Дипломный проект (колледж) - Проектирование электроснабжения деревообрабатывающего цеха

Содержание.docx

РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ ..7
1Краткая технология производства 7
1.1Исходные данные характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. . 8
1.2 Определение освещённости выбор системы освещения помещений цеха (участка) 10
2Расчет освещения .12
2.1Расчет мощности и выбор ламп .12
2.2Составление схемы питания и выбор осветительных щитков 19
2.3Расчёт сечений проводов (кабелей) групповой и питающей сети и проверка по потере напряжения 20
2.4Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты .28
2.5Техническое обоснование выбора варианта схемы
3 Расчет электрических нагрузок ..30
4Расчет мощности компенсирующего устройства 43
5 Выбор типа и числа трансформаторов .45
6 Расчет и выбор аппаратов защиты распределительной сети 46
7 Расчет распределительной сети выбор проводов кабелей 51
7.1 Расчёт сечения жил и выбор питающих кабелей КТП .54
8 Расчет питающей сети и выбор электрооборудования на КТП .54
ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 63
1 Расчет заземляющего устройства ..63
2 Молниезащита цеха . 64
3 Охрана труда и электробезопасности . 66
3.1 Организация работы по охране труда на предприятии и рабочем
3.2 Противопожарная безопасность 68
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ 70
1 Повышение энергоэффективности предприятия ..70
2 Мероприятия по энергосбережению на предприятии . 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75

Введение.docx

На протяжении всей истории страны электрификация была важнейшим рычагом осуществления технических и структурных сдвигов в народном хозяйстве. Электроэнергетика стала важнейшим фактором развития промышленного хозяйства.
Этапы и особенности развития энергетики отражены в энергетической программе Республики Беларусь которая предусматривает проведение активной энергосберегающей политики на базе ускорения научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства экономии топлива электроэнергии и обеспечение на этой основе значительного снижения электроустановок.
Города являются основными потребителями электрической энергии в стране. В городах размещена большая часть промышленных предприятий. Территория города по назначению разделяется на следующие зоны: промышленную – для размещения производственных предприятий; коммуникально-складскую – для размещения транспортных предприятий (автобаз трамвайных и троллейбусных парков) складов; внешнего транспорта – для размещения транспортных сооружений вокзалов портов станций; селитебную – для размещения жилых районов микрорайонов общественных зданий и сооружений; мест отдыха населения – для размещения парков скверов лесопарков.
В зависимости от размеров городов их промышленного потенциала и перспектив развития принцип построения системы электроснабжения городов различны. В крупных (население более 250 тысяч человек) и больших (более 100 тысяч человек) городах современные системы электроснабжения
как правило выполняются общими для потребителей электрической энергии как промышленной так и селитебной зон. Для средних (до 100 тысяч человек) и малых (до 50 тысяч человек) городов характерно подключение потребителей селитебной зоны к электрическим сетям прилегающих промышленных предприятий имеющих связь по линиям электропередачи напряжением 35-110 кВ с энергетической системой.
Промышленными предприятиями потребляется около 70% всей вырабатываемой в стране электрической энергии. Большая часть предприятий получает ее от энергосистемы. Ряд крупных предприятий имеет собственные теплоэлектростанции.
Селитебные зоны городов также являются мощными потребителями тепловой и электрической энергии. Более третьей части вырабатываемой в стране тепловой энергии расходуется на отопление горячее водоснабжение и вентиляцию жилых и общественных зданий. Электропотребление селитебных зон города на коммуникабельно-бытовые нужды в 1993 году составило 260 млрд.кВтч.
Повышение эффективности работы системы электроснабжения городов достигается не только силами энергетиков. Во многом эффективность определяется режимами электропотребления в различных сферах городского хозяйства. Поэтому вопросы рационального использования электрической энергии должны постоянно находиться в поле зрения инженеров коммунального хозяйства и инженеров градостроителей.

2. организационно-технологическая часть - копия.docx

2 ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1 Расчет заземляющего устройства
Заземляющее устройство или заземление служит для защиты персонала от поражения электрическим током при возникновении напряжения на металлических частях аппаратов не находящихся под напряжением в нормальном состоянии. А также для защиты электроустановок при нарушении установленных для них режимов работы.
Зная расчётное удельное сопротивление грунта можно определить сопротивление одиночного заземлителя. Сопротивление вертикального заземлителя при длине l (м.) и диаметр d (мм.) определяется по формуле:
Также можно определить сопротивление одиночного заземлителя по упрощённой формуле Для трубы диаметром d = 50 мм. и длинной l = 2.5 м.упрощённая формула имеет вид:
Т.к. почвой является торф то ρ=20 Ом*м.. Исходя из этого определяем сопротивление R0 по формуле выразив ρ в Ом*см.:
R0 = 0.00325×2000 = 6.5
Для определения количества заземлителей зададимся расстоянием между ними. Пусть расстояниеа = 2.5 м. тогда по таблице определяем коэффициент экранирования :
Определяем количество заземлителей по формуле:
n = R0×Rз (2.3)где Rз – сопротивление заземляющего устройства (Ом) величина должна составлять 4 Ом.
Рисунок 2 – Заземляющее устройство
Для защиты электроустановок зданий и сооружений от атмосферных перенапряжений применяют защитные тросы разрядники и молниеотводы.
Молниеотвод защищает сооружение от прямых ударов молнии. Стержневой молниеотвод представляет собой высокий столб с проложенным на нём по всей длине стальным проводом соединенным с заземлителем. Тросовый молниеотвод это заземлённый в нескольких точках стальной трос расположенный над проводами линии электропередач (ЛЭП).
Все здания и сооружения подразделяются на три категории:
I – производные здания и сооружения со взрывоопасными помещениями классов В – I и В – II по ПУЭ; здания электростанций и подстанций;
II – другие здания и сооружения со взрывоопасными помещениями не относимые к I категории;
III – все остальные здания и сооружения в том числе и пожароопасные помещения.
Молниезащита зданий и сооружений I категории выполняется: от прямых ударов молнии отдельно стоящими стержневыми и тросовыми молниеотводами обеспечивающими требуемую зону защиты от электростатической индукции - заземлением всех металлических корпусов оборудования и аппаратов установленных в защищаемых зданиях через специальные заземлители с сопротивлением растеканию тока не более 10 Ом.
Молниезащита зданий и сооружений II категории от прямых ударов молнии выполняется: отдельно стоящими или установленными на здании стержневыми или тросовыми молниеотводами обеспечивающими защитную зону; молниеприёмной заземлённой металлической сеткой размерами 6×6 м накладываемой на неметаллическую кровлю.
Защита зданий III категории выполняется как и для II категории но при этом молниеприёмная сетка имеет ячейки размером 12×12 или 6×24 м. а величина сопротивления заземлителя от прямых ударов молнии может повышаться до 20 Ом.
Рисунок 3 - Схема молниеприёмной сетки.
3 Охрана труда и электробезопасности
3.1 Организация работы по охране трудана предприятии и рабочем месте
Для создания безопасных условий работы трудовое законодательство обязывает администрацию предприятия принимать необходимые меры по созданию безопасных и здоровых условий труда предупреждению несчастных случаев на производстве содержанию рабочих мест а надлежащем санитарном состоянии. Ответственность за состояние техники безопасности и производственной санитарии на предприятии полностью возлагается на директора и главного инженера. За общее состояние охраны груда несет ответственность начальник предприятия. Он обязан принимать все необходимые меры для создания безопасных условий труда по предупреждению несчастных случаев и содержанию рабочих мест
в надлежащем санитарном состоянии. Руководитель предприятия планирует мероприятия по технике безопасности и производственной санитарии их финансирование своевременно обеспечивает рабочих спецодеждой спец обувью индивидуальными средствами защиты спецпитанием и молоком. Кроме того в его обязанности входит обеспечение нормальной работы санитарно-бытовых помещений организации ремонта и стирки спецодежды. Для постоянной и систематической работы по улучшению условия в непосредственном подчинении главного инженера. В своей повседневной деятельности работники службы охраны труда контролируют соблюдение мастерами руководителями участка цехов и других подразделений действующего законодательства приказов инструкций нормативных актов вышестоящих организаций и органов государственного надзора в области охраны труда а также выполнение указаний по технике безопасности. Обязанности инженера по технике безопасности входит также контроль за правильным использованием средств ассигнованных на мероприятия по охране труда соблюдением установленных сроков испытаний индивидуальных средств зашиты а также за обеспечением работающих спецодеждой спецобувью средствами индивидуальной зашиты.
При изготовлении материалов приборов машин оборудования используются вещества и технологические процессы оказывающие вредное действие на человека. Это действие может быть местным или общим. Некоторые вещества приводят к общему поражению человеческого организма вплоть до паралича центральной нервной системы. Поэтому одной из важнейших задач является оздоровление условий труда путем обеспечения чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в производственных по решениях.
Техника безопасности на предприятиях имеет основной своей задачей предупреждение промышленного травматизма и профессиональных отравлений вызываемых действием токсичных веществ. Токсичные вещества поражать различные органы человека или действовать лишь на определенные органы и физиологические системы человека – нервную систему почки печень кожу и слизистые оболочки.
При исследовании причин профессиональных отравлений наряду с изучением условий труда определяют характер отравлений и обстановку в которой оно произошло. Для предупреждения профессиональных заболеваний установлены предварительные и периодические медицинские осмотры работающих с вредными веществами. На основе материалов осмотра и расследования несчастных случаев разрабатываются с одной стороны лечебно-профилактические меры а с другой – санитарно-гигиенические и инженерно-технические мероприятия направленные на улучшение условий труда и предотвращение травматизма и проф. заболеваний. В зависимости от состояния здоровья работника и условий труда в цехе решаются вопросы трудоустройства. При наличии признаков хронической интоксикации возможен временный или постоянный перевод работника на другие работы не связанные с воздействием токсических веществ. Большое внимание уделяется применению эффективных средств индивидуальной защиты (спецодежды рукавиц предохранительных очков шлемов масок противогазов и т.д.) кроме того используются защитные пасты мази и моющие средства ослабляющие вредное действие токсических веществ.
3.2 Противопожарная безопасность
Пожары и взрывы на деревообрабатывающих предприятиях представляют большую опасность и остаются важной причиной несчастных случаев на производстве причиняют огромный материальный ущерб отрицательно влияют на работу самого предприятия и других связанных с ним производств.
Пажарная безопастность предусматривает такое состояние объектов народного хозяйства при котором исключается возможность пожара а в случае его возникновении предотвращается воздействием на людей опастных факторов пожаров и обеспечивается защита материальных ценностей.
Пожарная безопастность обеспечивается системами предотвращения пожара и пожарной защиты включающими комплекс организационных мероприятий и технических средств.
Пожарная опастность в электроических установках связана с применением гарючих изоляционных материалов: резины пластмасс масел и т.п. Причинами их возникновения могут быть электрические искры дуги короткие замыкания и перегрузка проводов электроических машин и аппаратов. При наличии загорание может быстро распространится на значительные объемы производственных помещений и площадокуничтожая материальные ценности и угрожая жизни людей. В отношении пожарной безопастности различают электроустановки: напряжения выше 1000В с глухозаземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю); напряжением выше 1000В с изалированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю); напряжения до 1000В с глухозаземленной нейтралью источника питания; напряжением до 1000В с изалированной нейтралью.
Электроустановки подразделяются на открытые наружные (находящиеся на открытом воздухе) и закрытые или внутренние (находящиеся в закрытом помещении).
Меры пожарной безопастности зависят от назначения и характера помещения в котором расположена электроустановка. По назначению помещения разделяют на электромашинные и помещения других назначений.
Электромашинными называют помещения в которых совместно могут быть установлены электрические генераторы вращающиеся или статические преобразователи электродвигатели трансформаторы распределительные устройства щиты и пульты управления а также относящиеся к ним вспомогательные оборудование.

