Расчет электрооборудования башенной водокачки. Обоснование и выбор объекта автоматизации
 Скачать 414.5 Kb.
|
 Содержание
Введение. Одним из актуальных вопросов научно-технического прогресса в сельском хозяйстве является создание и строительство полностью механизированных и автоматизированных объектов. Производственный цикл в них будет осуществляться автоматически без вмешательства человека, функции которого будут сводится к контролю, за работой оборудования и его эксплуатации. В сельском хозяйстве возникла необходимость применения современных систем автоматического управления технологическими процессами (АСУ-ТП), которые при помощи ЭВМ не только автоматически управляли бы технологическими циклами на производственных объектах, но и вырабатывали бы оптимальный вариант производства обеспечивающий минимальные трудовые затраты, наименьшую себестоимость продукции и её наилучшее качество. С введением на фирмах все более сложных автоматизированных машин, агрегатов и поточных линий важное значение приобретает вопрос надлежащего контроля за ее состоянием. Таким образом, несвоевременно ликвидированная неисправность на животноводческом комплексе или птицеферме может привести к порче продукции, снижению продуктивности животных и птиц. Поэтому стало необходимым оснащения производства относительно простыми средствами контроля, чтобы с их помощью можно было передать на диспетчерский пункт сигнала о нарушении режима работы оборудования. Комплексная механизация и автоматизация животноводства позволяет исключить тяжелый физический труд, снизить затраты на производство единицы продукции. Важной проблемой является разработка и внедрение рационального комплекса технических средств, для малых, мелких ферм. Задача научных организаций – дать производству научно-обоснованные варианты производства продукции, разработать экономико-математические модели оптимизации технологических систем, машин и комплектов оборудования. В данном проекте разрабатываются автоматизация установки водоснабжения башенного типа. 1 Обоснование и выбор объекта автоматизации. В сельскохозяйственном производстве вода расходуется на поение животных и птиц в животноводческих фермах и комплексах, а также на бытовые и хозяйственные нужды. Система водоснабжения представляет собой комплекс оборудования и сооружений для подъема воды из источника, ее обработки, хранения, транспортирования и раздачи ее потребителям. В системе водоснабжения в первую очередь автоматизации подлежит насосная станция, которая обеспечивает подъем воды и транспортировку ее к потребителям. В сельском хозяйстве сооружают насосные станции различного назначения, с различными технологическими режимами. В практике применяются автоматизированные системы управления насосными станциями. В автоматизированных насосных станциях пуск и остановка агрегатов происходит по командам обслуживающего персонала. После передачи команд агрегаты работают в автоматическом режиме. При автоматическом управлении работа насосных агрегатов обеспечивается программными устройствами или датчиком. В данном дипломном проекте разрабатывается автоматизация установки водоснабжения башенного типа. 2 Технологическая характеристика установки водоснабжения башенного типа. До 50% насосных установок водоснабжения составляют башенные водокачки Рожновского с погруженными насосами. Погруженные электродвигатели (насосы) типа ЭЦВ (Э – электропогружной, Ц – центробежный, В – для воды), выпускаются производительностью от 0,63 до 1000  при напорах 12…680 м.Погружной электродвигатель в монолите с многоступенчатыми насосами I закрепляется на водоподъемных трубах, и опускают в скважину II. Трубы подвешивают к плите, установленной в помещении XI.