Разработка схемы электроснабжения деревообрабатывающего цеха

Курсовая работа

Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которого приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др. Существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем.

В связи с ускорением научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличилось благодаря созданию гибких автоматизированных производств.

Энергетической программой предусмотрено создание мощных территориально-производственных комплексов (ТПК) в тех регионах, где сосредоточены крупные запасы минеральных и водных ресурсов. Такие комплекс добывают, перерабатывают, транспортируют энергоресурсы, используя в своей деятельности различные электроустановки по производству, передаче и распределению электрической и тепловой энергии.

Объединение региональных ОЭС в более мощную систему образовало Единую энергетическую систему (ЕЭС) Российской Федерации. ЕЭС позволило снизить необходимую генераторную мощность по сравнению с изолированно работающими электростанциями и осуществлять более оперативное управление пере токами энергетических мощностей с Востока, где находиться около 80% топливных и гидроресурсов, на Запад страны, так как в европейской части страны размещается 80% всех потребителей энергии. Для электрической связи между ОЭС служат сверхдальние линии электропередач напряжением 330; 500; 750 и 1150 кВ.

Управление ЕЭС РФ ведется из центрального диспетчерского управления (ЦДУ ЕЭС РФ) в Москве. Задачей ЦДУ ЕЭС РФ является обеспечение руководства региональными ОЭС, расчет и внедрение наиболее рациональных режимов работы управляемых электростанций, ликвидация аварий в энергосистемах.

Энергетическая политика РФ предусматривает дальнейшее развитие энергосберегающей программы. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетического оборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетических ресурсов. Предусматривается также замещение органического топлива другими энергоносителями, в первую очередь ядерной и гидравлической энергией.

Кроме прямого энергои ресурсосбережения существует целый ряд актуальных задач, решение которых в конечном итоге приводит к тому же эффекту в самих производственных установках, в производстве в целом. Сюда, в первую очередь относится повышение надежности электроснабжения, так как внезапное, иногда даже весьма кратковременное прекращение подачи электропитания может привести к большим убыткам в производстве.

16 стр., 7654 слов

Реферат влияние энергетической отрасли на экономику страны

... страны. Размещение предприятий электроэнергетики зависят от ряда факторов, основные из них – топливно-энергетические ресурсы и потребители. По степени обеспеченности топливно-энергетическими ресурсами районы России можно разделить на ... структуры национальных экономик. Преимущество отдается мало энергоемким отраслям и ... Электрическая энергия ... сегодня все большее влияние на структуру и тенденции ...

Но повышение надежности связано с увеличением стоимости системы электроснабжения, поэтому важной задачей должно считаться определение оптимальных показателей надежности, выбор оптимальной по надежности структуры системы электроснабжения.

Также важной задачей является обеспечение требуемого качества электроэнергии. Низкое качество электроэнергии приводит помимо прочих нежелательных явлений к увеличению потерь электроэнергии как в электроприемниках, так и в сети. Важное значение приобрело измерение показателей качества электроэнергии.

За последние десятилетия достигнуты значительные успехи не только в микроэлектронике, но и в электроаппарат строении, в разработке новых электрических и конструкционных материалов, в кабельной технике. Эти достижения открывают новые возможности в способах канализации электроэнергии и в конструкции распределительных устройств (РУ).В частности, применение новых комплексных легко заменяемых узлов электрических сетей и сетевых устройств может потребоваться в быстро изменяющихся производственных условиях современных предприятий.

1 Часть

1.1 Общие требования к электроснабжению объект При проектировании системы электроснабжения и реконструкции электрических установок должны рассматриваться следующие вопросы:

1) Перспективы развития энергосистем и систем электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжений;

2) Обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их ведомственной принадлежности;

3) Снижение потерь электрической энергии;

4) Ограничение токов короткого замыкания предельными уровнями, определенными на перспективу.

При этом должны рассматриваться в комплексе внешнее и внутреннее электроснабжение с учетом возможностей и экономической целесообразности технологического резервирования.

При решении вопросов развития системы электроснабжения следует учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы. При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного зависимого кратковременного снижения и полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты, а также полного длительного во время тяжелых системных аварий.

Качество электроэнергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых приемники могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции. Качество электроэнергии в значительной степени влияет на технологический процесс промышленного производства и качества выпускаемой продукции, на расход электроэнергии и зависит от питающей ЭС и от потребителей снижающих качество электроэнергии.

Из всех показателей качества электроэнергии наибольшее влияние на режимы работы электроприемников оказывает отклонение и колебание напряжения.

14 стр., 6808 слов

Расчет электроснабжения подземных горных работ

Исходные данные для расчёта электроснабжения подземных горных работ Поверхностные электроприёмники: Людская подъёмная установка ... за год Т=5000 ч. Если принять напряжение ВЛ от РПП до ГПП 110 кВ, потери электроэнергии в ней уменьшатся в (110/35)2= ... 3 — Местоположение объектов на генеральном плане предприятия Координаты центра электрических нагрузок по оси Х. ГПП расположена в ЦЭН. Приведённые ...

Под отклонением напряжения понимают разность между фактическим и номинальным значением напряжения. В условиях нормальной работы приемников электроэнергии отклонение напряжения от номинального значения допускается в пределах +5 — 5% на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления; — 2,5ч+5% на зажимах приборов рабочего освещения; — 5ч+5 на зажимах другого оборудования.

Отклонение напряжения вызывает наибольший ущерб среди всех показателей качества. Колебания напряжения оцениваются размахом изменения напряжения и частотой изменения напряжения. Колебания напряжения обусловлены резкими толчками потребляемой мощности при работе приемников с ударной нагрузкой (сварочные аппараты, электрические печи, двигатели прокатных станков и др.).

Ограничить колебания напряжения можно построением рациональных схем электроснабжения, применение специальных технических устройств и агрегатов с минимальным влиянием на систему электроснабжения.

