Дипломный проект (колледж) - Проектирование электроснабжения и выбор электроборудования механического цеха серийного производства

Разгоняев диплом.docx

1. Характеристика и потребителей электроэнергии
2. Основные сведения об установленном электрооборудовании
3. Классификация помещений по взвыво- пожаро- и электроопасности .
4. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения .
РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ
1. Расчет силовых загрузок
2. Расчет нагрузок освещения
ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ .
1. Расчёт и выбор компенсирующего устройства
2. Выбор типа числа и мощности силовых трансформаторов
3. Выбор марки и сечения линии электроснабжения
4. Проверка выбранного сечения линии по потере напряжения .
5. Выбор аппаратов защиты
5.1. Выбор Рубильников ..
5.2. Выбор предохранителей
5.3. Выбор автоматических выключателей
5.4.Выбор распределительных пунктов .
РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ .
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1 Ведомость количества и наименования оборудования для электромонтажных работ
2. Локальные сметы на монтаж электрооборудования
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
1. Мероприятия по охране труда и техники безопасности
2. Мероприятия по охране окружающей среды
СПИСОК ИСТОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .
Графическая часть проекта:
- силовая схема механического цеха серийного производства1;
- однолинейная схема механического цеха серийного производства2.
В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Электричество уже давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и быт людей. Основное достоинство электрической энергии – относительная простота производства передачи дробления и преобразования. Все возможное электрическое оборудование применяется в различных электрических системах и характеризуется номинальным напряжением. При номинальном напряжении установки работают в нормальном и экономичном режиме это не столь малый фактор для производства. Если электроустановка работает в нормальном и экономичном режиме то это значительно увеличивает число и качество производимой продукции.
Целью моего диплома является проектирование электроснабжения Механический цех серийного производства. Решение задач при написании диплома связано непосредственно с задачами электроснабжения.
Основные задачи электроснабжения:
Надежность которая зависит от правильности выбора схем оборудования и защиты по категориям электроприемников.
Качество обеспечивает нормирование колебаний напряжения и частоты.
Экономичность – это потребление электроэнергии с нормально работающим оборудованием т.е. с наибольшей отдачей.
Электрооборудование промышленных предприятий и установок проектируется монтируется и эксплуатируется в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и другими руководящими документами.
В данном дипломном проекте выполнены все необходимые расчеты и выбор электрооборудования в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ).
1Краткая характеристика механического цеха серийного производства
Механический цех серийного производства предназначен для серийного выпуска продукции для завода тяжелого машиностроения. Он является вспомогательным звеном в цепи промышленного производства завода.
ЭСН осуществляется от ГПП. Напряжение на ГПП –10 кВ.
Грунт в районе КПЦ – суглинок с температурой +15 °С. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка.
Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 4 м каждая.
Размеры цеха A×B×H =48×32×8 м
Вспомогательные помещения высотой 4 м.
Осветительные электросети рассчитаны на переменный ток с промышленной частотой 50 Гц и напряжением 220 В.
Перечень оборудования механического цеха серийного производства дан в таблице 1.1
Мощность электропотребления указана для одного электроприёмника
Таблица 1.1. Перечень ЭО механического цеха серийного производства
Наименование электрооборудования
Карусельный фрезерный станок
Вентилятор приточный
Продольно-строгальный станок
Плоскошлифовальный станок
Продольно-фрезерный станок
Резьбонарезной станок
Токарно-револьверный станок
Полуавтомат фрезерный
Полуавтоматзубофрезерный
Продолжение таблицы 1.1
Рис. 1.1. Расположение основного ЭО цеха механического цеха серийного производства
2 Основные сведения об установленном электрооборудовании
Для электроснабжения цеха применяется трехфазное напряжение промышленной частоты 50 Гц.
Для питания цеховых трансформаторных подстанций чаще применяется напряжение 10 кВ.
В случае если применение напряжения свыше 1 кВ не вызван технической необходимостью следует рассмотреть варианты использования напряжений 380 и 660 В. Применение более низких напряжений для питания силовых потребителей экономически не оправдано.
На стороне высокого напряжения цеха трансформаторной подстанции принимаем 10 кВ и на стороне низкого напряжения 04 кВ. Питание осуществляется трехфазным переменным током частотой 50 Гц.
Основными электроприемниками (ЭП) цеха являются Карусельно фрезерные станки станки заточные станки наждачные вентилятор приточный вентилятор вытяжной продольно-строгальный станок плоскошлифовальные станки продольно-фрезерные станки резьбонарезные станки токарно-револьверные станки полуавтоматы фрезерные зубофрезерые станки полуавтоматы зубофрезерные кран мостовой.
Большинство станков имеет многодвигательный электропривод с автоматизированным управлением.
Для выполнения транспортных операций используются кран мостовй с ЭД напряжением 380 В номинальной мощностью 12 кВт.
ЭД и пускорегулирующая аппаратура поставляются комплектно со станками и выбор их в данном проекте не проводится.
Из справочной литературы выписываются технические характеристики ЭП и сводятся в таблице 1.2.
Таблица 1.2. – Технические характеристики электроприемников механического цеха серийного производства
Продолжение таблицы 1.2
3. Классификация помещений по взрыво- пожаро- и электроопасности.