План разводки цеха.cdw

План расположения электро-
оборудования и разводки
Вентиляционная камера
Слесарная мастерская

Освещение.cdw

3 часть.docx

3 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1 Определение сметной стоимости электромонтажных работ
Локальная смета составляется на основании ведомости объемов работ и Федеральных единичных расценок.
Объектная смета составляется на основании локальной сметы.
Локальные сметы относятся к первичным сметным документам и составляются на отдельные виды работ и затрат по зданиям и сооружениям или по общеплощадочным работам на основе объемов определившихся при разработке рабочей документации
Основная часть сметной документации разрабатываемая при проектировании согласно установленным формам. Сметная стоимость в составе рабочей документации определяется по прейскурантам укрупненным показателям стоимости строительства на единицу объема или площади здания или протяженности линейного сооружения дифференцированных в зависимости от их основных параметров сметам к типовым и повторно применяемым экономичным индивидуальным проектам (объектам-аналогам) а при их отсутствии – по единичным расценкам и ценникам.
Объектные сметы объединяют в своем составе на объект в целом данные из локальных смет и относятся к сметным документам на основе которыхформируютсядоговорныеценынаобъекты.
Локальная смета на выполнение электромонтажных работ по электроснабжению
Сметная стоимость: 9368 тыс. руб. Основание: рабочие чертежи дипломного
а) оборудование: 5556 тыс. руб. проекта смета
б) монтажных работ: 3812 тыс. руб. составлена в ценах: оборудования – 2017г.
монтажные работы – 2017г.
Таблица 4 - Локальная смета на приобретение и монтаж электрооборудования в электромеханическом цехе
Стоимость единицы в рублях
Общая стоимость в рублях
Раздел 1 "Электрооборудование и его монтаж
ПР-11-3018 Пункт силовой распределит.
ПР-11-3020 Пункт силовой распределит.
Продолжение таблицы 4
ПР-11-3044 Пункт силовой распределит.
ПР-8501-1115 Пункт силовой распределит.
ПР-8501-1116 Пункт силовой распределит.
Магнитный пускатель ПМЛ 121002
Магнитный пускатель ПМЛ 221002
Магнитный пускатель ПМЛ 321002
Магнитный пускатель ПМЛ 721002
Выключатель автоматический ВА5137
Выключатель автоматический ВА5135
Выключатель автоматический ВА51Г33
Выключатель автоматический ВА51Г31
Вводной выключатель ПВЗ-100
Счётчик активной энергии
Начисления на стоимость оборудования:
а) стоимость тары и упаковки 15% от 187821
б) транспортные расходы 28% от 190638
в) заготовительно-складские расходы 12% от 195976
г) комплектация оборудования 05% от 198327
Раздел 2 “Монтажные работы”
Шинопровод ШРА-4 4(50*5)
Силовой кабель ВВГ (4*120)
Силовой кабель ВВГ (4*95)
Силовой кабель ВВГ (4*70)
Силовой кабель ВВГ (4*50)
Силовой кабель ВВГ (4*16)
Силовой кабель ВВГ (4*6)
Силовой кабель ВВГ (4*5)
Силовой кабель ВВГ (4*3)
Силовой кабель ВВГ (4*25)
Установочный провод
Труба водогазопроводная П2.20
Силовой кабель ВВГ (5*4)
Силовой кабель ВВГ (3*15)
Итог по двум разделам:
Накладные расходы 87% от 153540
Плановые накопления 8% от 352923
Итого по смете ( в тыс.руб.):
2 Расчет материальных затрат
Расчет материальных затрат осуществляется на основании ведомости материальных ресурсов количества материалов определяемых согласно норм расхода отпускных текущих цен.
Расчеты материальных затрат рекомендуется осуществлять в таблице по формуле:
где Qм – количество используемого материала;
Цм – цена единицы материала.
Таблица 5 - Расчет материальных затрат
Наименование материалов
Пункт силовой распределительный
Пункт силовой распределит.
Выключатель автоматический
Счётчик активной энергии
Продолжение таблицы 5
Труба водогазопроводная
2.1 Отчисления на страховые взносы
Расчет отчислений на страховые взносы осуществляются от ФОТ по действующим нормам на текущий год согласно законодательства РФ. По состоянию на 1 января 2017 года – 30% в том числе:
- на медицинское страхование – 51%;
- социальное страхование – 29%;
- пенсионный фонд – 22%.
Змс = 1535 * 0051 = 78 тыс.руб.
Зсстр = ФОТ*Нсстр (79)
Зсстр = 1535 * 0029 = 45 тыс.руб.
Зпенс.ф = ФОТ*Нпенс.ф (80)
Зпенс.ф = 1535 * 022 = 338 тыс.руб.
Зстр.взн = Змс + Зсстр + Зпенс.ф (81)
Зстр.взн = 78 + 45 + 338 = 4607 тыс.руб.
2.2 Расчет прочих затрат
Прочие затраты представляют собой совокупность затрат подрядчиков связанных с созданием необходимых условий для производства работ – его организацией управлением и обслуживанием.
В состав прочих расходов входят разные по экономическому содержанию статьи затрат связанные по своему характеру с производственным процессом и обеспечением нормального хода производства электромонтажных работ. Отсюда вытекает методика их учета косвенным путем – в процентах к фонду оплаты труда основных рабочих или к производственной себестоимости продукции.
Прочие расходы определять в % от себестоимости работ по формуле:
(См + ФОТ + З стр.взн) * Нпр; (82)
где Нпр – норма прочих затрат (20%).
(5556+1535+4607)*02 = 15103 тыс.руб.
2.3 Расчет плановой себестоимости ЭМР
Расчет себестоимости ЭМР необходимо осуществлять на основании произведенных ранее расчетов элементов себестоимости. Для этого рекомендуется использовать таблицу 3.
Таблица 6 - Расчет себестоимости ЭМР
Сумма затрат тыс.руб.
3 Расчет калькуляции трудовых затрат
Калькуляция трудовых затрат и является основным документом по определению: размера трудовых затрат выполняемых работ; численного и квалификационного состава бригады(звена); графиков работ. Калькуляция составляется на основе рабочих чертежей и локальной сметы.
Таблица 7 - Калькуляции нормативных затрат труда на выполнения на электромонтажных работ
Описание работ и условий производства
Затраты труда по разрядам
Распаковка шкафов РП
Присоединение проводов МП
Подготовка МП к включению
Установка автоматического выключателя
Присоединение проводов автоматического выключателя
Подготовка автоматического выключателя к включению
Установка осветительных
Присоединение проводов в осветительных
Подготовка к включению осветительных
Продолжение таблицы 6
Прокладка труб П2020
Разметка и установка деталей крепления для светильников
Установка и присоединение люминесцентных светильников
Опробование люминесцентных светильников"на зажигание
Установка светильников с ртутными лампами
4 Расчет численного профессионального и квалификационного состава рабочих
Таблица 8 – Расчет общей трудоемкости
Продолжение таблицы 8
Для подбора состава рабочих по квалификации определяем удельный вес трудоемкости каждого разряда в общей трудоемкости электромонтажных работ (по данным таблицы 6) и умножаем на общее число рабочих.
Таким образом находим количество рабочих по разрядам:
Численность рабочих со 2-ым разрядом Ч (83)
Численность рабочих со 2-ым разрядом = 21 чел.
Численность рабочих с 3-ым разрядом (84)
Численность рабочих с 3-ым разрядом = 129 чел.
Численность рабочих с 4-ым разрядом (85)
Численность рабочих с 4-ым разрядом = 06 чел.
Численность рабочих с 5-ым разрядом (86)
Численность рабочих с 5-ым разрядом = 09 чел.
Численность рабочих с 6-ым разрядом (87)
Численность рабочих с 6-ым разрядом = 003 чел.
Принимаем следующий состав электромонтажников:
VI р.- 0 чел; V р.- 1 чел; IV р.- 1 чел; Шр.- 1 чел; II р.- 2 чел.
5 Расчет срока выполнения работ
По данным калькуляции затрат труда на комплекс работ и принятой ранее общей численности рабочих определяем срок выполнения ЭМР:
Срок выполнения ЭМР рассчитывается по формуле:
С в.р. = Тз.к. Ч (88)
где Тз.к.- затраты труда на комплекс работ (в чел.-дн.);
Тз.к. = Т об 82 (89)
Т об = 4337 (чел-дн.)
Ч - количество рабочих (чел.)
- количество часов работы в смену
Св.р. = 529 5 = 11 (дн.)
Тз.к. = 433782 = 529 (чел-дн.)
6 Определение экономической эффективности выполнения электромонтажных работ
Доходы подрядной организации определяются на основе сметной стоимости объекта с применением к ней договорной наценки:
где Сэмр – сметная стоимость ЭМР (по объектной смете) т.р;
Ндог – договорная наценка (105 – 13).
Д = 9368 * 12 = 11242 тыс.руб.
- Валовая прибыль определяется по формуле:
где ССпл – плановая себестоимость ЭМР.
Пв = 11242 – 8947 = 2295 тыс.руб.
- Чистая прибыль рассчитывается по формуле:
где Нп-сумма налога на прибыль определяется по ставке Ннп = 20% по формуле:
Нп = 2295 * 02 = 459 тыс.руб.
Пчист = 2295 – 459 = 1836 тыс.руб.
- Рентабельность затрат определяется по формуле:
Рз = (ПвССпл)*100% (94)
Рз = (2295 8947) * 100% = 257 %
7Технико-экономическиепоказателивыполнения электромонтажных работ
- Рентабельность сметная:
Рсм = ПН(ПЗ+НР) *100; (95)
где ПН- плановые накопления тыс.руб.;
ПЗ – прямые затраты тыс.руб.;
НР – накладные расходы тыс.руб.
Рсм = 282 (7091 + 1336) * 100% = 33 %
- Выработка на 1 работника:
где Сэмр – сметная стоимость ЭМР тыс.руб.;
Чср – среднесписочная численность рабочих (5 чел);
В = 9368 5 = 1874 тыс.руб.
- Средняя заработная плата на одного работника:
где ФОТ – фонд оплаты труда;
ЗПср = 1535 5 = 307 тыс.руб.
- Фондовооруженность:
Фв = 5441 5 = 1088 тыс.руб.
Таблица9-Технико-экономическиепоказателивыполнения электромонтажных работ
Наименование показателя
Сроки выполнения работ
Сметная стоимость ЭМР
Рентабельность затрат
Численность работников
Заработная плата на одного работника
Выработка на 1 работника

