Монтаж электрооборудования цеха обработки корпусных деталей

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»

Институт энергетики и электротехники

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

По дисциплине: «Электроснабжение»

Тема: «Электроснабжение и электрооборудование цеха обработки корпусных деталей»

Студент: Козлов А.О.

Преподаватель: Кретов Д.А.

1. Исходные данные и краткая характеристика производства

2. Определение ожидаемых электрических нагрузок по цеху………….8

3. Расчет электрического освещения цеха……………………………..14

4. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых

трансформаторных подстанций с учетом компенсации реактивной

5. Выбор и обоснование схемы внутрицехового электроснабжения . 24

6. Предварительный выбор электрооборудования и проводников…. 27

7. Расчет токов короткого замыкания……………………………………35

Список используемых источников……………………………………. 42

В энергетической программе РФ сформулированы важнейшие задачи развития промышленности путём всемирной интенсификации и повышения эффективности производства на базе ускорения научно-технического прогресса.

В области электроснабжения потребителей эти задачи предусматривают повышение уровня проектно- конструкторских разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоконадёжного электроснабжения, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при её передаче, распределений и потреблений.

Основные задачи, решаемые при проектировании подобных систем электроснабжения промышленных предприятий, заключаются в оптимизации параметров этих систем путем:

— правильного выбора напряжений, определения электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения;

— рационального выбора числа и мощностей трансформаторов, преобразователей тока и частоты, конструкций промышленных сетей, средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения, средств симметрирования нагрузок и подавления высших гармоник в сетях путем правильного построения систем электроснабжения, соответствующей оптимальному уровню надежности.

Все эти задачи постоянно усложняются вследствие роста мощностей электроприемников, появления новых видов использования электроэнергии, новых технологических процессов и т.д.

В курсовом проекте рассмотрено электроснабжение электромеханического цеха.

Добавить цель работы и задачи

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЦЕХА

В проектируемом цехе обработки деталей (ЦОД) производится механическая и антикорро­зийная обработка изделий. Он состоит из сварочного и гальванического участков, станочного отделения.

Кроме того, имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.

Цех получает электроснабжение от ГПП. Расстояние от ГПП до цеховой ТП — 0,8 км, а от энергосис­темы до ГПП — 16 км.

Низкое напряжение на ГПП – 6 кВ. Количество рабочих смен — 2. Потребители цеха относятся к 2 и 3 категории надежности электроснабжения.

Размеры цеха А х В х Н =48 х 30 х 8м. Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3,6 м.

Перечень оборудования ЦОД дан в таблице 1.1.

Мощность электропотребления (Рпасп) указана для одного электроприемника. Расположение основного оборудования показано на плане (рисунок 1.1).

Таблица1.1

Окружающая среда производственных и бытовых помещений, в которых имеются электрические сети и оборудование, может быть разрушительной для изоляции, что повышает риск поражения человека электрическим током. Поэтому все помещения промышленных предприятий можно классифицировать по пожарной, взрывобезопасности и электробезопасности по определенным категориям.

Взрывоопасная зона—помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором образуются или могут образовываться взрывоопасные смеси. Взрывоопасных зонах согласно ПУЭ, разделяются на классыB-I,В-Iа,В-Iб,В-Iг,В-II,В-IIа.

Рисунок 1.1
В – I – Выделяются горючие газы или пары ЛВЖ, способные образовать с воздухом в помещении взрывоопасную смесь при нормальном режиме работы;

В – Iа – То же, но при аварии или неисправности;

В – Iб- возможно образование смеси с большой взрывной концентрацией (15 % и более) или водорода при аварии или неисправности в помещении (например, аммиачные КУ, электролизные, зарядные и т.п.);

В-Iг – возможно образование взрывоопасной смеси на открытом воздухе (выбросы технологических установок, резервуары и открытые пространства с горючими жидкостями);

В- II — возможно образование взрывоопасной смеси в помещении из взвешенных частиц (пыль, волокна) и воздуха в нормальных условиях;

В-IIа – то же, но при аварии или неисправности;

Классифицируем помещения цеха обработки корпусных деталей по взрывобезопасности, пожаробезопасности и электробезопасности, согласно ПУЭ (таблица 1.2).

