2 ;
= 09 – коэффициент использования площади камеры учитывающий площадь занятую колоннами приборами охлаждения проходами отступами от стен [4].
Fс = 5147 09 = 5718 м2
По данным типового проекта площадь камеры хранения равная 5718 м² соответствует условиям хранения (без учёта площади под холодильные агрегаты находящиеся в отдельном помещении – 15 м² ).
3 Выбор технологических схем и технологического оборудования
Перед загрузкой хранилище дезинфицируют 1% раствором формалина и хорошо проветривают.
В лукохранилище осуществляется несколько технологических процессов и каждый характеризуется и осуществляется определёнными машинами и механизмами. Машины будем выбирать по производительности исходя из поступления на лукосортировальный пункт продукции которая равна 95 тч рассчитанной ранее.
Лук поступает навалом в транспортных средствах самосвального типа. Затем продукцию взвешивают на автомобильных весах РС-30Ц13А. Потом продукция выгружается самотёком в приёмный бункер лукосортировального пункта ЛПС-6А (1) на котором отделяется земля и мелкие луковицы.
Отсортированный лук транспортёрами (2; 3) подаётся к площадке загрузки контейнеров где транспортёр (4) загружает его в контейнеры.
Для загрузки и разгрузки помещений комплекса при размещении продукции в таре используем электропогрузчик ЭП-103-2 грузоподъёмностью 2000 кг и высотой подъёма 2 м и электроштабелёр 2ШВ-186 грузоподъёмностью 500 кг и высотой 4 5 м.
После хранения лук на семена подаётся на контейнероопракидыватель А9-КПД (11) откуда подаётся на переборочный стол ПСШ.13.000 (12) где вручную отбирается лук.
Перебранный лук транспортёрами (2; 3) подаётся в приёмный бункер лукосортировального пункта ЛПС-6А (1) на котором производится калибровка лука на три фракции. Мелкая фракция транспортёром (8) средняя фракция транспортёрами (2; 8) крупная фракция транспортёрами (3; 4; 8) подаются раздельно в накопительные бункера откуда по мере накопления транспортёрами (10; 4) подаются поочерёдно в протравливатель (13). Обработанный лук подаётся на транспортёр (7) который загружает его в автосамосвалы для отправки на посадку.
При послеуборочной обработке лука земля отделённая на лукосортировальном пункте ЛПС-6А (1) по транспортёрам (4; 7) загружается в тракторный прицеп и вывозится на поле.
Схема технологического процесса представлена в графической части.
Выбор и расчет осветительной установки и нагрузок
1 Светотехническая часть
В помещении лукохранилища предусмотрено искусственное освещение. Причём освещение общее.
Освещение выполнено лампами накаливания и люминесцентными лампами соответственно [7] .
Освещение в помещении примем в соответствии со СНиП II - 89 “естественное и искусственное освещение” и сведём в таблицу 2.2.
На данном объекте имеются помещения с различным уровнем освещённости так как это зависит от выполняемых операций в конкретном помещении. Там где работают люди на переборке необходима высокая освещенность 200 лк – необходимо ставить лампы дневного света а в остальных – освещенность меньше 50 лк поэтому экономически выгоднее использовать лампы накаливания. Так же необходимо знать что работа люминесцентных ламп зависит от условий окружающей среды. Как известно: люминесцентные лампы нормально работают при температуре от +15°С до +20°С и нормальной влажности 80% при температуре ниже +10°С для работы лампы необходима теплоизоляция. При высокой влажности среды люминесцентная лампа плохо запускается из-за больших токов утечки по увлажнённым элементам конструкции.
При хранении же продукции в лукохранилище – температура +3°С а влажность 90-95% поэтому в таких помещениях необходимо устанавливать светильники с лампами накаливания влагонепроницаемые.
Для примера произведём расчёт освещения камеры хранения. Общее освещение в этом случае выполним равномерным. В соответствии с нормированием освещённости камеры хранения в её помещении необходимо обеспечить общую освещённость не менее 20 лк [8].
Учитывая условия окружающей среды и высоту помещения принимаем к установке светильники типа НСП03 – пылевлагонепроницаемые.
