• RU
  • icon На проверке: 2
Меню

Схема электрических соединений КТП № 110

  • Добавлен: 03.07.2014
  • Размер: 1 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Дипломный проект, целью которого является совершенствование электрификации мастерской хозяйства с модернизацией воздухообмена, представлен пояснительной запиской на 110 страницах машинописного текста, 18 рисунков, и графи-ческой частью на 8 листах.Пояснительная записка к проекту состоит из введения, семи раз-делов, заключения, списка использованной литературы из 22 источни-ков.

Состав проекта

icon
icon
icon
icon 1генплан.vsd
icon 2расч схема осв освещ.vsd
icon 3управл освещ.vsd
icon 4ТП.vsd
icon 5Система теплоутилизации.vsd
icon 6схема упарвления.vsd
icon 7БЖД.vsd
icon 8экономика.vsd
icon plot.log
icon КТП схема.dwg
icon записка 1 2с.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon КТП схема.dwg

КТП схема.dwg
Изм. № документа Дата
ДПЭТ. 244 040. 000 Э1
БГСХА Факультет энергетики и природопользования
Схема электрических соединений КТП № 110
Авт.Вкл.Откл.Руч.Вкл.
A-N Откл. B-N Откл. C-N
Ограничитель напряжения
Грозоразрядник HAKELSTORM
Счётчик активной энергии
Выключатель конечный
Выключатель автоматический
Независимый расцепитель тока
Электроснабжение с.Салтановка Навлинского района

icon записка 1 2с.doc

Минсельхоз Российской Федерации
ФГОУ ВПО Брянская государственная сельскохозяйственная
Факультет заочного обучения
Кафедра «Систем энергообеспечения»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ
Совершенствование электрификации ремонтных мастерских СХПК Родина Новозыбковского района Брянской области
Студент-дипломник _ Шараев Д.В.
Заведующий кафедрой Маркарянц Л.М.
Руководитель проекта Маркарянц Л.М.
По экономическому обоснованию Зверева Л.А.
Дипломный проект целью которого является совершенствование электрификации мастерской хозяйства СХПК Родина Новозыбковского района с модернизацией воздухообмена представлен пояснительной запиской на 110 страницах машинописного текста 18 рисунков и графической частью на 8 листах.
Пояснительная записка к проекту состоит из введения семи разделов заключения списка использованной литературы из 22 источников.
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА
1 Общая характеристика хозяйства
2 Экономическая характеристика хозяйства
3 Характеристика электроснабжения объекта
4 Техническое задание на совершенствование защиты электроустановок в мастерских СХПК «Родина»
ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1 Описание технологического процесса
2 Расчет электроприводов технологического оборудования
3 Расчет вентиляции и теплового баланса зданий мастерских
4 Расчет освещения помещений мастерских
4.1 Выбор источников света
4.2 Выбор системы и вида освещения
4.3 Выбор нормированной освещенности и типов светильников
4.4 Расчет размещения светильников
4.5 Светотехнический расчет
5 Электротехнический расчет освещения
5.1 Выбор источника и компоновка осветительной сети
5.2 Расчет осветительной сети
5.3 Выбор щита управления и защиты осветительной сети
5.4 Расчет естественного освещения
5.5 Расчет энергосберегающего освещения
5.6 Выбор и реализация схемных решений
5.7 Разработка схемы автоматизации
РАСЧЕТ СИЛОВОЙ СЕТИ
1 Выбор сечения проводников по допустимому нагреву
2 Расчет проводов и кабелей по потере напряжения
3 Расчет электрических нагрузок
4 Выбор устройства компенсации реактивной мощности
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
1 Выбор трансформатора
2 Расчет загрузки и потерь напряжения в трансформаторе
3 Расчет сечения проводов и потерь напряжения в линии 10 кВ
4 Выбор сечения проводов линий 038 кВ
5 Расчет потерь мощности и энергии в сети 038 кВ
6 Проверка возможности прямого пуска асинхронного двигателя
РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯЦИИ И ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА МАСТЕРСКОЙ
1 Определение расчётного воздухообмена
2 Расчёт приточной вентиляционной системы
3 Расчёт системы теплоутилизации участков диагностики тракторов и текущего ремонта сельхозмашин
4 Определение потерь тепла с вентилируемым воздухом уходящим из помещений мастерской
5 Расчёт поступления тепла от людей освещения и работающего электрооборудования
6 Определение теплового баланса мастерской. Построение графика тепловых нагрузок
БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1 Охрана труда на объекте
2 Обеспечение безопасности при работе на линиях 038 кВ
3 Мероприятия по обеспечению безопасности
3.1 Контроль сопротивления изоляции электроустановок
4 Выбор и проверка устройства защитного отключения
5 Инструкция по технике безопасности работникам мастерских
1 Расчет капитальных вложений
2 Эксплуатационные расходы
3 Расчет показателей экономической эффективности от использования
В условиях экономического кризиса в котором ныне находится сельскохозяйственное производство России лишь немногие хозяйства сумели устоять перед давлением импортной продукции сельскохозяйственного назначения.
Обвал экономики разорил и продолжает разорять многие и многие коллективные хозяйства страны. Этому способствует глубочайшая несопоставимость цен на энергоносители и продукцию машиностроения в том числе сельскохозяйственного с ценами на сельскохозяйственную продукцию отечественного производства. Моральное и физическое старение сельскохозяйственных машин орудий и технологического оборудования и повсеместный возврат к широкому использованию малоэффективного ручного труда усугубляет и без того тяжелое положение экономики.
Роста производства продукции сельского хозяйства можно достигнуть либо за счет увеличения количества применяемых ресурсов либо за счет повышения эффективности их использования.
Сельское хозяйство является одним из важнейших звеньев народного хозяйства. Организация сельскохозяйственного производства предусматривает осуществление системы мер по эффективному использованию земли трудовых технических материально-производственных и финансовых ресурсов с целью получения объема продукции высокого качества при экономичном расходовании средств.
Большую роль в развитии сельского хозяйства играет электрификация и механизация производственных процессов.
На долю животноводства приходится более 50 % потребляемой в сельском хозяйстве электроэнергии. Обеспечение требуемого качества электроэнергии надежности и экономичности – основные задачи сельского электроснабжения. Повышение экономичности электроснабжения – большая комплексная задача. Весьма важны мероприятия по снижению потерь и рациональному использованию электроэнергии. Все электроустановки составляющие систему электроснабжения в том числе электрические линии и трансформаторы характеризуются активными сопротивлениями. Поэтому при передаче распределении и преобразовании электрической энергии неизбежны потери.
Коллективные хозяйства и сельскохозяйственные объединения в настоящее время вносят весомый вклад в общий объем валовой продукции отечественного сельского хозяйства. Объемы производства в том числе продукции животноводства в этих хозяйствах несмотря на объективные трудности растут.
Цель дипломного проекта заключается в совершенствовании электрификации мастерских СХПК «Родина» Новозыбковского района с модернизацией освещения.
1Характеристика территории хозяйства
СХПК «Родина» расположен в Новозыбковском районе Брянской области. Расстояние до районного центра г. Новозыбков составляет 5 км и 200 км - до города Брянска. За хозяйством закреплено около 4460 га земли в том числе 2010 га сельскохозяйственных угодий из которых под пашню выделено 1757 га сенокосы 136 га и пастбища 187 га.
Производственное направление колхоза зерновое с развитым животноводством молочное и мясо - молочное животноводство.
В структуре посевных площадей сельхозпредприятия зерновые не превышают 60% кормовые – 39%. Численность работников занятых в основном производстве составляет 90 человека из них механизаторы – 18 человек животноводы – 36 человек. Имеется 10 тракторов 5 зерновых комбайнов 8 грузовых автомобилей.
Основные производственные фонды колхоза составляют 6845 тыс. рублей общая рентабельность по хозяйству – 24%. Центральное отделение СХПК «Родина» расположенное в селе Шеломы Новозыбковского района занимается производством молока – основного вида продукции хозяйства - на молочно-товарной ферме с дойным стадом 540 голов. На ферме имеются два коровника один коровник на 330 голов дойных коров четыре телятника по 110 голов помещение для ремонтного и откормочного молодняка на 180 голов родильное отделение на 50 мест вспомогательные помещения и сооружения.
СХПК «Родина» находится в зоне умеренно-континентального климата с теплым летом и умеренно-холодной зимой.
Максимальная температура зарегистрирована на уровне плюс 370С минимальная – минус 350С. Сумма осадков за год составляет 5667 мм.
Сумма положительных температур с температурой выше +1000С составляет от 2200 до 24770С. Среднегодовое количество осадков за год - 381 610 мм причём в тёплое время года выпадает 57% осадков. Коэффициент увлажнения почвы равен 12 15.
Почвы хозяйстве более плодородные и менее кислые чем в других хозяйствах района. Преобладающими почвами являются серые лесные почвы (446%) расположенные на водоразделах и склонах центральной и юго-восточной части землепользования к северо-западу они сменяются светло-серыми дерново-подзолистыми и легкосуглинистыми почвами. Почвенный покров земель хозяйства неоднороден. В северо-западной части землепользования почвы преимущественно светло-серые лесные (около 27%) зерново-подзолистые и легкосуглинистые.
Климат района в котором расположено хозяйство характеризуется как умеренно-континентальный с теплым летом и умеренно холодной зимой. В отдельные годы максимальная температура воздуха фиксирована на отметке плюс 37 0С а минимальная температура достигает минус 35 0С. Средняя температура июля составляет плюс 185 0С а в январе - минус 85 0С.
Длительность периода вегетации растений в среднем составляет 149 дней средняя продолжительность безморозного периода – 119
дней среднее количество осадков за год составляет 580 мм. Такое количество осадков благоприятно для районированных сельскохозяйственных культур.
Преобладающими почвами являются серые лесные почвы залегающие на водоразделах и склонах центральной и юго-восточной части
землепользования и составляющие около 40 % от общих земельных площадей. К северо-западу серые лесные почвы сменяются светло-серыми лесными почвами удельный вес которых составляет 26 % дерново-подзолистыми легко суглинистыми – 25 % и суглинистыми почвами – около 2 %..
В качестве исходного варианта выбрана мастерская ремонтно-обслуживающей базы отделений на 10 тракторов
Здание мастерской прямоугольное одноэтажное с размерами в осях 12×4225 м высотой до низа несущих конструкций 36 и 54 м. Санитарно-бытовые помещения электрощитовая и венткамеры расположены во встройке на отметке 33 м. Наружные и внутренние стены кирпичные.
Все помещения мастерской являются отапливаемыми сухими по пожароопасности класса П-I и П-II по взрывоопасности класса В-Iа и В-I.
Предприятие СХПК «Родина» создано с целью удовлетворения общественных потребностей в результатах их деятельности получения прибыли и практического обучения студентов. Уставный капитал хозяйства на конец 2009 года составляет около 3 млн. рублей.
Учредительным документом является Устав согласно которому СХПК «Родина» является юридическим лицом и действует на основании действующих законодательных и иных правовых актов. Предприятие имеет самостоятельный баланс расчетный и иные счета в учреждениях банков печать штамп фирменные бланки.
Проблем со сбытом сельхозпродукции у хозяйства нет. Хорошо налажены связи с молокоперерабатывающими предприятиями и мясокомбинатами. Основным критерием при отборе покупателей сельхозпро дукции является их финансовая устойчивость и возможность немедленной оплаты за поставленную продукцию.
Экономическая характеристика развития сельскохозяйственных отраслей складывается из оценки ресурсов хозяйства: земельных материально – технических финансовых трудовых; урожайности сельскохозяйственных культур количества и качества сельскохозяйственных животных показателей их продуктивности а также обеспеченности животных кормами и эффективности в целом производства животноводческой продукции.
Результаты хозяйственной деятельности сельскохозяйственных предприятий определяются не только природными и экономическими условиями но еще и размерами производства. Различные показатели характеризуют размер производства с разных сторон. Хозяйство может быть укрупнено по величине земельной площади но небольшим по объему производства из-за низкого уровня интенсивности. От размеров производства зависит внедрение современной техники научной организации труда повышение его производительности уровень себестоимости продукции.
О размерах производства в СХПК «Родина» можно судить по данным приведенным в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Характеристика производства СХПК «Родина»
Стоимость валовой продукции в сопоставимых ценах 1996 г. тыс. руб. в т. ч.:
продолжение таблицы 1.1
Денежная выручка тыс. руб.
Площадь сх угодий га
Среднегодовая численность работников чел
Среднегодовая стоимость основных производственных фондов тыс. руб.
Поголовье скота условн. Гол.
Анализируя данные таблицы можно сделать следующие выводы: стоимость валовой продукции в целом по хозяйству в 2007 году увеличилась на 567% по сравнению с базисным годом.
В 2009 году упал показатель денежной выручки на 213% по сравнению с уровнем базисного года произошло снижение среднегодовой численности работников если в 2007 году их количество составляло 148 человек то в 2009 году этот показатель снизился на 47 % и составил 90 человек. Среднегодовая стоимость основных производственных фондов в 2006 году увеличилась на 15%. Поголовье скота в переводе в условные головы за анализируемый период выросло на 37%.
