Загрузка...Определение расчетных нагрузок групп электроприемников
Содержание КП
Введение
характеристика потребителей электроэнергии
. Выбор электродвигателей асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и кран-балки
. Выбор пусковых аппаратов
. Выбор аппаратов защиты
. Выбор сечение проводников к индивидуальным Электроприемникам
. Формирование первичной группы электроприемников
. Определение расчетных нагрузок групп электроприемников
. Расчет силовой сети и выбор электрооборудования
.1 Выбор распределительных шкафов и пунктов
.2 Выбор сечение кабеля к распределительным пунктам
. Выбор силового оборудования ВРУ
.1 Выбор линейных, вводных и секционных панелей серии ЩО 70
.2 Выбор трансформатора
. Энергосбережение ремонтно-механического цеха №9
. Охрана труда на рабочем месте ремонтно-механического цеха №9
Заключение
Литература
Введение
системы электроснабжения являются одним из важнейших компонентов систем жизнеобеспечения. Эти системы превратились в самостоятельную область электроэнергетики, и вопросы их эффективного функционирования имеют важное народнохозяйственное Системой электроснабжения называется совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электроэнергией. Она является составной частью электроэнергетической системы, осуществляющей единый процесс производства, передачи, преобразования и потребления электроэнергии. Общность и различие систем электроснабжения обусловлены характером производства, его технологическими процессами. В любой системе электроснабжения непосредственными потребителями электрической энергии являются электроприемники (аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии) или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещенных на определенной территории. Они разделяются на три категории.
Для электроприемников первой категории не допускается перерывов в электроснабжении; для электроприемников второй категории допускаются перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой; для электроприемников третьей категории допускаются перерывы в электроснабжении, вызванные аварией или ремонтом, на время, не превышающее одних суток. Распределительные сети систем электроснабжения по структуре построения могут быть радиальными, магистральными и смешанными. Магистральные схемы являются относительно дешевыми, но малонадежными, радиальные же надежнее, но стоят гораздо дороже. Поэтому системы электроснабжения обычно содержат элементы радиальных и магистральных схем, т.е являются смешанными, причем сложность схемы определяется категорией электроприемников и суммарной электрической нагрузкой электрифицируемого объекта. особенностью систем электроснабжения промышленных предприятий является компактность расположения электроприемников, значительная мощность отдельных из них и, в связи с этим, глубокий ввод напряжением 110-220 кВ, большое количество электроприемников первой категории, применение мощных трансформаторов, кабельных линий большого сечения и различных токопроводов.
. Характеристика потребителей электроэнергии
№Наименование оборудованияn шт.Pмех. ед.∑ Pмех.I группа1Окрасочная камера24,592Моечная машина1333Моечная машина1101018Плоскошлифовальный станок137.537,519Копировальнофрезерный станок33,610,820Фрезерный станок1131321Токарно-винторезный станок311,133,322Внутришлифовальный станок29188вентилятор17,57,5Итого15142II группа4Обрабатывающий центр2255010Токароно-карусельный станок219.238,411Токароно-револьверный станок26,613,213Шлицешлифовальный станок16,66,614Сварочный трансформатор1181815Плоскошлифовальный станок42,610,416Фрезерный станок116,816,817Вертикально-сверлильный станок13,73,718Плоскошлифовальный станок337,5112,520Фрезерный станок21326Итого19295,5III группа2Моечная машина1335Карусельный станок313,139,38Вентилятор17,57,59Координатно-расточной станок321,263,310Токарно-карусельный станок219,238,414Сварочный трансформатор4187215Плоскошлифовальный станок22,65,216Фрезерный станок116,816,817Вертикально-сверлильный станок13,73,718Плоскошлифовальный станок137,537,520Фрезерный станок3132622Внутришлифовальный станок199Итого23328IV группа6Универсально-сверлильный станок15,55,57Пресс2112212Резьбошлифовальный станок24,69,217Вертикально-сверлильный станок13,73,718Плоскошлифовальный станок237.57520Фрезерный станок3133921токарно-винторезный станок311,133,322Внутришлифовальный станок291823Кран-балка13,23,2Итого17208,9
. Выбор электродвигателей асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и кран-балки
Выбор электродвигателей для привода механизмов происходит соблюдение следующих параметров:
-Наиболее полное соответствие электродвигателей и механизмов по механическим свойствам;
-Соответствие электродвигателя па параметров питающей сети;
-Соответствие электродвигателя условию окружающей среды (по конструктивному использованию);
—максимальное использование мощности электродвигателя в процессе работы;
Выбор по мощности производится по условию;
ном ≥ Pмех; (2.1)