Расчёт количества светильников и мощность ламп накаливания произведём по методике [9]. По [8] видно что данный тип светильников имеет равномерную кривую распределения света. Рекомендуемое значение λ для светильников с равномерной кривой распределения света равно: λ = 20 [7].
Расстояние между соседними светильниками определяем по формуле:
где L – расстояние между соседними светильниками м ;
hр – расчётная высота подвеса светильников над рабочей поверхностью м ;
λ – оптимальное относительное расстояние между светильниками.
Находим расчётную высоту:
hр = h - hс - hрп (2.1.2)
где h – высота помещения м ;
hс – высота свеса светильника м ;
hрп – высота рабочей поверхности над полом м.
Высота помещения 55 м расстояние от перекрытия до светильника принимаем 1 м так как проводка тросовая. Высоту рабочей поверхности принимаем 24 м так как при загрузке и выгрузке используется электроштабелёр.
Располагаем светильники по вершинам прямоугольника и соотношение между сторонами принимаем 15.
где La – расстояние между светильниками в ряду м.
где Lb – расстояние между рядами светильников м.
Для определения числа светильников в ряду и числа рядов светильников необходимо знать размеры помещения которые равны:
a = 22 м b = 26 м – соответственно длинна и ширина камеры хранения.
где a – длинна помещения м ;
b – ширина помещения м ;
La – расстояние между светильниками в ряду м ;
Lb – расстояние между рядами светильников м ;
Na – число светильников в ряду ;
Nb – число рядов светильников.
Na = 22 42 = 52 5 светильников
Nb = 26 28 = 83 8 рядов
Определим общее число ламп оно равно:
Расчёт производим методом коэффициента использования светового потока. По [7] выбираем следующие коэффициенты: коэффициент запаса k = 13 ; коэффициенты отражения поверхностей помещения ρп = 30% ρс = 10% ρр = 10%; коэффициент минимальной освещённости z = 115.
Индекс помещения хранилища для камеры хранения определяем следующим образом:
i = (a · b) (hр · (a+b)) (2.1.6)
i = (22 · 26) (21 · (22+26)) = 57
По таблице [7] величина коэффициента использования светового потока при данном коэффициенте отражения (ρп = 30% ρс = 10% ρр = 10%) равна: = 035.
По формуле прямого расчёта необходимая величина светового потока должна быть равна:
F = Emin· S · z · k (N· ) (2.1.7)
где S – площадь помещения камеры хранения м2 .
F = 20· (22·26) · 115 · 13 (40 · 035) = 12216 лм
Из таблицы приложения [9] выбираем стандартную лампа Б220-230-100 мощностью Pлн = 100 Вт и номинальным световым потоком F=1350 лм.
Отклонение светового потока выбранной лампы от расчётного значения составляет:
ΔF% = (1350 - 12216)1350 = 95 %
что меньше допустимого значения превышения +20%.
Так как отклонение не превышает нормативного значения то принимаем к установке 40 светильников НСП03 с установленными в них лампами накаливания Б220-230-100 мощностью Pлн = 100 Вт каждая.
Поверочный расчет точечным методом:
где Ер – расчетная освещенность в контрольной точке найденная по то-
– коэффициент добавочной освещенности;
k – коэффициент запаса;
Fл – световой поток принятой лампы лм;
- суммарная условная освещенность от всех светильников в по-
мещении лк [ ]. Суммарная условная освещенность определяется из
справочной литературы по кривым изолюкс соответствующих све-
Рис. 2.2.1 План маслоцеха с размещением светильников
Выбираем точку с наименьшей условной освещенностью (в данном случае это точка В) и определяем световой поток который будет в данной точке.
Рассчитаем относительную погрешность расчета:
где ΔЕ – погрешность расчета о.е.
Ер – расчетная освещенность по точечному методу лк;
Енорм – нормируемая освещенность для данного помещения лк;
Так как погрешность расчета укладывается в допустимые пределы - 10 % ΔЕ +20% то осветительная установка выбрана правильно.
Расчет по остальным помещениям был произведен аналогично результаты сведены в табл.
Питание электроустановки осуществляется напряжением U = 380220 В при заземлённой нейтрали сети.
Произведём расчёт и выбор марки проводов.