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЖИДАЕМЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПО ЦЕХУ

Осветительная нагрузка цеха определим методом удельной мощности по выражению:

где — значение удельной мощности освещения, Вт/мг 2 ; определяется по таблицам 5.21 -5.49 [2] для нормы освещенности Ен = 100 лк; S — освещаемая площадь цеха, м 2 .

При норме освещенности Ен 100 лк удельную мощность освещения определяем по формуле [2]:

где — табличное значение удельной мощности освещения при норме освещенности Ен = 100 лк.

Площадь цеха А×В= S=48 х 30 =1440 м 2

Осветительная нагрузка цеха:

Предусмотрим щит освещения ЩО, который подключим к ШНЛ подстанции.

Расчет силовой нагрузки цеха проводим методом коэффициента максимума Км [1].

Электроприемники каждой группы разбиваем на подгруппы с одинаковой значениями коэффициента использования и коэффициента мощности соs φ.

Для j-ой подгруппы из n электроприемников определяем суммарную номинальную мощность по формуле:

(2.1)

где — номинальная мощность отдельного электроприемника, кВт.

Величина суммарной номинальной мощности включает только мощности рабочих механизмов (без учета резервных) при их продолжительности включения ПВ=100%.

Для каждого участка сети определяем отношение m по формуле:

(2.2)

где и — соответственно максимальная и минимальная мощности из номинальных мощностей электроприемников, присоединенных к данному участку, кВт.

Средние нагрузки j-той подгруппы за максимально загруженную смену определяем по формулам:

, (2.3)

(2.4)

Путем раздельного суммирования активных и реактивных составляющих мощностей по группам электроприемников находим их значения для отдельных участков. Далее по полученным значениям и определяем средневзвешенные значения:

(2.5)

(2.6)
Проведенные расчеты позволяют определить эффективное число n_Э приемников по методу, описанному в [2].

В зависимости от средневзвешенного коэффициента использования и эффективного числа электроприемников n_Э кривых или таблиц, мы находим максимальный коэффициент . С помощью максимального коэффициента определяем рассчитанные максимальные нагрузки::

Активной: (2.7)

Реактивной: (2.8)

Полной: (2.9)

и тока: (2.10)

Распределим электроприемники по распределительным пунктам (РП) и шинопроводам (ШРА).

От РП1 получают питание сварочные аппараты (4 шт) .

От РП2: гальванические ванны (5 шт) .

От РП3: вентиляторы(2 шт) .

От РП4: краны консольные поворотные (5 шт) .

От ШРА-1 получают питание электроприемники №№12-18.

От ШРА-2 получают питание электроприемники №№24-32.

Питание распределительных пунктов и ШРА осуществляется по радиальным схемам при помощи кабельных линий через автоматические выключатели на вводе РП и ШРА.

Производим расчет нагрузок по распределительным устройствам.

Установленную мощность для одной группы электроприёмников находим по формуле:
, ………………………(2.11)

где N — число электроприёмников;

— номинальная мощность одного электроприёмника, кВт.

Рассчитаем нагрузку на РП1:

Нагрузки сварочных аппаратов №,№14 приводим к длительному режиму

Р_ном = 52· 0,4 =16,5 кВт

Рассчитаем нагрузку на РП2:

Р_ном = 6,5· =3,25 кВт

Рассчитаем нагрузку на ШРА-1:

Коэффициент модульной сборки для ШРА-1 :

m= ШРА-1 :

При и коэффициент максимума (расчетный коэффициент нагрузки)

Определяем расчетные нагрузки.

Расчет для ШРА-1 :

т.к. , то,

Расчет для РП1-РП-4, ШРА-2 производится аналогично.