ном- номинальная мощность электродвигателя;
Pмех-мощность на валу исполнительного механизма;
При этом мощность электродвигателя повторно-кратковременного режима работы (кран-балка) по формуле;
н=Рп ; (2.2)
н — паспортная мощность электродвигателя;
ПВ — продолжительность включения;
При выборе электродвигателя по частоте вращение необходимо учитывать приводного механизма;
Обычно принимаем электродвигатель с частотой вращение 1500 об/мин;
Для нерегулируемых приводах следует принимать асинхронный электродвигатель переменного тока АИ;
Электродвигатель устанавливаемым в помещении с нормальной средой как правило должны иметь исполнение IP 24 или IP 44;
выбираем электродвигатель:
-Потребитель Окрасочная камера №1 с Pmex=4,5 кВт;
По таблице П1.1 [1] выбираем электродвигатель АИР112М4 с Рном=5,5 кВт, ɳ=87,5, =0,88, Iп/Iн=7;
—потребитель кран-балка с Рmex=3,2 кВт, работает в повторно-кратковременном режиме работы значит Рн определяем по формуле (2.2)
Рн=3,2 =2 кВт;
ПВ=40%
По таблице П1.2 [1] выбираем электродвигатель МТKF 012-6 с Рн=2,2 кВт, =0,69, η=67% Iном=7,2 А, Iпуск=22 А;
Выбор электродвигателей к другим электроприемникам аналогичен и сведен в таблицу 2.3
Таблица 2.3. Выбор электродвигателей
№Гр. I (СП 1)n штР (мех)ДвигательРнIрɳIп/Iн1Окрасочная камера24,5АИР112М45,510,8587,50,8872Моечная машина13АИР100S436,782,00,8373Моечная машина110АИР132М41121.987,50,877.518Плоскошлифо-вальный станок137.5АИР200М24584.592,00,887.519Копировально-фрезерный станок33,6АИР100L448,5850,84720Фрезерный станок113АИР160S41528,689,50,89721Токарно-винторезный станок311,1АИР160S41528,689,50,89722Внутришлифовальный станок29АИР132М41121.987,50,877,58вентилятор17,5АИР132S47,515,187,50,867,5Гр. II (СП 2)4Обрабатывающий центр225АИР180М43057,991,50,86710Токароно-карусельный станок219.2АИР180S42242,7900,876,511Токароно-револьверный станок26,6АИР132S47,515,187,50,867,513Шлицешлифовальный станок16,6АИР132S47,515,187,50,867,514Сварочный трансформатор118-1844.3980,4-15Плоскошлифовальный станок42,6АИР100S436,7820,83716Фрезерный станок116,8АИР160M418,535,1900,89717Вертикально-сверлильный станок13,7АИР100L448,5850,84718Плоскошлифовальный станок337,5АИР200М24584,5920,887,520Фрезерный станок213АИР160S41528,689,50,897Гр. III (СП 3)2Моечная машина13АИР100S436,7820,875Карусельный станок313,1АИР160S41528,689,50,8978вентилятор17,5АИР132S47,515,187,50,867,59Координатно-расточной станок321,2АИР180S42242,7900,876,510Токарно-карусельный станок219,2АИР180S42242,7900,876,514Сварочный трансформатор418-1844,3980,4-15Плоскошлифовальный станок22,6АИР100S436,7820,83716Фрезерный станок116,8АИР160M418,535,1900,89717Вертикально-сверлильный станок13,7АИР100L448,5850,84718Плоскошлифовальный станок137,5АИР200M24584,5920,88720Фрезерный станок313АИР160S41528,689,50,89722Внутришлифовальный станок19АИР132M41121,987,50,877,5Гр. IV (СП 4)6Универсально-сверлильный станок15,5АИР112M45,510,887,50,8877Пресс211АИР132M41121,987,50,877,512Резьбошлифовальный станок24,6АИР112M45,510,887,50,88717Вертикально-сверлильный станок13,7АИР100L448,5850,84718Плоскошлифовальный станок237.5АИР200М24584.592,00,887.520Фрезерный станок313АИР160S41528,689,50,89721Токарно-винторезный станок311,1АИР160S41528,689,50,89722Внутришлифовальный станок29АИР132M41121,987,50,877,523Кран-балка13,2MTKF0,12-62.27.20.670.69-
. Выбор пусковых аппаратов
Магнитные пускатели предназначены для дистанционного запуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
С помощью их осуществляться нулевая защита в комплекте с тепловым реле, пускатели выполняют защиту электродвигателя от перегрузок.
В настоящие время магнитные пускатели ПМЛ при длительном режиме работы им редких включений двигателям номинальный ток нагревательного элемента теплового реле Iнэ выбираю из ходя номинального I двигателя Iн из соотношения
нэ≥Iн (3.1)
Необходимо учитывать место установки реле, закрытой зажима на корпусе пускателя, на открытой панели и температура помещения
Выбираем магнитный пускатель:
Номинальный ток двигателя определяется по формуле
Iном= (3.2)
По формуле (3.2) находим Iном электродвигателя для окрасочной камеры №1
Iном==10,85 А;
Соответствие с условием (3.1) по табл. П2.1 [1] выбираем магнитный пускатель ПМЛ 221002 Iнэ=22 А;
нэ≥Iн;
≥10,85
Проверили выполнения условия (3.1) магнитный пускатель выбираем по степени защиты IP54;
Выбор пусковых аппаратов сведен в таблицу 3.3
Таблица 3.3. Выбор пусковых аппаратов
. Выбор аппаратов защиты
В основных случаях рекомендуется принимать предохранители с наполнителями типа ПН-2 таблица П2.2 [2](1- это номер в литературе)
Номинальный ток плавно вставки Iвс предохранителя определяется по величине длительного расчетного тока
вс ≥ Ip (4.1)
По условию перегрузок пусковыми токами
вс ≥ (4.2)
кр- максимальный кратковременный ток пиковый
а- коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, при легких условиях пуска принимается равным — 2,5, при тяжелых — 1,6….2,0, для ответственных электроприемников — 1,6.