Классификация помещений по взрыво- пожаро- и электроопасности приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3. Классификация помещени по взрыво- пожаро- и электроопасности
Классификация по взрыво- пожаробезопасноти
Классификация по электробезопасности
ВIА – выделяются горючие газы или пары ЛВЖ способные образовать с воздухом в помещении взрывоопасную смесь при нормальном режиме работы;
ВIг – возможно образование взрывоопасной смеси на открытом воздухе;
(Например выбросы тех. установок резервуары и открытые пространства с горючими жидкостями).
ВII – возможно образование взрывоопасной смеси в помещений из взвешенных частиц (пыль волокна) и воздуха в нормальных помещениях;
ВIIА – возможно образование взрывоопасной смеси впомещений из взвешанных частиц (пыль волокна) и воздуха при аварий и неисправности;
ПII – выделяются горючие пыль или волокна с концентрацией воспламенения к объёму воздуха более 65 гм3;
ПIIА – обращаются твёрдые горючие вещества (склады);
П – III – обращаются в горючие жидкости с температурой вспышки более 610С или твердые горючие вещества вне помещений ( например склады минеральных масел угля торфа дерева и т.д.);
Электробезопасность:
ПО (с повышенной опасностью) – относятся к помещениям:
сырьевые (относительная влажность воздуха длительная более 75 %);
с токопроводящей пылью оседающей на ЭО;
с токопроводящими полями (металл земля железобетон кирпич и т.п.);
жаркие (температура постоянно или более 1 суток +35 °С);
возможно соприкосновение одновременно с корпусом ЭО и конструкциями связанными с землей.
БПО (без повышенной опасности) – относятся помещения не относящиеся в отношении опасности поражения людей электротоком к ОО и с ПО.
4. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения.
По надежности систем электроснабжения потребителей цеха основные потребители механического цеха серийного производства относятся к 2 категории надежности.
В соответствии с Правилами установок электрооборудования ко второй категории надёжности электроснабжения потребителей относят те электроприемники перерыв в работе которых может привести к значительному снижению отпуска производимых потребителем товаров имеющим место в связи с этим незанятостью персонала простоем производственного оборудования или же может сказаться на нормальной жизнедеятельности большого количества граждан.
Также для второй категории надежности необходимо резервирование источников питания. Энергоснабжение электроприемников 2 категории надежности электроснабжения необходимо осуществлять от двух независимых источников питания. При нарушении энергоснабжения от одного источника питания допустимо временное отсутствие энергоснабжения на время переключения на резервный источник оперативным персоналом потребителя или же выездной бригадой электросетей.В данном диплом проекте предусмотрено питание от ТП соседнего цеха на случай аварии. В случае выхода из строя трансформатора для обеспечения электроснабжения питание будет производиться через ввод из соседнего цеха завода.
Для обеспечения потребителей энергией выбираем радиальную схему электроснабжения.
Прирадиальной схеме электроснабжениясоблюдается принцип селективности электрооборудования что повышает надежность и долговечность его использования и эксплуатации.
РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ.
1. Расчёт силовых нагрузок.
Расчет силовых нагрузок ведется для потребителей до 1 кВ по мощности и расчетному коэффициенту. Для расчетов применяем номинальные мощности оборудования его количество коэффициенты использования взятые из справочников.
Для определения расчетной силовой электрической нагрузки цеха воспользуемся методом коэффициента максимума.
m - число ЭП входящих в рассматриваемую группу.
Все потребители разбиваются на группы по одинаковому технологическому назначению и месту расположению на плане для последующего подключению к распределительным устройствам.
Определение расчетной нагрузки группы электроприемников мощности всех ЭП работающих в повторно-кратковременном режиме должны быть приведены к продолжительному режиму. Это приведение осуществляется по выражению:
У сформированных групп определяется:
Суммарная номинальная мощность по формуле:
ΣРн=Рн1+Рн2+Рн3 Рнn (2.2)
Суммарная активная мощность за смену по формуле:
ΣРсм = (Ки1Рн1+Ки2Рн2 КиnРнn) (2.3)
Суммарная реактивная мощность за смену по формуле:
Суммарное значение полной мощности за смену по формуле:
Далее определяем эффективное число эл. приёмников:
где: – сумма номинальных мощностей электроприёмников
– наибольшая номинальная мощность электроприёмника группы.
Далее находим средний коэффициент максимума :
В зависимости от средневзвешенного значения коэффициента использования группы Ки и эффективного числа электроприемников nэ по таблице
По таблице [Таблица Д.1 из источника 2] находим коэффициент максимума
Определяем показатель силовой сборки в группе:
Где: – наибольшая номинальная мощность электроприёмника группы
– наименьшая номинальная мощность электроприёмника в группе.
Далее вычисляем максимальную активную Рмax реактивную Qмax и полную Sмax мощность.
Для определения расчетной максимальной мощности используется принцип сравнения значения коэффициента сборки (m) и значение эффективного числа ЭП (nэф).
Выбирая формулы расчета Рмax и Qмax изходя из источника 8. по таблицы 4:
Sмax = Pmax2 + Qmax2 (2.12)
Определяем максимальный ток за наиболее загруженную смену:
где:– номинальное напряжение
– полная максимальная мощность.
Для примера произведем расчет для РП-1 (1234567 8940.)
= (7+7+7+3+3+4+4+20+18+) = 802 кВт по (2.2)
=2+ 2 = 6105 кВА по (2.5)
Аналогично произведем расчет РП-2 РП-3РП4 и самого мощного приемника: Продольно-строгальный станок который питаются на прямую от шин ТП.
Полученные результаты расчётов занесены в таблицу 2.1.