1. расчетно- конструкторская часть.docx

1 РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
1 Краткая технология производства
Род деятельности предприятия: производство мебели.
Вструктурупредприятиявходятосновноеивспомогательноепроизводство.
Восновноепроизводствовходятследующиеструктурные подразделения:
цех №1 (лесоцех) который осуществляет распиловку леса и заготовку досок;
цех№2 выполняющий изготовление заготовок для производства мебели;
цех №3-осуществляет заготовку отделку и сборку мебели;
цех №4 выполняющий изготовление деталей из ДСП;
цех №8-осуществляет изготовление погонажных изделий;
цех №15-производит изготовление мебели;
цех №16-производит изготовление шпона;
цех №17-производит изготовление изделий из металла;
цех №18-осуществляет деревообработку;
цех №19-производит отделку мебели;
цех №20-производит изготовление мебели;
цех №26-производит экспериментальное изготовление мебели;
цех№27 осуществляющий сушку древесины.
Квспомогательнымподразделениямобеспечивающимфункционирование основного производства относятся следующие структурные подразделения:
- цех №11 выполняющий металлообработку изделий для производства мебели;
-цех №12 (электроцех) – производит обслуживание электрооборудования предприятия;
-цех №10(цех паросилового хозяйства) в состав которого входят компрессорная и котельная станции;
-цех №13- транспортный цех;
-складские помещения;
Основные потребители электрической энергии:
- сетевые насосы котельной;
- насосы технического водоснабжения;
- пилорама (станочное оборудование);
-транспортнаявентиляция.
1.1 Исходные данные характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения.
Таблица 1 - исходные данные
Наименование оборудования
Станок круглопильный
Станок оцилиндровывания бревна
Станок обработки венцовых соединений
Станок форматно-раскроенный
Станок строгально-рейсмусовый
Станок сверлильно-пресадочный
Станок токарно-винторезный
Станок вертикально- сверлильный
Таблица 2 - Характеристикипотребителей
Наименование станков
Деревообрабатывающие станки
Металлорежущие станки
В соответствии с ПУЭ в отношении обеспечения надёжности электроснабжения электроприёмники разделяются на три категории.
Данные электроприёмники относятся к II категории . К ним относятся электроприёмники перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции простоям рабочих механизмов и промышленного транспорта нарушению нормальной деятельности значительного количиства городских и сельских жителей. Для таких приёмников должно предусматриваться резервное питание но переключение на него может производится вручную дежурным персоналом или оперативной выездной бригадой.
При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повреждённого трансформатора за время не более 24 ч. допускается питание электроприёмников II категории от одного трансформатора.
1.2 Определение освещённости выбор системы освещения помещений цеха (участка)
В помещениях могут применяться системы:
а) общего освещения равномерного или локализованного (т.е. осуществляющего распределение светового потока с учётом расположения освещаемых поверхностей);
б) комбинированного освещения состоящего из общего освещения помещений и местного освещения отдельных рабочих мест.
Общее равномерное освещение применяют при относительно невысокой точности выполняемых работ большой плотности рабочих мест возможности выполнения работ в любой точке помещения и отсутствии специальных требований к качеству освещения.
Различают два вида освещения: рабочее и аварийное. Рабочее освещение служит для обеспечения нормальной освещённости на рабочих местах.
Аварийное освещение может быть для временного продолжения работы или эвакуации людей при аварийном отключении рабочего освещения. Аварийное освещение для безопасности эвакуации предусматривается в помещениях при числе работающих более 50 человек в местах опасных для прохода в темноте.
При нормальных условиях работы оба вида освещения как правило совместно обеспечивают требуемую освещённость. Аварийное освещение для продолжения технологического процесса должно создавать освещённость не менее 5% от установленной нормы общего освещения а для эвакуации людей – не менее 05 люкса. Аварийное освещение может осуществляться лампами накаливания и люминесцентными лампами при температуре в помещении не ниже 10ºС. Дуговые ртутные лампы высокого давления люминесцентные (ДРЛ) для аварийного освещения применять запрещено.
Сеть аварийного освещения должна быть отдельной от сети рабочего освещения и получать питание от независимого источника.
В соответствии с нормативными документами задаёмся освещённостью для каждого помещения цеха. Результат отразим в таблице 1.3
Таблица 3 – Освещенность цеха
Наименование помещения
Участок деревообработки
Вентиляционная камера
Сборканестандартных деталей
Слесарная мастерская
2.1 Расчет мощности и выбор ламп.
Основной задачей данного расчета является определение числа и мощности ламп светильников необходимых для обеспечения заданной освещенности. При освещении лампами накаливания а также лампами типа ДРЛ ДРИ обычно число и размещение светильников намечают до светотехнического расчета а в процессе расчета определяют необходимую мощность лампы. При выборе лампы стандартной мощности допускается отклонение ее номинального потока от расчетного в пределах от –10% до +20%. При невозможности выбрать лампу поток которой лежит в указанных пределах изменяют число светильников.
При освещении люминесцентными лампами предварительно намечают число и расположение рядов светильников а затем рассчитывают число и мощность светильников установленных в каждом ряду.
Согласно [1] расчет общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии затеняющих предметов должен производиться методом коэффициента использования светового потока.
Вспомогательные помещения можно рассчитать по упрощенной форме метода коэффициента использования т.е. методом удельной мощности.
Метод коэффициента использования светового потока применяют для расчета общего равномерного освещения помещения. При этом световой поток одной лампы определяют по формуле:
где E-нормируемая наименьшая освещённость лк;
K-коэффициент запаса (в зависимости от загрязнения воздушной среды принимаются:
для ламп накаливания K=13 17;
для люменесцентных ламп K=15 2);
S-освещаемая площадь м;
Z-отношение средней освещённости к минимальной ( Z=11 115);
N-количество светильников шт.;
h-коэффициент использования светового потока. Коэффициент использования светового потока для каждого типа светильника определяется в зависимости от коэффициентов отражения потолка стен расчётной поверхности или пола определяемых по [2.1] а также в зависимости от индекса помещения.
Индекс помещения находят по формуле:
где A-длина помещения м;
Hp-расчётная высота подвеса светильников.
Исходя из формулы (1.2) и выбрав тип светильников и мощность ламп можно определить число светильников:
N=(E×K×S×Z)((n×(F×)) (1.3)
где n-количество ламп в светильнике;
Приведенным выше методом произведен расчёт освещённости участка.
Приведенным выше методом произведен расчёт освещённости деревообрабатывающего участка.
Размеры помещения: A=35м B=24м
Высота подвеса светильников: Hp=7м
Площадь помещения:S=A×B=35×24=840м .
По таблице определяем нормируемую освещённость:
По формуле (1.2) определяем индекс помещения:
i=35×24(7×(35+24))=2.37
По таблице определяем коэффициент использования светового потока: =0.59.
По формуле (1.3) определяем количество светильников:
N=(270×15×840×115)(23000×0.59)=29шт
Как видно из расчётов для рабочего освещения нужно 29 светильников типа РСП11-400 с лампой ДРЛ-400 световой поток которой равен 23000 лм.
Аналогично рассчитываем количество светильников для аварийного освещения участка
N=(30×1.15×840×15)(8250×052)=10шт
Для аварийного освещения необходимо 10 светильников типа НСП11-500 с лампой Г215-225-500 световой поток которой равен 8250 лм.
Размеры помещения: A=32м B=9.5м
Площадь помещения:S=A×B=32×9.5=304м .
i=32×9.5(7×(32+9.5))=1.04
По таблице определяем коэффициент использования светового потока: =0.41.
N=(270×15×304×115)(23000×041)=15шт
Как видно из расчётов для рабочего освещения нужно 15 светильников типа РСП11-400 с лампой ДРЛ-400 световой поток которой равен 23000 лм.
Рассчитываем количество светильников для аварийного освещения участка
N=(30×15×304×115)(8250×038)=5шт
Для аварийного освещения необходимо 5 светильников типа НСП11-500 с лампой Г215-225-500 световой поток которой равен 8250 лм.
Размеры помещения: A=32м B=31м
Площадь помещения:S=A×B=32×31=1023м .
i=32×31(7×(32+31))=2.2
По таблице определяем коэффициент использования светового потока: =0.57.
N=(270×15×1023×115)(23000×057)=36шт
Для рабочего освещения нужно 36 светильников типа РСП11-400 с лампой ДРЛ-400 световой поток которой равен 23000 лм.
N=(30×15×1023×115)(8250×051)=13шт
Для аварийного освещения необходимо 13 светильников типа НСП11-500 с лампой Г215-225-500 световой поток которой равен 8250 лм.
Упрощенная форма метода коэффициента использования.
Удельная мощность (в ваттах на квадратный метр) т.е. частное от деления суммарной мощности ламп на площадь помещения является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки широко используемым для оценки экономичности решений для самоконтроля расчётов и для предварительного определения осветительной нагрузки.
На всех стадиях разрешается взамен полного светотехнического расчёта определять мощность или число ламп по таблицам удельной мощности но только для общего равномерного освещения и в пределах тех “паспортных данных” для которых составлены таблицы.
К «паспортным данным» таблиц удельной мощности и к учитываемым или параметрам при лампах накаливания относятся:
коэффициент отражения поверхностей помещения;
значение расчётной высоты;
В таблицах учтён коэффициент Z; световая отдача ламп принята для мощности соответствующей заданным условиям и значениям L H согласно таблицы. Для люминесцентных ламп сохраняет силу всё вышесказанное но со следующими отличиями:
таблицы приводятся только для освещённости 100 лк т.к. в данном случае имеет место прямая пропорциональность между E и Pуд;
в качестве одного из паспортных данных принят тип и мощность лампы и соответствующая ему световая отдача.
Порядок пользования таблицами следующий:
-выбираются все решения по освещению помещения;
-по соответствующей таблице находится удельная мощность Pуд;
-определяется единичная мощность лампы по формуле
Выбирается ближайшая стандартная лампа.
Исходя из формулы (1.4) можно определить количество светильников:
По приведенной выше методики определяем количество светильников во вспомогательных помещениях.
A=7.5м; B=4.5м; S=33.75м; Hp=3м; Emin=30лк
По таблице определяем Pуд=21.9 Втм
По формуле (1.5) определяем количество светильников
N=(21.9×33.75)100=7шт
Т.о. для освещения теплового узла необходимо семь светильника НСП02-100 .
A=13.5м; B=6.5м; S=87.75м; Hp=4м; Emin=100лк
По таблице определяем Pуд=5.5Втм
N=(5.5×87.75)2×65 = 4 шт
Т.о. для освещения КТП необходимо 4 светильника ЛСП02-2*65 .
A=6м; B=2.5м; S=15м; Hp=3м; Emin=75лк
По таблице определяем Pуд=7.8Втм
N=(7.8×0.75×15)40 = 3 шт
Т.о. для освещения Сан.узла необходимо 3 светильника ЛПО03-40 .
A=7.5м; B=2.5м; S=18.75м; Hp=3м; Emin=75лк
N=(7.8×0.75×18.75)40 = 2 шт
Т.о. для освещения Сан.узла необходимо 2 светильника ЛПО03-40 .
A=13м; B=3м; S=39м; Hp=3м; Emin=70лк
По таблице определяем Pуд=17.1Втм
N=(17.1×39)100 = 6 шт
Т.о. для освещения кладовой фурнитуры необходимо 6 светильников НСП02-100
A=10м; B=7.5м; S=75м; Hp=3м; Emin=300лк
По таблице определяем Pуд=4.7 Втм
По формуле (2.5) определяем количество светильников
N=(4.7×3×75)4×40 = 7 шт
Т.о. для освещения комнаты мастеров необходимо 7 светильников ЛПО02-4×40
A=13.5м; B=7.5м; S=101.25м; Hp=3м; Emin=70лк
По таблице определяем Pуд=13.5 Втм
N=(13.5×1.1.25)150 = 9 шт
Т.о. для освещения вентиляционной камеры необходимо 9 светильников НСП02-150
A=18.5м; B=6м; S=111м; Hp=3м; Emin=300лк
По таблице определяем Pуд=5.4 Втм
N=(5.4×3×111)4×40 = 12 шт
Т.о. для освещения ОТК необходимо 12 светильников ЛПО02-4×40
A=14м; B=4м; S=56м; Hp=3м; Emin=75лк
По таблице определяем Pуд=5.5 Втм
N=(5.5×0.75×56)2×65 = 2 шт
Т.о. для освещения коридора необходимо 2 светильника ЛСП02-2×65
A=ё3.5м; B=9м; S=121.5м; Hp=3м; Emin=300лк
По таблице определяем Pуд=9.3 Втм
N=(9.3×3×121.5)2×80 = 21 шт
Т.о. для освещения слесарной мастерской необходимо 21 светильник ПВЛ01-2×80
A=17.5м; B=2.5м; S=43.75м; Hp=3м; Emin=75лк
По таблице определяем Pуд=7.5 Втм
N=(7.5×0.75×43.75)40 = 6 шт
Т.о. для освещения комнаты мастеров необходимо 6 светильников ЛПО03-40
Сборка нестандартных изделий
A=14м; B=7м; S=98м; Hp=5м; Emin=300лк
N=(9.3×3×98)2×80 = 6 шт
Т.о. для освещения комнаты мастеров необходимо 6 светильников ПВЛМ-2×80
A=6м; B=4.5м; S=27м; Hp=3м; Emin=30лк
По таблице определяем Pуд=17.1 Втм
N=(17.1×27)100 = 5 шт
Т.о. для освещения кладовой ОВ необходимо 5 светильников НСП02-100
2.2 Составление схемы питания и выбор осветительных щитков
При выборе схемы питания освещения в помещениях цеха мы учитываем требования: степень надежности питания регламентированные уровни и колебания напряжения у источников питания простота и удобство коллективной эксплуатации требования к управлению освещением экономичность установки. Различают магистральную схему питания также смешанная схема питания. Для проектируемого цеха мы выбираем смешанную схему питания.
Осветительные щитки и шкафы в основном выпускаются с автоматическими выключателями серий АЕ-1000 АЕ-2000 ВА51 – 31 и др.
В качестве осветительных щитков применяем распределительные пункты серии ПР11 с однополюсными и трехполюсными автоматическими выключателями АЕ2040.
Групповые осветительные щитки должны располагаться в помещениях с благоприятными условиями среды и удобных для обслуживания по возможности ближе к центру питаемых от них нагрузок. Нельзя располагать их в кабинетах складах и других запираемых помещениях в цехах промышленных предприятий осветительные щитки размещают в электропомещениях проходах или других удобных для обслуживания помещениях.
Если управление освещением производится со щитков то рекомендуется щитки размещать так чтобы с места их установки были видны включаемые светильники.
Для рабочего освещения выбираем щиток ПР11 – 3074 – 21У3 который укомплектован автоматическими выключателями серии АЕ2040 с тепловыми и электромагнитными расцепителями на номинальный ток от 10 до 63А и вводным выключателем серии А3726ФУ3 .
Для аварийного освещения выбираем щиток ПР11 – 3046 – 21У3 который укомплектован автоматическими выключателями серии АЕ2044 на номинальный ток от 10 до 63А и вводным выключателем серии АЕ2066.
2.3 Расчёт сечений проводов (кабелей) групповой и питающей сети и проверка по потере напряжения
Расчётную мощность осветительной нагрузки определяют по формуле:
где Ксо-коэффициент спроса осветительной нагрузки (Ксо=095-для производственных зданий состоящих из отдельных крупных пролётов);