При выборе предохранителя для одного электродвигателя в качестве Iр принимают Iнорм, а в качестве Iкр- пусковой ток Iпуск.
Номинальный ток электродвигателя определяется по ворожению
ном= ; (4.3)
ном== 10,5А
Pн- номинальная мощность электродвигателя кВт;
Uн- номинальное напряжение В;
-кпд при номинальной нагрузке;
-номинальный коэфицент мощности;
Пусковой ток электродвигателя
Iпуск=Kпуск Iн; (4.4)
пуск=7 10.85=75.9 А;
Kпуск — кратность пускового тока по отношению Iн = 7;
В случае осуществление защиты автоматическими выключателями в цеховых распределительных устройствах, на ответвлении от магистральных шинопроводов, а также в щитах трансформаторных подстанций (ТП), рекомендуется принимать выключатели серии ВА [8] технические данные которых представлены в таблице П2.2 [3] и П2.2 [4].
Номинальные токи автомата Iна и его расцепителей Iнр выбирают по длительному расчетному току линии:
на≥1,25 Ip; (4.5)
≥13.5;
нр≥1,1 Ip; (4.6)
,5≥11,9;
Проверили выполнения условия (4.5) и (4.6)
ток срабатывание отсечки электромагнитного или комбинированного расцепителя Iсрэ проверяется по максимальному кратковременному току линии:
срэ= 1,25 Iкр; (4.7)
=1,25 75,9=94,8 А;
Выбираю автоматические выключатели, нужно по возможности обеспечить селективность их работы. При наличие у выключателей, расположены последовательно друг за другом, только электромагнитных расцепителей при коротких замыканиях селективное отключение, как правило, не обеспечивается.
Выбор аппаратов защиты сведен в таблицу 4.8
Таблица 4.8 Выбор аппаратов защиты
исходные данныеРасчет данныхПаспортные данные№ Гр. I (СП 1)nштIрkIпIнаIнрIсрэАвтомат выключательIнаIнрko1Окрасочная камера210,85775,913,511,294,8ВА51-252512,5102Моечная машина16,7746,98,37,358,6ВА51-25258103Моечная машина121,97,5164,22724205,2ВА51-31100251018Плоскошлифовальный станок184,57,5634105,692,9792ВА51-331601001019Копировально-фрезерный станок38,5759,510,69,374,3ВА51-2525101020Фрезерный станок128,6720035,731,4250ВА51-3110031,51021Токарно-винторезный станок328,6720035,731,4250ВА51-3110031,51022Внутришлифовальный станок221,97,516427,324205ВА51-3110025108вентилятор115,17,5133,218,916,6141,5ВА51-25252010Гр. II (СП 2)4Обрабатывающий центр257,9740572,364506ВА51-31100801010Токароно-карусельный станок242,76,5277,553,346,9346,9ВА51-31100501011Токароно-револьверный станок215,17,5113,218,816,6141,5ВА51-2525201013Шлицешлифо-вальный станок115,17,5113,218,816,6141,5ВА51-2525201014Сварочный трансформатор144.3—55,348,7-ВА51-31100501015Плоскошлифовальный станок46,7746,98,977,3758,6ВА51-252581016Фрезерный станок135,17245,743,838,6307ВА51-31100401017Вертикально-сверлильный станок18,5759,510,69,374,3ВА51-2525101018Плоскошлифовальный станок384,57,5643105,692,9792ВА51-331601001020Фрезерный станок228,6720035,731,4250ВА51-3110031,510Гр. III (СП 3)2Моечная машина16,7746,98,37,358,6ВА51-25258105Карусельный станок328,6720035,831,5250ВА51-3110031,5108вентилятор115,17,5113,218,916,614,5ВА51-252520109Координатно-расточной станок342,76,5277,553,447347ВА51-3110050710Токарно-карусельный станок242,76,5277,553,447347ВА51-3110050714Сварочный трансформатор444,3—55,348,7-ВА51-31100501015Плоскошлифовальный станок26,7746,98,377,3758,6ВА51-252581016Фрезерный станок135,17245,743,838,6307ВА51-31100401017Вертикально-сверлильный станок18,5759,510,69,374,3ВА51-2525101018Плоскошлифовальный станок184,57634105,692,9792ВА51-331601001020Фрезерный станок328,6720035,731,4250ВА51-3110031,51022Внутришлифовальный станок121,97,516427,324250ВА51-311002510Гр. IV(СП 4)6Универсально-сверлильный станок110,8775,613,511,994,5ВА51-252512,5107Пресс221,97,5164,327,324205,2ВА51-31100251012Резьбошлифовальный станок210,8775,613,511,994,5ВА51-252512,51017Вертикально-сверлильный станок18,5759,510,69,374,3ВА51-2525101018Плоскошлифовальный станок284.57.5634105,692,9792ВА51-331601001020Фрезерный станок328,6720035,731,4250ВА51-3110031,51021Токарно-винторезный станок328,6720035,731,4250ВА51-3110031,51022Внутришлифовальный станок221,97,516427,324250ВА51-31100251023Кран-балка17.2-2297,92-ВА51-252512,510
. Выбор сечение проводников к индивидуальным электроприемникам
Сечение проводов и кабелей напряжение до 1 кВ по нагреву определяются по таблицам допустимых токов из [2,8,10], составленным для нормальных условий прокладки, в зависимости от расчетных значений длительных допустимых токовых нагрузок Iдоп из соотношения:
Iдоп ≥ (5.1)
Ip-расчетный ток номинального расцепителя;
Кп- поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей(0,8)
Допустимые длительные токи проводов, шнуров и кабелей приведены в таблицу П4.2 [2];
Для цеховой электрической сети, как правело должно применяться провода и кабели с алюминиевыми жилам.