Не симметрия напряжений и токов. Это неравенство фазных или линейных напряжений (токов) по амплитуде и углом сдвига между ними. Различают аварийные и эксплуатационные, вызванные применением потребителей (индукционные печи, сварочные аппараты).

Для симметрирования напряжения и токов применяют равномерное распределение однофазных нагрузок по фазам, нагрузки подключают на отдельный трансформатор.

Отклонения и колебания частоты. Величину равную разности между действующим значением и заданным значением частоты называют отклонением частоты. В нормальном режиме работы допускается отклонение частоты в пределах ±0,1 Гц. Кратковременные отклонения частоты могут достигать ±0,2 Гц. Причиной изменения частоты в системе электроснабжения является дефицит активной мощности. Характеристикой колебаний частоты является размах колебаний, который не должен превышать 0,2 Гц. Основной причиной возникновения колебаний частоты являются мощные приемники электроэнергии с радио переменной активной нагрузкой, тиристоры преобразователи главных приводов прокатных станов.

Не синусоидальность кривой тока и напряжения. Источником является: синхронные генераторы, силовые трансформаторы, работающие при повышенных значениях магнитной индукции в сердечнике (повышенном напряжении на выходах), преобразователи переменного тока в постоянный ток и потребители с нелинейно ВАХ.

Несинусоидальные токи перегружают конденсаторные батареи, емкостные сопротивления которых обратно пропорциональны порядку гармоник. Наличие высших гармоник в напряжении и токах неблагоприятно действует на изоляцию электрической машины, трансформаторов, конденсаторов и кабелей. Коэффициент искажения кривой напряжения не должен превышать 5% на зажимах любого приемника электрической энергии.

Потери электроэнергии в трансформаторах, электродвигателях и другом оборудовании неизбежны, что связано с принципом работы этих электроустановок. Однако за счет мероприятий по экономии электроэнергии потери должны быть сведены к минимуму.

1.2 Описание объекта электроснабжения Цеховые сети промышленных предприятий выполняют на напряжение до 1 кВ (наиболее распространенным является напряжение 380 В).

На выбор схемы и конструктивное исполнение цехов сетей оказывают влияние такие факторы, как степень ответственности приемников электроэнергии, режимы их работы и размещении по территории цеха, номинальные токи и напряжения.

Цех обработки корпусных деталей предназначен для изготовления различного вспомогательного инструмента. Поэтому его непрерывная работа должна быть полностью обеспечена системой электроснабжения. Этот цех является вспомогательным цехом завода. По категории надежности электроснабжения (ЭСН) разделяются на 2 и 3 категории:

1) приемники 1 категории — перерыв электроснабжения, которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовому простою рабочих, механизмов. Приемники 2 категории рекомендуется обеспечивать электроснабжением от двух независимых источников питания;

2) приемники 3 категории — остальные приемники, неподходящие под определение 1и 2 категории. Перерыв электроснабжения этих приемников не приводит к существенным последствиям, простоям и другим неблагоприятным последствиям. Для таких электроприемников достаточного источника питания при условии, что перерыв электроснабжения, необходимый для замены поврежденного элемента СЭС, не превышает 1 суток.

При проектировании системы электроснабжения необходимо правильно установить характер среды, которая оказывает влияние на степень защиты применяемого оборудования.

Электрооборудование работает при нормальных условиях окружающей среды, грунт в районе цеха — суглинок с температурой +5° С.

В помещениях с нормальной средой электрооборудование должно быть защищено от механических повреждений, а также от случайных прикосновений к голым токоведущим частям.

Цех обработки корпусных деталей по степени взрывои пожаробезопасности можно отнести к безопасному, так как он не имеет помещений, где бы содержались опасные вещества.

По электробезопасности цех относится к классу ПО (повышенной опасности), так как в цехе очень много токоведущих частиц (пыли, стружки и т. д. ) металла, которые оседают на ЭО. Также возможно соприкосновение обслуживающего персонала одновременно с корпусом ЭО и конструкциями, связанными с землей.

Все приемники по режиму работы разделяются на 3 основных типа: продолжительный, кратковременный и повторно кратковременный.

Продолжительный режим является основным для большинства ЭО. Это режим, при котором превышение температуры нагрева электроприемника над температурой окружающей среды достигает определенной величины фуст. Установившаяся температура считается такой, если она в течение часа не изменялась. В этом режиме работают все станки, печи, насосы, компрессоры и вентиляторы.

Кратковременный режим работы характеризуется небольшими включениями и длительными паузами. В этом режиме работают вспомогательные механизмы станков и другого оборудования.

Повторно кратковременный режим — это кратковременные периоды работы, чередующиеся с паузами, при этом периоды включения не на столько велики, чтобы температура превысила установившееся значение, но и при паузах не успевает остыть, в конечном итоге достигая средней величины.

и потребителей ЭЭ Деревообрабатывающий

Весь технологический процесс осуществляется двумя потоками. Каждый поток состоит из трех автоматизированных линий:

  • ДЛ2 — линия раскроя пиломатериалов;
  • ДЛ8Алиния обработки оконных блоков;
  • ДЛ10- линия сборки.

Готовая продукция проходит через малярную и идет к потребителю. Транспортировка деталей по цеху осуществляется электрокарами, для подзарядки аккумуляторов которых имеется зарядная. Кроме этого предусмотрены производственные, вспомогательные и бытовые помещения.

Участок раскроя пиломатериалов и зарядная являются пожароопасными помещениями.

Электроснабжения (ЭСН) цех получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП), подключенной ГПП комбината.

По категории надежности ЭСНэто потребитель 1 категории Количество рабочих смен — 3 (круглосуточно).

Грунт в ДЦ — суглинок с температурой +10 ?C. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры цеха A*B*H=48*30*8 м.