Сводная таблица нагрузок
Таблица 2.1– Сводная таблица нагрузок.
Максимальная нагрузка
РП-1 (1234567 8940.)
РП-2 (11122122 23242526.)
2. Расчет нагрузок освещения.
В качестве источников электрического света на промышленном предприятии используются люминесцентные лампы. Расчет выполняется методом коэффициента использования светового потока. Для расчета освещения принимается:
Тип источника света характеристика цеха: длина ширина высота (36248м) коэффициент запаса (Кз) который зависит от типа лампы
(в данном случае Кз=13 (для люм. ламп))Z - Поправочный коэффициент (к-т миним. освещенности данном случае Z= 11 (для люм. ламп) Еmin- минимальная освещенность заданного помещения.
)Для расчета нагрузки определяется: Площадь цеха
Где Н – расстояние от потолка до пола
hр – высота от пола до рабочей поверхности
hсв – расстояние от потолка до светильника
) Коэффициент использования определяем с помощью индекса помещения i по таблице 2.2:
Для производственных помещений с небольшой запыленностью %
Для производственных помещений с большой
Административные помещения %
) Необходимое кол-во ламп светильников для обеспечения нормативной освещенности:
) Номинальная мощность потребляемую этим помещением:
Р- потребляемая мощность одной лампы
) Потребляемая мощность за смену определяется аналогично силовой активной мощности за смену по формуле
) Потребляемая реактивная мощность за смену определяется аналогично силовой реактивной мощности за смену по формуле
) Полная мощность за смену определяется аналогично силовой полной мощности за смену по формуле
) Расчетный ток для освещения определяется аналогично силовому расчетном.
Выполним расчет для Станочного отделения:
Принимаем к установке в Станочном отделении лампы типа ДРЛ 400:
Проведем расчет для станочного отделение:
S=A×B=24×48= 1152м2 по (2.14)
h =8-1-08=62м. по (2.15)
Находим с помощью i по таблице 2.1.
Получившееся кол-во светильников для станочного отделения составляет:
Находим мощность освещения для станочного отделения:
Номинальная мощность освещения находится по формуле:
где .- мощность одной лампы приводим в кВт табличные данные;
N- количество ламп в цеху.
Рном= 28×400=112=1008 кВт по (2.3)
Pсм = Pn х cos φ (2.20)
cosφ – 085 – для ламп типа ДРЛ
ΣPсм = 1008×085=8568 кВт по (2.20)
ΣQсм=8568×033 =28 кВАр по (2.21)
Iр= = 137 А по (2.13)
Аналогично рассчитываем освещение для других помещений.
Результаты сводим в таблицу 2.3
Производим проверочный расчет который выполнял бы условию для Станочного отделения:
Т.к. условие выполняется то принимаем расчетное количество
Таблица 2.3. Расчет освещения методом коэффициента использования светового потока
Наименование помещения
Площадь помещения м2
ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ.
1. Выбор компенсирующего устройства.
Компенсация реактивной мощности электроустановок потребителей может производится с помощью различных мероприятий без установки дополнительных источников реактивной мощности или при помощи компенсирующих устройств.
Прохождение в электрических сетях реактивных токов ведет за собой и добавочные потери активной мощности в линиях трансформаторах
генераторах электростанций дополнительные потери напряжения требует увеличения номинальной мощности или числа трансформаторов снижает пропускную способность всей системы электроснабжения.
Реактивной мощностью дополнительно нагружаются питающие и распределительные сети предприятия соответственно увеличивается общее потребление электроэнергии. Снижение потребления реактивной мощности достигается компенсацией реактивной мощности если невозможно ее практическое уменьшение.
В результате компенсация реактивной мощности или повышение коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий имеет большое значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.
Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения:
Q к.р = α × Рр×(tgφ-tgφк) (3.1)
Где Q к.р – расчетная мощность компенсирующего устройства кВАр
α – коэффициент учитывающий повышение коэффициента мощности естественным способом принимается равным 09.
tgφ tgφк – коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.
Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до значения cosφк= 095÷098. Из этого промежутка определяют tgφк.
tgφк = 1-0952095 =034 по (3.2)
Значения Рр и tgφ определяются по результату расчета электрических нагрузок силовых приемников и освещения (табл. 2.1 и 2.3).
Задаемся значением коэффициента и из этого определяем tgφк=035
Q к.р=09×1965× (09-034)=99036 кВАр по (3.1)
Определяем полную мощность трансформатора с низкой стороны аналогично высокой стороны
Его характеристики указаны в таблице 3.1.
Таблица 3.1. Выбор компенсирующего устройства
2 Определение потерь и выбор силового трансформатора
Приближенно потери мощности в трансформаторе учитываются в соответствии с соотношениями:
Потери активной мощности в трансформаторе составляют примерно 2% от полной активной мощности:
Где Рр-мощность общей активной нагрузки
P=002×2559=51 по (3.3)
Потери реактивной мощности в трансформаторе составляют около 10% от полной реактивной мощности:
Где Qр- мощность общей реактивной нагрузки
Q=01×2559=256 по (3.4)
Полные потери мощности в трансформаторе составляют:
Полная расчетная мощность на стороне высокого напряжения:
Sм.вн= 2559+261=282м по (3.6)
Мощность силового трансформатора определяем учитывая коэффициент загрузки Кз трансформатора. Если преобладают электроприемники 3 категории то Кз = 09.