Определяем суммы электрических моментов нагрузки:
М4 =10·P1·l1 + 2·P2·l2 + 1·P3·l3 = 10·0112·23 + 2·006·20 + 1·02·24 =329 кВт·м
М9 =10·P1·l1 = 10·01·17 =170 кВт·ч
Расчёт и выбор марки провода и его сечения произведём по наибольшему М.
Определим сечение кабеля питающего щит A от силового щита N:
qN-A = (MN-A+α·(M1+ +M9))(ΔU%·c) (2.2.1)
где ΔU% - расчётная допустимая потеря напряжения ΔU% =25% ;
MN-A – сумма моментов расчётного и всех последующих участков с тем же числом проводов что и на расчётном участке кВт·м ;
α – коэффициент приведения моментов зависящий от числа проводов рассчитываемого участка и участков ответвлений [7] ;
с – коэффициент сети зависящий от системы напряжения материала проводов и единиц измерения входящих в формулу величин [7] .
qN-A = (102·75+185·2·503)(25·77) =28 мм2
Выбираем ближайшее стандартное сечение провода q = 4 мм2 .
Определим фактическую потерю напряжения на участке между групповым и магистральным щитками:
ΔUN-A расч = М (qN-A · c) (2.2.2)
где М – сумма моментов на участке N –A кВт·м .
ΔUN-A расч = 765(4·77) = 025%
Определим допустимые потери напряжения на групповой линии:
ΔUA доп = ΔUN-A доп - ΔUN-A расч (2.2.3)
где ΔUN-A доп – допустимая потеря напряжения ΔUN-A доп =25% [7]
ΔUA доп = 25 – 025 = 225%
Определим сечение в первой группе имеющей наибольший момент:
q1 = M1(c·ΔUA доп) (2.2.4)
q1 = 446(125·225) = 159 мм2
Выбираем ближайшее стандартное сечение q = 25 мм2 .
Определим сечение в пятой группе имеющей наибольший момент после первой группы.
q5 = 355(125·225) = 126 мм2
Выбираем ближайшее стандартное сечение q = 15 мм2
Осветительные сети выполняем медным кабелем НРГ 3х15 мм2 на тросе первая группа выполняется кабелем НРГ 3х25 мм2 .
Проверим выбранные сечения по нагреву:
где IР – расчётный ток провода А;
IДОП – длительно допустимый ток А [12].
Определим расчётный ток провода первой группы:
где P1 – суммарная мощность группы Вт .
IР1 = 2400220 =109 А
IР1 = 109 А IДОП = 25 А
Условие выполняется следовательно выбранное сечение проходит по нагреву.
Определим расчётный ток провода в пятой группе:
IР5 = 92 А IДОП = 19 А
Условие выполняется следовательно выбранное сечение проходит по нагреву. Проверим выбранные сечения по механической прочности:
где qДОП – допустимое сечение провода для данного вида сети и принятого способа прокладки [7] qДОП = 15 мм2 .
Условия для проводов первой и пятой а следовательно и всех остальных групп выполняются.
Выбранные сечения кабеля НРГ удовлетворяют всем условиям.
По справочной литературе [9] выбираем групповой щиток ОЩВ-12А на 12 групп с автоматом защиты на вводе АЕ 2046 М на 50 А и групповыми автоматами ВА 1426-14 на IТР =16А
IТР = 14·109 = 153 А
Выбираем ближайшее стандартное значение установки IТР = 16 А.
Определяем установленную мощность осветительной установки:
PУСТ = PЛН·NЛ (2.2.6)
PУСТ = 100·40 = 4000 Вт
Определим максимальную мощность:
PMAX = PУСТ·КС (2.2.7)
где КС – коэффициент спроса освещения.
Для производственных помещений КС=08 ; для бытовых помещений и коридора КС=10.
PMAX = 4000·08 = 3200 Вт
Определим годовое потребление электроэнергии:
АГОД = PMAX · ТГОДmax (2.2.8)
где ТГОДmax – время использования максимума освещения в год.
ТГОДmax= 600 часов [2] .
АГОД = 32 · 600 = 1920 кВт·ч
Освещение в остальных помещениях рассчитываем аналогично результаты расчётов сводим в таблицу 2.2.