Проводник с медными жилами следует применять в электрических сетях во взрывоопасных помещениях классов BI и BIa, а также в силовых цепях крановых установках.
По механической прочности минимальное сечение алюминиевых жил проводов и кабелей для присоединения к не подвижным электроприемникам в нутрии помещение должны быть не менее 4мм².
Выбираем сечение проводников к индивидуальному электроприемнику:
С таблицы 4.1.1 находим окрасочный цех №1, в паспортных данных
Iнр= 12,5 А;
По формуле (5.1) находим длительную допустимую токовую нагрузку окрасочный цех №1
Iдоп ≥ ;
Iдоп ≥15,6;
Соответствие с условием (5.1) по таблице П4.4 [2] выбираем ток для проложенного провода открыто 24 А;
≥15,6;
Проверили выполнение условия (5.1), сечение токопроводящей жилы 2,5мм².
выбираем алюминиевый с поливинилхлоридной изоляцией четырех жильный с сечение 2,5 мм² (АВГ 4×2,5 мм²);
Выбор сечение проводников к индивидуальным электроприемникам в таблицу 5.2
Таблица: 5.2 Выбор сечение проводников к индивидуальным электроприемникам
№ Гр. I (СП 1)n шт.РнIрIpМаркаIдоп1Окрасочная камера25,510,8515,6АВВГ4×2,5242Моечная машина136,710АВВГ4×2,5243Моечная машина11121.931,2АВВГ4×4328вентилятор17,515,125АВВГ4×43218Плоскошлифовальный станок14584.5125АВВГ4×3513019Копировальнофрезерный станок348,512,5АВВГ4×2,52420Фрезерный станок11528,639,3АВВГ4×106021Токарно-винторезный станок31528,639,3АВВГ4×106022Внутришлифовальный станок21121.931,2АВВГ4×432Гр. II (СП 2)4Обрабатывающий центр23057,9100АВВГ4×2510510Токароно-карусельный станок22242,762,5АВВГ4×167511Токароно-револьверный станок27,515,125АВВГ4×43213Шлицешлифовальный станок17,515,125АВВГ4×43214Сварочный трансформатор11844.362,5АВВГ4×107515Плоскошлифовальный станок436,710АВВГ4×2,52416Фрезерный станок118,535,150АВВГ4×106017Вертикально-сверлильный станок148,512,5АВВГ4×2,52418Плоскошлифовальный станок34584,5125АВВГ4×3513020Фрезерный станок21528,639,3АВВГ4×1060Гр. III (СП 3)2Моечная машина136,710АВВГ4×2,5245Карусельный станок31528,639,3АВВГ4×10608вентилятор17,515,125АВВГ4×4329Координатно-расточной станок32242,762,5АВВГ4×167510Токарно-карусельный станок22242,762,5АВВГ4×167514Сварочный трансформатор41844,362,5АВВГ4×167515Плоскошлифовальный станок236,710АВВГ4×2,52416Фрезерный станок118,535,150АВВГ4×106017Вертикально-сверлильный станок148,512,5АВВГ4×2,52418Плоскошлифовальный станок14584,5125АВВГ4×3513020Фрезерный станок31528,639,3АВВГ4×106022Внутришлифовальный станок11121,931,2АВВГ4×432Гр. IV (СП 4)6Универсально-сверлильный станок15,510,815,6АВВГ4×2,5247Пресс21121,931,2АВВГ4×63912Резьбошлифовальный станок25,510,815,6АВВГ4×2,52417Вертикально-сверлильный станок148,512,5АВВГ4×2,52418Плоскошлифовальный станок24584.5125АВВГ4×3513020Фрезерный станок31528,639,3АВВГ4×106021Токарно-винторезный станок31528,639,3АВВГ4×106022Внутришлифовальный станок21121,931,2АВВГ4×43223Кран-балка12.27.215,6АВВГ4×2,524
. Формирование первичной группы электроприемников
одной из задач при проектировании цехового электроснабжения является формирование групп электроприемников. По этим группам определяются расчетные нагрузки, которые учитываются при намечаемых вариантах схем электроснабжения. Данный вариант формирования выбран по экономическим выгодным условиям.
Признаки, по которым формировались первичные группы.
Территориальное размещение электроприемников по проектируемому цеху.
Число электроприемников.
Режим работы электроприемников.
Мощность электроприемников.
Удобство обслуживания электроприемников.
классификация помещений, требования окружающей среды.