Таблица 3.2. Выбор силового трансформатора
В данном диплом проекте предусмотрено питание от ТП соседнего цеха на случай аварии. Так же трансформатор выбран с запасом для далнейшего расширения цеха или его реконструкции.
3. Выбор марки и сечения линий электроснабжения.
Выбор сечений проводов кабелей и шин производится по наибольшему длительно допустимому току нагрузки по условиям нагрева и проверяется на соответствие выбранному аппарату защиты.
Сечения электрических линий электроснабжения цеха рассчитывают в определенной последовательности:
Составляют схему электроснабжения цеха и по ней вычисляют длину электрической линии.
Выбирают тип линии (кабель провод шинопровод) материал токоведущих жил проводов или кабелей вид изоляции и брони тип прокладки.
Вычисляют расчетный ток линии по формулам:
) сразу после трансформатора:
Где Sт – номинальная мощность трансформатора кВА
Uн.т –номинальное напряжение трансформатора кВ.
) Линия к распределительному устройству РУ (РП шинопровод.):
Где Sм.ру – максимальная расчетная мощность РУ кВА
Uм.ру – номинальное напряжение РУ кВ.
По величине расчетного тока определяем сечение проводов или жил кабеля по таблицам приведенным в ПУЭ. Сечение проводов и жил кабеля выбираем так чтобы выполнялось условие:
Где Кпр – поправочный коэффициент на условия прокладки кабелей и проводов.
Рассчитаем для каждого РП кабель по значению расчетного тока и внесем в таблицу 3.3.
Таблица 3.3. Паспортные и расчётные данные кабелей для РП.
) Линия к ЭД переменного тока:
Где Pд – мощность ЭД кВТ
Uн.д – номинальное напряжение РУ кВ
Рассчитаем ток к линии ЭД переменного тока для Продольно-строгального станка:
Ip= = 1426 А по (3.9)
Рассчитаем для каждого электроприемника кабель по значению расчетного тока и внесем в таблицу Таблица 3.4.
Таблица 3.4. Паспортные и расчётные данные кабелей для электроприемников
Наименование электроприемника
Продолжение таблицы 3.4.
4. Проверка выбранного сечения линии по потере напряжения.
P – расчетная мощность Вт
– удельное сопротивление для меди- 00175 Ом *
S – сечение жилы проводника
Рассчитаем потери напряжения самого мощного наиболее удалённого станка. Определим потери напряжения в кабеле питающем приемник Продольно-строгальный станок:
Потери напряжения удовлетворяют условию допустимых потерь в линии для промышленных предприятий ±5.
5. Выбор аппаратов защиты.
При эксплуатации электрических сетей длительные перегрузки проводов и кабелей а также короткие замыкания вызывают повышение температуры токопроводящих жил. Это приводит к преждевременному изнашиванию их изоляции вследствие чего может произойти пожар а также поражение людей электрическим током.
Для предохранения от чрезмерного нагрева проводов и кабелей применяют плавкие предохранители автоматические выключатели
5.1. Выбор рубильников.
Рубильникиявляются простейшими аппаратами ручного управления которые используются в цепях переменного тока.
Рубильники применяются в распределительных устройствах электротехнических установок и служат для неавтоматического замыкания и размыкания электрических цепей
Выбор рубильников необходимо в общем случае осуществлять исходя из следующих условий:
–номинальное напряжение на которое рассчитан рубильник;
–номинальное напряжение сети;
- номинальный ток контактов рубильника
- продолжительно допустимый ток проводника;
Выбираем рубильник после трансформатора и перед компенсирующем устройством.
– максимальная полная мощность трансформатора кВА;
– номинальное напряжение кВ.
Для выбора рубильника на высокой стороне трансформатора необходим расчетный ток.
Для выбора рубильника после трансформатора необходима рассчитать расчетный ток.
По расчетному току и напряжению нам подходит рубильники марки ЯБПВУ3. Данные рубильника приведены в таблице. Таблица 3.5.
Таблица 3.5. Рубильники с высокой и низкой стороны
5.2. Выбор предохранителей.
Плавкие предохранители применяют в основном для защиты потребителей от токов короткого замыкания. Устанавливаются они на вводах ВН и НН. Рассчитаем предохранители исходя из расчётного тока трансформатора:
Рассчитаем предохранители на высокой стороне:
Эффективно подходит предохранитель марки ПР-2-60 устанавливать необходимо на линию после трансформатора. Выбранные предохранители вносим в таблицу 8.
Рассчитаем предохранитель на низкую сторону:
Эффективно подходит предохранитель марки ПР-2-600 устанавливать необходимо на линию после трансформатора. Выбранные предохранители вносим в таблицу 3.6.
Таблица 3.6. - Выбор предохранителей.
Марка предохранителя
5.3. Выбор автоматических выключателей.
Для выбора автомата нужно знать ток в линии где он установлен тип автомата и число фаз. При защите сетей автоматами необходимо выбрать их ток установки I н .р.. Автоматы выбираются согласно условиям:
Где I н. а – номинальный ток автомата А;
I н. р – номинальный ток расцепителя А.
Где Uн. а. – номинальное напряжение автомата В;
U сети – напряжение сети.