1 Расчет силовых нагрузок
В качестве примера покажем расчет для двигателя транспортера ПСШ18000. Тип двигателя RA90L6 мощность Рн = 11 кВт nн= 920 обмин н= 079 cosφн= 074.
Остальные данные по электродвигателям используемым в проекте занесены в таблицу 3.1. Данные выбираем по [2].
Определяем присоединенную мощность двигателя:
Рприс= 11074 = 149 кВт
Определяем максимальную мощность:
Рmax = Рприс· Кз· N (3.1.2)
где Кз – коэффициент загрузки [10];
N – количество машин
Рmax = 149075 = 518 кВт
Определяем годовое потребление электроэнергии:
Агод = РmaxТгодmax (3.1.3)
Агод = 518600 = 3108 кВтч.
Аналогично расчет ведется и по остальным машинам результаты расчеты сводим в таблицу 3.1.
В данном проекте для построения суточного графика нагрузок использована последовательность технологических операций по послеуборочной переработке овощей в овощехранилище. Так как все транспортеры работают в конвейерной цепочке то будем считать что они работают всю смену.
Определим время работы оборудования в сутки по самой низкопроизводительной машине:
tсут.= tсез Тгод (3.1.4)
где Тгод – время загрузки овощехранилища принимаем из п.2.3. Тгод = 15 суток;
tсез – время работы за весь период загрузки ч.
где Q – годовой объем продукции принимаем Q = 1000 т ;
q – производительность машины тч .
Самая низкопроизводительная машина – это стол переборки ПСШ13.000 для нее определим время работы:
tсут.= 10015 = 66 чсут
Таблица 3.1Расчет силовых нагрузок
Наименование рабочей машины
Паспортные данные ЭД
Транспортер из комплекта:
Таблица 3.2 Построение суточного графика нагрузок
Суточный график нагрузок приведен на рисунке 3.1
Рис. 3.1 Суточный график нагрузок
Расчет выбор и согласование внутренних силовых проводок и защитных аппаратов
1 Определение номинальных и пусковых токов
Для примера приведем расчет двигателя RA90L6 переносного транспортера ПСШ 18.000.
Определяем номинальный ток двигателя:
где Pн Uн н cosfn – номинальные мощность напряжение КПД и коэффициент мощности электродвигателя [2].
Определяем пусковой ток двигателя:
где Кп – кратность пускового тока [2].
Определяем номинальный ток машины в целом:
где К0 – коэффициент одновременности [18];
– сумма номинальных токов электродвигателей машины.
Определяем пусковой ток электродвигателей машины в целом:
где (n-1) – сумма номинальных токов электродвигателей данной машины без наибольшего тока А;
Iпуск.Б – наибольший пусковой ток А;
Кп – коэффициент пуска
Iпуск = 286 4 = 114 А.
По остальным машинам и их двигателям расчет ведется аналогично результаты сводим в таблицу 4.1.
Распределительная силовая сеть выполняется кабелем марки ВРГ проложенного по лоткам закрепленным на строительных конструкциях овощехранилища.
Кабель ВРГ выбран по условиям среды: для сырых и особо сырых помещений и наружной установки.
Определим максимальный длительный расчетный ток для двигателя транспортера ПСШ 18.000.
где К1 – коэффициент учитывающий отклонение температуры окружающей среды от расчетной;
К1 = 16 – для кабелей ВРГ [19];
К2 – коэффициент учитывающий количество совместно проложенных кабелей К2 = 08 [19];
К3 – поправочный коэффициент учитывающий влажность грунта К3 = 1 т.к. кабель проложен в воздухе [10].
Для распределительной линии объединяющей несколько нагрузок максимальный длительный расчетный ток определяется при помощи коэффициента одновременности:
где сумма номинальных токов отдельных машин берется из таблицы 4.2.
По справочной литературе [19] выбираем по условию Iд.д.≥Iд.р.max сечение кабеля НРГ. Ближайшее стандартное значение Iд.д.=25 А что соответствует кабелю ВРГ 4×25мм2 .
Сечение кабелей остального электрооборудования рассчитываем аналогично результаты расчетов сводим в таблицу 4.2.
Для проверки аппаратуры защиты на срабатывание в аварийных расчетах необходимо знать токи трехфазного и однофазного коротких замыканий.