Все помещения, кроме технологических участков, двухэтажные высотой 3,6 м.

Характеристики ЭО цеха дан в таблице 1.1

Мощность электропотребления (Pэп)указана для одного электроприемника.

Расположение основного ЭО показано на плане.

2 Часть

2.1 Расчет электрических нагрузок Силовые нагрузки рассчитываются по узлам питания: питающая линия или шинопровод, РП.

В расчет не включают Электроприемники с кратковременным режимом (ТАЛИ, задвижки) и резервные технологические механизмы.

Расчет электрических нагрузок ведется по техническому циркуляру ВНИПИ Тяжпромэлектропроект № 385 — 90 от 1 августа 1990 г.

2.2 Электроприемники объединяют в технологические группы и для каждой группы находятся по справочникам Ки, cos ц, tg ц Таблица 1.1. — Характеристики приёмников

Наименование ЭО

Р (кВт)

Кпуск

Ки

Cosц

tgц

Примечание

1,2

Вентиляторы

0,65

0,8

0,75

Компрессор

7,5

0,7

0,8

0,75

Установка окраски электростатической

4,5

0,7

0,8

0,75

1-фазная

5,6

Зарядные агрегаты

3,8

0,28

0,74

0,4

1-фазные

7,8

Токарные станки

2,5

0,12

0,4

2,30

9,29

Лифты вертикальные ДБ1

0,15

0,5

0,2

10,30, 15,35

Загрузочные устройства

3,2

2,5

0,4

0,75

0,88

11,31

Торцовочные станки ДС1

3,4

0,12

0,4

2,30

12,32, 22,42

Транспортёры ДТ4

2,8

0,4

0,75

0,88

13,33

Многопильные станки ЦМС

0,12

0,4

2,30

14,34

Станки для заделки сучков

2,6

0,17

0,65

1,17

16,36

Фуговальные стан

0,17

0,65

1,17

17,37,

20,40

Транспортеры ДТ6

3,8

0,4

0,75

0,88

18,38

Шипорезные станки ДС35

4,2

0,16

0,5

1,73

21,41

Станки четырехсторонние ДС38

0,16

0,5

1,73

23,24,

43,44

Станки для постановки полу петель ДС39

1,6

0,2

0,65

1,73

19,39

Перекладчики ДБ14

3,6

0,2

0,5

1,73

26,46

Сборочный полуавтомат ДА2

2,5

0,5

0,7

28,48

Станок для снятия провесов ДС40

1,2

0,17

0,65

1,17

2.3 Средние мощности за наиболее загруженную смену рассчитывают Рсм = Ру

  • Ки

Qсм = Рсм

  • tg ц, где Рсм — средняя активная мощность, кВт;
  • Qсм — реактивная, кВар;
  • Ки — коэффициент использования;
  • Ру — суммарная установленная мощность, кВт, для группы приемников с продолжительным режимом

2.4 Определяем коэффициент использования группы электроприемников Кигр =

1 группа =0,5

2 группа = 0,5

3 группа = 0.2

4 группа = 0.65

5 группа = 0.7

2.5 Определяем эффективное число электроприемников nэф

nэф = 2

1 группа = 11

2 группа = 11

3 группа = 3

4 группа = 2

5 группа = 2

Рном max — наибольшая мощность единичного электроприемника, кВт, в группе.

2.6 Определяем коэффициент максимума Км по упорядоченным диаграммам Рм = Км

  • ,

Qм = 1,1 •

Sм =

Расчетный ток определяется: Iм = .

№ШР

№на плане

Рсм кВт

Qсм кВА

Кигр

nэф

Км

Рм

Sm

0,18

0,03

0,5

1,16

101,1

30,35

3,9

3,4

1,7

3,9

32,42

4,2

3,6

3,3

7,5

1,2

2,1

2,7

4,7

37,40

5,9

5,1

2.4

4,1

2,6

4,4

3,3

3,8

43,44

1,6

1,8

2,4

2,4

0,5

0,5

0,18

0,03

0,5

1,16

53,4

53,4

75,5

109,1

10,15

3,9

3,4

1,7

3,9

12,22

4,2

3,6

3,3

7,5

1,2

2,1

2,7

4,7

17,20

5,9

5,1

2,4

4,1

1,6

3,8

23,24

1,6

1,8

2,6

4,4

2,4

2,4

0,5

0,5

5,6

1,12

0,4

0,16

6,2

2,1

9,1

14.1

20,3

7,8

1,5

3,45

1,2

4,3

3,2

0,43

4,4

1,57

6,7

7,3

10,3

14,8

3,15

2,3

0,5

3,1

1,65

6,12

6,7

9,4

42,7

1,8

1,35

3 Часть

3.1 Выбор защитной аппаратуры на напряжение до 1000 В Защитные аппараты устанавливаются на каждой отходящей от РП линии.

В пояснительной записке указывается назначение, устройство защитных и коммутационных аппаратов — магнитных пускателей, предохранителей, автоматических выключателей.

Защитную аппаратуру выбирают по току уствавки (Iуст)

Iуст = Рсм / Uном (для трех фазной Uном = 0.4)

Iуст = Рсм / Uном (для однофазной Uном = 0.22)

Iуст.расч = Iуст / 1.73 т. е 3

3.2 Автоматические выключатели Автоматические выключатели выбираю по значению Iуст на один электроприемник

№ШР

№на плане

Iуст

Iуст расч

Автоматы

Автомат на группу

Кп

0,2

1,4

Автомат ¾А ЭКФ

ВА 99 200А (ЭКФ)