Таблица:6.1.Формирование первичной группы электроприемников
№Гр. I (СП 1)N шт.Рн Ед.1Окрасочная камера25,52Моечная машина133Моечная машина1118Вентилятор17,518Плоскошлифовальный станок14519Копировальнофрезерный станок3420Фрезерный станок11521Токарно-винторезный станок31522Внутришлифовальный станок211Итого:15172Гр. II (СП 2)4Обрабатывающий центр23010Токароно-карусельный станок22211Токароно-револьверный станок27,513Шлицешлифовальный станок17,514Сварочный трансформатор11815Плоскошлифовальный станок4316Фрезерный станок118,517Вертикально-сверлильный станок1418Плоскошлифовальный станок34520Фрезерный станок215Итого:19352Гр. III (СП 3)2Моечная машина135Карусельный станок3158Вентилятор17,59Координатно-расточной станок32210Токарно-карусельный станок22214Сварочный трансформатор41815Плоскошлифовальный станок2316Фрезерный станок118,517Вертикально-сверлильный станок1418Плоскошлифовальный станок14520Фрезерный станок31522Внутришлифовальный станок111Итого:23367Гр. IV (СП 4)6Универсально-сверлильный станок15,57Пресс21112Резьбошлифовальный станок25,517Вертикально-сверлильный станок1418Плоскошлифовальный станок24520Фрезерный станок31521Токарно-винторезный станок31522Внутришлифовальный станок21123Кран-балка12.2Итого:17247По цеху всего:741137
. Определение расчетных нагрузок групп электроприемников
Для определения расчетных групп электроприемников будем пользоваться методом упорядоченных диаграмм. По данному методу является перечень электроприемников с указанием их мощностей, наименований механизмов или технологических установок. Предварительно разбив все электроприем- ники на группы, мы можем начать расчет.
Пример определения расчетных нагрузок электроприемников группы №1:
Ки.ср.=; (7.1)
Ки.ср.== =0,19;
n — число электроприемников в группе;
Рнi — номинальная мощность i -го электроприемника;
Кнi — среднее Определяем эффективное число электроприемников в группе:
nэ=; (7.2)
э==6;
По nэ и Ки.ср. определяем коэффициент расчетной нагрузки Кр по таблице П3.3 [5]:
Кр==1,68;
Находим групповой средневзвешенный ср.в.
ср.в.=; (7.3)
==0,65;
найдя , мы можем по таблице П8.2 [2] определить групповой средневзвешенный tgср.в.:
tgср.в.=1,169;
Расчетная активная нагрузка группы электроприемников определяется по формуле:
Рр=Кр∑Ки Рнi (кВт); (7.4)
Рр=1,68(0,19171,5)=54,7 (кВт);
Кр — коэффициент расчетный;
Рнi — суммарная номинальная мощность группы электроприемников (кВт);
Ки — коэффициент использования.
Расчетная реактивная нагрузка группы электроприемников определяется по формуле:
Qр=1,1∑Киi Рнi tgср.в (кВАР); (7.5)
Qр=1,1(0,19=42 (кВАР);
Полная расчетная нагрузка силовых электроприемников определяется по формуле:
Sр= (кВА); (7.6)
Sр==95 (кВА);
Расчетный ток группы электроприемников определяется по формуле:
Iр.= (А); (7.7)
Iр.==1045 (А);
дальнейший выбор определения расчетных нагрузок групп электроприемников аналогичен и сведен в таблицу 7.8
Таблица:7.8 определения расчетных нагрузок групп электроприемников
№Гр. I (СП 1)NштРн Ед∑PКиСosφнtgφ ср.вnэKpPpQpSpIp1Окрасочная камера25,5110,170,652Моечная машина1330,170,653Моечная машина111110,170,658Вентилятор17,57,50,650,818Плоскошлифовальный станок145450,170,6519Копировально-фрезерный станок34120,170,6520Фрезерный станок115150,170,6521Токарно-винторезный станок315450,170,6522Внутришлифовальный станок211220,20,65Гр. II (СП 2)4Обрабатывающий центр230600,170,6510Токароно-карусельный станок222440,170,6511Токароно-револьверный станок27,5150,120,413Шлицешлифовальный станок17,57,50,20,6514Сварочный трансформатор118180,20,415Плоскошлифовальный станок43120,20,6516Фрезерный станок118,518,50,170,6517Вертикально-сверлильный станок1440,120,418Плоскошлифовальный станок3451350,20,6520Фрезерный станок215300,170,65Итого:193520,170,601,33351,9411688146222Гр. III (СП 3)2Моечная машина1330,170,655Карусельный станок315450,170,658Вентилятор17,57,50,650,89Координатно-расточной станок322660,170,6510Токарно-карусельный станок222440,170,6514Сварочный трансформатор418720,20,415Плоскошлифовальный станок2360,20,6516Фрезерный станок118,518,50,170,6517Вертикально-сверлильный станок1440,120,418Плоскошлифовальный станок145450,20,6520Фрезерный станок315450,170,6522Внутришлифовальный станок111110,20,65Итого:233670,190,601,33371,60112102152203Гр. IV (СП 4)6Универсально-сверлильный станок15,55,50,120,47Пресс211220,170,6512Резьбошлифовальный станок25,5110,20,6517Вертикально-сверлильный станок1440,120,418Плоскошлифовальный станок245900,20,6520Фрезерный станок315450,170,6521Токарно-винторезный станок315450,170,6522Внутришлифовальный станок211220,20,6523Кран-балка12.22,20,150,6Итого:172470,180,641,20151,8682,559102154По цеху всего:741137365232433710
. Расчет силовой электрической сети и выбор электрооборудования
.1Выбор распределительных шкафов и пунктов
Для приема и распределения электроэнергии по группам потребителей трехфазного тока промышленной частоты напряжением 380 В применяют силовые распределительные пункты и шкафы. В зависимости от типа пункта или шкафа на вводе может располагаться рубильник или автоматический выключатель, на отходящих линиях — предохранители или автоматические выключатели.