Расчет токов короткого замыкания начнем с составления схемы энергоснабжения. Расчет покажем на примере защиты электродвигателя транспортера ПСШ 01.000.
Рисунок № 4.3.1 - Расчетная схема для определения трехфазного короткого замыкания.
Расчет ведем в соответствии с методикой предложенной в учебном пособии «Расчеты токов короткого замыкания в сетях 04 кВ» Небрат И.Л. Петербургского ЭИ ПК РРиС Минтопэнерго РФ 2000 г.
Параметры расчетной схемы.
а) Трансформатор ТV: ТМ 250 схема соединений YY-0. Sн = 250кВА. Uн вн=105кВ Uн нн=04кВ. По справочным таблицам [ ] определяем сопростивления трансформатора приведенные к Uн нн =04кВ:
R1т = R2т = 94 мОм; R0т = 965 мОм – активные сопротивления соответственно прямой обратной и нулевой последовательности трансформатора;
X1т = X2т = 272 мОм; X0т = 2349 мОм - реактивные сопротивления соответственно прямой обратной и нулевой последовательности трансформатора;
б) Кабельная линия ВРГ 3(1х120+1х50) длиной 100 м. Удельные параметры кабеля по справочным таблицам [ ]:
R1уд = 018 мОмм; Х1уд = 007 мОмм – прямая последовательность;
R0уд = 07 мОмм; Х0уд = 047 мОмм – нулевая последовательность.
Рассчитаем активное и реактивное сопротивления всей кабельной линии:
R1кл = R1уд · L (4.3.1)
R0кл = R0уд · L (4.3.2)
Х1кл = Х1уд · L (4.3.3)
Х0кл = Х0уд · L (4.3.4)
где R1кл R0кл Х1кл Х0кл – соответственно активное и реактивное сопротивления всей кабельной линии (индекс 1 относится к прямой последовательности 0 – к нулевой последовательности);
L – длина кабельной линии от трансформатора 1004 кВ до ЩС
R1кл = 018 · 100 = 18 мОм
R0кл = 07 · 100 = 70 мОм
Х1кл = 007 · 100 = 7 мОм
Х0кл = 047 · 100 = 47 мОм
в) Автоматический выключатель QF1: тип ВА Iн = 200 А.
г) Автоматический выключатель QF2: тип ВА Iн = 100 А.
д) Кабельная линия ВРГ 4х4 длиной 3 м. Удельные параметры кабеля по справочным таблицам [ ]:
R1уд = 445 мОмм; Х1уд = 0096 мОмм – прямая последовательность;
R0уд = 502 мОмм; Х0уд = 173 мОмм – нулевая последовательность.
R1кл2 = 445 · 3 = 1335 мОм
R0кл2 = 502 · 3 = 1506 мОм
Х1кл2 = 0096 · 3 = 0288 мОм
Х0кл2 = 173 · 3 = 519 мОм
е) Автоматический выключатель QF3: тип ВА Iн = 100 А.
Рисунок № 4.3.2 - Схема замещения прямой (обратной) последовательности
Рисунок № 4.3.3 - Схема замещения нулевой последовательности
Расчет трехфазного тока короткого замыкания ведем по формуле:
где Uн нн = 400 В – номинальное междуфазное напряжение вторичной обмотки трансформатора;
- полное суммарное сопротивление цепи до точки трехфазного КЗ которое является сопротивлением прямой последовательности мОм;
– суммарное активное сопротивление до точки КЗ мОм;
– суммарное индуктивное сопротивление до точки КЗ мОм;
Суммарное активное сопротивление включает сопротивления следующих элементов:
Суммарное индуктивное сопротивление включает сопротивления следующих элементов:
где Хс – эквивалентное индуктивное сопротивление питающей системы до шин ВН понижающего трансформатора приведенное к Uн нн мОм. В рассматриваемом нами случае Хс не учитывается. [ ]
R1т Х1т R1кв Х1кв R1кл Х1кл – описаны ранее мОм;
R1р Х1р – активное и индуктивное сопротивление реактора мОм (в нашем случае R1р = Х1р = 0);
R1тт Х1тт – активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансофрматоров тока мОм (в нашем случае R1тт = Х1тт = 0);
R1ш Х1ш – активное и индуктивное сопротивления шинопровода мОм (в нашем случае R1ш = Х1ш = 0);
R1вл Х1вл – активное и индуктивное сопротивления воздушной линии мОм (в нашем случае R1вл = Х1вл = 0);
Rк – суммарное активное сопротивление различных контактов и контактных соединений мОм.