30,35

5,63

Автомат 3/25А ЭКФ

2,5

1,2

8,4

Автомат 3/10А ЭКФ

32,42

2,4

14,4

Автомат 3/16А ЭКФ

Автомат 3/40А ЭКФ

1,8

10,8

Автомат 3/16А ЭКФ

1,5

7,5

Автомат 3/10А ЭКФ

37,40

3,9

19,5

Автомат 3/20А ЭКФ

1,9

13,3

Автомат 3/16А ЭКФ

3,7

18,5

Автомат 3/20А ЭКФ

1,8

Автомат 3/10А ЭКФ

43,44

4,7

28,2

Автомат 3/32А ЭКФ

3,4

Автомат 3/20А ЭКФ

0,72

4,32

Автомат 3/10А ЭКФ

0,2

1,4

Автомат ¾А ЭКФ

ВА 99 200А (ЭКФ)

10,15

5,63

Автомат 3/25А ЭКФ

2,5

1,2

8,4

Автомат 3/10А ЭКФ

12,24

2,4

14,4

Автомат 3/16А ЭК

Автомат 3/16А ЭКФ

1,8

10,8

Автомат 3/16А ЭКФ

1,5

7.5

Автомат 3/10А ЭКФ

17,20

3,9

19,5

Автомат 3/20А ЭКФ

1,9

13,3

Автомат 3/16А ЭКФ

3,7

18,5

Автомат 3/20А ЭКФ

23,24

1,8

Автомат 3/10А ЭКФ

4,7

28,2

Автомат 3/32А ЭКФ

3,4

Автомат 3/20А ЭКФ

0,72

4,32

Автомат 3/10А ЭКФ

5,6

1,6

9,6

Автомат 3/10А ЭКФ

ВА 99 40А (ЭКФ)

7,8

2,1

10,5

Автомат 3/16А ЭКФ

1,2

6,2

Автомат 3/32А ЭКФ

ВА 99 63А (ЭКФ)

14,3

85.8

Автомат ВА 99 100А (ЭКФ)

ВА 99 160А (ЭКФ)

8,1

48,6

Автомат 3/50А ЭКФ

Автоматические выключатели ЭКФ современное поколение коммутационных аппаратов, предназначенных для защиты цепей, а также проводов и кабелей от токов коротких замыканий и длительных перегрузок. Выключатели производятся в однополюсном, полюс+нейтраль, двух-, трехи четырех полюсном исполнениях. Возможно использование выключателей ЭКФ для оперативного включения и выключения сети.

EKF electrotechnika — один из ведущих российских производителей электротехнической продукции, предлагающий полный ассортимент высококачественной низковольтной продукции и светотехники.

Начав свою историю, как производитель регионального масштаба, на сегодняшний день EKF входит в лидирующую группу крупнейших электротехнических компаний мира, ежегодно завоевывая новые рынки и позиции.

На сегодняшний день, компания EKF предлагает потребителям широкий ассортимент электротехнической продукции — от корпусов электрощитов и аппаратов защиты до кабельных трасс, стабилизаторов напряжения и электроустановочных изделий. Номенклатура компании в 2010 году приблизилась к 4000 позиций и продолжает расти.

Ключевые направления EKF:

  • распределение энергии и силовое оборудование;
  • светотехника и управление светом;
  • кабеленесущие системы и электромонтаж;
  • электроустановочныеизделия и удлинители.

Вся продукция производится в соответствии с международными стандартами качества ISO 9000:2008, прошла техническую экспертизу и соответствует требованиям ГОСТ.

Продукция компании представлена в среднем ценовом сегменте и соответствует самым высоким стандартам качества. Специалисты EKF имеют опыт по адаптации современных мировых технологических разработок к условиям применения в странах СНГ и России.

Благодаря международным стандартам управления качеством, принятых на всех производственных площадках EKF (ООО «ЭКФ»), продукция марки EKF пользуется авторитетом и доверием у профессионалов электротехнической отрасли в более чем 15 странах мира. Гарантия EKF electrotechnica на большую часть ассортимента (за исключением энергосберегающих ламп, расходных материалов, стабилизаторов напряжения) составляет 5 лет. Для многих групп продукции и товарных позиций — это самый длительный гарантийный срок на рынке.

Уникальное для российского рынка сочетание доступной цены и высочайшего качества является одним из главных преимуществ оборудования ТМ EKF.

3.3 Выбор магнитных пускателей

№ на плане

Наименование ЭО

Iуст * Кп

Магнитный пускатель

1,2

Вентиляторы

Пускатель 3210 КМЭ

Компрессоры

85,8

Пускатель 9511 КМЭ 220В

Установки окраски электростатической

48,6

Пускатель 6511 КМЭ

5,6

Зарядные агрегаты

9,6

Пускатель 0910КМЭ

7,8

Токарные станки

10,5

Пускатель 1210 КМЭ

9,29

Лифты вертикальные ДБ1

1.4

Пускатель 0910 КМЭ

10,30,

15,35

Загрузочные устройства

Пускатель 1810 КМЭ

11,31

Торцовочные станки ДС1

Пускатель 9511 КМЭ 220В

12,32,

22,42

Транспортеры ДТ4

14.4

Пускатель 1811 КМЭ

13,33

Многопильные станки ЦМС

Пускатель 4011 КМЭ

14,34

Станки для заделки сучков

10.8

Пускатель 1210 КМЭ

16,36

Фуговальные станки

7,5

Пускатель 0910 КМЭ

17,37,

20,40

Транспортеры ДТ6

19,5

Пускатель 2510 КМЭ

18,38

Шипорезные станки ДС35

13.3

Пускатель 1810 КМЭ

21,41

Станки четырехсторонние ДС38

18,5

Пускатель 2510 КМЭ

23,24,

43,44

Станки для постановки полупетель ДС39

14,4

Пускатель 1810 КМЭ

19,39

Перекладчики ДБ14

18,5

Пускатель 2510 КМЭ

26,46

Сборочный полуавтомат ДА2

Пускатель 1810 КМЭ

28,48

Станок для снятия провесов ДС40

4,32

Пускатель 0910 КМЭ

Пускатель электромагнитный (магнитный пускатель) — это низковольтное электромагнитное (электромеханическое) комбинированное устройство распределения и управления, предназначенное для пуска и разгона электродвигателя до номинальной скорости, обеспечения его непрерывной работы, отключения питания и защиты электродвигателя и подключенных цепей от рабочих перегрузок. Пускатель представляет собой контактор, комплектованный дополнительным оборудованием: тепловым реле, дополнительной контактной группой или автоматом для пуска электродвигателя, плавкими предохранителями.