Русо-установленная мощность групп освещения входящих в щиток кВт;
Pуо=Pрасч.гр. (1.7)
где Ррасч.гр.-расчётная мощность групповых сетей освещения которая определяется по формуле:
Pрасч.гр.=Pугр.×Kпра (1.8)
где Ругр-установленная мощность ламп кВт;
Кпра-коэффициент учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре (для люменесцентных ламп Кпра=12; для ламп ДРЛ Кпра=11).
Расчётный ток групповой сети определяют по формулам:
а) для трёзфазных линий:
Iро=(Pргр×10)(Uф×cosφ) (1.9)
б) для однофазных линий:
Iро=(Pргр.×10)(Uф×cosφ) (1.10)
Расчётный ток питающей сети определяют по формуле:
Согласно ПУЭ каждая групповая линия должна содержать на фазу не более 20 ламп накаливания ДРЛ ДРИ или натриевых ламп; люминесцентных ламп-до 50 ламп на фазу. Загрузка фаз в пределах каждого щитка и группы должна быть равномерной. Расчёт распределительной и питающей сети (сечения проводов и кабелей) производим по допустимому нагреву. Надёжная работа проводов и кабелей определяется длительно допустимой температурой их нагрева. Величина тока длительного зависит как от марки провода или кабеля так и от условий прокладки и температуры окружающей среды.
Выбор сечения проводов или кабелей по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчётного тока с допустимым табличным значением по ПЭУ для принятых марок провода или кабеля и условий их прокладки. При выборе должно соблюдаться условие:
Iдл.провода≥Iрасчётного (1.12)
Производим расчёт групповых и питающих сетей рабочего освещения ЩО 1.
Определяю установленную мощность группы 1:
Ру=100×6 + 2×160=0.92кВт
По формуле (1.8) определяем расчётную мощность группы:
Рр.гр.=(0.32×1.2)+0.6=0.98 кВт
По формуле (1.10) определяем расчётный ток групповой сети:
I=0.98(×0.38×0.5)=3А
Исходя из условия (1.12) выбираем кабель АНРГ сечением 5*25мм
Определяю установленную мощность группы 2:
Рр.гр.=1.6 ×1.1=1.76 кВт
I=1.76 (×0.38×0.5)=5.41 А
Остальные группы рассчитываем аналогично и заносим в таблицу.
Таблица 4 – Расчет освещения
Марка и сечение кабеля
По формуле (1.7) определяем установленную мощность ЩО 1:
По формуле (1.6) определяем расчётную мощность осветительной нагрузки:
Ррщ=7.58×0.95=7.2 кВт
По формуле (1.11) определяем расчётный ток питающей сети:
Из условия (1.12) выбираем питающий кабель АНРГ-5×2.5 19>11.25А
Таблица 5 - Выбор проводов кабелей
Расчёт групповой сети аварийного щитка освещения анологичен расчёту групповых сетей щитка рабочего освещения поэтому данные расчёта заносим в таблицу 6
Таблица 6 - Выбор проводов кабелей
По формуле (1.7) определяем установленную мощность ЩО 1а:
Руо=1.56+2.75+1.65+1.1=7.06 кВт
Рро=0.95×7.06=6.7 кВт
Из условия (1.12) выбираем питающий кабель АНРГ-5×25
Аналогично выбираем питающий кабель и для ЩО2а
Проводники обладают электрическим сопротивлением зависящим от материала провода длины и сечения; при прохождении тока в сети за счёт сопротивления провода происходит снижение напряжения по длине линии. Равность напряжения в начале и в конце линии-является потерей напряжения в линии.
Допустимое значение потерь напряжения в осветительной сети Uд рассчитывается по формуле:
Uд=Uхх-Umin-Uт (1.13)
где Uхх-номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора% (105%);
Uт-потери напряжения в трансформаторе %
Сечение проводов осветительной сети определяют по формуле:
где М-момент нагрузки кВт×м;
C-коэффициент определяемый в зависимости от системы напряжения системы сети и материала проводника табл.
В общем случае момент нагрузки вычисляют по формуле:
где P-расчётная нагрузка кВт;
Определяем потерю напряжения для участка сети в зависимости от его сечения:
Полученное значение U сравнивают с Uд:
При расчёте разветвлённой осветительной сети на минимум проводникового материала сечение каждого участка сети определяют по формуле:
где Мприв.-приведенный момент нагрузки.
Приведенный момент определяют по формуле:
Где М-сумма моментов данного и всех последующих по направлению тока участков с тем же числом проводов линии что и на данном учаске;
αm-сумма приведенных моментов участков с другим числом проводов;
α-коэффициент приведения моментов
Определив по Мприв и Uд сечение S данного участка по S и фактическому моменту участка вычисляют его действительное значение потерь напряжения:
Последующие участки рассчитывают аналогично по оставшейся потере напряжения
При раздельном расчете питающей и групповой сети Uд распределяется между ними приближенно исходя из ожидаемого соотношения моментов.
Как правило 1.5 2.5% потерь относят на групповую сеть а оставшуюся часть – на питающую линию.
При проектировании следует стремиться к равномерной загрузке и равенству моментов различных фаз. В трехфазных сетях с нулевым проводом для получения равенства моментов следует присоединять светильники к фазам в порядке ABC C B A считая до конца линии.
При найденных двух значениях сечение осветительной сети (по длительному нагреву и допустимой потере напряжения) выбирается большее как удовлетворяющее обоим условиям. При этом по механической прочности сечение алюминиевого провода должна быть не менее 20 мм. Проверим выбранные кабели по потере напряжения.
По формуле (1.15) определяем момент нагрузки группы №1
M=0.98×21.5=21.07 кВт×м
Определяем потерю напряжения для участка цепи
U=21.07(7.4×25)=1.13%
Падение напряжения удовлетворяет условиям.
Последующие участки групповой сети рассчитываются аналогично. Данные расчетов заносим в таблицу 7
Таблица 7 - Данные расчета U
Из расчета видно: все выбранные сечения кабелей удовлетворяют выше сказанным условиям за исключением группы 2 ЩО2 – принимаем сечение кабелянаступеньвыше.
2.4 Защита осветительной сети и выбор аппаратов защиты
Согласны ПУЭ все сети должны иметь защиту от коротких замыканий.
Защита от токов перегрузки осуществляется в следующих условиях:
)для сетей выполненных открыто незащищенными изолированными проводами с горючей изоляцией (АПР ПВ и т.д.);
)для сетей жилых и общественных зданий торговых помещений
)служебно – бытовых помещений и взрывоопасных установок.
Определение токов срабатывания плавких вставок предохранителей или расцепителей автоматов производится в соответствии с условиями.Номинальные токи защиты аппаратов должны быть не менее расчетных токов защищаемых участков.
Iзап≥Iрасч.гр (1.22)
По условию (1.22) производим расчет защиты первой группы Щ01
Выбираем автоматический выключатель АЕ2044 однополюсный с током расцепителя 10А.
где К – отношение тока срабатывания аппарата защиты к расчетному току осветительной линии
Расчет остальных групп щитка производим аналогично
2.5Техническоеобоснованиевыборавариантасхемыэлектроснабжения
Выбор рациональной схемы питания предприятий зависит от следующих условий: территориального расположения потребителей относительно питающей подстанции или ввода а также относительно друг друга; величины установленной мощности отдельных электроприемников; требований к надежности электроснабжения. Выбранная схема должна обеспечивать простоту и удобство эксплуатации минимум потерь электроэнергии экономию цветного материала и возможно меньшие капитальные затраты.
Цеховые сети делят на питающие которые отходят от источника питания (подстанции) и распределительные к которым присоединяются электроприемники. Схемы электрических сетей могут выполняться
радиальными и магистральными.
Радиальная схема питания применятся в тех случаях когда в цехе предприятия стационарно установлены относительно мощные электроприемники например распределяются по цеху неравномерно и сосредоточены группами на отдельных участках.