Выбор силовых шкафов и пунктов выполняют по степени защиты в зависимости от характера среды в цехе, от его комплектации — предохранителями или автоматическими выключателями.
Номинальный ток силового пункта Iном с должен быть больше расчетного тока Iр группы приемников.
норм ≥ Iр (8.1.1)
Таблица 8.1.2 Выбор силовых шкафов и автоматических выключателей.
ОбозначениеIр группыМарка шкафаАвтомат Iна/IнрТок и количество распред. автоматовГр. I (СП 1)104,9ПР85-Uн1-102ВА51-31 100/31,5063; 12шт(1Ф) 063; 8шт(3Ф)ПР85-Uн1-212ВА51-33 160/1000;8шт(3Ф) 0200; 2шт(3Ф)Гр. II (СП 2)221,2ПР85-Uн1-102ВА51-31 100/40063; 12шт(1Ф) 063; 8шт(3Ф)ПР85-Uн1-103ВА51-35 250/1600100; 6шт(3Ф) 0200; 1шт(3Ф)ПР85-Uн1-209ВА51-33 160/1600100; 2шт(3Ф) 0200; 2шт(3Ф)Гр. III (СП 3)230,3ПР85-Uн1-204ВА51-33 160/160063; 6шт(3Ф) 0100;4шт(3Ф)ПР85-Uн1-213ВА51-35 250/1600100;10шт(3Ф)ПР85-Uн1-208ВА51-33 160/1250100; 4шт(3Ф) 0200; 2шт(3Ф)Гр. IV (СП 4)153.9ПР85-Uн1-204ВА51-31 100/50063; 6шт(3Ф) 0100; 4шт(3Ф)ПР85-Uн1-210ВА51-35 250/1600100; 6шт(3Ф) 0200; 2шт(3Ф)
.2 Выбор сечение кабеля к распределительным пунктам
Сечение проводов и кабелей напряжение до 1 кВ по нагреву определяются по таблицам допустимых токов из [2,8,10], составленным для нормальных условий прокладки, в зависимости от расчетных значений длительных допустимых токовых нагрузок Iдоп из соотношения:
Iдоп ≥ (8.2.1)
Ip-расчетный ток группы;
Кп- поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей(0,8)
Допустимые длительные токи проводов, шнуров и кабелей приведены в таблицу П4.2 [2];
Для цеховой электрической сети, как правело должно применяться провода и кабели с алюминиевыми жилам.
Выбираем сечение проводников к Гр. I(СП 1):
С таблицы 8.1.2 находим Гр. I (СП 1), находим расчетный ток группы
Iр= 105 А;
По формуле (8.2.1) находим длительную допустимую токовую нагрузку Гр. I(СП 1)
Iдоп ≥ ;
Iдоп ≥132;
Соответствие с условием (8.2.1) по таблице П4.4 [2] выбираем ток для проложенного провода открыто 165А;
≥165;
Проверили выполнение условия (8.2.1), сечение токопроводящей жилы 50мм².
выбираем алюминиевый с поливинилхлоридной изоляцией четырех жильный с сечение 50мм² (АВВГ 4×50мм²);
Выбор сечение проводников к другим силовым пунктам сведен в таблицу 8.2.2
Таблица:8.2.2 Выбор сечение проводников к силовым пунктам.
№№группыIрIpМаркаIдоп1КЛГр. I (СП 1)104,9132АВВГ4×501652КЛГр. II (СП 2)221,2276,5АВВГ4×1202953КЛГр. III (СП 3)23,3288АВВГ4×1202954КЛГр. IV (СП 4)154192АВВГ4×70210
. Выбор силового оборудования ВРУ
9.1 Выбор линейных, вводных и секционных панелей серии ЩО 70
Линейные панели созданы с целью сбора из них распределительных узлов, с помощью которых осуществляется распределение электроэнергии между потребительскими пунктами. Так происходит расхождение электрической энергии от главной шины. Делается это веерным способом. Через главную шину электроэнергия поступает на объект и на отходящие линии кабелей.
Оснащены автовыключателями, контрольной аппаратурой и рубильниками, на которых есть предохранители. чтобы обеспечить безопасную работу с оборудованием, на панели были установлены разъединители. Обычно их монтируют между сборными щитами и выключателями.
Производятся только по правилам и требованиям, которые прописаны в ГОСТ. каждая линейная панель имеет свою комплектацию. отличаются между собой количеством сборных элементов и входящих в комплект приборов.