Устройство и применение Магнитный пускатель с защитным тепловым реле Помимо простого включения, в случае управления электродвигателем пускатель может выполнять функцию переключения направления вращения его ротора (т. н. реверсивная схема), путем изменения порядка следования фаз для чего в пускатель встраивается второй контактор. Переключения обмоток трехфазного двигателя со «звезды» на «треугольник» производится для уменьшения пускового тока двигателя.

Исполнение магнитных пускателей может быть открытым и защищенным (в корпусе); реверсивным и нереверсивным; со встроенной тепловой защитой электродвигателя от перегрузки и без нее.

Реверсивный магнитный пускатель (реверсивная сборка) представляет собой два трёхполюсных контактора, укреплённых на общем основании и сблокированных механической или электрической блокировкой, исключающей возможность одновременного включения контакторов.

Магнитный пускатель, контактор или реле имеют силовые и блокировочные контакты. Силовые используются для коммутации мощной нагрузки; блок-контакты — в управляющей цепи. Силовой и блок-контакт может быть нормально разомкнутыми (англ. Normal Open, NO) и нормально замкнутыми (англ. Normal Close, NC).

Нормально открытый контакт в нормальном положении контактора разомкнут. Нормально закрытый контакт в нормальном положении контактора замкнут. Контакты контактора, пускателя или реле на принципиальных схемах показываются в нормальном положении.

На территории СНГ некоторые производители электрооборудования в каталогах и списках оборудования не делают резких границ между контакторами и магнитными пускателями [«https:// «, 15].

4 Часть

4.1 Выбор проводников Исходя из условий прокладки, характера среды помещений, схемы распределительных сетей выбирается марка кабеля, провода, шинопровода.

Сечение провода, кабеля выбирается по допустимому току (по нагреву), проверяется по потере напряжения, по экономической плотности тока, на соответствие защитным аппаратам.

№ на плане

Наименование ЭО

Iдоп = Iуст * Кс

Кабель

1,2

Вентиляторы

8,6

ВВГнг LS 4×10

Компрессоры

6,9

ВВГнг LS 4×4

Установки окраски электростатической

4,3

ВВГнг LS 3×8

5,6

Зарядные агрегаты

4,8

ВВГнг LS 3×5

7,8

Токарные станки

0,8

ВВГнг LS 4×1,5

9,29

Лифты вертикальные ДБ1

1,2

ВВГнг LS 4×1,5

10,30,

15,35

Загрузочные устройства

6,8

ВВГнг LS 4×1,5

11,31

Торцовочные станки ДС1

1,1

ВВГнг LS 4×1,5

12,32,

22,42

Транспортеры ДТ4

5,9

ВВГнг LS 4×1,5

13,33

Многопильные станки ЦМС

1,3

ВВГнг LS 4×1,5

14,34

Станки для заделки сучков

1,2

ВВГнг LS 4×1,5

16,36

Фуговальные станки

1,38

ВВГнг LS 4×1,5

17,37,

20,40

Транспортеры ДТ6

8,1

ВВГнг LS 4×1,5

18,38

Шипорезные станки ДС35

1,7

ВВГнг LS 4×1,5

21,41

Станки четырехсторонние ДС38

2,1

ВВГнг LS 4×1,5

23,24,

43,44

Станки для постановки полупетель ДС39

1,6

ВВГнг LS 4×1,5

19,39

Перекладчики ДБ14

1,9

ВВГнг LS 4×1,5

26,46

Сборочный полуавтомат ДА2

3,3

ВВГнг LS 4×2,5

28,48

Станок для снятия провесов ДС40

0,5

ВВГнг LS 4×1,5

Iуст =Iкз Сечение проводника выбирается по Iуст Согласно ПУЭ от перегрузок необходимо защищать:

Силовые и осветительные сети, выполненные внутри помещений, открыто проложенными изолированными незащищенными проводниками с горячей изоляцией.

Силовые сети, в которых могут возникать длительные технологические перегрузки.

Сети взрывоопасных помещений и взрывоопасных наружных установок.

Значения К3

Iдоп = Iуст Ч Кс Кс-коэффициент снижения (для 4-х жильных кабелей 0,92)

Применение кабеля ВВГ:

Кабель ВВГ силовой с медными жилами на номинальное напряжение 0,66 кВ и 1,0 кВ. предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 1,0 кВ частотой 50 Гц. Кабель ВВГ применяется на электростанциях, в местных сетях, в промышленных, распределительных, осветительных устройствах, а также в качестве электропроводки в жилых и хозяйственных помещениях.

Прокладка кабеля марки ВВГ осуществляется без предварительного подогрева, при температуре не ниже 15 °C с неограниченной разницей уровней на трассе прокладки кабеля. Электрический кабель ВВГ прокладывают в земле, в кабельных каналах, в помещениях, под открытым небом — во всех случаях должна быть исключена возможность механического повреждения и больших растягивающих усилий.

Описание кабеля ВВГ:

Кабель ВВГ изготавливают 2-, 3-, 4-жильным, с заземляющей, с нулевой жилами или без них. Изолированные жилы многожильного кабеля имеют отличительную расцветку. Изоляция нулевых жил выполняется ГОЛУБОЙ или СВЕТЛО-СИНЕЙ, изоляция жил заземления выполняется двухцветной — ЗЕЛЕНО-ЖЕЛТОЙ.

ГОСТ 22 483–77

Изоляция жил — ПВХ пластикат изоляционный.