Rк = n · Rк1 + m · Rк2 (4.3.8)
где n m – количество контактных кабельных соединений;
Rк1 Rк2 – значения контактных кабельных соединений для различных сечений кабеля. Имеем:
Rк = 2 · 0024 + 2 · 0085 + 1 · 0096 = 0314 мОм
Ток трехфазного дугового КЗ определяем с использованием снижающего коэффициента Кс с помощью формулы:
где по справочным кривым Кс = 071
Ударный ток КЗ определяем по формуле:
где Ку – ударный коэффициент определяется по характеристике приведенной в справочной литературе [ ] в зависимости от соотношения
Ток металлического двухфазного КЗ определяем по формуле:
Расчет дугового двухфазного КЗ:
Рассчитаем однофазный ток КЗ на зажимах электродвигателя для определения чувствительности защиты к однофазному току КЗ по приведенной выше схеме рис. 4.3.1
Схема замещения приобретает вид:
Рисунок № 4.3.4 - Схема замещения прямой (обратной) последовательности
Рисунок № 4.3.5 - Схема замещения нулевой последовательности
ж) Кабельная линия ВРГ 4х25 длиной 8 м от ЩС до асинхронного двигателя. Удельные параметры кабеля по справочным таблицам [ ]:
R1уд3 = 589 мОмм; Х1уд3 = 01 мОмм – прямая последовательность;
R0уд3 = 642 мОмм; Х0уд3 = 186 мОмм – нулевая последовательность.
Рассчитаем активное и реактивное сопротивления всей кабельной линии КЛ2:
R1кл3 = 589 · 8 = 4712 мОм
R0кл3 = 642 · 8 = 5136 мОм
Х1кл3 = 01 · 8 = 08 мОм
Х0кл3 = 186 · 8 = 1488 мОм
Ток однофазного КЗ определяется по формуле:
где - полное суммарное сопротивление цепи до точки однофазного КЗ мОм;
- суммарное активное и реактивное сопротивление нулевой последовательности до точки КЗ мОм;
где R0т Х0т R0кв Х0кв R0кл Х0кл – описаны ранее мОм;
R0р Х0р – активное и индуктивное сопротивление реактора мОм (в нашем случае R0р = Х0р = 0);
R0тт Х0тт – активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансофрматоров тока мОм (в нашем случае R0тт = Х0тт = 0);
R0ш Х0ш – активное и индуктивное сопротивления шинопровода мОм (в нашем случае R0ш = Х0ш = 0);
R0вл Х0вл – активное и индуктивное сопротивления воздушной линии мОм (в нашем случае R1вл = Х1вл = 0);
R0к – суммарное активное сопротивление различных контактов и контактных соединений мОм.
R0к = n · Rк01 + m · Rк02 (4.3.17)
Rк01 Rк02 – значения контактных кабельных соединений для различных сечений кабеля. Имеем:
R0к = 2 · 0024 + 2 · 0085 + 2 · 0096 = 041 мОм
Расчет дугового однофазного КЗ:
где по справочным кривым Кс = 085
Электрические сети овощехранилища защищаются автоматами ВА 51Г-25. Выбор автомата произведем для транспортера ПСШ 18.000 который расположен в распределительном щите.
Условия выбора автоматического выключателя:
где Uн.а. и Uн.д.–соответственно номинальные напряжения автомата и электроустановки В.
где Iн.а. и Iн.д.–соответственно номинальные токи автомата и электроустановки А;
Выбираем из [21] автомат ВА 51 Г-25 с Iн.а.=25А
>305 А – выполняется
Iн.р.≥Кн.т.Iраб.н (4.4.3)
где Iн.р – номинальный ток теплового расцепителя автомата А;
Кн.т.– коэффициент надежности учитывающий разброс по току срабатывания расцепителя Кн.т.=11 [10];
Iн.раб – номинальный ток электроустановки А;
≥11·305 = 336 А – соблюдается
Iн.э ≥ Кн.эIпуск (4.4.4)
где Iн.э.–ток отсечки электромагнитного расцепителя для данного автомата Iн.э.=14 Iпр А;
Кн.э.–коэффициент надежности учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя Кн.э.=135 [10].