Определяем токи на распределительных устройствах

Расчет для ШРА-2, РП1-РП-4 производится аналогично.

Результаты заносим таблицу 2.1.

Зная все расчетные значения по ШРА1, ШРА2, РП1-РП4 и ЩО рассчитываем общую расчетную активную нагрузку цеха по формуле:

…………… (2.12)

Рассчитываем общую расчетную реактивную нагрузку цеха по формуле:

рассчитываем общую расчетную полную нагрузку цеха по формуле:

потери в трансформаторе:

Таблица 2.1

Наименование РУ и электроприёмников	Нагрузка установленная						Нагрузка средняя за смену				Максимальная нагрузка
	, кВт	n	, кВт		cos φ	tg φ	,кВт	,квар			,кВт	,квар	,кВ·А	,А
ШРА1
Станки	12-34	7	154	0,14	0,5	1,73	21,56	37,3
Всего на ШРА1	7	154	0,14	0,5	1,73	21,56	37,3	5,82	2	43,12	41,03	59,5	90,54
ШРА2
Станки	5,2-34	9	131,8	0,14	0,5	1,73	14,45	31,92
Всего на ШРА2	9	131,8	0,14	0,5	1,73	14,45	31,92	5,7	2	28,9	35,15	45,5	69,2
РП1
Сварочный аппарат	52/16,5	4	66	0,3	0,4	2,25	19,8	14,86	—	—	19,8	14,86	24,75	37,7
РП2
Гальванические ванны	28	5	140	0,8	0,65	1,17	112	131,04	5	1	112	144,44	182,5	277,67
РП3
Вентилятор	10	2	20	0,6	0,8	0,75	12	9	—	—	12	9	15	22,8
РП4
Краны консольные поворотные	6,5/3,25	5	16,25	0,1	0,5	1,73	1,63	2,8	5	1	1,63	3,08	12,14	18,5
Щит освещения
ИТОГО НА ШНН	253,45	247,56	354,3
Потери в трансформаторе	7,08	35,43	0,67	1,08	217,44	227,12	260,53	282,01	384	584

3. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ ЦЕХА

Для надежной работы системы освещения и ее эффективности большое значение имеет правильный выбор светильника. При выборе конструктора следует учитывать условия окружающей среды, в которых будет работать светильник, требуемое распределение светового потока в зависимости от назначения и характера помещения и экономичности лампы. Главной проблемой системы освещения является правильное расположение светильников. Ее решение зависит от эффективности, качества освещения и простоты использования.

С учётом рекомендаций для помещения цеха выбираем светильник ГСП17-250-701, КПД 60%, тип кривой силы света — глубокая, применим в данном светильнике лампу ДРИ (см. рисунок 3.1).

Выбираем коэффициент запаса 1,5. Коэффициенты отражения в зависимости от характера отделки помещения: ρ_п=70%, ρ_с=50%, ρ_р=10%.

(3.1)

где Lц – длина помещения, м; В_ц – ширина помещения, м; Н_р – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Для светильников ЛДОР с кривой силы света типа Д наивыгоднейшее значение L/Н можно принять 1,4 отсюда L=1,4xН=1,4×6=8,4м.

Принять количество светильников по длине, по [8]

n_а = (48 — 2 ·1,7) /8,4) + 1 = 6,3

Принимаем 6 светильников.

Количество светильников по ширине, по [8]

n_b = (В- 2 ·l )/ L + 1 = (30 — 2 ·1,7 / 8,4) + 1 = 4,16

Принимаем 4 светильников.

Производим размещение светильников.

Принимаем к установке 24 светильника.

Расчет освещения цеха выполняется методом коэффициента использования.