Оценку размеров предприятия осуществляют по количеству работников. Согласно классификации предприятий по признаку числа занятых в производстве к малым средним и крупным СХПК «Родина» относится к средним предприятиям так как численность работников не превышает 150 человек (в 2007 году - 148 человек а в 2009 году - 90 человек). Развитию прибыльного производства в какой-то мере может способствовать рациональная с экономической точки зрения специализация. Специализация сельскохозяйственного производства перевод его на современную индустриальную основу – один из главных путей интенсификации сельскохозяйственного производства и повышения его эффективности. Основные показатели - структура товарной продукции которая приведена в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Структура денежной выручки в текущих ценах
В целом по хозяйству
Анализ данных таблицы приводит к выводу о том что предприятие специализированное так как отрасль животноводства занимает более 50 % в структуре денежной выручки. В целом на отрасль животноводства приходится 674 % денежной выручки хозяйства.
Отрасль растениеводства имеет также высокие показатели в размере денежной выручки. Это конечно благоприятно сказывается на деятельности предприятия но в 2009 году было получено на 230 тыс. руб. денежной выручки или в 4 раза меньше чем в 2007 году.
В процессе анализа исчисляли обобщающий показатель уровня специализации – коэффициент специализации. Коэффициент специализации определяется по формуле:
Кс = 100( Ув(2Н-1)) (1.1)
где Ув – удельный вес отрасли в структуре денежной выручки %;
Н – порядковый номер отрасли в ранжированном ряду по убыванию.
Расчет коэффициента специализации по данной формуле проводили по отраслям или по видам товарной продукции. Значения коэффициента специализации может колебаться от 0 до 1. Считается что коэффициент менее 02 характеризует слабый уровень специализации; 02 04 – средний; 04 06 высокий; более 06 –очень высокий уровень специализации.
В соответствии с изложенным коэффициенты специализации ведущей отрасли – животноводства - по годам составляют:
Видим что уровень специализации средний.
Анализ эффективности производства животноводческой продукции выполним на основе данных приведенных в таблице 1.3.
Приведенные в таблице данные свидетельствуют об эффективности производства в животноводстве. Затраты труда на один центнер продукции с каждым годом уменьшаются. Это связано в первую очередь с обеспеченностью животных кормами в достаточной мере и как следствие со снижением себестоимости продукции.
Таблица 1.3 – Показатели эффективности производства продукции животноводства за 2007 – 2009 годы
Затраты труда (челч) на 1ц:
прироста живой массы:
крупного рогатого скота
Затраты кормов на 1 ц корм. ед. ц
Себестоимость продукции ц руб.:
Рентабельность производства %:
прирост живой массы:
крупного рогатого скота
Рентабельность производства %
Главным ценным признаком возрождения СХПК «Родина» как сельскохозяйственного предприятия является рост общей рентабельности производства в 2009 году о чем свидетельствует таблица 1.4.
Таблица 1.4 – Основные экономические показатели производства СХПК «Родина»
Произведено на 100 га сх угодий т:
Выход валовой продукции сельского хозяйства в сопоставимых ценах -1996 г. в расчете на:
- 100 га сх угодий тыс. руб.
- на 1 работника тыс. руб.
- на 100 руб. производственных затрат руб.
- на 100 руб. стоимости основных производственных фондов сх назначения руб.
- 1 чел.-ч. затрат труда руб.
Прибыль (- убыток) тыс. руб.
Уровень рентабельности (окупаемости затрат) %
Проанализировав деятельность СХПК «Родина» в динамике можно сделать вывод что показатели в период с 2007 по 2009 год в основном уменьшаются. Выход валовой продукции сельского хозяйства на 100 руб. производственных затрат уменьшилось на 48%.
Производство молока и мяса крупного рогатого скота по сравнению с базисным годом уменьшилось соответственно на 1606% и 1756%
а производство мяса свиней увеличилось почти в 2 раза. Прибыль к 2009 году уменьшилась по сравнению с 2008 годом на 515 тыс. руб. а уровень рентабельности упал более чем в 2 раза.
3 Характеристика электроснабжения объекта
Электрохозяйство СХПК «Родина» представлено линиями электропередачи трансформаторами электродвигателями в отраслях растениеводства и животноводства.
Электрификация снижает затраты живого труда по сравнению с немеханизированным трудом: при доении коров в 5 раз на уборке навоза в 10 раз в водоснабжении в 12 раз. Применение 1 кВт ч. электроэнергии в сельском хозяйстве позволяет сэкономить 35 челч. пассивного труда.
Однако анализ состояния электрических сетей СХПК «Родина» выявил недостатки в состоянии электрификации хозяйства.
Используется устаревшая пускозащитная аппаратура электропроводка не соответствует возросшим нагрузкам состояние изоляции проводки не удовлетворяет нормам электробезопасности освещение помещений не соответствует нормам освещенности.
В помещениях мастерских и подсобных помещениях отсутствует необходимые средства регулирования микроклимата что снижает производительность труда работников и увеличивает риск заболеваний.
Для анализа деятельности электротехнической службы (ЭТС) необходимо прежде всего выявить потребность в электроэнергии СХПК «Родина» в динамике за 2006 – 2008 годы которая показана по отраслям сельскохозяйственного производства в таблице 1.5. Здесь приведены данные по аварийности электрооборудования численности и структуре ЭТС хозяйства.
Таблица 1.5 – Показатели потребления электроэнергии в СХПК «Родина»
Электропотребление всего тыс. кВтч
- в растениеводстве тыс. кВтч
- в животноводстве тыс. кВтч
- в обслуживающем и перерабатывающем
производстве тыс. кВтч
Электрообеспеченность тыс. кВтчга
Электровооруженность тыс. кВтччел
Всего электрооборудования у.е.шткВт
электродвигателей всего у.е.шткВт
- в растениеводстве у.е.шткВт
- в животноводстве у.е.шткВт
электроустановки производственные у.е.шткВт
- электротермические у.е.шткВт
Аварийный отказ электродвигателей шт%
электроустановок производственных шт%
Количество аварийных отключений линий электропередач питающих хозяйство шт
Общая продолжительность отключений ч
Недополучено электроэнергии тыс. кВтч
Общая численность работников электротехнической службы чел.
В т.ч.: - главный энергетик чел.
- старший инженер-электрик чел.
- инженер электрик чел
- электромонтеры – всего чел.
В т.ч.: IV разряда чел.
Нагрузка на 1 электромонтера у.е.чел.
Суммарный расход на содержание электрохозяйства тыс. руб.
Ущерб от аварийного выхода из строя электрооборудования тыс. руб.
Ущерб от перерывов в электроснабжении тыс. руб.
Анализ данных таблицы показывает что электропотребление хозяйства уменьшилось в 2009 году на 148% по сравнению с 2007 годом. На 74% уменьшилась электрообеспеченность хозяйства а электровооруженность осталась практически неизменной.
Частота аварийных отказов электрооборудования в течение трех лет не меняется и находится в пределах нормированных значений это связано с тем что количественный и качественный состав электротехнической службы на предприятии не меняется; производство полностью укомплектовано необходимым оборудованием.
Численность работников электротехнической службы не меняется и составляет 2 человека. Нагрузка на одного электромонтера составляет примерно 350 УЕЭ что выше оптимальной нагрузки равной 100 УЕЭ в 35 раза.
На рисунках 1.1 и 1.2 приведены годовые графики потребления активной и реактивной электроэнергии приемниками мастерских СХПК за 2009 год.
Структура потребителей электроэнергии мастерских и их характеристика приведены в таблице 1.6.
Таблица 1.6 – Характеристика потребителей электроэнергии мастерских в СХПК «Родина»
Электросварочный участок
Руст.потр. = 238 кВт
Электроснабжение СХПК «Родина» производится от АС «Шеломы» 1110кВ по воздушной линии электропередачи напряжением 10 кВ.
Электрооборудование осветительных сетей мастерских морально и физически устарело. Оно не обладает необходимой надёжностью является источником непроизводительных потерь электроэнергии и делает эксплуатацию электрооборудования мастерских небезопасной.
4 Техническое задание на модернизацию осветительных электроустановок в мастерских СХПК «Родина»
Исходные данные для проектирования электроснабжения:
Генеральный план мастерских СХПК «Родина» с существующей схемой электроосвещения.
Напряжение всех электроприемников - 380220 В.
Электроприемники II категории надежности отсутствуют.
Район по толщине стенки гололеда – 1 (5 мм – стенка гололеда).
Роза ветров - преимущественно юго-западное направление.
Коррозийная активность грунта - низкая.
Потребители с суммарной максимальной нагрузкой Рмакс= 238 кВт при коэффициенте мощности соsφ = 075.
Выполнить расчет осветительной системы помещений мастерских с автоматизацией управления и энергосбережением.
1 Анализ состояния электрификации объекта
Электроэнергетическое хозяйство современного ремонтного предприятия включает в себя источники электроснабжения а также распределители электроэнергии по подразделениям и отдельным потребителям. Расходуется электроэнергия на силовое питание электропотребителей (электродвигатели электрические печи нагреватели сварочное оборудование высокочастотные и другие технологические установки) и на освещение помещений и территорий.
Анализ состояния освещения мастерских показал что оно не отвечает всем правилам и нормам. Освещенность в помещении ремонтной мастерской в разных контрольных точках колебалось от 10 до 70 лк что во много раз отличается от нормируемого значения – 200 лк. Аналогично состояние освещения и в других помещениях мастерских а в помещении гаража искусственное освещение вообще отсутствует.
Естественное освещение помещений мастерских оказалось ещё в худшем состоянии. Так в помещении ремонта сельскохозяйственной техники коэффициент естественной освещённости составляет всего лишь 01% что в 20 раз меньше нормируемого стандартом значения – 2%. Такое неудовлетворительное состояние естественного освещения объясняется недостаточно продуманной конструкцией зданий мастерских и отсутствием санитарного ухода за окнами.
Для управления освещением используется пускозащитная аппаратура старого образца электропроводка осветительной сети не соответствует возросшим нагрузкам состояние изоляции электропроводки
не удовлетворяет нормам электробезопасности некоторое технологическое оборудование физически устарело и требует замены освещение помещений находится вне пределов норм освещенности. В помещениях мастерских отсутствует необходимые средства регулирования микроклимата что отрицательно сказывается на здоровье людей особенно в зимний период.
На данном объекте предлагается разработать комплекс мероприятий по реконструкции электрификации и освещенности произвести расчет и выбор проводов силовой сети осветительной сети выбрать пускозащитную аппаратуру. Для повышения эффективности электроосвещения и снижения затрат на электроэнергию необходимо внедрение энергосберегающих источников искусственного освещения а также разработка схем автоматизации управления освещённостью.
Мощность электродвигателей станков токарных токарно-винторезных карусельных и строгальных:
гдеFc – удельное сопротивление резанию кНмм2;
gc – площадь сечения стружки мм2;
Vр – скорость резания мс;
Для сверлильных станков имеем: (2.2)
где nсв – частота вращения сверла мин-1;
Мсв – момент на сверле кНм определяемый по формуле:
Мсв = ссвdmbn10-2(2.3)
где ссв – постоянная сверления;
d – диаметр сверла мм;
b – подача сверла мм-1;
т n – показатели зависящие от обрабатываемого материала.
Для подъёмно транспортных механизмов мощность нагрузки:
где Gн и Gп – масса поднимаемого груза и подвески кН;
V – скорость подъёма груза мс.
Мощность необходимая для перемещения груза по монорельсу:
гдеf1 – коэффициент трения реборд колеса о монорельс;
Gм – собственная масса механизма кН;
f2 – коэффициент трения подшипников;
f3 – коэффициент трения качения;
V2 – скорость движения механизма мс;
r и R – радиус шейки вала и радиус колеса м.
Момент на сверле сверлильного станка 2М112 по формуле (2.4):
Мсв = 14114140207 = 368 Нм.
Расчетная мощность электродвигателя по формуле (2.2):
Принимаем двигатель 4А71А2У3 номинальной мощностью
Рн = 075 кВт > Рр = 067 кВт.ч
Результаты расчётов двигателей других станков даны в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Параметры электродвигателей технологического оборудования мастерских
Наименование механизма
Станок настольно-сверлильный 2М112
Станок токарный 1К62
Электроинструмент трёхфазный 380В
Электроинструмент однофазный 220В
Электровулканизатор 6140
3 Расчёт вентиляции и теплового баланса зданий мастерских
Расчёт воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции проводим из условия выезда и въезда 20 единиц техники в час. Удаление выхлопных газов из помещения ТР осуществляем системой П1 - вытяжными крышными вентиляторами а из участка ТО системой П1 и через гибкие шланги с трубой ВЕ1 – ВЕ4 при регулировке двигателя. Приточные системы обеспечивают поддержание требуемых условий воздушной среды. Работа приточной системы П2 предусмотрена только во время выезда - въезда техники. Данные расчета приведем в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Результаты расчета вентиляции помещений
Участок ТО и ТР автомобилей
для хранения автомобилей
Участок ТО и ТР тракторов
Участок ТО и ТР сх машин
Отопление зданий мастерских рассчитываем с учетом [6 - 8] температуры наружного воздуха минус 200С зимой и плюс 220С летом. Продолжительность отопительного сезона 322 дня а расчетная температура воздуха внутри помещений зимой принимается равной:
в производственных помещениях +160С;
в бытовых помещениях +180С.
Теплоноситель - вода температурой на входе +900С и на выходе +700С.
Определяем избыточный поток тепла в помещении по формуле:
где Фэл и Фог – теплота от электрооборудования и ограждений Вт
Поток тепла от электрооборудования определяем по формуле:
гдеφ – коэффициент преобразования электроэнергии в тепловую;
N – мощность электроустановки Вт.