Для линии без электродвигателя:
Где I дл. – длительный ток в линии А;
Для линии с одним электродвигателем:
I н. р. > 125 I дл (3.14)
Для групповой линии с несколькими электродвигателями:
I н. р. > 11 I м (3.15)
Где I м – максимальный ток в линии А;
Ко – кратность отсечки
Кратность отсечки определяется по формуле:
Ко > Iо I н.р. (3.16)
Где I о – ток отсечки А;
Для линии без электродвигателя:
для линии с одним электродвигателем:
где I п – пусковой ток А;
Пусковой ток определяется по формуле:
Где Кп – пусковой коэффициент. В нашем случае Кп = 6-75
Iн – номинальный ток ЭД А.
Для групповой линии с несколькими электродвигателями:
Iо > 12 I пик. (3.19)
Где I пик – пиковый ток А.
Это наибольший ток возникающий в линии длительностью 1–2 с:
В группе до 5 электродвигателей включительно:
Iпик = I пуск. нб. + Iм.гр – I н. нб. (3.20)
В группе более 5 электродвигателей:
Iпик = Iпуск..нб + Iм.гр – Iн.нб *Ки (3.21)
Где Iпуск. нб. – пусковой ток наибольшего по мощности электродвигателя А;
Iм. гр – максимальный ток на группу А;
Iн. нб. – номинальный ток наибольшего в группе электродвигателя А.
При выборе аппаратов защиты в линии с КУ должно выполняться условие:
Зная тип номинальный ток автомата и число полюсов автомата выписываются все каталожные данные автомата из методических указаний
Для расчета тока одного ЭД:
Выберем автоматический выключатель из ходя из выражения номинал ≥ 115 умножить на расчетный ток (3.23
Рассчитаем ток в линии для РП-1:
Выполним расчет и выбор вводного автоматического выключателя для РП-1:
=652=312 А по (3.18)
Iпик = 312+52-52×014 = 3567A по (3.19)
Io = 12×3567=42804А по (3.17)
5 А ≥ 115 995 = 1144 по (3.23)
Аналогично рассчитываем остальные РП выбираем автоматы и результаты сносим в таблицу 3.7.
Таблица 3.7. - Выбор автоматических выключателей для РП.
автоматического выключателя А
Марка автоматического выключателя
Рассчитаем ток для линии с одним ЭД для Продольно-строгальный станока:
=6195=1170 А по (3.18)
Io = 12×8556 = 1404 А по (3.17)
0 А ≥ 115 195 = 2242 по (3.23)
Для компенсирующего устройства:
Аналогично рассчитываем остальные электроприемники и сносим результаты в таблицу 3.8.
Таблица 3.8. - Выбор автоматических выключателей для электроприёмников.
Продолжение таблицы 3.8.
5.4. Выбор распределительных пунктов
Пункты распределительные ПР 85 предназначены для распределения электрической энергии защиты и управления электрическими установками напряжением до 660 В переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Обеспечивают защиту от перегрузок и коротких замыканий и используются для нечастых (до трех включений в час) оперативных коммутаций электрических цепей и пусков асинхронных двигателей а также обеспечения защиты людей и животных от поражения электрическим током и предотвращения пожаров .
Определяется тип распределительного устройства: РП – распреде- лительный пункт. Рассчитываем максимальный расчетный ток распределительного устройства:
где Sм.ру – максимальная расчетная мощность РУ кВА;
Uн.ру –номинальное напряжение РУ кВ.
Принимается Uн.py = 038 кВ.
Для примера произведем расчет для РП-1
Аналогично произведем расчет для РП-2 РП-3 РП-4 и занесем в таблицу 3.9
Таблица 3.9. Выбор распределительных пунктов
Конструкция шкафа ПР 85 представляет собой унифицированный металлический корпус в котором на горизонтальных профилях устанавливается соответствующая аппаратура
РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.
Основной причиной нарушения нормального режима работы системы электроснабжения является возникновение КЗ в сети или в элементах электрооборудования вследствие повреждения изоляции или неправильных действий обслуживающего персонала.
Для снижения ущерба обусловленного выходом из строя электрооборудования при протекании токов КЗ а также для быстрого восстановления нормального режима работы системы электроснабжения необходимо правильно определять токи КЗ и по ним выбирать электрооборудование защитную аппаратуру и средства ограничения токов КЗ. Для расчёта токов КЗ составим схему замещения системы электроснабжения.
Проведём расчёт токов короткого замыкания для линии с наиболее мощным потребителем.
Сделаем расчёт на примере линии питающей Зубофрезерныйстанок.
Составим схему замещения для расчёта токов КЗ в сети ниже 1000 В.
Рисунок 2 – схема замещения для расчёта токов КЗ в сети ниже 1000 В для сети питания Зубофрезерногостанка.
Где Uкф – фазное напряжение в точке КЗ кВ;
– полное сопротивление до точки КЗ Ом;
– полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ Ом.
– суммарное полное сопротивление линии.
Сопротивление предохранителей не учитывается а у рубильников учитывается только переходное сопротивление контактов:
Активное и индуктивное сопротивление трансформатора:
– полная мощность трансформатора ;
– активное сопротивление трансформатора ;
– индуктивное сопротивление трансформатора .
Далее находим активное и индуктивное сопротивления кабеля для РП-3 ВВГ 4*25:
Где – удельное активное сопротивление кабеля ;
= 074 × 50 = 37 мОм * м по (4.4)
– удельное индуктивное сопротивление кабеля
= 0091 × 50 = 455 мОм * м по (4.5)
Автоматический выключатель для РП
Затем определяю активное и индуктивное сопротивления кабеля ВВГ 4*10 для ножниц дисковых концевых:
= 184 × 12 = 2208 мОм * м по (4.4)
Г – удельное индуктивное сопротивление кабеля мОм.