Размеры цеха АхВхН = 48х30х9м. Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Влияние геометрических размеров помещения на величину коэффициента использования характеризуется показателем – индексом помещения:

, (3.3)

где Lц – длина помещения, м; В_ц – ширина помещения, м; Н_р – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый для создания заданной минимальной освещенности (норма освещенности – Е_н) определяется по формуле

где К_зап – коэффициент запаса; F – площадь освещаемой поверхности, м²; z = Е_ср/Е_н – коэффициент минимальной освещенности (приближенно можно принимать z = 1,1 – для люминесцентных ламп, z = 1,15 – для ламп накаливания и ДРЛ); Е_ср – средняя освещенность, лк; N – число светильников (намечается до расчета); η – коэффициент использования светового потока источника света, доли единиц.

По значению Ф выбирается стандартная лампа ДРИ (Ф=36000; P=400 Вт типа – ДРИ-400-5) ее поток отличается от расчетного значения Ф на -1,813%, что допустимо.

Расчетная нагрузка Р_р,о питающей осветительной сети для газоразрядных ламп определяется умножением установленной мощности Р_уст ламп на коэффициент спроса К_с и коэффициент К_ПРА, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА):

где К_с = 0,95 – для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов; К_ПРА = 1,1 – для ламп типов ДРЛ и ДРИ; К_ПРА = 1,2 – для люминесцентных ламп со стартерными схемами включения.

В данном цехе в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ), правилами технологической эксплуатации (ПТЭ) и строительными нормами и правилами (СН и П) предусмотрено аварийное освещение. Рабочее и аварийное освещение во всех помещениях, на рабочих местах, открытых пространствах должно обеспечивать освещенность в соответствии с установленными требованиями.

Применяемые при эксплуатации ЭУ светильники рабочего и аварийного освещения должны быть только заводского изготовления и соответствовать требованиям государственных стандартов и технических условий. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения знаками и окраской.

Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Освещение безопасности предназначено для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Светильники рабочего освещения и светильники освещения безопасности в производственных и общественных зданиях и на открытых пространствах должны питаться от независимых источников.

Светильники и световые указатели эвакуационного освещения в производственных зданиях должны быть присоединены к сети, не связанной с сетью рабочего освещения, начиная распределительного пункта освещения или, при наличии только одного ввода, начиная от вводного распределительного устройства.

При отнесении всех или части светильников освещения безопасности и эвакуационного освещения к особой группе первой категории по надежности электроснабжения необходимо предусматривать дополнительное питание этих светильников от третьего независимого источника. Использование общих групповых панелей для освещения рабочего, аварийного и эвакуационного, а также установка устройств управления рабочим освещением, аварийным освещением и эвакуационным освещением, за исключением приборов вспомогательных цепей (например, сигнальных ламп, ключей управления), в общих шкафах не допускается. Рассчитать аварийный световой метод утилизации и работоспособные лампы накаливания. Световой поток ламп в каждой лампе необходим для создания заданной минимальной освещенности:

По значению Ф выбирается стандартная лампа (Ф=1360 лм; P=100 Вт типа – Б-220-230-100) ее поток отличается от расчетного значения Ф на -5,37%, что допустимо.

Питание аварийного освещения производится от подстанции соседнего участка цеха.

Аварийное освещение выполняем кабелем ВВГнг-LS (5х2,5) мм 2 .

Расчет осветительной установки вспомогательных помещений

Трансформаторная подстанция (ТП-РУ)

N =W*S/Pл, где W f (h, S, E), W f (4м; 32м2; 100лк); тогда W=10

N =W*S/Pл, где W f (h, S, E); W f (4м; 16 м2; 50лк); тогда W=5

Источник

Вам также может понравиться

Как должен выглядеть правильно выполненный электромонтаж?

Важным элементом любой строительной документации является

Проведение проверки работы электрических лобзиков

В данном испытании мы приняли решение протестировать

Светильники в подвесном потолке — эффектное освещение для модных интерьеров

Подвесной потолок – конструкция и элементы электромонтажа

Монтаж электропроводки в частном доме своими руками

Планирование На этапе планирования необходимо определиться