С таблицы П2.2 [5] выбираем линейные панели, смотрим ток силовых пунктов, СП1-104,9 А, СП3-230,3 А, ток линейной панели должен быть больше чем ток силовых пунктов с учетом пусковых токов.
выбираем для данных силовых пунктов линейную панель ЩО 70М-03 с номинальным током и количество присоединений 400×2+250×2,защитные аппараты, рубильник с предохранителем.
дальнейший выбор линейных панелей аналогичен и сведен в таблицу 9.1.2.
Таблица:9.1.2 Выбор линейных панелей
ОбозначениеIр.гр Линейные панелиНоминальный ток и количество присоединенийКоммутационные и защитные аппаратыГр. I (СП 1)104,9ЩО 70М-03400×2,250×2ПН2-250/160 Iруб=250Гр. III (СП 3)230,3ПН2-400/315 Iруб=400Гр. II (СП 2)221,2ЩО 70М-03400×2,250×2ПН2-400/315 Iруб=400Гр. IV (СП 4)153.9ПН2-250/250 Iруб=250
Панели вводные ЩО-70 используют для комплектования распределительных щитов с номинальным напряжением 380/220В трехфазного переменного тока частой 50 Гц глухозаземленной нейтралью, применяемых для приема и распределения электроэнергии, защиты от короткого замыкания и прегрузок. Панели вводные ЩО-70 комплектуются аппаратурой ввода, распределения электрической энергии и измерительными приборами. На вводе располагается АВМ 10 на 1000 А.
Секционные панели ЩО-70 являются одними из составляющих распределительных щитов данной серии, которые характеризуются следующими параметрами:
·Номинальное напряжение проступаемого тока равно 380/220В
·Проводят переменный трехфазный ток
·Частота переменного тока равна 50 герц
·Имеется глухозаземленная нейтраль
Рассчитана на то, чтобы распределять поступающую электроэнергию и оберегать объект электрификации от вероятных случаев аварийного характера по причине перегрузки в сети или короткого замыкания.
Выбирается секционная панель по расчетному ток всех групп, номинальный ток Iн. секционной панели должен быть больше чем ток общий Iр: Таблицы П2.2 [5]
н≥ Ip 9.1.3
Выбор секционных панелей сведен в таблицу 9.1.4
Таблица: Выбор вводных и секционных панелей 9.1.4
ОбозначениеIр группыIр Вводные панельСекционная панельIнГр. I (СП 1)104,9375,1ЩО70М-20 АВМ-10ЩО70М-31 Разъединитель1000 АГр. III (СП 3)230,3Гр. II (СП 2)221,2335,2ЩО70М-20 АВМ-101000 АГр. IV (СП 4)153.9
9.2 Выбор трансформатора
электродвигатель распределительный нагрузка пусковой
В цеховых ТП применяются трехфазные силовые трансформаторы с высшим напряжением 6; 10 кВ (реже 20; 35 кВ), с естественным охлаждением, заполненные маслом, негорючей жидкостью (совтолом, что сейчас запрещено) или сухой изоляцией. Трансформаторы могут быть открытого типа (с открытыми изоляторами и расширительным баком), предназначенные для установки в специальной камере или наружной установки; а также закрытого типа для комплектных трансформаторных подстанций (КТП) (с токоведущими частями, закрытыми кожухом, без расширительного бака, с азотной подушкой под небольшим избыточным давлением в корпусе).
Цеховые трансформаторные и преобразовательные подстанции могут быть пристроенными, встроенными или отдельно стоящими. Пристроенной называется подстанция, непосредственно примыкающая к основному зданию, встроенной — вписанная в общий контур здания, внутрицеховой — расположенная внутри производственного здания (открыто или в отдельном закрытом помещении). Подстанции или их части, устанавливаемые в закрытом помещении, относятся к внутренним электроустановкам, а подстанциям, устанавливаемые на открытом воздухе — к наружным.
Цеховые ТП могут быть встроенными, пристроенными и отдельно стоящими. На Отдельно стоящие ТП нерациональны и применяются вынужденно для электроснабжения некоторых цехов со взрывоопасной или агрессивной средой, а также на мелких предприятиях с небольшими разбросанными по территории объектами. Для пристроенных и встроенных ТП, если позволяют производственные условия, окружающая среда, условия пожарной безопасности и архитектуры, необходимо размещать трансформаторы снаружи цеха. Внутрицеховые ТП устанавливаются около колонн, в «мертвой» зоне перемещения кранов и специальных пролетах (в современных крупных совмещенных цехах) с учетом возможной реконструкции и замены технологического оборудования.
В основном число и мощность трансформаторов на ТП зависит от значения и графика суммарной нагрузки, но с учетом компенсации реактивной мощности, плотности нагрузки и категории надежности электроприемников. Цеховые ТП, если позволяет нагрузка и категория электроприемников, рекомендуется выполнять однотрансформаторными, а в данном случае — двух-трансформаторными.
Выбираем трансформатор по данной формуле:
Sном= (9.2.1)
Sном==466,6
Sp-сумма полной мощности цеха;
ßT-Коэффициент загрузки;
NT-количество трансформаторов
Для питания сварочных установок специальный трансформатор выбирают с ßT=0,7-0,8, а обычные ßT=0,25-0,5.