= 0099 × 12 = 118 мОм * м по (4.5)
Автоматический выключатель для станка:
Определяем суммарное полное сопротивление линии:
где – суммарное активное сопротивление мОм;
– суммарное индуктивное сопротивление мОм. 860.24 531878 135 0865
Находим значение токов КЗ:
Определяю ударный ток КЗ:
Где – ударный коэффициент
ударный коэффициент будет равен 13
Определяем действующее значение тока КЗ:
– коэффициент действующего значения ударного тока.
Общее сопротивление заземляющего устройства к которому подсоединяются нейтраль трансформатора должно быть не больше 4 Ом при напряжении 380В или 220В источников трехфазного и однофазного тока соответственно.
Расчет заземления производим согласно методики и справочным данным методом коэффициентов использования.
На основании изучения данных замеров расчетов по работающим аналогичным объектам приходим к выводу что использование и расчет только естественных заземлителей для заземления инструментального цеха недостаточно и нецелесообразно необходимо устройство искусственного заземления и его расчет.
Для расчета принимаем следующие условия:
L- длина одиночного заземлителя 5 м.
b – высота от верха заземлителя до земли 03 м
Н- толщина верхнего слоя грунта 3 м.
Сечение соединительной полосы 120 мм2
D- диаметр одиночного заземлителя 12 мм.
t- глубина траншеи (заглубление соединительной полосы) 08 м.
диаметр вертикального электрода- 14 мм
Т- заглубление заземлителя (расстояние от поверхности земли до середины электрода)
Эквивалентное удельное сопротивление грунта ρэкв определяется по формуле:
где - коэффициент сезонности;
- удельное сопротивление верхнего слоя грунта Омм.
- удельное сопротивление нижнего слоя грунта Омм.
Н – толщина верхнего слоя грунта м
t - заглубление полосы м.
PЭКВ = = 614 Ом по (5.1)
Сопротивление растекания тока одного вертикального заземлителя определяется по формуле:
где d - диаметр стержня м.
Т - заглубление электрода (расстояние от поверхности земли до середины электрода)м
= – 03 + 08 = 3м по (5.3)
R0= = 14 Ом по (5.2)
Таблица 5.1. Эквивалентное удельное сопротивление грунта
Удельное сопротивление Rэкв Омм
при влажности грунта 10 12%
Таблица 5.2. Значение коэффициентов сезонности сопротивления грунта
Ориентировочное количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:
Длина полосы при размещении вертикальных электродов по контуру определяется по формуле:
Lп = а (no – 1) (5.5)
где а – расстояние между стержнями
no – ориентировочное кол-во вертикальных заземлителей
– длина соединительной полосым.
Ln = 38(5– 1) = 152м по (5.5)
Сопротивление растеканию тока соединительной полосы определяется по формуле:
где - коэффициент использования полосы.
t - заглубление соединительной полосы.
b - ширина соединительной полосы м.
Lп – длина соединительной полосы м.
Rп= = 3578 Ом по (5.6)
Сопротивление вертикальных заземлителей определяется по формуле:
RВ = = 45 Ом по (5.7)
Окончательное количество заземлителей определяется по формуле:
Где - коэффициент использования вертикальных заземлителей.
Таблица 5.3.Коэффициенты использования вертикальных заземлителей и
соединительной полосы
Заземлители размещены в ряд
Заземлители размещены по замкнутому контуру
Сопротивление одиночного заземлителя с учетом коэффициента использования определяется по формуле:
Полученное количество заземлителей округляем до ближайшего большего целого числа.
Итоговое сопротивление заземляющего контура определяется по формуле:
Заземление соответствует нормам.
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ.
Таблица 6.1. Ведомость количества и наименования оборудования для электромонтажных работ.
Комплектная трансформаторная подстанция
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель
Продолжение таблицы 6.1.
Металлогалогенная лампа
Люминесцентная лампа
Патрон для лампы накаливания
Патрон для металл галогенной лампы
Распределительная коробка
Шит групповой осветительный
Таблица 6.2 – Локальная смета на монтаж электрооборудования
Шифр и № позиции прейскуранта
Наименование и хар-ка оборудования и монтажных работ
Общая стоимость руб.
Общие трудозатраты чел-час
Монтаж комплектной трансформаторной подстанция
Монтаж кабеля 4×50 мм2
Монтаж кабеля 4×95 мм2
Монтаж кабеля 4×25 мм2
Монтаж кабеля 4×10 мм2
Монтаж кабеля 4×4 мм2
Монтаж кабеля 4×2 мм2
Монтаж кабеля 3×10 мм2
Монтаж кабеля 2×25мм2Монтаж кабеля 2×25мм2
Монтаж автоматического выключателя ВА 88
Монтаж шита группового осветительного
Монтаж распределительной коробки ДКС 53800
Монтаж выключателя ПВ40
Монтаж патрона для люминесцентного светильника Vs G13
Монтаж патронов для металлогалогенной лампы Rx7s
Монтаж патронов для лампы накаливания E14
Монтаж Металлогалогенных ламп ДРЛ-400
Монтаж распределительных щитов ПР-85
Монтаж Мостового Крана
Монтаж Вентилятора Вытяжного
Монтаж Вентилятора Приточного
Монтаж Продольно-строгального станока
Монтаж Карусельный фрезерный станок
Монтаж Станок заточный
Монтаж Станок наждачный
Монтаж Плоскошлифовальный станок
Монтаж Зубофрезерныйстанок
Монтаж Продольно-фрезерный станок
Монтаж Резьбонарезной станок
Монтаж Токарно-револьверный станок
Монтаж Полуавтомат фрезерный
Монтаж Полуавтоматзубофрезерный
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ.