Сердечник кабеля ВВГ — концентрическая скрутка изолированных жил разной расцветки.

Оболочка — ПВХ пластикат шланговый. Оболочка кабеля устойчива к солнечному излучению и не распространяет горение.

Технические характеристики кабеля ВВГ:

Кабель ВВГ предназначен для эксплуатации в стационарном состоянии при температуре окружающей среды от — 50° С до + 50° С, относительной влажности воздуха до 98% (при температуре + 35° С).

Длительно допустимая температура нагрева жил — не более + 70° С. Максимальная допустимая температура нагрева жил при коротком замыкании (до 4 сек) — не более 160° С.

Радиус изгиба кабеля — 7,5 Dн, где Dн — наружный диаметр кабеля ВВГ.

Испытательное напряжение — 3 500 В.

Электрическое сопротивление изоляции силового кабеля ВВГ, пересчитанное на 1 км длины при температуре 20 °C для жил сечением:

1,0 — 1,5 мм² не менее 12 МОм;

2,5 — 4,0 мм² не менее 10 МОм;

6 мм² не менее 9 МОм;

10 — 240 мм² не менее 7 Мом.

LS обозначает, что кабель не распространяющий горение с пониженным газо и Дымовы делением.

5 Часть

5.1 Расчет освещения цеха Чтобы определить какие лампы будут установлены в помещениях, необходимо определить световой поток F одной лампы в = S/Hp (a+b)

Нр — высота от рабочей поверхности до лампы, а — длина

bширина

F = Кз Ч Z Ч E Ч S / з Ч N

Кз = 1,8

Z = 0.85

S-площадь помещения з-находим по таблице 13,2…13,24

N — кол-во ламп (находится по размерам помещения через каждые 1,8−2 м) Освещенность помещений E смотрим по таблице 4

Расстояние между светильниками принято брать L/Hp = 1,8−2 м В = = 3.4

S = 1296

Hр = 4.8 м

a = 48

b = 30

E = 10

з = 0.33

Помещение

Кол-во ламп

Мощность, Вт

Тип

Напряжение, В

Световой поток, лм

Продолжительность горения, ч

Тип цоколя

Линии производства

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Участок подготовки деталей

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Участок сборки

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Комната отдыха

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Участок раскроя пиломатериалов

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Зарядна

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Помещение мастера

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Токарный участок

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

КТП

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Вентиляционная

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Коридор

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

Малярная

ЛБ — 20

Ц2Ш — 13/35

6 Часть

6.1 Выбор Главного распределительного щита (ГРЩ) Выбор ГРЩ производится по значению Iуст всех электроприемников ГРЩ (Главный распределительный щит) — устройство, необходимое 380/220 В. Он обеспечивает передачу электроэнергии от трансформаторной подстанции (ТП), питающей здание или промышленный объект, к этажным либо квартирных щиткам. Также ГРЩ совмещает в себе функцию защиты потребителей от перегрузок и коротких замыканий.

Питание ГРЩ осуществляется через магистральный шинопровод и производится с низкой стороны питающего трансформатора. Кроме того, согласно Правилам устройства для приема, учета и распределения электроэнергии в сетях переменного тока электроустановок п. 7.2.14

Секционные панели ГРЩ Главный распределительный щит — сборная конструкция, состоящая из панелей трёх основных типов:

  • вводной панели;

2) секционной панели;

3) линейной панели.

В вводную панель монтируются вводные автоматы, принимающие электроэнергию с трансформаторов, и приборы для учёта этой электроэнергии.

Секционная панель содержит автоматический выключатель для возможности питания нескольких секций с одного ввода, также там может быть предусмотрена система АВР (автоматического ввода резерва), которая используется для резервного электроснабжения потребителей, повышая, таким образом, надёжность всей системы.

Линейная панель предназначена для питания отходящих линий.

Схема ГРЩ зависит от количества вводных и отходящих линий. Подавляющее большинство ГРЩ имею схему два ввода — два вывода. При такой схеме ввод осуществляется от двух трансформаторов ТП, а вывод идёт через секционную панель на распределительные шины к нагрузке.

Комплектация Основными характеристиками главного распределительного щита являются:

  • Номинальные токи вводных и отходящих линий;
  • Номинальное напряжение сети;
  • Система заземления;

ГОСТ 14 254–96

*Характеристики корпуса (тип, габариты, масса).

Главные распределительные щиты комплектуются следующими основными типами аппаратов:

  • Автоматические выключатели;
  • Контрольно-измерительные приборы (вольтметры, амперметры);
  • Приборы учёта электрической энергии;
  • Выключатели нагрузки (рубильники);
  • Автоматический ввод резерва (АВР).

При выборе корпуса ГРЩ необходимо подобрать такое исполнение щита, которое даст возможность установки всех требуемых аппаратов, а также оставит место для дальнейшего расширения и модернизации ГРЩ.

Сборка и монтаж ГРЩ При сборке ГРЩ должны учитываться особенности монтажа всех устанавливаемых в него аппаратов.

ГОСТ 15 150–69

К монтажу щита допускаются лица имеющие группу допуска по электробезопасности не ниже III. Напомним, что все секции ГРЩ подлежат обязательному заземлению.

Периодичность обслуживания и сроки замены аппаратов и элементов ГРЩ рассчитываются инженером, отвечающим за эксплуатацию щита.