В таблице П1.1 [7] выбираем трансформатор ТМ-630/10 таблица (9.2.2), для данного цеха два трансформатора так как при годовом или полугодовой чистки а так же при аварийном режиме нужно работа цеха без остановки.
Расшифровка трансформатора:
ТМ-1000/6-трехфазный масленый трансформатор открытого исполнения с единичной мощность Sном≥1000 кВа/А с первичным напряжение 6 кВ
Таблица9.2.2 Выбор трансформатор
Тип трансформатораНоминальная мощность кВ АСочетание напряжений кВСумма и группа соединения обмотокПотери кВтНапряжение короткого замыкания %Ток холостого ходаХолостой ходКороткое замыканиеВНННТМ63010100,4▲/ Yо — 101301,257,65,51,25
. Энергосбережение ремонтно-механического цеха №9
В производственных зданиях, которые, как правило, имеют большие окна или световые фонари на крыше, самым оптимальным решением будет установка специальных люминесцентных светильников с лампами серии Т5 2х80Вт, 3х80Вт, 4х80Вт, 2х54Вт, 4х54Вт или светодиодных светильников, имеющих функцию регулирования светового потока, а значит и потребляемой мощности. Практический опыт, полученный при реконструкции освещения нескольких машиностроительных заводов, в т.ч Минского шинного завода, показал отличные результаты эффективности и окупаемости при замене ламп ДРЛ-250, 400, 700 на промышленные светильники с люминесцентными лампами серии Т5 мощностью 54Вт и 80Вт с эффективностью 90 лм/Вт и сроком службы ламп 30 000 час. Таблица 1. Эквивалентная замена и примерный срок окупаемости модернизации систем освещения с максимально близкой светоотдачей без замены существующей электрической сети.
100 светильников с лампами ДРЛ100 светильников с лампами Т5Срок окупаемости, летРСП 2502х541,6РСП 4002х801,1РСП 4004х541,9РСП 7004х801,2
Для справки: стоимость ламп Т5 54Вт и 80Вт Narva, Osram (Германия) примерно 150 руб/шт. Стоимость диммируемых балластов — см. прайс-лист.
<#"243" src="/wimg/16/doc_zip61.jpg" />
Рис 2. Принцип управления освещением в производственном здании
В тех местах цеха, где персонал не находится постоянно, например, места складирования готовой продукции, ремонтная зона и т.д, можно дополнительно установить датчики движения с дальностью действия до 100м и модули управления К2010. При отсутствии в этих зонах людей или автотранспорта освещение будет работать в экономичном режиме — 10-15% от номинального значения, а при срабатывании датчиков движения — его мощность плавно увеличится до номинального значения 100% для помещений без окон или до необходимого значения по условиям фактической освещенности (для помещений с окнами).
. Охрана труда на рабочем месте ремонтно-механического цеха №9
Технологические процессы механической обработки металлов резанием и сборки, предусматриваемые для размещения в проектируемых (реконструируемых) ремонтно-механических цехах, должны обеспечивать безопасность работающих, безвредные условия труда и соответствовать требованиям безопасности по «Общероссийским нормам технологического проектирования предприятий машиностроения, приборостроения и металлообработки. Механообрабатывающие и сборочные цехи».
При наличии в составе ремонтного хозяйства участков: кузнечного, заготовительного, металлопокрытий, термообработки, окраски требования безопасности следует принимать:
«работы кузнечнопрессовые» ГОСТ 12.3.026-81*
«Газопламенная обработка металлов» ГОСТ 12.3.036-84
— «работы электросварочные» ГОСТ 12.3.003-86
«термическая обработка металлов» ГОСТ 12.3.004-75 <HTTP://www.tehlit.ru/1lib_norma_doc/8/8866/index.htm>*
«Производство покрытий металлических и неметаллических неорганических» ГОСТ 12.3.008-75 <HTTP://www.tehlit.ru/1lib_norma_doc/17/17637/index.htm>
«работы окрасочные» ГОСТ 12.3.005-75
Требования безопасности должны выполняться на протяжении всего технологического процесса, включая операции технического контроля, перемещения (транспортирования), межоперационного хранения (складирования), обработки и уборки технологических отходов производства.
СОЖ, моющие средства и масла, предусматриваемые при обработке резанием, должны иметь соответствующее разрешение Министерства здравоохранения РФ.
При проектировании ремонтно-механических цехов необходимо предусматривать применение наименее токсичных негорючих веществ и составов для мойки и обезжиривания заготовок, деталей, изделий.
применяемые процессы перемещения грузов (погрузка, разгрузка, транспортирование, промежуточное складирование, устройство транспортных путей) должны соответствовать требованиям безопасности поГОСТ 12.3.020-80
Масса поднимаемого и перемещаемого станочником груза (заготовки, приспособления и др.) не должна превышать для мужчин — 20 кг, для женщин — 7 кг.
В проектной документации ремонтно-механических цехов должны быть приведены опасные и вредные производственные факторы по ГОСТ 12.0.003-74 <HTTP://www.tehlit.ru/1lib_norma_doc/4/4650/index.htm>*, которые могут быть при осуществлении соответствующих технологических процессов, и конкретные меры, предотвращающие их воздействие на организм работающих.
.2. Требования безопасности к размещению оборудования в производственных помещениях