1 Мероприятия по охране труда и техники безопасности.
Производство работ должно выполняться с обязательным соблюдением правил техники безопасности пожарной безопасности охраны труда.
Работники должны пройти инструктаж по общим правилам безопасности труда правилам электробезопасности пожарной безопасности поведения на рабочем месте правилам внутреннего распорядка.
Меры обеспечивающие электробезопасность:
Электрические установки и устройства должны быть в полной исправности. Запрещается проводить работы или испытания электрического оборудования и аппаратуры находящихся под напряжением при отсутствии или неисправности защитных средств блокировки ограждений или заземляющих цепей. Пользоваться неисправным или непроверенным электроинструментом запрещается. В помещениях с повышенной опасностью поражения электрическим током работы должны выполняться с особыми предосторожностями.
Противопожарные мероприятия:
Причинами пожара как правило являются: неисправности электрических устройств и проводок несоблюдение правил пожарной безопасности. В случае возникновения пожара или возгорания принимаются немедленные меры по его ликвидации и одновременно сообщается в пожарную часть.
Согласно положениям ст.212 Трудового кодексаРФ обеспечение безопасности работников и создание системы управления охраной труда на предприятии является обязанностью работодателя.
Для обеспечения защиты людей от опасного и вредного действия электрического тока электрической дуги электромагнитного поля и статического электричества следует выполнять требования стандартов и нормативно-технической документации.
В строительно-монтажной организации должен быть назначен инженерно-технический работник имеющий квалификационную группу по технике безопасности не ниже IV ответственный за безопасную эксплуатацию электрохозяйства организации.
Ответственность за безопасное производство конкретных строительно-монтажных работ с использованием электроустановок возлагается на инженерно-технических работников руководящих производством этих работ.
При устройстве электрических сетей в цехе обработки цветных металлов необходимо предусматривать возможность отключения всех электроустановок в пределах отдельных объектов и участков работ.
Работы связанные с присоединением (отсоединением) проводов ремонтом наладкой профилактикой и испытанием электроустановок должны выполняться электротехническим персоналом имеющим соответствующую квалификационную группу по технике безопасности.
Установка предохранителей а также электрических ламп должна выполняться электромонтером применяющим средства индивидуальной защиты.
Монтажные и ремонтные работы на электрических сетях и электроустановках должны производиться после полного снятия с них напряжения и при осуществлении мероприятий по обеспечению безопасного выполнения работ.
При хранении проверке выдаче для работы и эксплуатации электрических машин мостовых кранов должны соблюдаться Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей утвержденные Госэнергонадзором.
Выключатели рубильники и другие коммутационные электрические аппараты применяемые в цехе обработки цветных металлов или устанавливаемые на производственном строительном оборудовании и машинах должны быть в защищенном исполнении.
Токоведущие части электроустановок должны быть изолированы ограждены или размещены в местах не доступных для прикосновения к ним.
Монтаж и эксплуатация электропроводок и электротехнических изделий должны исключать возможность тепловых проявлений электрического тока которые могут привести к загоранию изоляции или рядом находящихся горючих материалов.
Защита электрических сетей и электроустановок цеха обработки цветных металлов от токов междуфазного короткого замыкания и замыкания на корпус должна быть обеспечена с помощью установки предохранителей с калиброванными плавкими вставками или автоматических выключателей.
Электроустановки для электронагрева металлов должны иметь защиту от токов короткого замыкания. В период их эксплуатации необходимо применять звуковую или световую сигнализацию.
Наряд-допуск на производство строительно-монтажных работ в охранной зоне действующей воздушной линии электропередачи должен быть подписан главным инженером строительно-монтажной организации и лицом ответственным за безопасное состояние электрохозяйства в организации и несущим ответственность за выполнение необходимых мер электробезопасности.
2. Мероприятия по охране окружающей среды.
Охрана природы - это система мероприятий направленные на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой обеспечивающая сохранение и восстановление природных богатств рациональное использование природных ресурсов предупреждающие прямое и косвенное вредное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровья человека.
Проектируемым объектом данного дипломного проекта является механического цеха серийного производства. Основной деятельностью механического цеха серийного производства завода тяжелой промышленности является выполнение различных видов обработки цветных металлов для продажи или дальнейшего использования
В результате производственной деятельности образуются следующие виды отходов:
) отработанные ртутные лампы. Освещение производственных участков осуществляется люминесцентными лампами.
) лом стружка металлов. Данный вид отхода образуется при обработке металла на станках проведении сварочных работ ремонте и замене оборудования;
) металлический лом;
) отходы абразивных материалов незагрязненные образуются при заточке;
) пыль абразивная образуется при заточке инструментов деталей;
) масла индустриальные отработанные. Этот вид отходов образуется при замене масла в станках;
) шамот - образуется при текущих и капитальных ремонтах нагревательных печей;
) прочие отходы от металлов;
) стружка опил загрязненные органическими веществами образуется при сборе разлитых нефтепродуктов;
) одежда старая ветошь спецодежда незагрязненная - выдается со склада на определенный срок эксплуатации;
) бытовые отходы от предприятия.