Потери тепла через наружные ограждения определяем по формуле:
гдеF – площадь ограждения м2;
tв – расчётная температура внутреннего воздуха 0С;
tн – расчётная температура наружного воздуха 0С;
R0 – сопротивление теплопередаче ограждения м2 0СВт:
где – сопротивление тепловосприятию;
αв – сопротивление тепловосприятию отдельных слоёв (табл. 4 [8]);
– сопротивление теплопередаче (берем в табл. 6 [8]).
По формуле (2.18) определяем сопротивления теплопередачи и тепловых потерь для стен остекления дверей ворот пола и перекрытия.
Так как одна из стен здания обращена на север а другая - на запад то дополнительные потери составят 25% от основных.
Общие теплопотери через ограждения определяются по формуле:
Фогр = Фс + Фпер + Фп + Фдоп(2.20)
гдеФс Фпер и Фп – теплопотери через стены остекление двери ворота через перекрытие и через полы Вт.
Тепловая мощность системы отопления определяется по формуле:
Фот = Фогр + Фв(2.21)
гдеФв – энергия расходуемая на нагрев приточного воздуха:
Фв = 027Qфρ(tB - tH)(2.22)
гдеQф – расчётный воздухообмен м3ч;
ρ – плотность воздуха в здании кгм3.
Плотность воздуха определяется по формуле: (2.23)
гдеР – барометрическое давление Па.
Данные расчетов сведены в таблицу 2.3
Таблица 2.3 - Результаты теплотехнических расчётов для помещений мастерских
Температура воздуха 0С
Мощность электроприёмников кВт
Для управления вентиляционной установкой применяем серийное устройство - станцию управления МК-ВАУЗ на основе тиристорного регулятора напряжения. Принципиальная электрическая схема автоматического управления вентилятором приведена на рисунке 2.1.
В автоматическом режиме схема работает следующим образом. Сигнал датчика RK измеряющего температуру в помещении поступает на мост сравнения МС в одном из плеч которого включен резистор – задатчик температуры ЗдТ.
Далее преобразованный сигнал через усилитель-демодулятор УД подаётся в узел сравнения УС в котором имеются задатчики базового напряжения ЗБН дифференциала ЗД которым задают допустимое снижение температуры и задатчик ЗМН устанавливающий минимальное напряжение питания двигателя МА1.
Затем сигнал поступает на системы импульсно-фазового управления СИФУ1- СИФУ3 которые изменяя углы отпирания тиристоров блоков БТ1- БТ3 плавно изменяют величину напряжения на обмотках статора МА1.
Плавное изменение напряжения на статорных обмотках электродвигателя позволяет обеспечить плавное изменение скорости вращения вентилятора.
4 Расчёт освещения помещений мастерских
Электрическое освещение – важный фактор от которого в значительной мере зависят комфортабельность и работоспособность людей а также безопасность выполнения производственных функций.
Основные показатели искусственного освещения (горизонтальная освещённость на нормируемом уровне яркость спектральный состав света пульсация светового потока слепящее действие источников света) должны обеспечивать нормальные безопасные условия труда людей и способствовать повышению производительности труда и качества продукции. Важное требование предъявляемое к осветительным установкам – их экономичность (минимум приведенных затрат и расхода электроэнергии).
Нормативными документами для проектирования освещения являются СНиП 23-05-95 ПУЭ и разработанные на их основе «Отраслевые нормы сельскохозяйственных предприятий зданий и сооружений».
Выбор источника света определяется показателями экономической целесообразности и производственной эффективности.
Люминесцентные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют в 4 ÷ 5 раз большую световую отдачу более длительный срок службы и значительно меньшую яркость.
Однако установки с люминесцентными лампами имеют более высокую стоимость для них характерны пульсация светового потока уменьшение светового потока при температуре ниже 150С и выше 400С меньшая надёжность.
Лампы накаливания рекомендуется применять для освещения вспомогательных (санузлы лестницы коридоры и т.п.) и складских помещений. Использование ламп накаливания допускается в помещениях основного производственного назначения для хранения сельскохозяйственной продукции размещения растений животных и птицы.
При выборе источников света необходимо иметь в виду что расход электрической энергии снижается при замене ламп накаливания до 40% газоразрядными лампами высокого давления – ДРЛ до 55% - люминесцентными (ЛБ ЛТЦ и т.п.) до 65% - металлогалоидными лампами – ДРИ и до 70-75% - натриевыми лампами высокого давления.
С учетом приведённого в помещениях с постоянным пребыванием людей к установке устанавливают светильники с люминесцентными лампами и лампами высокого давления а в безлюдных помещениях – с лампами накаливания.
Для обеспечения достаточной освещенности на участках ТО и ТР применим освещение лампами ДРЛ.
Различают две системы освещения: общая (равномерная или локальная) и комбинированная содержащая как общее так и местное освещение. Наиболее экономически оправданы системы общего локального освещения и особенно комбинированного. При локальном освещении норма освещенности обеспечивается только в зоне наиболее напряженной работы и может отличаться от средней освещенности на 25 %. Для создания одинаковой освещённости во всех точках освещаемой поверхности применяется общее равномерное освещение при необходимости большей освещённости используется местное освещение.
Под видами освещения подразумевается назначения освещения: рабочее эвакуационное аварийное дежурное охранное архитектурное рекламное и т.п. Рабочее освещение должно обеспечивать нормированную освещенность во всех точках рабочей поверхности с отклонением не более минус 10 плюс 20%.
Концентрация освещённости на рабочих местах достигается применением комбинированного освещения состоящего из местного и общего освещения. Освещённость на рабочих поверхностях от общего освещения должна составлять люминесцентными лампами не менее 100 лк и лампами накаливания не менее 30 лк.
В ремонтной мастерской произведем расчет общего равномерного освещения: вид освещения – рабочее. Так как в участке ремонта для рабочего освещения будут использоваться лампы типа ДРЛ время разгорания которых составляет 5 10 минут то необходимо использовать дежурное освещение которое составляет 10% от рабочего. Дежурное освещение будет обеспечивать две лампы накаливания по 200 Вт или две энергосберегающие лампы на 40Вт эквивалентные по освещенности лампам накаливания.
4.3. Выбор нормированной освещенности и типов светильников
Выбор нормированной освещенности осуществляется в зависимости от характеристики зрительных работ его контраста с фоном и характеристики фона. Разработаны отраслевые нормы освещения производственных административных общественных и бытовых помещений. Снижение светового потока ламп при эксплуатации осветительных установок учитывается коэффициентом запаса kз. Примем kз=15 [1].
Нормированная освещенность помещений ремонтной мастерской представлена в таблице 2.1 [1].
Таблица 2.4 – Выбранные значения нормированной освещенности помещений ремонтной мастерской
Нормированная освещенность лк
Участок текущего ремонта
Участок диагностирования и ТО
Для хранения автомобилей
Слесарно-механический участок
При выборе светильников учитывают характер окружающей среды требования к светораспределению и характер освещаемой поверхности ограничение слепящего действия экономическую целесообразность и эксплуатационную группу.
При выборе светильников необходимо чтобы степень их защиты
соответствовала характеру окружающей среды в помещении. В жарких помещениях рекомендуется использовать люминесцентные лампы с амальгамным люминофором.
В пыльных помещениях применяются светильники заряженные лампами с внутренним отражающим слоем и не используются светильники с экранирующими решетками сетками и подобными им элементами способствующими запылению.
Требования к характеру светораспределения при выборе светильников учитывают следующим образом. Для производственных помещений обычно применяют светильники прямого или преимущественно прямого светораспределения с типовыми кривыми света К Г или Д. При проектировании освещения административных общественных и жилых помещений рекомендуются светильники рассеянного преимущественно отраженного или отраженного светораспределения с типовыми кривыми света М Л и Ш.
Для освещения помещений ремонтной мастерской будем использовать светильники типа ГСП ЛСП ПВЛМ. [1]
При равномерном освещении светильники распределяют по углам прямоугольника или вершинам ромба с возможностью доступа к ним для обслуживания как показано на рисунке 2.2.
Растояние между светильниками в ряду LA и между рядами светильников LВ определяют по формуле:
где λc – светотехнически наивыгоднейшее растояние между светильниками [2];
h – расчетная высота установки светильника м.
Расчетную высоту установки светильников определяем по формуле:
h = H - hc - hp (2.2)
гдеH – высота помещения м;
hс – высота свеса светильников м;
hр – высота рабочей поверхности м.
При равномерном размещении светильников по углам прямоугольника рекомендуется чтобы LALB ≤ 15. Расстояние от стены до ближайшего ряда светильников при наличии рабочих поверхностей у стен lAВ 03LAB а при их отсутствии – lAВ 05LAB.
При известных размерах помещения А×В определим число рядов
число светильников в ряду
и общее число светильников в помещении
В практике проектирования первоначально намечают только число рядов NB а число светильников в ряду NА и число ламп в помещении N определяют светотехническим расчетом.
Светотехнический расчет ставит своей целью определение установленной мощности источников при которой гарантируется обеспечение заданных условий видения окружающих предметов. Иногда возникает необходимость в проверочном расчете – определение освещенности на поверхностях при известной мощности источников.
Точечный метод расчета позволяет определить световой поток источников необходимый для создания требуемой освещенности в любой точке произвольно расположенной плоскости. Он применяется при расчете общего равномерного локализованного местного вертикальных и наклонных плоскостей и наружного освещения.
Расчитаем точечным методом освещение в участке ремонта размерами 9×16 м и высотой Н = 7 м. Нормированная освещенность составляет 200 лк коэффициент запаса kз =15.
Выберем светильник ГСП 05 с лампой ДРЛ-400. Кривая силы света для данного светильника Г (глубокая) [3].
Определим высоту подвеса светильника по формуле (2.2)
H = 7 – 0 – 0 = 7 м.
Расстояние λс = 08 тогда расстояние между светильниками по (2.1):
Действительное расстояние между светильниками и стеной составляет 52 м исходя из рисунка 2.3.
а – контрольная точка
Определим условную освещенность е = f(d;h) по кривым пространственных изолюкс [1] и занесем в таблицу 2.2.
Таблица 2.5 – Значение условной освещенности
Условная освещенность светильниками
Определим световой поток светильника по формуле:
где = 115 [1] - коэффициент учета освещенности от удаленных светильников;
е – суммарное значение условной освещенности [12].
Световой поток лампы ДРЛ-400 составляет Фл= 22000 лм. Проверим выбранную лампу по условию:
Выбранная лампа удовлетворяет условию значит ввыбрана верно.
Рассчитаем точечным методом освещение участка диагностирования и ТО размерами 12×16м и высотой Н = 5м. Нормированная освещенность составляет 200 лк коэффициент запаса kз = 15 светотехнически наивыгоднейшее расстояние λс = 08.
Принимаем светильник ЛСП02 с лампой ЛБ2×80 [1]. Определим высоту подвеса светильника по формуле (2.2):
Расстояние между рядами по формуле (2.1):
Расстояние между светильниками составляет 2м что меньше 05h = 24м поэтому рассмотрим светящийся ряд показаный на рисунке 2.4. В контрольной точке определяем условную относительную освещенность по кривым линейных изолюксов =f(t;p) где L=Lh P=Ph. Полученные значения занесем в таблицу 2.3 [1]. Определим световой поток:
где – суммарная освещенность контрольной точки.
Лампа ЛБ2×80 имеет световой поток Фл = 10440 лм [4] поэтому число светильников в ряду: NA = ФФл = 4007010440 = 4 светильника.
Рисунок 2.4 - План размещения светильников на участке
диагностирования и ТО
Таблица 2.6 – Значение условной освещенности
Условная освещенность
Общее число светильников в помещении по (2.5):
N=43=12 светильников.
Определим установленную мощность по формуле:
где Рс – мощность светильника Вт
где m– число ламп в светильнике;
Рдр – мощность дроселя (10% РЛ) Вт.
Рс = 280 + 8 = 168 Вт;Руст = 12168 = 2016 Вт.
Расчитаем методом коэффициента использования светового потока освещение помещения для хранения автомобилей размером 20×16м и высотой Н=5м. Метод используется при расчете общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей в помещении при отсутствии крупных затеняющих предметов но с учетом отражения стен и потолка.
Коэффициенты отражения потолка стен и рабочей поверхности составляют ρп=50% ρс=30% ρр=10% [1]. Нормированная освещенность Ен=50лк высота рабочей поверхности h = 0м.
Примем светильник ЛСП09 с лампой ЛБ 40 высота света светильника hс=02м КСС-Д λ=12 [4]. Высота подвеса светильников по (2.2):
h = 5 – 02 – 0 = 48 м.
Находим расстояние между светильниками по формуле(2.1):
Принимаем расстояние 5м. Расстояние между светильниками в ряду LB=05 h=25м. Количество рядов определим по формуле (2.3):
NA = (16 - 225)5 + 1 = 32.
Возьмем 4 ряда светильников. Количество светильников в ряду:
NB = (20 - 225)5 + 1 = 4 светильника
Определим индекс помещенияпо формуле:
гдеА и В – длина и ширина помещения м.
Коэффициент использования светового потока и=55% по [5]. Тогда
расчетный световой поток:
гдеz = 11– коэффициент неравномерности освещения [2];
s – площадь помещения (320 м2);
N = 16– количество светильников.
Лампа ЛБ40 имеет световой поток [2].