Достоинство радиальной схемы питания заключается в высокой надежности электроснабжения и удобстве эксплуатации.
При повреждении проводов или КЗ прекращают работать один или несколько электроприемников подключенных к поврежденной линии в то время как остальные продолжают нормально работать.
К числу недостатков радиальной схемы относятся большое количество питающих линий к электроприемникам; увеличение протяженности сети а следовательно перерасход цветного металла и защитных аппаратов.
При магистральной схеме питающие (главные) магистрали вторичного напряжения цеховых трансформаторных подстанций или непосредственно к трансформаторам по схеме блока трансформатор-магистраль. Дальнейшее распределение электроэнергии производится распределительными магистралями присоединенными к главной магистрали с помощью коммутационных и защитных аппаратов.
Достоинство магистральной схемы питания заключается в сравнительно небольшом количестве отходящих линий уменьшающем расход цветных металлов и сокращении габаритов распределительных устройств: благодаря применению схемы блока трансформатор-магистраль монтаж тока проводов можно вести индивидуальным методом. Однако магистральная схема менее надежна в эксплуатации чем радиальная.
Магистральные сети конструктивно выполняются чаще всего шинопроводами. Применение комплектных шинопроводов заводского изготовления по сравнению с кабельными сетями имеют преимущество в отношениинадежностипростотыи удобстваподключения.Исходяизвышеперечисленноговыбираемрадиальную схему электроснабжения.
3 Расчет электрических нагрузок
Выбор электрических сетей трансформаторных и преобразовательных подстанций производится по расчетным нагрузкам. Поэтому определение электрических нагрузок я является важным этапом проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий.
Завышение расчетных нагрузок приводит к перерасходу проводникового материала большей мощности трансформатора и следовательно к ухудшению технико-экономических показателей электроснабжения.
Занижение нагрузок ведет к уменьшению пропускной способности электросетей увеличению потерь мощности и может вызвать нарушение нормальной работы силовых и осветительных электроприемников. Расчёт производим методом упорядоченных диаграмм.
Считаем электрические нагрузки для ШР1: станки Рн=3.0 3.0 3.0 64.5 кВт.
Расчёт электрических нагрузок начинаем с определения суммарной установленной мощности Рн определяем по формуле:
Определяем активную и реактивную нагрузки за наиболее загруженную смену по формуле:
Где Ки.гр.- групповой коэффициент использования определяется по формуле:
где tgφгр.- групповой tgφ определяется по формуле:
Ки.гр.=0.25×3+0.2×3+0.2×3+0.2×64.573.5=0.2
Зная Ки.гр. определяем Рсм.
Рсм.=0.2×73.5=14.7 кВт
tgφгр.=1.5×1+1.5×1+1.5×1+1.33×14=1.45
Зная tgφгр. определяем Qсм.
Qсм.=14.7×1.45=21.315 квар
Производим расчёт эффективного числа электроприёмников учитывая что если nэ>n тогда nэ=n.
Определяем коэффициент расчётной нагрузки (max) Кр по таблице в зависимости от Ки и nэ
Черезкоэффициентрасчётнойнагрузкиопределяеммаксимально-активную нагрузку группы электроприёмников по формуле:
Определяем реактивную максимальную нагрузку по формуле:
Определяем по формуле 2.31т.к nэ10
Полную расчётную мощность определяем по формуле:
Определяем расчётный ток группы электроприёмников по формуле:
Считаем электрические нагрузки для ШР2: станки Рн=3; 3; 0.37; 3; 64.5; 12.6 кВт
Расчёт электрических нагрузок начинаем с определения суммарной установленной мощности Рн определяем
Рн=3+3+0.37+3+64.5+12.6=86.47кВт
Определяем активную и реактивную нагрузки за наиболее загруженную смену :
Ки.гр.=3×0.25+3×0.2+0.37×0.2+3×0.2+64.5×0.2+12.6×0.286.47=0.2
Зная Ки.гр. определяю Рсм.:
Рсм.=0.2×86.47=17.294 кВт
tgφгр.=1.5×1+1.33×1+1.33×1+1.33×1+1.33×1+1.33×16=1.35
Зная tgφгр. определяю Qсм:
Qсм.=1.35×17.294=23.3 квар
Производим расчёт эффективного числа электроприёмников:
Определяю коэффициент расчётной нагрузки (max) Кр по таблице:
Через коэффициент расчётной нагрузки определяем максимальноактивную нагрузку группы электроприёмников:
Определяю реактивную максимальную нагрузку:
Полную расчётную мощность:
Определяю расчётный ток группы электроприёмников:
АналогичнорассчитываюэлектрическиенагрузкидляРП3РП4РП5РП6РП7
РП8. Произведённые расчёты сводим в таблицу.
Номинальная мощность. кВт.
Коэффициент использования Ки
Эффективное число ЭП
Коэффициент расчётной нагрузки Кр
Таблица 8 - Расчет электрических нагрузок
Станок Круглопильный
Станок форматно- раскроенный
Станок сверлильно-присадочный
Осветительная нагрузка
Итого по цеху с компенсацией
4 Расчет мощности компенсирующего устройства
Работа большинства электроприемников сопровождается
потреблением из сети не только активной но и реактивной мощности
(асинхронные электродвигатели газоразрядные лампы выпрямительные установки) Источником реактивной энергии являются генераторы
электростанций и синхронные компенсаторы (машины). В качестве
собственных компенсирующих устройств в системе электроснабжения
используются синхронные электродвигатели конденсаторные
установки специально статические источники реактивной мощности. На
промышленных предприятиях получили наибольшее распространение
конденсаторныеустановки. Конденсаторные установки устанавливаются из определенного числа секций которые в зависимости от рабочего напряжения и расчетной величины реактивной мощности соединяются между собой параллельно последовательно смешанно. Для расчёта компенсации реактивной мощности возьмём следующие данные Рр=276.62 кВт; Qр=133.2 квар; Sр=308.97 кВ*А.
Определим коэффициент мощности по формуле:
Чтобы поддержать коэффициент мощности близким к cosφ т.е. увеличить коэффициент мощности нужно уменьшить (скомпенсировать)реактивную мощность. Для этого нужно установить компенсирующее устройство реактивной мощности (статические конденсаторы) мощность которого определяетсяпоформуле:
где tgφфакт.- фактический tgφ определяется по формуле:
tgφопт.- оптимальный tgφ задаётся предприятию энергосистемой tgφопт.=0.33~cosφ=0.95 рассчитаем tgφфакт. по формуле:
Находим мощность компенсирующего устройства:
Выбираем для компенсации реактивной мощности конденсаторные батареи мощностью Qк.у.=60 квар. типаУКЗ-0415-60ТЗ.
Определим реактивную мощность после компенсации по формуле:
Определим полную максимальную мощность после компенсации по формуле:
Определяем коэффициент мощности после компенсации по формуле:
Построим треугольник мощностей до и после компенсации реактивной мощности:
Построим треугольник мощностей до и после компенсации реактивной мощности :
Рисунок 1 – Диаграмма работы компенсирующего устройства
5 Выбор типа и числа трансформаторов
Полная мощность КТП равна :
Рассчитаем осветительную нагрузку. Освещение цеха производится светильниками РСП05 с лампами ДРЛ -400. Цех нестандартного оборудования Еmin =300 Лк высота цеха 8.6м площадь цеха ( Р ) равна 3268м2. Расчёт освещения цеха производится по удельной мощности на единицу площади Руд ( Втм2 ). Руд определяем по таблице 5 - 40 и она равна 105 Втм2. Определяем установленную мощность освещения:
Руст=Руд×F=10.5×8.6=90.3 кВт (1.42)
Мощность осветительной нагрузки рассчитывается по формуле:
Росв.=К×Кс×Руст. (1.43)
Росв = 11 × 085 ×90.3 =84.4 кВт
где к - коэффициент учитывающий потери мощности в ПРА ( для ламп ДРЛ равен 11 ) Кс — коэффициент спроса определяем по таблице и он равен 085. По формуле определяем мощность КТП:
Выбираем мощность КТП:
Выбор производится из номинальных мощностей трансформаторов (Зн тр-ов : 160; 250; 400; 630; 1000 ) с учётом коэффициента загрузки. Т. е. коэффициент загрузки должен колебаться в пределах 085 095.
Sн.тр.=400кВ*А Sн.расч. =308.97кВ*А
Т.к. коэффициент загрузки равен 077 трансформатор недогружен следовательно имеется запас мощности.
6 Расчет и выбор аппаратов защиты распределительной сети
Автоматы устанавливаются в тех случаях: необходимости автоматизации управления.
Необходимости обеспечения более строгого по сравнению с предохранителями восстановления питания если при этом не имеют решающего значения вероятность неселективных отключений и отсутствие эффекта ограничения тока короткого замыкания.
Частных аварийных отключений (испытательные лабораторные и тому подобные установки).
В остальных случаях рекомендуется применять предохранители с наполнителем типа НПН2 и ПН2 или без наполнителя ПР2.
– станок круглопильный
Выбираем автоматический выключатель ВА51 2520
Выбираем автоматический выключатель ВА51 2510
Выбираем автоматический выключатель ВА51 2512.5
- станок оцилиндровывания бревна
Выбираем автоматический выключатель ВА51 250200
- станок шлифовальный
Выбираем автоматический выключатель ВА51 251.25
-станок обработки венцовых соединений
Выбираем автоматический выключатель ВА51 6340
Выбираем автоматический выключатель ВА51 2525
-станок форматно - раскроенный
Выбираем автоматический выключатель ВА51 252.5
-станок строгально-рейсмусовый
-станок сверлильно-пресадочный
Выбираем автоматический выключатель ВА51 258
- станок токарно-винторезный
- станок вертикально - сверлильный
Также выбираем магнитный пускатель ПМЛ - 2000 и тепловое реле РТЛ - 1016
Выбираем распределительные шкафы типа ПР85-Ин1
Для защиты от перегрузок будем использовать автоматические выключатели серии ВА параметры которых выберем из таблицы по следующим условиям:
- номинальный ток аппарата
- номинальный ток теплового расцепителя
7 Расчет распределительной сети выбор проводов кабелей
Электрические сети служат для подачи и распределения электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов.
Прокладка электрических сетей производится изолированными и не изолированными проводниками. Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются защищенными и не защищенными проводниками. В защищенных проводниках поверх электрической изоляции наложена металлическая и другая оболочка прекращающая допуск механических повреждений. Неизолированные проводники - это алюминиевые медные стальные шины и голые провода.
В электрических сетях промышленных предприятий широко применяются шинопроводы. По конструкции они могут быть открытыми и закрытыми по назначению - магистральные и распределительные.
Цеховые сети делятся на питающие которые отходят от источника питания (подстанции) и распределительные к которым присоединяются электроприемники. Схемы электрических сетей могут выполняться магистральными и радиальными.
Радиальные схемы характеризуются тем что от источника питания отходят линии питающие крупные электроприемники или групповые распределительные пункты от которых в свою очередь отходят самостоятельные линии питающие прочие мелкие электроприемники.
Магистральные схемы в основном применяют при равномерном распределениинагрузкипоплощадицеха.Сечение проводников выбираются исходя из выражения:
- станок круглопильный
I н.р. = 20А; Iдд = 1×Iн.р. = 1×120= А ; IР= 20А
Выбираем провод по таблице : ПВ 4×(1×3)
– станок строгальный
I н.р. = 10; Iдд = 1×Iн.р. = 1×10= А ; IР= 10А
Выбираем провод ПВ 4×(1×2)
– станок фуговальный
I н.р. = 12.5А; Iдд = 1×Iн.р. = 1×12.5= А ; IР= 12.5А
Выбираем провод по таблице : ПВ 4×(1×2)
– станок оцилиндровывания бревна
I н.р. = 200А; Iдд = 1×Iн.р. = 1×200= А ; IР= 200А
Выбираем провод по таблице : ПВ 3×(1×95)+1×50
– станок шлифовальный
I н.р. = 1.25А; Iдд = 1×Iн.р. = 1×1.25= А ; IР= 1.25А
– станок обработки венцовых соединений
I н.р. = 40А; Iдд = 1×Iн.р. = 1×40= А ; IР= 40А
Выбираем провод по таблице : ПВ 4×(1×8)
I н.р. = 25А; Iдд = 1×Iн.р. = 1×25= А ; IР= 25А
Выбираем провод по таблице : ПВ 4×(1×4)
– станок форматно-раскроечный
I н.р. = 2.5А; Iдд = 1×Iн.р. = 1×2.5= А ; IР= 2.5А
– станок строгально-рейсмусовый
Выбираем провод по таблице : ПВ 4×(1×4)
– станок сверлильно-пресадочный
I н.р. = 8А; Iдд = 1×Iн.р. = 1×8= А ; IР= 8А
– станок токарно-винторезный
– станок вертикально-сверлильный
Выбранные аппараты защиты электродвигатели и магнитные пускатели а также провода и кабели распределительной сети заносим в таблицу.
7.1 Расчёт сечения жил и выбор питающих кабелей КТП
При проектировании важно обеспечить наименьшую стоимость электрической энергии. Для этого необходимо правильно выбрать сечения проводов. Если их занизить то потери энергии возрастут а увеличить – уменьшиться стоимость потерянной электрической энергии но возрастут первоначальные капитальные затраты.
Сечение соответствующее минимуму стоимости передачи электроэнергии называют экономическим. В практических расчетах рекомендуется определять экономическое сечение в зависимости от экономической плотности тока (которая зависит от материала и времени использования максимальной нагрузки).
Выбираем экономическую плотность тока Амм2.
Определим максимальный расчетный ток линии при нормальной работе сети
Iр= S1.73×U = 4001.73×10 = 23.12 А (1.49)
Определяем экономическое сечение питающего кабеля:
Sэкв.= Iр jэ = 23.121.4 =16.51 мм2 (1.50)
Для определения минимального допустимого сечения питающего кабеля:
Для нашей схемы будем использовать значения:
I = 51 кАtпр = 015 с
Smin = I c = 4.3×0.48 =20 мм2 (1.51)
Выбираем питающий кабель ААШВ 3 x 25.
8 Расчет питающей сети и выбор электрооборудования на КТП
Для защиты от перегрузок будем использовать автоматические выключатели серии ВА параметры которых выберем из таблицы [1]. Для контроля за потреблением активной и реактивной мощности учета потребленной активной и реактивной энергии и коэффициента мощности осуществления защиты комплектной трансформаторной подстанции и отдельных отходящих линий к распределительным шкафам необходимо правильно выбрать электрооборудование подстанции. Для измерения напряжения и токов будем использовать вольтметр Э8021 амперметры Э8021 и трансформаторы тока ТК-20 параметры которых выберем из таблицы 11 [1].Исходными данными для выбора аппаратов защиты контроля и учета будут определенные ранее расчетные токи распределительных шкафов. Также выберем сечения питающих кабелей с учетом токов защитных аппаратов для подвода к распределительным шкафам .
Iр.шр 1=97.3 А Iр.шр 4 =100.04 А Iр.шр 7 =15.69 А
Iр.шр 2 =98.35 А Iр.шр 5 =15.13 А Iр.шр 8 =28.27 А
Iр.шр 3 =8.5 А Iр.шр 6 =111.97 А
Выбираем автоматический выключатель:
Iнтр>1.15Iр=1.15×97.3=111.895
Выбираемтрансформатортока:ТК-201005Амперметр:Э80211005
Выбираем питающий кабель:
Iку=Qку1.73×U=41.491.73×0.38=63.83 А
Для КУ ВА 51-33 160800
Для измерения тока нулевого провода будем использовать трансформатор токаТК201505 и амперметр Э8021 1505.
Для учета потребленной энергии выберем электронный счетчик активной и реактивной энергии по таблице:
Таблица 9-выбор оборудования
Характеристика технологического оборудования
Данные для электродвигателей
Пускатели и защитные аппараты
Тип электро-двигателя
Iном тепло-вого реле А
Iном Iвс предох-раните-ля А
IномIуст автома-тическо-
Марка прово-да (ка-беля)
Станок токарно- вин.