Скважины выполняют обсадных труб диаметром 100…450 мм. Электродвигатели выполняют сухими, полусухими и заполненные маслом или водой. Наиболее распространенные электродвигатели, заполнены водой. Смазываются резинометаллические или пластмассовые подшипники также водой. К электродвигателю подводят кабель III, закреплённый на водоподъемных трубах хомутами. Всасывающая часть имеет сетку, задерживающую крупные примеси, находящиеся в воде. Бак башни VII выполняют сварным из листовой стали и устанавливают на кирпичную, железобетонную или металлическую опору. К баку подводят напорно-разводящий трубопровод IV. Конец напорной трубы доводят до верхнего уровня, а отводы воды из бака происходит через обратный клапан из нижнего уровня. Бак оборудуют внешней VI и внутренней (на схеме не показана) лестницами, люком IX, вентиляционным клапаном X, датчиками уровня и водосливной трубой VIII, исключающий переполнение бака водой в случае не отключения насоса от датчика верхнего уровня. На водопроводе ставят манометр XII и задвижки V. Электродный датчик уровня состоит из защитного корпуса XIII,скобы XIV для крепления датчика в баке и трубчатых электродов: Верхнего уровня, нижнего уровня и общего. Внутри центрально электрода расположен нагревательный элемент, который включают в холодное время года для исключения обмерзания электродов. 3 Выбор мощности потребительской подстанции 3.1 Выбор трансформатора Номинальную мощность трансформатора выбирают по расчетной нагрузке. Расчетная нагрузка равна 65,7 кВ·А, находится в пределах экономического интервала нагрузки (55...83), поэтому выбираем трансформатор ТМ-63 10/0,4 с номинальной мощностью трансформатора S н.т. = 63 кВ·А с техническими данными: Sн = 63 кВ·А Uк = 4,5 % Ркз = 1,28 кВт U1н/U2н = 10/0,4 кВ Рхх = 0,24 кВт 3.2 Определение места установки подстанции10/0,4кВ Площадку для строительства РТП в соответствии НТПС нужно выбирать на не заземленной местности, не затопляемой паводковыми водами, в центре нагрузок или вблизи от него, по возможности близко от населенного пункта, автодороги, железнодорожной станции. Площадка должна иметь по возможности инженерно-геологические условия, допускающие строительство без устройства дорогостоящих заземлений и фундаментов под оборудование и не вызывать большого объема планировочных работ. Компоновка оборудования подстанции должна обеспечивать простой и удобные подходы и выходы ВЛ всех напряжений с минимальным числом пересечений и углов, удобнее подъезды передвижных средств и механизмов для транспортировки и ремонта оборудования, возможность дальнейшего расширения подстанций, если это предусмотрено схемой перспективного развития. Определяем потери напряжения в конце магистрали ΔU ТП = 4,59% Потери напряжения в конце магистрали составляют 4,59%, что не превышает допустимого значения (4,59< 5%) 3.3 Расчет токов короткого замыкания Определяем сопротивления элементов сети. Сопротивление трансформатора напряжения 10/0,4 кВ
Составляем упрощенную расчетную схему сети напряжением 0,38 В, затем схему замещения. Сопротивление контактов (автоматических выключателей, катушек трансформатора тока, шин и др.) принимаем 15 мОмжение мощность ток подстанция  Находим сопротивление линии напряжением 0,38 кВ. Xл1 = X0*l 24,85 мОм Rл1 = R0*l 41,89 мОм Xл2 = X0*l 12,6 мОм Rл2 = R0*l 21,24 мОм Результирующие сопротивления. Zрез = √(∑X)^2+(∑R)^2 = 48,71 мОм Трехфазный ток к.з. в точке К1. Iк1 = Uном/(√3(Zс+Zт+Zл)) = 1,92 кА Двухфазный ток к.з. в точке К1. I^2к1 = 0,87*Ik1 = 1,67 кА Однофазный ток к.з. в точке К1. Iк = Uф/√(2(Rл1))^2+(2(Xл1))^2+1/3Zтр = 262,36 А ВЛ-2 Zрез = √(∑X)^2+(∑R)^2 = 24,7 мОм Трехфазный ток к.з. в точке К3. Iк1 = Uном/(√3(Zс+Zт+Zл)) = 2,39 кА Двухфазный ток к.з. в точке К3. I^2к1 = 0,87*Ik1 = 1,67 кА Однофазный ток к.з. в точке К2. Iк = Uф/√(2(Rл2))^2+(2(Xл2))^2+1/3Zтр = 264,66 А 4 Выбор и проверка аппаратуры 4.1 Выбор разъединителя
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