Проверим выбранную лампу по условию (2.5):
Определим установленную мощность по формуле (2.6):
Расчитаем освещенность кузнечного участка размерами 5×4м Н=4м hp=08м ρп=30% ρс=10% ρр=10% Ен=200 лк [4].
Принимаем светильник ПВЛМ с лампами ЛБ 2×80 КСС-Г λс=08.
Высота подвеса светильников по формуле (2.2):
Расстояние между светильниками составляет 05L:
Число светильников в ряду по формуле (2.4):
Число рядов по формуле (2.3):
ее число светильников по формуле (2.5):
Индекс помещения по формуле (2.7):
Коэффициент использования светового потока и=22% [1].
Расчетный световой поток по формуле (2.8):
Количество светильников не хватает для достижения нормированной освещенности тогда возьмем шесть светильников в помещении. Следовательно расчетный световой поток по формуле (2.8):
Две лампы ЛБ80 имеют световой поток [2]. Проверим выбранную лампу:
Определим установленную мощность по (2.6):
Метод удельной мощности используют для приближенного расчета осветительных установок помещений у которых отсутствуют существенные затенения рабочих поверхностей и к освещению которых не предъявляется особых требований.
Расчитаем методом удельной мощности освещение в складе инструмента размерами 5×4м; высотой Н=4м; высотой рабочей поверхности hр=08м.
Возьмем светильник ЛСП02 КСС-Г λ=08 [2].
Возьмем один ряд тогда общее число светильников в помещении по формуле (2.5):
Удельная мощность составляет [7] а расчетная:
Возьмем две лампы ЛД65 суммарной мощностью 130 Вт и проверим по условию: (2.10)
Все выбранные и рассчитанные значения занесем в светотехническую ведомость (таблица 2.4).
Для осветительных установок как правило должно применяться напряжение переменного тока с заземленной нейтралью – не выше 380220 В переменного тока при изолированной нейтрали и постоянного тока – не выше 220 В. С
Снижение напряжения по отношению к номинальному у наиболее удаленных ламп не должно превышать 25% при рабочем освещении промышленных и общественных зданий и 5% при рабочем освещении жилых зданий и наружного освещения.
При компоновке осветительной сети светильники и облучатели разделяют на группы намечают на плане помещения места установки распределительных пунктов и групповых щитков наносят на план помещения трассы питающей и групповой сети. ПУЭ [4] ограничивают присоединения к одной фазе групповых линий:
ламп накаливания ДРЛ ДРИ ДНаТ розетки;
люминесцентных ламп;
предельный ток группы не должен превышать 25А.
По допустимой потери напряжения ΔUд=3% рассчитаем сечения проводов осветительной сети изображенной на рисунке 2.4.
Определим моменты мощность – длина на каждом участке сети:
Pi – установленная мощность кВт.
Моменты на участках с разным числом проводов будем определять с учетом коэффициентов приведения моментов – α [7]:
МОА=1·(0672+0273·2+044·2+0672·3+0176·4)=58 кВт·м.
Мгр1= МАВ=0273·25+0273·6+1008·105+0672·15=229 кВт·м.
M65=56·0440=25 кВт·м.
Мгр2= МАС=85·0880+133·255=108 кВт·м.
МAD= 8·(06723+0176·4)=218 кВт·м.
МDВ1= 6·06723=121 кВт·м.
МD1 8= МD1 7 =4·0672=27 кВт·м.
МDD2= 15·0176+20·0176+25·0176+30·158=158 кВт·м.
Мгр3= 218+ 121+2·18527+185·158=7312 кВт·м.
Определяем расчетные сечения проводов для каждого участка:
гдес – коэффициент зависящий от напряжения материала и числа проводов [7];
U – потеря напряжения;
cos φ = 085 – коэффициент мощности рекомендуемый в [2].
Определим сечение алюминиевых проводов на участках по (2.12).
Выбираем провод АВВГ sOA = 25 мм2 проводка открытая на скобах. Определим действительную потерю напряжения по формуле:
Допустимые потери на участке АВ составляют:
Сечение провода на участке АВ по (2.12):
Принимаем провод АВВГ сечением SАВ = 25 мм2. Действительная потеря напряжения на участке АВ по формуле (2.13):
Определим потерю напряжения в линии Гр1:
Условие допустимости потери напряжения выполняется провода подходят. Аналогичные расчеты по (2.12) - (2.14) проводим для линий Гр2 и Гр3.
Возьмем провод АВВГ сечением S =25мм2.
Потеря напряжения в линии Гр2:
Условие по допустимой потере напряжения выполняется провода подходят. Произведем расчет для линии Гр3:
Возьмем провод АВВГ сечением S=25 мм2.
Аналогично на участке D1-8 uD1-8 = 014%
Потеря напряжения в линии Гр3:
Условие по потере напряжения выполняются провода подходят.
Определим токи каждом участке осветительной сети по формуле:
гдеР – установленная мощность Вт;
Uф- фазное напряжение (220В).
Ток на участке ОА по (2.15) с алюминиевым проводом сечением 25 мм2 : 17 А
удовлетворяет допустимому значению тока по нагреву Iнагр = 17 А [7] значит выбранный провод подходит. Аналогично находим токи других участков сети:
Все выбранные провода подходят по допустимому току.
Аппараты управления обычно устанавливают на фазном проводе или на двух проводах в сети постоянного тока. Все вводимые в светильник провода кроме нулевых должны отключаться одновременно. Для управления двух- и трехфазными линиями в системах с глухозаземленной нейтралью питающие однофазные приемники рекомендуется применение однополюсных автоматов.
Управление освещением больших помещений обычно производится аппаратами на групповых щитках. Места установки групповых щитков и любых других аппаратов управления должны быть легко доступными для обслуживания. В помещениях с некруглосуточной работой щитки следует располагать вблизи входов или обеспечивать освещение подходов к ним.
Аппараты управления должны устанавливаться на вводах во всех зданиях и сооружениях.
Произведем выбор автоматических выключателей по условиям:
а) для автоматических выключателей:
где Iн – номинальный ток автоматического выключателя А;
Iр – рабочий ток осветительной сети А.
б) ток теплового расцепителя Iт:
в) ток комбинированного расцепителя Iк:
Для линии с Гр1 имеющей рабочий ток Iр = 119А примем автоматический выключатель АЕ2041 с током теплового расцепителя Iт = 20А получаем выполнение условия (2.16):
Iт = 20А > 14119 = 166 А.
Аналогично для группы Гр2 с Iр = 4А возьмем автоматический выключатель АЕ2041 с Iт = 10А имеем:
Iт = 10А > 14Iр = 144 = 56 А.
Для группы Гр3 с Iр = 48А возьмем автоматический выключатель АЕ2041 с Iт = 10А условие (2.16) также выполняется:
Iт = 10А > 14Iр = 1448= 67 А.
На вводе принимаем трехполюсной воздушный автоматический выключатель А3163 с номинальным током теплового расцепителя Iт = 15А; рабочий ток Iр = 104 А и проверим по условию (2.16):
Iт = 15А > 14Iр = 14104 = 146 А.
Все выбранные автоматические выключатели установим в осветительный щиток ЩО-41-5102.
Важнейшим показателем естественного освещения помещений является уровень освещенности. Количественным показателем естественного освещения является коэффициент естественной освещенности (КЭО).
При проектировании выбирают систему естественного освещения
тип и форму окон и фонарей отделку помещения затем определяют размеры окон и фонарей обеспечивающих необходимые значения КЕО.
Для естественного освещения участка ТР будем использовать верхнюю систему естественного освещения со светопроемами в плоскости покрытия (ленточные) из стеклопакета [6].
Определяем площадь световых проемов:
гдеSб – базисная площадь определяемая из номограммы;
е – нормированное значение КЕО (5%) [8];
b – длина центрального светового луча м;
r = 145 – коэффициент учета отраженний от поверхностей;
kф=1 – коэффициент учета типа фонаря;
– общий коэффициент светопропускания светового проема:
где1 – коэффициент светопропускания материала (08);
=07– коэффициент потерь света в световом проеме;
– коэффициент потерь света в слое загрязнения (065);
=08 – коэффициент световых потерь в несущих конструкциях;
=08– коэффициент потерь света в защитных устройствах [6]. Находим коэффициент светопропускания проема
= 08·07·065·08·08 = 0233.
Определение базисной площади основывается на длине lб и углах α и . Пусть длина фонаря l0=7м тогда из рисунка 2.6 определим длину луча АС и угол . Угол α на продольном разрезе помещения будет составлять 90° так как контрольная точка А на плане помещения рисунка 2.6 находится в середине длины.
Длина луча АС=75м угол =70° тогда базисная длина:
Lр = L010b = 71075 = 93. (2.18)
Из номограммы определим Sб = 4 тогда площадь светового проема:
Ширину светового проема находим по формуле:
h0 = S0L0 = 3337 = 48 м.(2.19)
Потери света вследствие затенений фонаря откосами или бортиками фонаря учитываются коэффициентом k:
где Δ1 Δ2 – коэффициенты (01;005).
Тогда требуемая ширина h светового фонаря составит:
h = h0·k = 48·105 = 504 м.(2.21)
Рассчитываем суммарную площадь остекления участка диагностирования и ТО а также помещения для хранения автомобилей по формуле:
где0 = 012– коэффициент учитывающий размеры помещения [5];
r1 =25- коэффициент учета цветовой окраски помещений [8];
Fn – площадь пола м2
Участок диагностирования и ТО имеет площадь пола Fn=192 м2 с е = 1% тогда суммарная площадь остекленения по формуле (2.22) составит:
Пусть окно имеет площадь 3 м2 тогда общее число окон:
N = 1673 = 553 6 штук.
Так как в данном помещении естественная вентиляция при которой расстояние между окнами не допускается меньше 15 м то примем три окна.
Помещение для хранеия автомобилей имеет площадь пола Fn = 320 м2 с КЕО равным 05% тогда суммарная площадь остекленения по формуле (2.22):
и общее число окон составит:
N = 143 = 4 67 5 штук.
Все живое на нашей планете возникло и существует благодаря оптическому излучению. Это в первую очередь относится к зеленым растениям без которых не могли бы существовать ни животные ни человек. Зеленые растения – это первоисточник всех традиционных энергетических ресурсов Земли [1 2].
Невозможно представить себе современную производственную деятельность людей в темное время суток без электрического освещения. В нашей стране и других развитых странах все явственнее проявляется тенденция к увеличению потребления электроэнергии в осветительных и облучательных установках. Так в развитых странах количество электроэнергии расходуемое на искусственное освещение составляет более 30% общего расхода на все потребности; развитие светотехнической отрасли производства более чем в четыре раза в среднем опережает остальные.
В нашей стране в настоящее время более 15% общего расхода электроэнергии в АПК приходится на осветительные и облучательные установки. Выявляются новые области сельскохозяйственного производства в которых использование оптического излучения приведет к повышению эффективности производства [2]. Рационально спроектированные и грамотно осуществленные осветительные установки позволяют существенно повысить производительность труда и качество продукции без значительных затрат материальных и денежных ресурсов.
Электрические источники оптического излучения –устройства преобразующие электрическую энергию в лучистую энергию оптического спектра подразделяют на пять классов:
)газоразрядные лампы низкого высокого и сверхвысокого давления (люминесцентные ДРЛ ДРИ ДНаТ ксеноновые и др);
)источники смешанного (теплового и газоразрядного) излуч ения (лампы типа ДРВ и др);
)электролюминесцентные панели;
)лазеры (жидкостные газовые и твердотельные).
В сельскохозяйственном производстве наибольшее распространение получили лампы накаливания и газоразрядные лампы вырабатывающие вместе до 99% всего потока видимого УФ и ИК излучения [345].
Все лампы накаливания объединяет физический принцип получения видимого и ИК излучения (нагрев электрическим током вольфрамовой нити до температуры 2000 3100 К) и сходством применяемых элементов. Определяющими показателями ламп накаливания являются эксплуатационные характеристики: световая отдача достигающая в настоящее время 75 191 лмВт и номинальный срок службы - 1000 1100 часов.
Доля газоразрядных ламп в структуре производства и потребления источников оптического излучения неуклонно возрастает вследствие более высокой эффективности чем у ламп накаливания.
Совершенствование люминесцентных ламп направлено на уменьшение материалоемкости и размеров улучшение цветности и повышение световой отдачи. За последние годы создана серия энергосберегающих люминесцентных ламп мощностью 18 36 и 58 Вт в колбе диаметром 26 мм с люминофором на основе редкоземельных металлов. Это новое поколение люминесцентных ламп применение которых позволит экономить до 10 % электрической энергии и до 30% материалов (люминофор алюминий). Средняя продолжительность горения указанных ламп достигает 13000 15000ч а световая отдача – 40 50 лмВт. В этом направлении интерес представляют компактные одноцокольные люминесцентные лампы служащие для прямой замены ламп накаливания в существующих светильниках. В нашей стране разработаны лампы ЛТБО18 и ЛТБО25 которые представляют собой компактную конструкцию включающую миниатюрную ртутную трубку сложной конфигурации с люминофорным покрытием пласмассовый рассеиватель малогабаритную пускорегулирующую аппаратуру в резьбовом цоколе Е27. Световой поток этих ламп – 675 и 1200 лм. Следует отметить что лампа ЛТБ018 мощностью 18 Вт создает такой же световой поток что и лампа накаливания 60 Вт и имеет срок службы в пять раз больше[1].