≥ 135122 = 165 А – соблюдается
Результаты расчета приведем на расчетной схеме силовой сети и в таблице 4.2.
Проверка защиты на чувствительность производится по коэффициенту чувствительности который согласно [19] должен быть не менее 3 при защите автоматами с комбинированными расцепителями:
где Iк.з.(1) – ток однородного короткого замыкания у потребителя А;
Iс.т.расц – установка срабатывания теплового расцепителя данного автомата этого токоприемника А;
Условие выполняется для автомата ВА51Г-25 установленного в распределительном щите.
Также защита проверяется по коэффициенту IпускIд.д. табл который по [19] при защите от короткого замыкания меньше 10 для автоматов с комбинированными расцепителями и для изоляции проводов – резины.
Расчет чувствительности защиты остальных двигателей производим аналогично. Результаты расчета заносим в таблицу 4.2.
В соответствии с [18] потеря напряжения для силовых внутренних проводок производственных зданий не должна превышать 5% с учетом потери на вводе
Потери напряжения до потребления складываются из потерь на вводе на участке от группового щита до распределительного и на участке от распределительного щита до двигателя.
Так на вводе найдем по формуле:
где Р – суммарная мощность хранилища определяемая на рисунке 3.1 которая равна Р = 1802 кВт Вт;
U – напряжение сети В;
cos φ – коэффициент мощности для хранилищ cos φ = 085 [2].
Потери напряжения определяются по формуле:
ΔU = Iр√3 (r0cosφ+x0sin φ) (4.6.2)
где ΔU – потеря напряжения на участке В;
Iр – рабочий ток на этом участке А;
– длина провода на участке км;
r0 и х0 – активное и индуктивное удельные сопротивления на участке Омкм;
cos φ – коэффициент мощности на участке.
Потеря напряжения на вводе в здание:
ΔU = 2944√310010-3 (0188085+0064053) =987 В
В процентах от номинального напряжения:
Расчет произведем для транспортера ПСШ 18.000 из таблицы 4.1 и таблицы 4.2 берем все необходимые данные.
На участке от группового щита до распределительного потеря напряжения будет рассчитываться по формуле (4.6.2):
ΔU2 = 181√3310-3 (5653075+0098066) = 040 В
На участке от распределительного щита до двигателя потеря напряжения будет равна:
ΔU3 = 305√3810-3 (7941074+01130673) = 252 В
Общие потери напряжения до потребителя:
ΔU% = 259+011+066 = 336 %
Что меньше допустимой: ΔU = 336% ΔUдоп = 5%
Выбор пускозащитной аппаратуры производим по номинальным значениям тока и напряжения а так же по условиям окружающей среды.
Для примера выберем пускатель для электродвигателя транспортера ПСШ.01.000 по Iм = 305 А и Uн = 380В тока ПМЛ – 123002 А.
Этот пускатель комплектуется тепловым реле типа РТЛ которое выбираем так же по номинальному току двигателя – РТЛ-1008-24С.
На главном распределительном щите ЩСЗ на вводе в качестве отключающего аппарата выбираем рубильник типа РСЗ4 а отключающий аппарат на вводе группового распределительного щита ЩС-4 – РС31.
Главный распределительный щит ЩС3 выбираем типа ПР 8701-154 а групповой ЩС4-ПР8701-150.
Выбираем предохранители рубильников главного и группового распределительных щитов.
Iн.вс ≥ 11 (Iруб.+04 Iп.max) (4.7.1)
где Iн.вс – номинальный ток плавной вставки А;
Iраб.– сумма рабочих токов электроприемников без учета рабочего тока самого мощного двигателя А;
Iп.max.– пусковой ток наиболее мощного электродвигателя А.