Литература.doc

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Нормативно-технические документы
ГОСТ 21128 – 8; введ. 1984-04-30.- Системы электроснабжения сети источникипреобразования и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В; Москва: Изд-во стандартов 1995.- 4 с.
ГОСТ 2.105 – 95; введ. 1996-06-30.- ЕСКД. Общие требования к текстовым документам; Минск: Изд-во стандартов 2007.- 28 с.
ГОСТ 21.613-2014; введ 2015-07-01.- Система проектной документации для строительства.Правилавыполнениярабочейдокументациисилового электрооборудования; Москва: Изд-во стандартов 2015.- 26 с.
Правила устройства электроустановок ПУЭ – 2000. Министерство топлива и энергетики. – Москва: НЦ ЭНАС 1999. – 487 с.
Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов [Текст] Е.А. Конюхова. – Москва: Мастерство 2002. - 320 с.
СиненкоЛ.С. Учебное пособие к практическим занятиям [Текст] Л.С. Синенко Е.Ю. Сизганова Ю.П. Попов. – Электрон. дан. - Красноярск: ИПУ СФУ 2008. - 146 с.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения [Текст] В.П. Шеховцов. - Москва: ФОРУМ: ИНФРА-М 2010. – 214 с
Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения [Текст] Андреев В.А – М: Высшая школа 2006.- 639 с.
Кацман М. М. Электрический привод [Текст] Кацман М. М. -М.: Издательский центр «Академия» 2005.-384 с.
Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок [Текст] Ю.Д. Сибикин М.Ю. Сибикин В.А. Яшков-М.: Высшая школа 2001.-336с.

зАКЛЮЧЕНИЕ.docx

Входе дипломного проекта было выполнено проектирование системы электроснабжения “деревообрабатывающего цеха”. В результате был произведен выбор основного электрического оборудования: трансформатора автоматов выключателей; линии электроснабжения. Произведены соответствующие расчеты определяющие правильность выбора а так же выполнена схема электроснабжения и план расположения электрооборудования с указанием центра электрических нагрузок.
В результате выполнения дипломного проекта было установлено что для электроснабжения “деревообрабатывающего цеха” по категории надежности необходимо установить 2 трансформатора типа ТМ-16010 так как мощность всего цеха составляет 1712 в случае аварийной ситуации для расширения производства необходимо наличие дополнительных мощностей.
Выбранные линии электроснабжения а так же аппаратура защиты были проверены в результате расчетов определяющие токи КЗ.
Дипломное проектирование выполнено в соответствии с заданием.