Из газоразрядных ламп высокого давления следует выделить ДРЛ. Лампы этого типа широко применяют для освещения производственных территорий строительных площадок проезжей части дорог а так же в зданиях промышленных предприятий не требующих высокого качества цветопередачи. Выпускаются восемь типоразмеров ламп ДРЛ мощностью 50 80 125 250 400 700 1000 и 2000 Вт для включения в сеть переменного тока наминальным напряжением 220 и 380 В. Световая отдача ламп – 40 60 лмВт. Средняя продолжительность горения составляет 6000 15000 ч [67]. Преимуществом ламп ДРЛ по сравнению с люминесцентными лампами является их компактность при высокой плотности мощности; существенным недостатком – плохая цветопередача излучения позволяющая применять эти лампы только при отсутств ии каких-либо требований к различению цветов а так же значительные пульсации светового потока. [5]
Световую отдачу срок службы энергетические характеристики разрядных ламп (РЛ) определяет пускорегулирующая аппаратура (ПРА) в том числе электронной (ЭПРА). Условия работы РЛ с ЭПРА на основе наиболее широко применяемых в настоящее время схемотехнических решений в виде преобразователя частоты с явно выраженным звеном постоянного тока содержащего выпрямитель и резонансный инвертор принципиально не отличаются от условий работы с традиционны пассивными ПРА. И в том и в другом случае РЛ как нагрузка ЭПРА может быть представлена эквивалентным сопротивлением которое является активным нелинейным и искажающим. Формы потребляемого тока и напряжения РЛ не совпадают. Потому потребляя активную мощность РЛ является и потребителем мощности искажения или реактивной мощности т.е. имеет коэффициент мощности меньше
еденицы. Исажение формы тока вызывает возрастание потерь в сети и самой системе ЭПРА-РЛ а так же завышение установленной мощности.
Переход на высокую частоту расширяет функциональные возможности ЭПРА и улучшает характеристики системы ЭПРА-РЛ.
Создание и внедрение ЭПРА взамен электромагнитных ПРА с дросселем и стартером является сравнительно новым направлением в отечественной светотехнике. При работе лампы с ЭПРА обеспечены мгновенное без мерцаний и акустического шума зажигание немерцающий свет отсутствие характерного шума уменьшенное на 28 50% потребление тока при сохранении светового потока энергосбережение при управлении мощностью лампы [21].
Большой энергосберегающий эффект дают также автоматические системы управления работой ламп и регулирования освещенности.
При рекострукции осветительных установок в первую очередь необходимо распределить все работы на три группы по финансовым затратам: малозатратные среднезатратные и работы требующие значительных капитальных вложений. К малозатратной реконструкции можно отнести замену ламп дросселя и зажигающего устройства в существующих светильниках. Среднезатратной следует считать реконструкцию с полной заменой светильников. При этом часть заменяемых светильников может быть использована для освещения малоответственных участков. Наибольших капитальных вложений требуют создание компьютерной системы управления освещением установка новой системы управления пересмотр и реконструкция схем питания.
Газоразрядные лампы (кроме ксеноновых ламп) обладают подающей вольтамперной характеристикой поэтому их можно подключать к источнику питания без разрушению лампы только через
балластные сопротивления ограничивающие ток лампы в определенных пределах. Наибольшее распространение получил индуктивный балласт - дроссель который представляет собой индуктивную катушку с сердечником из электротехнической стали.
В схеме питания люминесцентной лампы 40 Вт и менее с индуктивным балластом коэффициент мощности имеет низкое значение cosφ = 03. Коэффициент мощности повышается при включении параллельно напряжению сети компенсирующего конденсатора Ск.
На промышленной частоте нашли также применение индуктивно-емкостные баласты. Серийно выпускаются также лампы высокого давления – ДРЛ с активным балластом не нуждающиеся в зажигании и имеющие cosφ 1.Из последних достижений науки и техники следует отметить достижения в разработке светоизлучающих диодов и диодных сборок имеющих недостижимый для ламп срок службы десятки и сотни тысяч часов. В дипломном проекте предложено использовать электрическую схему включения люминесцентной лампы изображенную на рисунке 2.7. В схеме применяем диод КД202Е динистор КН102И ПРА типа 2УБК-40220 АВПП-010 и 1УБИ-40220-ВПП-900.
Рисунок 2.7 - Принципиальная электрическая схема включения люминесцентной лампы с полупроводниковым стартером:
VD1 – диод VS2 – динистор.
Для включения ламп ДРЛ применим схему изображенную на рисунке 2.8 и ПРА типа 1ДБИ-400 ДРЛ220-В-432.
Автоматизация работы осветительных установок дает экономию электроэнергии увеличение срока службы ламп обеспечение оптимального режима освещения и др. Для автоматизации управления освещением используют фотореле различных типов позволяющих экономить до 30% элктроэнергии. Электрическая схема автоматического управления освещением изображена на рисунке 2.9.
Схема содержит усилитель VT1 сигнала с фотодатчика R2 генератор импульсов на однопереходном транзисторе VT2 и симисторный коммутатор. Фоторезистор R2 в зависимости от освещенности от освещенности изменяет свое сопротивление от 1 до 100 кОм. Этот сигнал усиливается транзистором VT1 которыйкак правило находится в насыщении или закрыт это зависит от освещенности датчика R2. Периодический разряд конденсатора С2 через обмотку «1» трансформатора TV1 формирует во вторичной обмотке импульс открывающий симистор VS1.
Для автоматического отключения дежурного освещения в помещении ремонта после разгорания ламп типа ДРЛ используется схема изображенная на рисунке 2.10. В схеме использовано реле РВ32 с током Iк =70 мА и напряжением на катушке Uк=27В.
Для определения R1 и R2 найдем падение напряжения
UR = UH – Uк = 220 – 27 = 193 В.
Отсюда по закону Ома получаем суммарное сопротивление
R = URIк = 193007 = 2757 Ом
и мощность рассеиваемая резисторами R1 и R2
PR = 00722757 = 135 Вт.
Принимаем резисторы типа ВС10-15кОм и Рк = 10 Вт;
диодный мост типа Ц402 В с Uобр= 400В на ток до I = 1А.
1 Выбор сечения проводов по допустимому нагреву
Надёжная и длительная работа проводов и кабелей определяется длительной допустимой температурой их нагрева. Величина допустимой температуры нагрева зависит от вида и качества материала изоляции.
С позиций обеспечения условий надёжности безопасности и экономичности ПУЭ [4] устанавливают предельную температуру нагрева проводников электроустановок в зависимости от длительности прохождения тока материала токоведущей части и изоляции провода или кабеля.
Выбор сечения проводников по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчётного тока с допустимым значением [5] для принятых марок проводов или кабелей и условий их монтажа.
При выборе сечения необходимо соблюдение условия:
гдеIр – максимальный расчётный ток линии А;
Iдоп – допустимый ток провода или кабеля А.
Выбранные сечения жил кабельных линий электропередачи должны быть проверены по нагреву.
Расчёты расчетов сечений проводов сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Выбор сечения проводников по допустимому нагреву
ШР-1 – ящик протяжной
Ящик протяжной - сверлильный станок
Ящик протяжной – автомат АП-50
Автомат АП-50 – трансформатор ОСО
Трансформатор ОСО – розетка РШ-30
Розетка РШ-30 – электроинструмент
Автомат АП-50 – розетка РШ-30
Розетка РШ-30 – электроинструмент
Розетка РШ-30 – розетка РШ-30
Розетка РШ-30 – ящик протяжной
Ящик протяжной – шлифовальный станок
ЯВШ3-25 – установка для смазки
ШР-1 – коробка Кор-73
Коробка Кор-73 – ящик ЯРП20
Ящик ЯРП20 – кран подвесной
Коробка Кор-73 – ящик ЯВШ3-25
Ящик ЯВШ3-25 – компрессор
Коробка Кор-73 – розетка РШ
Розетка РШ-30 - электровулканизатор
Розетка РШ-30 – гайк овёрт
Коробка Кор-73 – пускатель ПМЛ-151102
Пускатель ПМЛ-151102 -электрозадвижка
2 Расчёт проводов и кабелей по потере напряжения
Определяем потерю напряжения на участке длиной l линии питающей электродвигатель сверлильного станка:
Расчёты для остальных электроустановок заносим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Результаты расчёта жил кабелей
Вулканизационный аппарат
Расчёт электрических нагрузок на силовых щитах ведём методом упорядоченных диаграмм. Этот метод позволяет по номинальной мощности и характеристики электроприёмников определить расчётный максимум нагрузки. Расчёт удобнее вести табличным способом. В графе 1 указываем электроприёмники с одинаковым режимом работы в графе 2 - количество электроприёмников по подгруппам и в целом в графе 3 проставляем пределы номинальных мощностей приведённых к ПВ=10 в графе 4 - суммарную установленную мощность электроприёмников.
Графу 5 заполняем в целом по каждой группе определяя число
Если суммарная мощность одинаковых приёмников меньше 5% от номинальной мощности группы то при определении т и эффективного числа электроприёмников nэ электроприёмники не учитываются. В графах 6 и 7 для каждой группы проставляем средний коэффициент использования ки и cos j. В графе 8 проставляем активную среднюю мощность найденную за смену как
В графу 9 вносим среднюю реактивную мощность
В графе 10 проставляем эффективное число электроприёмников nэ. Если m ³ 3 и средний коэффициент использования ки ³ 02 то
По таблице П.5 [9] определяем коэффициент максимума и проставляем в графу 11. В графу 12 заносим активную максимальную мощность
В графу 13 вносим реактивную максимальную мощность
В графу 14 заносим полную расчётную мощность
В графу 15 заносят полный расчётный ток
Результаты расчетов приведены в таблицах 3.3 – 3.5.
Таблица 3.3 - Результаты расчёта нагрузок шкафа ШР-1 методом коэффициента максимума при параметрах: m > 3; кma nэ = 13
Таблица 3.4 - Результаты расчёта нагрузок шкафа ШР-1 (кмакс= 12)
Таблица 3.5 - Результаты расчёта нагрузок шкафа ЩС-4
Сварочный трансформатор
Наибольшими потребителями реактивной мощности являются асинхронные электродвигатели сварочные и силовые трансформаторы индукционные печи газоразрядные лампы и др. Около 65% от общего ба ланса реактивной мощности потребляемой предприятиями АПК приходится на асинхронные электродвигатели 20% - на трансформаторы.
Для сельских электроустановок наиболее приемлема компенсация реактивной мощности статическими конденсаторами. Они имеют очень малые потери (03 1%) бесшумны в работе износоустойчивы просты и удобны в эксплуатации. Кроме того статические конденсаторы могут быть подобраны на достаточно малые мощности. Конденсаторы в фазах обычно соединяют в треугольник так как это дает возможность при одной и той же емкости конденсаторов получить мощность в 3 раза большую чем при соединении в звезду.
Мощность компенсирующей установки определяется выражением:
где tgφ – фактический тангенс реактивной мощности;
tgφопт – оптимальный тангенс реактивной мощности;
Рmax – расчётная активная нагрузка кВт.
На вводе №1 коэффициент реактивной мощности tgφ =105 следовательно необходима компенсация реактивной мощности
К установке принимаем комплектную конденсаторную установку типа УК-038-35НУ3 мощностью 35 квар.
Расчётная реактивная мощность после компенсации на вводе:
Полная расчётная мощность и коэффициент мощности после компенсации соответственно составят соответственно:
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Расчетная активная нагрузка на шинах 04 кВ по методу надбавок
Рр = Рмакс + ΔРi(4.1)
ΔРi – надбавка от остальных нагрузок кВт.
Аналогично определяется расчетная реактивная нагрузка квар
Qр = Qмакс + ΔQi. (4.2)
Полная расчётная мощность на шинах 04 кВ подстанции 1004кВ:
Расчетные данные нагрузок сети 038 кВ приведены в таблице 4.1
Таблица 4.1- Расчётные нагрузки потребителей мастерских
Вспомогательные помещения
По формулам (4.1) и (4.2) определяем расчётные мощности:
Рр = 791 + 6 + 79 + 157 + 27 = 124 4 кВт.
Qр = 15 + 67 + 48 + 79 + 27 = 371 квар.
Полная расчётная мощность равна:
Так как мастерские по надёжности электроснабжения относятся к потребителям III категории то принимаем трансформатор ТМ–100-1004 кВ паспортные данные которого приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Паспортные данные трансформатора ТМ–100-1004
Схема соединения обмоток
2 Расчет загрузки и потерь напряжения в трансформаторе
Определяем коэффициент загрузки трансформатора:
= SpSH = 1298100 = 13.
Определяем потери напряжения в трансформаторе:
uT% = (ua·cosφ + up·sinφ)·SpSH(4.4)
где uа и uр – активная и реактивная составляющая напряжения КЗ.
Находим активную составляющую
ua = Рк.з Sн = 197100 = 00197
и реактивную составляющую напряжения короткого замыкания:
Коэффициент мощности
cosj = РрSр = 12441298 = 0958.
sinφ = QрSр = 3711298 = 0286.
Расчетные потери напряжения в трансформаторе составляют
uT% = (197·0958 + 404·0286)·1298100 = 39%.
Расчетная схема сети 10 кВ с указанием расчетной нагрузки в узле (РдРв кВт) приведена на рисунке 4.1.