Образовывающиеся отходы необходимо утилизировать в соответствии с требованиями которые предусматриваются законодательством к данному процессу.
На предприятии предусмотрены централизованные места для сбора и временного хранения отходов откуда они передаются для переработки или утилизации на предприятия соответствующего направления в соответствии с договорами.
Периодичность вывоза отходов определяется: условиями договора с предприятиями осуществляющими вывоз отходов; классом опасности отхода физико-химическими свойствами отходов; емкостью и нормами предельного накопления отходов; техникой безопасности; взрыво- и пожароопасностью отхода; грузоподъемностью транспортных средств осуществляющих вывоз отходов.
Основной объект размещения и накопления отходов находится на складе материалов. На данной территории складируются отходы образующиеся на основных и вспомогательных производственных подразделениях.
Для уменьшения уровня шума и тепловыделений применяется звукоизоляция и теплоизоляция.
Комплекс мероприятий по снижению негативного воздействия на окружающую среду – это применение безотходных и малоотходных технологий замкнутого промышленного водопотребления применение наиболее эффективных методов очистки помещений и оборудования.
Дипломный проект рассчитан согласно рекомендованным методикам. В процессе выполнения электрооборудование механического цеха серийного производства завода тяжелой промышленности. Я рассчитал сменные и максимальные активные реактивные и полные нагрузки электроприемников методом коэффициента использования и коэффициента максимума. Электроприемники работающие в повторно – кратковременном режиме были приведены мной к длительному режиму работы. Все коэффициенты я выбрал из справочной литературы с условием всех требований ПУЭ.
В дипломном проекте произведен расчет системы электроснабжения и выбор электрооборудования механического цеха серийного производства завода тяжелой промышленности. Представленная система электроснабжения отвечает всем требованиям к данной сфере производства: надежности экономичности безопасности и т.д.
Также я обосновал выбор силового трансформатора с учетом категории электроснабжения стройплощадки определил коэффициент загрузки трансформатора с учетом компенсирующих устройств. В процессе выполнения дипломного проекта я рассчитал защиты для всех электроприемников и выбрал марку кабеля по сечению и допустимому току выбор защитной аппаратов защиты согласно требованиям ПУЭ.
Произведен расчет токов короткого замыкания на примере одного потребителя и проверка выбранных аппаратов защиты на соответствие токам КЗ. Произведен расчет заземляющего устройства.
В экономическом разделе предоставлены ведомость количества и наименования оборудования для электромонтажных работ.
Подсчитаны локальная смета на монтаж всего электрооборудования.
Дипломный проект отвечает всем требованиям нормативной документации.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
Правила устройства электроустановок. 6-е изд. – М.: Главгосэнергонадзор России 1999. – 648 с.
Методическое пособие по выполнению курсового проекта и дипломной работы Джесамбиева.
Правила устройства электроустановок. 7-е изд. – М. : НЦ ЭНАС 2004.
Рекус Г. Г. Электрооборудование производств Г. Г. Рекус. – М. : Высшая школа 2007. – 709 с.
Электротехнический справочник: В 4 т. том 3. Производство передача и распределение электрической энергии Под общ ред. профессоров МЭИ В. Г. Герасимова и др. (гл. ред. А. И. Попов). – 9-е изд. стер. – М. : Издательство МЭИ 2004. – 964 с.
Конюхова Е. А. Электроснабжение объектов: учеб. пособие для сред. проф. образования Е. А. Конюхова. – М. : Издательский центр «Академия» 2006. – 320 с.
Сибикин Ю. Д. Электроснабжение промышленных и гражданских зданий : учеб. для студ. сред. проф. образования Ю. Д. Сибикин. – М. : Издательский центр «Академия» 2007. – 368 с.
Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения : методическое пособие для курсового проектирования В. П. Шеховцов. – М. : ФОРУМ-ИНФРА-М 2008 . – 214 с
Коновалова Л. Л. Электроснабжение промышленных предприятий Л. Л. Коновалова Л. Д. Рожкова. – М. : Энергоатомиздат 1989. – 528 с.
ГОСТ 12.1.013-78 Строительство. Электробезопасность. Общие требования. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 18 сентября 1978 г. N180. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 1996 г.
ЕНиР. Сборник Е23. Электромонтажные работы. Вып. 1. Электрическое освещение и проводки сильного тока Госстрой СССР. – М.: Прейскурантиздат 1987. – 48 с.
ЕНиР. Сборник Е23. Электромонтажные работы. Вып. 4. Кабельные линии электропередачи Госстрой СССР. – М.: Прейскурантиздат 1987. – 39 с.
ЕНиР. Сборник Е23. Электромонтажные работы. Вып. 6. Закрытые распределительные устройства напряжением до 35кВ. Госстрой СССР. – М.: Прейскурантиздат 1987. – 55 с.
ЕНиР. Сборник Е23. Электромонтажные работы. Вып. 7. Распределительная и пускорегулирующая аппаратура Госстрой СССР. – М.: Прейскурантиздат 1987. – 95 с.
ЕНиР. Сборник Е23. Электромонтажные работы. Вып. 9. Шинопроводы и троллеи Госстрой СССР. – М.: Прейскурантиздат 1987. – 48 с.
Территориальный сборник средних сметных цен часть V «Кубаньстройцена» 2003 г.
Территориальные единичные расценки на монтаж оборудования в Краснодарском крае сборник №8 2003 г.

Однолинейная схема.dwg

Силовая схема.dwg