Элементы ГРЩ

Группа

?Iуст. на группу

Автоматические выключатели

Плавкие предохранители

Кабель на ШР

Автомат ВА 99 200А (ЭКФ)

Вставка ПН 2 250А

ВВГнг LS 4×120

Автомат ВА 99 200А (ЭКФ)

Вставка ПН 2 250А

ВВГнг LS 4×120

Автомат ВА 99 40А (ЭКФ)

Вставка нПН 2 25А

ВВГнг LS 4×25

Автомат ВА 99 63А (ЭКФ)

Вставка НПН 2 31,5А

ВВГнг LS 4×35

Автомат ВА 99 160А (ЭКФ)

Вставка ПН 2 100А

ВВГнг LS 4×120

6 освещение

3.46

Вставка НПН 2 16А

Вставка ППН33 160А

ВВГнг LS 3×1.5

6.2 Выбор трансформатора Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях промышленных предприятий является одним из важных вопросов электроснабжения и построения рациональных сетей. В нормальных условиях трансформаторы должны обеспечивать питание всех потребителей предприятия при их номинальной нагрузке.

Число трансформаторов на подстанции определяется требованием надёжности электроснабжения. С таким подходом наилучшим является вариант с установкой двух трансформаторов, обеспечивающий бесперебойное электроснабжение потребителей цеха любых категорий. Однако если в цехе установлены приёмники только II и III категории, то более экономичными, обычно, являются однотрансформаторные подстанции.

При проектировании внутризаводских сетей установка однотрансформаторных подстанций выполняется в том случае, когда обеспечивается резервирование потребителей по сети низкого напряжения, а также когда возможна замена повреждённого трансформатора в течение нормируемого времени.

Схемы электроснабжения цеха с одним, и двумя трансформаторами Двухтрансформаторные подстанции применяются при значительном числе потребителей II категории, либо при наличии потребителей I категории. Кроме того, двухтрансформаторные подстанции целесообразны при неравномерном суточном и годовом графике нагрузки предприятия, при сезонном режиме работы при значительной разницей нагрузки в сменах. Тогда при снижении нагрузки один из трансформаторов отключается.

Следует отметить, что при варианте наступает полный перерыв в электроснабжении, и здесь питание потребителей по резервной линии на напряжение 0,4 кВ не может быть принято во внимание, так как такая схема аналогична двухтрансформаторной схеме, но с худшими показателями за счёт длинной лини 0,4 кВ.

При сравнении вариантов немаловажную роль играет вопрос о перспективном развитии предприятия. Так, например, если в настоящее время в цехе имеются потребители только второй категории, то рассмотрение вариантов имеет смысл. Но если, через год планируется переоборудование производства, и в цехе появляются потребители первой категории, то необходимо, безусловно, выбирать вариант с двумя трансформаторами.

В основном, установка двух трансформаторов обеспечивает надёжное питание потребителей. Это значит, что при повреждении одного трансформатора, второй, с учётом его перегрузочной способности, обеспечивает 100% надёжность питания в течении времени, необходимого для ремонта трансформатора.

Но, бывают случаи, когда мощность уже существующих двух трансформаторов становится недостаточной, для обеспечения питанием всех приёмников, например, при установке более мощного оборудования, изменение режима работы электроприёмников и т. п. Тогда рассматриваются варианты установки более мощных трансформаторов на подстанции, либо установки третьего трансформатора для покрытия возросшей мощности.

Второй вариант кажется предпочтительней, поскольку увеличивается надёжность подстанции, отпадает необходимость реализовывать старые трансформаторы и капитальные затраты на установку третьего трансформатора, как правило, значительно меньше, чем при переоборудовании всей подстанции.

Но такой вариант возможен не всегда, например, при плотной застройке территории предприятия для дополнительного трансформатора просто может не хватить места. С другой стороны, происходит значительное усложнение схемы, которое может оказаться невозможной при работе трансформаторов в параллель. Поэтому рассмотрение вариантов производится в каждом конкретном случае индивидуально.

Кроме требований надёжности при выборе числа трансформаторов следует учитывать режим работы приёмников. Так, например, при низком коэффициенте заполнения графика нагрузки бывает экономически целесообразна установка не одного, а двух трансформаторов.

На крупных трансформаторных подстанциях, ГПП, как правило, число трансформаторов выбирается не более двух. Это обусловлено, главным образом тем, что стоимость коммутационной аппаратуры на стороне высшего напряжения предприятия соизмерима со стоимостью трансформатора.

Шкала стандартных мощностей силовых трансформаторов В нашей стране принята единая шкала мощностей трансформаторов. Выбор рациональной шкалы является одной из основных задач при оптимизации систем промышленного электроснабжения. На сегодняшний день существует две шкалы мощностей: с шагом 1,35 и с шагом 1,6. То есть первая шкала включает мощности: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 кВА и т. д, а вторая включает 100, 160, 250, 400, 630, 1000 кВА и т. д. Трансформаторы первой шкалы мощностей в настоящее время не производятся и используются на уже существующих ТП, а для проектирования новых ТП применяется вторая шкала мощностей.

Следует отметить, что шкала с коэффициентом 1,35 более выгодна с точки зрения загрузки трансформаторов. Например, при работе двух трансформаторов с коэффициентом загрузки 0,7 при отключении одного из них второй перегружается на 30%. Такой режим работы соответствует требованиям условий работы трансформатора. Таким образом, его мощность может использоваться полностью.

При допустимой перегрузке в 40% появляется недоиспользование установленной мощности трансформаторов со шкалой 1,6.

Допустим, два трансформатора на ТП работают раздельно и нагрузка каждого составляет 80 кВА, при отключении одного из них второму требуется обеспечить нагрузку 160 кВА. Вариант установки двух трансформаторов по 100 кВА не может быть принят, поскольку в этом случае перегрузка составит 60% при выводе из работы одного трансформатора. При установке же трансформаторов по 160 кВА ведёт к их загрузке в нормальном режиме лишь на 50%.

При использовании шкалы с шагом 1,35 можно установить трансформаторы мощностью 135 кВА, тогда их загрузка в нормальном режиме составит 70%, а в аварийном перегрузка составит не более 40%.