Расчет сети начинаем с определения нагрузок и коэффициентов мощности удаленных участков с учетом коэффициентов одновременности. Для определения коэффициента мощности используют специальную таблицу со значениями cosφ в зависимости от отношения РДРВ.
Расчет выполняем для режима дневных нагрузок так как они превышают вечерние нагрузки.
Зависимости коэффициента мощности от отношения РДРВ можно аппроксимировать выражениями [5]:
cosφB = 0975 – 01PДРВ;
cosφД = 0975 – 018PДРВ.
Тогда на участке 0 – 1 имеем Ррасч.0-1 = 1244 кВт и
cosφД.0-1 = 0975 – 018·1244110 = 0771;
Sрасч.0-1 = Ррасч.0-1 cosφД.0-1 = 12440771 = 161 кВА.
С учетом коэффициента одновременности К0 = 09 на участке 0-1:
Ррасч.0-1 = К0(Ррасч.0-1) = 09·1244 = 112 кВт
cosjД.01 = 0975 – 018·112110 = 0792;
Sрасч.0-1 = Ррасч.0-1cosjД.01 = 141 кВА.
Полная эквивалентная мощность магистрали равна
Sэкв = Sрасч.0-1 = 141 кВА.
Эквивалентный этой мощности ток в линии равен
Согласно [3] рекомендуемая экономическая плотность тока в сельских ВЛ 10 кВ составляет от 04 до 06 Амм² [3]. Принимая эк = 05 Амм² получаем расчетное экономическое сечение провода магистрали
Fэк.0-2 = Iэкв.0-2jэк = 81505 = 164 мм2.
Принимаем на магистрали провод АС-35 с параметрами: R0=077Омкм; Х0=04Омкм. Находим потери напряжения в ВЛ 10 кВ:
U% = Sэквlэкв(Lл R0cosφ + Lл X0sinφ)100%U2.
Получаем для участка 0 - 1 расчетной схемы потерю напряжения:
U0-1макс%=141000815(540770958 + 54040286)100%105002=43%.
U0-1мин% = 35250204(540770958 + 54040286)100%100002 = 073%. Результаты расчета внешней сети 10 кВ приведены в таблице 4.3.
Таблица 4.3 - Электрический расчет ВЛ 10 кВ мастерских
Потеря напряжения ΔU %
Таким образом потеря напряжения в линии 10 кВ менее 5%.
В сети 038 кВ сечение проводов можно рассчитывать по допустимой потере напряжения которая определяет правильный выбор сечения проводов линии. В режиме минимальной и максимальной нагрузки отклонения напряжения у потребителя не должны превышать ±5%.
На питающей районной подстанции осуществляется режим встречного регулирования при котором имеем dU100 = 6% и dU25 = 1%.
Потеря напряжения в воздушной линии 10 кВ до проектируемой подстанции в режиме максимальной нагрузки составляет ΔU100 = 43% в минимальном – ΔU25 = 073%.
Регулируемая надбавка трансформатора в минимальном режиме:
где - надбавка на шинах районной ПС в минимальном режиме %;
- потеря напряжения в линии 10 кВ в минимальном режиме %;
- то же в трансформаторе в минимальном режиме %;
- конструктивная надбавка трансформатора %.
С учетом принятых выше параметров регулируемая надбавка равна
Определяем допустимую потерю напряжения в линии 038 кВ :
Определяем сечения проводов линий 038 кВ:
гдеg = 32 Оммм2м - удельная проводимость провода из алюминия;
Uном – номинальное напряжение сети В;
DUдоп.а – активная составляющая допустимой потери напряжения:
uдоп.а = uдоп - uдоп.р(4.8)
гдеDuр – реактивная составляющая допустимой потери напряжения:
Duр = (х0Uн)·ΣQi·Li (4.9)
хо – удельное индуктивное сопротивление провода Омкм.
Рассчитаем сечение линии на участке 1 (ТП – участок ТО):
Uр1 = 007114008038 = 0168 В;Uдоп.а1 = 3515 – 0168 = 34982 В;
Принимаем кабель АВВГ сечением 16 мм2 с х0 = 008 Омкм. Потеря напряжения в линии 1:
UФ.КЛ1 = (791092 + 114006)0035038 = 155 В.
Расчетное сечение линии на участке 2 (ТП – участок ТР):
Uр2 = 007130035038 = 007 В;Uдоп.а2 = 3515 – 007 = 3508 В;
Для участка 2 принимаем кабель АВВГ сечением 16 мм2. Фактическая потеря напряжения в линии 2 составит:
UФ.КЛ2 = (1818 + 13007)0035038 = 31 В.
Расчетное сечение линии на участке 3 (ТП – сварочный цех):
Uр = = 026 В;Uдоп.а = 3515 – 026 = 3489 В;
Фактическая потеря напряжения в линии 3 составляет:
UФ.КЛ3 = (2518 + 15007)0095038 = 1763 В.
Расчетное сечение линии на участке 4 (ТП – бытовая):
Uр4 = 0078003038 = 005 В;Uдоп.а4 = 3515 – 005 = 351 В;
Фактическая потеря напряжения в линии 4 составит:
UФ.КЛ4 = (1018 + 8007)003038 = 15 В.
Полученные расчетные данные сводим в таблицу 4.3.
Таблица 4.4 - Отклонения напряжения на элементах сети
Отклонение напряжения %
Трансформатор 1004 кВ:
надбавка конструктивная
надбавка регулируемая
Допустимое отклонение напряжения
Потери мощности на участке линии 038 кВ находим по формуле:
Потери энергии в линии 038 кВ определяют по формуле:
где – время потерь которое рассчитывают по формуле:
гдеТм – время использования максимума нагрузки час.
Определяем потери мощности в линии 1 по (4.15):
Р = 31214209200810-3 = 325 кВт.
Находим расчетное время потерь:
= 8760(0124 + 250010000)2 = 1225 часов
с учетом которого потери энергии в кабельной линии 1:
W = 3251225 = 3981 кВтч.
Для остальных линий результаты расчётов заносим в таблицу 4.5.
Таблица 4.5 - Потери мощности и энергии в линиях 038 кВ
Потери мощности и энергии в процентах от отпущенной из системы:
Р% = 100%·Р РиW% = 100%·W W.(4.13)
С учетом полученных ранее данных имеем:
Р% = 100%·4521244 = 363%;W% =100%·4521244 = 151% .
Потери не превышают 10% сечения жил КЛ выбраны правильно.
Потери мощности в трансформаторе определяем по формуле:
РТ = Рх + 2·Рк(4.14)
где b - коэффициент загрузки трансформатора.
Потери энергии в трансформаторе определяются по формуле:
WТ = Рх ·8760 + 2·Рк·.(4.15)
Подставляя данные получим для трансформатора ТМ-100-1004:
РТ = 0365 + (9122100)2 197 = 2 кВт;
WТ = 03658760 + (9122100)2 1971225 = 52064 кВтч.
6 Проверка возможности прямого пуска электродвигателя
Возможность прямого пуска от рассчитанных параметров сети определяем для асинхронного электродвигателя 4А112М4У3 привода компрессора с каталожными данными:
Рн =15 кВт; мин =16; п = 20; к = 22; sн = 58%; sкр = 345%; cosjн = 083; = 077; КI = 50.
Находим допустимое снижение напряжения на зажимах двигателя:
Здесь lтр – кратность момента строгания компрессора.
Рассчитываем сопротивления линии используя выражения:
Тогда сопротивления линии питающей электродвигатель
rл = 092·008 + 126·0009 = 019 Ом;хл = 006·008 = 0005 Ом.
Фактическое отклонение напряжения от места установки электродвигателя до трансформаторной подстанции 10038 кВ:
гдеDUтрп – потеря напряжения в трансформаторе при пуске двигателя;
DUлп – потеря напряжения в линии при пуске двигателя %;
dUдвдп – отклонение напряжения на клеммах двигателя до пуска %.
Потери напряжения в трансформаторе при пуске электродвигателя:
uТ.п = РД.п(ua + up·tgφп)ST.н(4.21)
гдеРдвп – мощность двигателя при пуске кВт;
uа и uр – активная и реактивная составляющие напряжения КЗ Т;
Sном – номинальная мощность трансформатора кВА.
Параметры напряжения КЗ трансформатора получены ранее:
uа = 00197 и uр = 00405.
Тангенс угла реактивных потерь при пуске
tgφп = хк.пrк.п = 015019 = 079; sinφп = 078.
Определяем мощность электродвигателя при пуске:
Потери напряжения в линии при пуске электродвигателя:
uТ.п = 57(197 + 405·079)100 = 03%.
Отклонение напряжения на клеммах электродвигателя до пуска:
Потери напряжения в трансформаторе до пуска электродвигателя:
Потеря напряжения во внутренних линиях 038 кВ составляет:
Uл = 15126038 = 045 В или Uл% = 045100380 = 012%.
Отклонение напряжения до пуска электродвигателя:
Фактическое отклонение напряжения на зажимах электродвигателя
Расчёт вентиляции и теплового баланса мастерской
Определяется расчётный воздухообмен в помещении участка диагностики и ремонта тракторов и участка текущего ремонта сельскохозяйственных машин. Исходные данные для расчёта представлены в таблице 5.1. Объём помещения составляет Vп = 882 м3.
Таблица 5.1- Выделение вредных веществ
Наименование вещества
ПДК в воздухе помещения мгм3
ПДК в воздухе НП мгм3
Необходимое количество вентилируемого воздуха определяется по формуле:
гдеG – выделение вредных веществ гч;
Су – концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе мгм3;
Спр – концентрация вредных веществ в приточном воздухе мгм3.
Расчёт по двуокиси азота
Расчёт по окиси углерода
За расчётный принимается воздухообмен по двуокиси азота как наибольший. Кратность воздухообмена составит:
Расчёт вытяжной системы В1
Расход воздуха Q = 4834 м3ч длина воздуховода – 5000 мм скорость движения воздуха = 15 м с. Определяется диаметр воздуховода:
С помощью номограммы [12] определяется потери давления на трение. Так для d1 = 337 мм и = 15 мс пересечение перпендикуляров восстановленных из этих точек указывает значение R = 7 Пам. На верхней шкале диаграммы находится динамическое давление потока ; .
Определяются коэффициенты местных сопротивлений: конический коллектор (при колено с открытыми кромками круглого сечения (при α = 900) = 12; ; вытяжная шахта с зонтом (при ld0 = 05) = 115 [13]
Суммарные потери давления
Сопротивление насадки контактно- плёночного аппарата принимается [4] ориентировочно 400 Па.. Подсчитав для скорости на выходе из вытяжной установки = 15 мс
определяется полное расчётное давление которое должен развивать вентилятор
Подбор вентилятора ведётся по сводному графику [13] Расчётному давлению и подаче соответствует вентилятор типа КЦ3-90 №4 имеющий коэффициент полезного действия в = 067 и частоту вращения п = 915 мин-1
Мощность на валу электродвигателя для привода вентилятора определяется по формуле:
Взяв по таблице 8 [12] коэффициент запаса мощности кз = 11 находится мощность электродвигателя:
По каталогу [8] выбирается электродвигатель 4А112МУ3 номинальной мощностью Рн = 3 кВт и частотой вращения п = 1000 мин-1.
Вентиляционная сеть разбивается на отдельные участки рис.7.1 с постоянным расходом воздуха. Принимается следующая скорость движения воздуха на участке 1 равной 15 мс на участке 2 – 12 мс на участках 3-4 – 7 мс. Определяются диаметры воздуховодов:
Таблица 5.2 Бланк расчёта системы П1
Пользуясь приложением [12] определяются коэффициенты местных сопротивлений. Вход в жалюзийную решётку = 20; диффузор у вентилятора = 015; три колена 900 = 11; = 33; отвод 900 круглого сечения = 015; три входа с решётками = 075.
Выбирается значение для участков 1 2 3 и заносятся в расчётную таблицу. Рассчитывается для скорости воздуха из сети = 6 мс полное расчётное давление:
По графику рис. 5.2 [14] определяется сопротивление калориферов СФОЦ-40 равное при расходе воздуха 4834 м3ч 40 Па и приняв сопротивление рекуперативных теплообменников 160 Па находится полное расчётное давление которое должен развивать вентилятор:
Подача вентилятора определяется по формуле:
По номограмме рис.13 [12] подбирается вентилятор серии ЦИ-70 №4 с коэффициентом полезного действия в = 073; А = 1000; и частотой вращения п = 2500 мин1
Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:
Контактно-плёночный аппарат размещается в канале удаляемого воздуха рекуперативные теплообменники в канале приточного воздуха. Расчётные параметры наружного воздуха: tв.н.1 = -30 0С; Тв.н.1 = 30 кДжкг. Расчётные параметры удаляемого воздуха: : tв.н.2 = 17 0С; Тв.н.2 = 64 кДжкг. Расчёт приточного и удаляемого воздуха составляет Gв1 = Gв2 =5767 кгч.
В качестве теплоутилизаторов используется контактно-плёночный аппарат на базе оросительных секций 2ПК-315 и оребрённые биметаллические теплообменники КСК-4 №12.
В потоке приточного воздуха установлено три теплообменника КСК-4: один по фронту два по глубине. Обвязка теплообменников по промежуточному теплоносителю обеспечивает его последовательное движение ( противоточное по глубине установки).
Площадь живого сечения для прохода воздуха fв = 25 м2 площадь теплообменной поверхности Fв = 30 м2 площадь живого сечения для прохода теплоносителя составляет fm = 0005174 м2. Контактный аппарат оборудован насадкой высотой h = 055 м2 с площадью фронтального сечения для прохода воздуха fфр = 311 м2. В качестве промежуточного теплоносителя используется раствор хлористого кальция с ингибитором.