Для главного распределительного щита ЩСЗ:
Iн.вс. ≥ 11·(2944+04·180) = 400 А
Выбираем предохранитель типа ПН-2-400 с номинальным током плавной вставки Iн.вс.= 400А.
Для распределительного щита ЩС4:
Iн.вс. ≥ 11 (2655+042825) = 416 А.
Выбираем предохранители типа НПН-60 с номинальным током плавной вставки Iн.вс.= 45А. результаты расчета и выбора аппаратов защиты и управления приведем на схеме силовой сети.
Для определения максимальной активной нагрузки воспользуемся суточным графиком нагрузок (рис. 3.1).
Принимая для овощехранилища cosφ = 085 [2] определим полную расчетную мощность:
Smax = Pmax cosφ (4.8.1)
Smax = 140085 = 1647 кВА
Справочник луковода под редакцией А.И. Замотаева – М.: Агропромиздат 1997
Елистратов П.С. Электрооборудование овощехранилищ: Справочник – М.: Агропромиздат 1987
Широков Е.П. Практикум по технологии хранения и переработки плодов и овощей – М.: Агропромиздат 1986
Захаров А.А. Применение теплоты в сельском хозяйстве 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Агропромиздат 1986
Фоменков А.П. Электропривод сельскохозяйственных машин агрегатов и поточных линий – М.: Колос 1984
Справочная книга проектирования электрического освещения под редакцией Кноринга Г.М. – М.: Энергия 1976
Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение – M.: Агропромиздат 1991
Баев В.И. Практикум по электрическому освещению и облучению – М.: Агропромиздат 1991
Каганов И.А. Курсовое и дипломное проектирование – М.: Агропромиздат 1990
Захаров А.А Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве – 2-е издание перераб. и доп. – М.: Агропромиздат 1985
Курсовое проектирование по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве под редакцией Драганова Б.Х. – М.: Агропромиздат 1991
Калинушкин М.П. Вентиляторные установки – М.: Высшая школа 1979
Каган Н.Б. Электротермическое оборудование для с.х. проихводства – М.: Энергия 1980
Харакута К.С. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства. - – М.: Агропромиздат 1992
Правила устройства электроустановок – М.: ДЕАН 2001
Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования под редакцией Барыбина Ю.Г. и др. – М.: Энергоатомиздат 1991
Мартыненко И.И. Тищенко Л.П. Курсовое и дипломное проекрирование по комплексной электрификации и автоматизации – М.: Колос 1978
Будзко И.А. Зуль Н.М. Электроснабжение сельского хозяйства – М.: Агропромиздат 1990

Таблица 4.2.doc

Таблица 4.2 Расчет внутренней проводки
Тр-р компл. Т×БRA112М6
Тр-р из компа ТуБ RA112М6
компрессор: АПВ2-70-87
конденсатор:RA100LA4
Тр-р из компл. Т×RA112М6
конденсатор:RA100LA6
компрессор:АПВ2-70-87
Коэфф.чувствт. Iуст.зIд.д.таб

02 СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.dwg

Структурная технологическая схема
послеуборочная обработка и загрузка лука на хранение
Выгрузка из секции хранения и предпосадочная обработка с протравливанием лука
Лукосортировальный пункт стационарный
Транспортёр ПСШ 03.000 ТУ 23.2.1655-84
Контейнер К-450 ГОСТ 9018-84
Электроштабелёр ЭШВ-186 ТУ 27.07.2912-84
Транспортёр из комплекта ТХБ-20 ТУ 23.2.1235-77
Бункер накопитель 75-15
Конвейер ленточный ТБ-50-2.2-311 ТУ 8287-81
Контейнероопракидыватель А3-КРД
Стол переборочный ПСШ 13.000 ТУ 23.2.1655-84
Протравливатель лука Гуматокс-С
ЛПС-6А ТУ 23.2.318-80
Транспортёр ПСШ 01.000 ТУ 23.2.1655-84
Транспортёр ПСШ 18.000 ТУ 23.2.1855-84
Транспортёр ПСШ 08.000-01 ТУ 23.2.1655-84
процесса хранения лука
Электрификация овощехранилища
Условное обозначение
Средняя фракция лука
Отходы (нестандартный и некондиционный лук)
Лук в контейнерах после хранения
Крупная фракция лука