Исходя из этого примера видно, что шкала с шагом 1,35 более рациональна. А около 20% мощности выпускаемых трансформаторов не используется. Возможным решением этой проблемы является установка двух трансформаторов на ТП разной мощности. Однако это решение нельзя считать технически рациональным, поскольку при выводе из строя трансформатора большей мощности, оставшийся трансформатор не покроет всю нагрузку цеха.

Встаёт закономерный вопрос: чем был обусловлен переход на новый ряд мощностей? Ответ, видимо, кроется в сокращении многообразия мощностей для унификации оборудовании: не только трансформаторов, но и смежного с ним (выключатели, выключатели нагрузки, разъединители и др.).

Исходя из всего сказанного, выбор числа и мощности трансформаторов для питания заводских подстанций производится следующим образом:

1) определяется число трансформаторов на ТП, исходя из обеспечения надёжности электроснабжения с учётом категории приёмников;

2) выбираются наиболее близкие варианты мощности выбираемых трансформаторов (не более трёх) с учётом допустимой нагрузки их в нормальном режиме и допустимой перегрузке перегрузки в аварийном режиме;

3) определяется экономически целесообразное решение из намеченных вариантов, приемлемое для конкретных условий;

4) учитывается возможность расширения или развития ТП и решается вопрос о возможной установке более мощных трансформаторов на тех же фундаментах, либо предусматривается возможность расширения подстанции за счёт увеличения числа трансформаторов.

Трансформатор

Кол-во

Мощность трансформатора, КВ*А

Первичное напряжение, кВ

Схема соединения трансформатора, Ом

6 — 10

Д/Y 0.0754

7 Часть

7.1 Расчет заземление Расчет защитного заземления Где

Nв — число вертикальных заземлителей, р — Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды, Ом*м, таблица 2

КС — Признаки климатических зон и значения коэффициента, таблица 3.

L — длина вертикального заземлителя, м

d — диаметр вертикального заземлителя, м

t’ — длина от поверхности земли до середины вертикального заземлителя, м Мв — коэффициент использования вертикальных заземлителей, зависящий от количества заземлителей и расстояния между ними. Предварительное количество вертикальных заземлителей для определения Мв можно принять равным Мв= а/Rз, а — расстояние между вертикальными заземлителями (обычно отношение расстояния между вертикальными заземлителями к их длине принимают равным а/l=1;2;3)

Nв = 19

Nв -19,

р — 100, Ом*м, КС — 1.

L — 3, м

d — 0.02, м

t’ — 0.8, м Мв — 0.75

а — 3

Rз — 4

8 Часть

8.1 Расчет однофазного кз С этой целью выполняются расчеты металлических и дуговых КЗ трехфазных, двухфазных и однофазных.

Расчет выполняется в именованных единицах, сопротивления расчетной схемы приводятся к напряжению 0,4 кВ и выражаются в миллиомах.

ГОСТ 28 249–93

Короткие замыкания рассчитываются на шинах 0,4 кВ РУ (точка К1) и на вторичной силовой сборке за кабелем КЛ1.

В данном примере расчеты дуговых КЗ выполняются с использованием снижающего коэффициента КС, поэтому переходные сопротивления контактов, контактных соединений кабелей и шинопроводов в расчетных выражениях для определения суммарного активного сопротивления R? не учитываются, эти сопротивления учтены при построении характеристик зависимости коэффициента Кс от полного суммарного сопротивления до места К3, Кс = ?(Z?), полученных экспериментальным путем.

?(Z?).

Схема замещения прямой (обратной) последовательности Схема замещения нулевой последовательности УZ = Zав + Zр + Zкл + Zт + Zшп + Zтт

I (1)км=U/1.73*УZ

Zав

Zкл

Zшп

Zтт

0,61мОм

0,037мОм

1,746Ом/км

0,0754мОм

0,646Ом/км

0,63мОм

Ток короткого замыкания в точке К1 :

УZ = 0,61 + 0,037 +1,746 + 0,0754 + 0,646 + 0,63 = 3,71 мОм

I (1)км =

К1 = 62,4 кА

Iуд = Iкм* Кс1

Iуд = 62,4* 0,82 = 51,1 кА

Iуд = Iкм* Кс2

Iуд = 62,4* 0,72 = 44,9 кА Ток короткого замыкания в точке К2 :

УZ = 0,61 + 0,037 +1,746 + 0,0754 + 0,646 + 0,63 + 0,61 + 1,746 = 6,06 мОМ

I (1)км =

К2 = 38,16 кА

Iуд = Iкм* Кс1

Iуд = 38,18* 0,82 = 31,3 кА

Iуд = Iкм* Кс2

Iуд = 38,18* 0,72 = 27,4 кА электроснабжение напряжение проводник замыкание

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте разработана схема электроснабжения деревообрабатывающий цех. Произведен расчет электрических нагрузок, выбор защитной аппаратуры, определено число необходимых трансформаторов, определена марка и сечение провода. Все выбранное оборудование было проверено на стойкость к токам КЗ и согласованность между собой.

Система электроснабжения цеха состоит из ТП с двумя трансформатором ТМ-250/10, кабельных линий, питающих СП и отдельные электроприемники.

Проектирование системы внутреннего электроснабжения основывается на общих принципах построения схем внутризаводского распределения электроэнергии. Основными критериями при проектировании являются техническая применимость и экономичность проекта. Характерной особенностью схем внутризаводского распределения электроэнергии является большая разветвленность сети и наличие большого количества коммутационно-защитной аппаратуры, что оказывает значительное влияние на технико-экономические показатели и на надежность системы электроснабжения.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/shema-elektrosnabjeniya-stanka-derevoobrabotki/

Б. Ю. Липкин, Н. П. Постников, Л. И. Васильев

4. «РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОУ И ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПРОМЫШЛЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ» .- М.: ФОРУМ, 2010. — 352 с.

И. Л. Каганов

В. М. Блок

Н. П. Постников, Н. Е. Цигельман, А. А. Федоров, Шехавцев В. П., А. Е. Электроснабжение