Определяется расход промежуточного теплоносителя исходя из параметра = 1 обеспечивающего максимальный общий относительный перепад температур [15].
а) массовая скорость движения воздуха в живом сечении рекуперативных теплообменников:
б) скорость движения промежуточного теплоносителя в трубах теплообменника: (5.10)
в) принимается коэффициент теплопередачи по таблице 3.9 [15] k = 2436 Втм2К
г) определяется безразмерный параметр для рекуператоров:
д) находится относительный перепад температур для рекуператоров:
е) определяется показатель интенсивности теплообмена контактного аппарата:
ё) вычисляется безразмерный параметр для контактного аппарата:
ж) по таблице 2.4 [15] находится коэффициент Снас = 159 кДжкгК при температуре:
з) определяется параметр у2:
и) определяется общий относительный перепад температур для рекуператоров и контактного аппарата:
к) вычисляются конечные параметры воздуха и раствора хлористого кальция на выходе из рекуперативных теплообменников приточного канала:
л) определяется количество утилизированной теплоты:
м) потери тепла с вентилируемым воздухом без теплоутилизации:
н) потери тепла с вентилируемым воздухом с теплоутилизацией:
Экономия тепловой мощности составили 2164 кВт или 285%.
Определение потерь теплоты через наружные ограждения помещений мастерской
Определяются теплопотери через наружные ограждения помещения участков диагностики тракторов и текущего ремонта сельхозмашин. План и разрез помещения представлен на рис. 5.3.
Теплопотери через внутренние ограждения не учитываются так как разность температур в смежных помещениях не превышает 5 0С.
Определяется сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций. В справочной литературе [12] находятся значения коэффициента теплопроводности для различных материалов ограждений и сводятся в таблицу 5.3.
Таблица 5.3- Коэффициенты теплопроводности материалов
Наименование материала
Сопротивление передачи наружной стены определяется по формуле:
где:Rв – термическое сопротивление восприятию внутренней поверхности ограждения м2 0СВт;
– сумма термических сопротивлений теплопроводности отдельных слоёв м2 0СВт;
Rн – термическое сопротивление поверхности ограждения м2 0СВт.
Сопротивление теплопередачи окон:
Для бесчердачного перекрытия:
Делится площадь пола на двухметровые зоны параллельные наружным стенам и получается три зоны площадью: F1 =80 м2 F2 = 48 м2 F3 = 16 м2. Сопротивление теплопередаче для каждой зоны определяется как для не утеплённых полов поскольку λρ > 116 Втм2 0С:
Общая площадь четырёх оконных проёмов составляет:
Площадь наружных стен за вычетом оконных блоков и дверных проёмов составляет:
Площадь потолка составляет:
Основные теплопотери через ограждения определяется по формуле:
гдеtв – температура воздуха внутри помещения 0С;
tв – температура наружного воздуха 0С.
Теплопотери через наружные стены:
Теплопотери через окна:
Теплопотери через перекрытие:
Теплопотери через ворота:
Теплопотери через пол:
Добавочные теплопотери на инфильтрацию наружного воздуха составляют 30% от основных:
Таким образом общие теплопотери через ограждения составят:
Потери теплоты через наружные ограждения остальных помещений рассчитывается аналогично и результаты расчётов заносятся в таблицу 5.4. Теплопотери помещений №№ 8 10 12 14 не учитываются так как данные помещения не имеют наружных ограждений.
Таблица 5.4- Теплопотери через наружные ограждения
Потери тепла с вентилируемым воздухом определяется по формуле:
где:L – расчётный воздухообмен помещения м3;
ρ – плотность сухого воздуха кгм3;
ср – удельная изобарная теплоёмкость воздуха кДж(кг 0С).
Для барометрического давления Р = 993 кПа являющимся среднегодовым для Северного Кавказа плотность сухого воздуха в зависимости от температуры определяется по формуле:
где:t – температура окружающего воздуха 0С.
По данным ВТИ [12] для воздуха при температуре в пределах от 0 0С до 100 0С удельная изобарная теплоёмкость колеблется в пределах от 09964 удельная изобарная теплоёмкость до 10057 кДж(кг 0С) поэтому в дальнейших расчётах для воздуха принимается удельная изобарная теплоёмкость равная 1 кДж(кг 0С). Расчёт потерь тепла с вентилируемым воздухом ведётся в таблице 5.5.
Таблица 5.5 - Потери тепла с уходящим воздухом
Теплопоступления от людей определяется по формуле:
где:и – коэффициент учитывающий интенсивность работы;
од – коэффициент учитывающий теплозащитные свойства одежды;
Uв – скорость движения в помещении мс.
Определяются теплопоступления от людей:
Количество тепла поступающего в помещение от искусственного освещения определяется по формуле:
где:Е – нормированная освещённость лк;
F – освещаемая площадь м2;
qосв – удельные выделения тепла Втм2 на 1 лк освещённости;
осв – доля тепловой энергии попадающей в помещение.
Расчет ведётся в таблице 5.6.
Таблица 5.6- Расчёт теплопоступления от освещения
Удельные выделения тепла qосв
Теплопоступления от электродвигателей определяются по формуле: (5.29)
где:Nу – установленная мощность электродвигателей Вт;
ки – коэффициент использования;
ко – коэффициент одновремённости;
кз – коэффициент загрузки;
кт – коэффициент магнитной энергии в тепловую;
– коэффициент полезного действия электродвигателя.
Определяются теплопоступления от электродвигателей:
Таблица 5.7- Тепловые нагрузки мастерской
Обогрев въезжающих тракторов
Таблица 5.8- Тепловой баланс мастерской по часам суток
Тепловой баланс здания мастерской определяется по формуле:
На основе рассчитанного по часам суток теплового баланса здания мастерской строится график тепловой нагрузки.
Рисунок. 5.4 - График тепловой нагрузки мастерской
В СХПК «Родина» создана служба охраны труда ведущая учет и анализ состояния и причин производственного травматизма профессиональных заболеваний и заболеваний обусловленных производственными факторами. Ответственными за организацию и управление охраной труда в отраслях являются главные специалисты; в подразделениях – бригадиры.
Специалист возглавляющий службу охраны труда оказывает помощь подразделениям в организации и проведении измерений параметров опасных и вредных производственных факторов в оценке опасности оборудования и приспособлений.
Не менее 20 % суммы страховых взносов по обязательному страхованию от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний перечисляются в фонд страхования на финансирование предупредительных мер по сокращению производственного травматизма и профессиональных заболеваний работников.
Работники ЭТС проходят медицинское освидетельствование и обучение безопасным методам труда с проверкой знаний при приеме на работу. Проводится первичный инструктаж на рабочем месте или внеплановый инструктаж в случае изменения характера работ или значительных перерывов в работе.
Руководитель служба охраны труда участвует в работе комиссий по приемке в эксплуатацию объектов производственного назначения а также в работе комиссий по приемке из ремонта установок агрегатов станков и другого оборудования в части соблюдения требований охраны
труда. Он осуществляет организацию и методическое руководство аттестацией рабочих мест по условиям труда проводит совместно с представителями соответствующих подразделений и с участием уполномоченных по охране труда обследование технического состояния зданий и сооружений оборудования машин и механизмов приспособлений средств коллективной и индивидуальной защиты работников состояния санитарно-технических устройств.
Совместно с другими подразделениями служба охраны труда разрабатывает планы и программы по улучшению условий и охраны труда предупреждению производственного травматизма профессиональных заболеваний заболеваний обусловленных производственными факторами. При необходимости оказывает помощь руководителям подразделений в анализе профессий и должностей связанных с тяжелой работой с вредными или опасными условиями труда.
Руководитель отдела охраны труда участвует в расследования несчастных случаев на производстве в соответствии со ст. 212 ТК РФ и Постановлением Минтруда и социального развития «Об утверждении форм документов необходимых для расследования и учета несчастных случаев на производстве». Кроме того он:
– участвует в подготовке документов для назначения работникам занятым на работах с вредными или опасными условиями труда кроме основного дополнительного ежегодного оплачиваемого отпуска;
– обеспечивает подразделения нормативными правовыми актами наглядными пособиями и учебными материалами по охране труда;
– организует работу кабинета по охране труда подготовку стендов уголков по охране труда совещаний по охране труда;
– доводит до сведения работников нормативные правовые акты по охране труда коллективного договора соглашения по охране труда организации;
– рассматривает письма заявлений жалоб работников касающихся вопросов условий труда готовит предложения руководителю по устранению выявленных недостатков;
–контролирует соблюдение требований законов и нормативных правовых актов об охране труда Российской Федерации и соответствующего субъекта Российской Федерации коллективного договора соглашения по охране труда других локальных нормативных правовых актов организации;
– занимается обеспечением и правильным применением средств индивидуальной коллективной защиты;
– организацией хранения выдачи стирки химической чистки сушки обезжиривания и ремонта специальной одежды специальной обуви и других средств защиты санитарно-гигиеническим состоянием производственных и вспомогательных помещений;
– участвует в подготовке приказов о привлечении к ответственности виновных лиц в нарушении требований охраны труда.
Работники занятые на обслуживании действующих электроустановок должны быть здоровы не иметь увечий и болезней препятствующих физическому труду и повышающих вероятность поражения током в электроустановках или его тяжелого исхода. Электрики должны проходить медицинский осмотр при поступлении на работу и затем раз в два года а если они должны работать на высоте то раз в год.
В соответствии с Правилами техники безопасности к эксплуатации
электроустановок допускаются лица не моложе 18 лет и имеющих I IV группу допуска по электробезопасности. Лиц не достигших 18 лет запрещено допускать к монтажу кабельных муфт работам без снятия высокого напряжения и верховым работам на ЛЭП при высоте более 3 м до ступеней ног.
К мероприятиям по обеспечению электробезопасности электроустановок относятся контроль питающей сети защита от случайного проникновения к токоведущим частям электроустановки заземление защитное отключение контроль изоляции применение защитных средств организационные и технические мероприятия.
Организационными являются оформление нарядов и распоряжений оформление в наряде допуска к работе надзор за проведением работ.
Технические мероприятия обеспечения безопасности:
- отключение электрооборудования и принятие мер против ошибочного его включения;
- устройство временных ограждений токоведущих частей вывешивание запрещающих плакатов “Не включать - работают люди” и “Не включать - работы на линии”;
- присоединение переносного заземления к заземляющей шине стационарного заземляющего устройства и проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях которые для безопасности производства работ подлежат замыканию накоротко и заземлению;
- наложение переносных заземлений на отключенные токоведущие части электропривода сразу после проверки отсутствия напряжения или включение специальных заземляющих разъединителей;
- ограждение рабочего места и вывешивание на ограждении разрешающую надпись «Работать здесь !».
Право выдачи нарядов и распоряжений на производство работ в электроустановках представляется лицам электротехнического персонала цеха с квалификационной группой не ниже IV. При авариях работы по срочному устранению неисправностей выполняются оперативно - ремонтным персоналом без наряда.
Безопасность работы в электроустановках обеспечивает применение основных средств защиты в цепях напряжением до 1000 В - диэлектрических перчаток измерительных оперативных штанг электроизмерительных клещей указателей напряжения и монтажного инструмента. К дополнительным защитным средствам в электроустановках относят галоши резиновые коврики изолирующие подставки.
Все электротехнические защитные средства периодически проходят проверочные испытания после которых на них указывается новый срок безопасного применения.
Предотвращение возникновения пожара в помещении обеспечивается пожарной сигнализации состоящей из извещающих датчиков установленных в помещении мастерской.
Очаги загорания следует ликвидировать огнетушителями типа ОХП-4 и ОУ-2А находящимися в непосредственной близости.
Для предотвращения возможного возгорания в опасных зонах мастерской оболочки электрических аппаратов приборов шкафов сборок выполнены со степенью защиты IP44. Также используются ряд других первичных средств пожаротушения таких как песок ломы багры ведра находящиеся на пожарных щитах или возле них.
Организационные мероприятия по пожарной профилактике проводят с целью обеспечения правильной эксплуатации электроустановки и проведения противопожарного инструктажа среди оперативно - ремонтного персонала.
3.1 Контроль сопротивления изоляции электроустановок
Сопротивления изоляции распределены по сети. Вследствие этого линии связи между токоведущими частями и корпусом и соответствующие им подключения элементов к фазам (полюсам) сети и земле в природе отсутствуют. Поэтому измерить значение сопротивления изоляции непосредственным подключением какого-либо прибора к схемным линиям связи не представляется возможным а используют косвенные методы измерений - активные (с применением вспомогательного источниканапряжения) или пассивные (с использованием рабочего напряжения сети в качестве оперативного напряжения).
В сетях с заземленной нейтралью выполняют периодический контроль при снятом рабочем напряжении.
При снятом рабочем напряжении применяют метод наложения постоянного напряжения. Измерительный прибор - переносной либо щитовой мегомметр - содержит источник постоянного напряжения и миллиамперметр. Один полюс прибора подключается к токоведущей части а второй полюс - к корпусу проверяемого электротехнического изделия.
В установившемся режиме после заряда емкостей С1 и С2 делителя ток Iизм протекающий по корпусу определяется выражением:
где Rвн – внутреннее сопротивление мегомметра;
R – эквивалентное сопротивление изоляции.
На практике применяют переносные мегомметры M127 с питанием от сети переменного тока или М4100 с автономным источником.
Для повышения достоверности измерений измерительное напряжение выбирают близким к рабочему напряжению контролируемой цепи.
Изоляцию электрооборудования напряжением от 100 В до 400 В проверяют мегомметрами напряжением 500 В. Безопасность измерений при этом достигается за счет ограничения силы тока в измерительной цепи до величины 1 мА добавочным сопротивлением Rд = 05 МОм.
В отличие от устройств реагирующих на сверхтоки и защищающих элементы сети и приемники электроэнергии от термического и динамического разрушения (плавкие предохранители и автоматические выключатели) устройства защитного отключения (УЗО) применяются для быстрейшего отключения участков сети в которых из-за нарушения изоляции или приближения человека к проводам с током возникает ток утечки на землю. Это значительно повышает уровень электробезопасности а быстрое отключение при неисправности изоляции цепи или снижении её сопротивления способно предотвратить пожары так часто возникающие из-за неисправности электропроводок или электроустановок.
В состав УЗО входят три основных элемента: датчик дифференциального тока или тока утечки; блок управления; исполнительный или коммутационный орган. В качестве датчика дифференциального тока используют трансформатор тока тороидального типа в котором роль первичной обмотки играют линейные провода (для трехфазной системы). Вторичная обмотка состоящая из большого числа витков равномерно размещенных на тороидальном сердечнике подключается к блоку управления – чувствительному реле (в электромеханических УЗО) или промежуточному усилителю (в электронных УЗО) который управляет автоматическим выключателем или магнитным пускателем.
Принцип действия УЗО основан на геометрическом суммировании линейных токов и тока в нулевом проводнике. Суммарный ток равен нулю при симметричной и несимметричной нагрузке фаз если отсутствует утечка на землю. При утечке на землю возникает ток замыкания на землю который протекает мимо трансформатора – датчика дифференциального тока. Равновесие токов в первичной обмотке нарушается – суммарный ток не равен нулю и возникает ток небаланса который возбуждает в магнитопроводе магнитный поток индуцирующий во вторичной обмотке сигнал на срабатывание УЗО.
Выполним расчет по выбору УЗО общего применения для защиты однофазного потребителя (технологический электронагреватель) мощностью 3 кВт и cosj = 095 получающего электрическое питание по системе TN-C-S напряжением 220 В 50 Гц по медному проводнику сечением 4 мм2 длиной 16 м и защиты людей от поражения электрическим током.
Намечаем применение электромеханического УЗО типа А с креплением к DIN – рейке шириной 35 мм. Схема включения защиты от сверхтока и УЗО приведена на рисунке 6.1.
Определяем ток нагрузки создаваемый нагревателем
По ближайшему номинальному току выбираем четырех полюсное УЗО типа АСТРО УЗО-2212 с номинальным током нагрузки 25 А номинальным напряжением 380 В током утечки 30 мА и отключающей способностью 15 кА и временем отключения не более 30 мс.
Выбранное УЗО защищает трехфазный электродвигатель и однофазный электронагреватель изоляция которого вероятнее всего может ухудшиться при эксплуатации в условиях мастерских. Проверим устройство АСТРО УЗО на отключающую способность при однофазном пробое изоляции. Ток однофазного тока КЗ по [6] можно найти по формуле:
где ρ – удельное электрическое сопротивление провода Оммм2м;
m - отношение сопротивлений нейтрального и фазного провода;
Lл – длина защищаемого участка цепи (длина провода) м;
sпр – площадь поперечного сечения проводника мм2.
Подставляя числовые значения находим
Iк(1) = 08 = 815 А IСП = 1500 А.
Отключающая способность устройства АСТРО УЗО-2212 обеспечивается.
Однако следует проверить цепь на наименьшую длину провода питающей линии электронагревателя при которой выбранное УЗО не разрушится. Находим минимальную длину линии
Таким образом выбранное УЗО не разрушится при КЗ если будет смонтировано на расстоянии не менее Lл.мин = 87 м от приемника.
К работе на машинах или с механизмами допускаются лица знающие устройство и принцип работы установок изучившие Правила безопасной работы и прошедшие инструктаж по технике безопасности .
К обслуживанию электроустановок допускаются рабочие имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже 2–й и прошедшие инструктаж по электробезопасности на рабочем месте.
Перед включением электроустановки в работу следует убедиться в исправности заземляющих проводников.
Работы по ремонту и обслуживанию электрооборудования и механизмов с электроприводами должны проводиться только после полного отключения от электрической сети.
Трубопроводы аппараты и сосуды находящиеся под давлением выше атмосферного подъёмные механизмы и приспособления подконтрольные Гостехнадзору должны быть зарегистрированы испытаны и освидетельствованы по соответствующим нормам.
Производственные вспомогательные помещения должны быть обеспечены автоматическими и другими средствами обнаружения пожара.
На видных и доступных местах устанавливают противопожарные стенды с полным набором оборудования для тушения пожара.
Персонал проходит инструктаж по соблюдению мер пожарной безопасности и должен быть ознакомлен с порядком вызова пожарной команды и уметь пользоваться имеющимися средствами пожаротушения. 9. В зданиях должна быть схема эвакуации персонала в случае возникновения пожара.
1 Определение капитальных вложений
В данной части дипломного проекта рассматриваем экономическую эффективность применения автоматизации отопления.
Оценка экономической эффективности проекта проводится по следующим показателям: размер капитальных вложений эксплутационные издержки годовая экономия срок окупаемости капитальных вложений.
Капитальные вложения включают: стоимость оборудования затраты на монтаж пуско-наладочные и накладные расходы плановые накопления. Стоимость оборудования определяем на основе действующих в настоящее время прейскурантов цен.
Определим капитальные вложения:
К = О + Н + М + П (7.1)
где: О - отпускная цена руб.
Н - накладные расходы (12 % от О ) руб.
М - затраты на монтаж (20 % от О) руб.
П - плановые накопления (8 % от (О+Н+М)) руб.
Расчет капитальных вложений представлен в таблице 7.1
Таблица 7.1 - Сметно-финансовый расчет капитальных вложений
Наименование оборудования
2 Расчет эксплуатационных издержек
Эксплуатационные затраты включают расходы связанные с эксплуатацией оборудования.
где: ЗП - издержки на заработную плату руб;
А - амортизационные отчисления руб;
Тро - затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание руб;
Сэ - стоимость электроэнергии руб;
П - прочие прямые затраты руб.
Заработная плата включает: заработную плату по тарифу доплаты и надбавки начисления на заработную плату.
где: ЗПт - заработная плата по тарифу руб;
ЗПд - доплата за безаварийную работу (20% от ЗПт)руб;
ЗПп - премиальные (70% от ЗПт) руб;
ЗП о - отпускные (857% от (ЗПт + ЗПд + ЗПп)) руб;
ЗПс - надбавка за стаж работы (15% от (ЗПт + ЗПд + ЗПп + Зпо) руб;
Нзп - отчисления на заработную плату (282% от (ЗПт + ЗПд + + ЗПп + ЗПс) руб.
Заработная плата по тарифу составляет:
где: Тз - затраты труда чел.·ч;
Тс.ч. - часовая тарифная ставка соответствующего разряда руб.
Проектируемую установку обслуживает электрик четвертого разряда тогда часовую тарифную ставку рассчитываем.
где: ММОТ - минимальная месячная оплата труда руб;
Ко - отраслевой коэффициент; Kо = 11
Кm - тарифный коэффициент; Km = 191
Ку - коэффициент учитывающий условия труда; Ку = 22
Тс.ч. для электрика IV разряда – 1175 руб.
Расчеты затрат труда сведем в таблицу 7.2
Таблица 7.2 - Расчет затрат труда на обслуживание электроустановки
Затраты труда на ТО и ТР час.
Расчет заработной платы приведен в таблице 7.3
Таблица 7.3 - Расчет заработной платы.
Заработная плата руб.
Амортизационные отчисления рассчитываются в процентах от балансовой стоимости по формуле:
где: К - капитальные вложения руб;
НА% - норма амортизационных отчислений %.
Затраты на текущий ремонт и обслуживание рассчитываются по нормативу в процентах от капитальных вложений.
где НТро% - норма отчислений на ТО и ТР %.
Стоимость потребляемой электроэнергии определяется по установленным мощностям времени работы и тарифу за 1 кВт·ч:
где: W - годовой расход электроэнергии кВт·ч;
Цэ - стоимость 1 кВт·ч руб.
СЭ = 7560 35 =26460 руб.
Прочие прямые затраты:
П = 01 · (ЗП+А+Тро+Сэ) руб. (7.6)
П = 01 · (35341+450+625+26460) = 31066 руб.
Эксплуатационные издержки составят:
ИЭп =35341+450+625+26460+31066 = 34175 руб.
3 Расчет показателей экономической эффективности от использования
Кроме того затраты на внеплановый ремонт установки при использовании устаревшего ручного управления за последние 5 лет составляет 1600 руб.год.
Определим годовую экономию:
ГЭ = 36000 + 1600 – 34175 =3425 руб.
Определим срок окупаемости установки:
Все расчёты сведём в таблицу: 7.4
Таблица 7.4 - Экономическая эффективность проекта
Капитальные вложения руб.
Эксплуатационные издержки руб.
Затраты на внеплановый ремонт руб
Годовая экономия руб.
Срок окупаемости лет.
Из расчетов видно что использование установки экономически целесообразно так как существует годовой экономический эффект и установка окупается практически за 2 года.
В дипломном проекте выполнено совершенствование проектных решений по электрификации мастерской по ремонту МТП СХПК «Родина» Новозыбковского района.
Необходимость совершенствования вызвана тем что оборудование мастерской морально устарело и кроме этого участились случаи выхода из строя старого электрооборудования мастерской и связанными с этим потерями времени и соответственно сельскохозяйственной продукции.
Повышение надёжности работы электрооборудования и безопасности его эксплуатации обосновано с использованием существующей схемы внутренних сетей и применением современных средств защиты.
В проекте выполнен выбор и расчёт оборудования рассчитано устройство защитного отключения.
Проработаны вопросы безопасного обслуживания электрооборудования и разработаны мероприятия по охране труда.
В экономической части проекта определены основные экономические показатели разработанных решений.
Расчетный срок окупаемости затрат на реконструкцию составил 2 года. Данный показатель свидетельствует о достаточной для данного проекта окупаемости затрат на модернизацию электрификации.
Левин М.С. Лещинская Т.Б. Белов С.И. Методические рекомендации по курсовому и дипломному проектированию. – М.: МГАУ им. В.П. Горячкина 1999. – 141с.
Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. – М.: Высш. шк. 2000. – 255с.
Будзко И.А. Лещинская Т.Б. Сукманов В.И. Электроснабжение сельского хозяйства. М: Колос 2000 – 536 с.
Правила устройства электроустановок. 7-е изд. – М.: Изд-во НЦ «ЭНАС» 2003. – 176 с.
Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. – М.: Агропромиздат 1990. – 357 с.
Сукманов В.И. Лещинская Т.Б. Дипломное проектирование. Методические рекомендации по электроснабжению сельского хозяйства. – М.: изд-во МГАУ 1998. – 103 с.
Федоров А.А. Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. – М.: Энергоатомиздат 1987. – 368 с.
Юндин М.А. Токовые защиты электрооборудования. – Зерноград: РИОФГОУ ВПО АЧГАА 2004. – 212с.
Электротехнический справочник. Т.1-3.Под ред. П.Г. Грудинского и др. – М.: Энергия 1975 1976 гг.
Справочник инженера-электрика сельскохозяйственного производства. Под ред. Баутина М.А. и др. – М.: ИНФОРМАГРОИЗДАТ 1999. – 523 с.
Штин А.А. Барсуков В.К. Устройство контроля освещения. Электрика. – 2004 №11. – С.21-22.
Силкин Е.М. Электронные пускорегулирующие аппараты для разрядных ламп повышенной мощности. Электрика. – 2004 №5. – С. 38-42.
Короткие замыкания в электроустановках. Межгосударственный стандарт. ГОСТ 282249-93. - Минск. 1993.
Нагай В.И. Релейная защита ответвительных подстанций электрических сетей. – М.: Энергоатомиздат 2002. – 312 с.
Зотов А.Я. О дуговой защите шкафов КРУ(Н) 6–10 кВ на датчиках «Краб» и «Антенный» Энергетик. – 1997 № 3. с. 17–18.
Нагай В.И. Сарры С.В. Определение чувствительности оптико-электрических защит от дуговых коротких замыканий в комплектных распределительных устройствах напряжением 6–10 кВ Изв. вузов. Электромеханика. – 1999 № 1 с. 48–51.
Нагай В.И. Выбор и техническая реализация быстродействующих защит КРУ от дуговых коротких замыканий. Электротехника. – 2002 № 1 с. 35–39.
Ожиганов С.Н. Сравнительный анализ безопасности электрических сетей ТN и ТТ. Промышленная энергетика 2003 №2 с. 46–51.
Практикум по электроснабжению сельского хозяйства.Под ред. И.А. Будзко. - М.: Колос 1982. - 319 с.
Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - Л.: Энергоатомиздат 1985. - 296 с.
РД 34.21.122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. - М.: Энергоатомиздат 1989. - 56 с.
Пособие по курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов. Под ред. В.М. Блока. – М.: Высшая школа 1990. - 383с.
up Наверх