Расчет электрооборудования башенной водокачки. Обоснование и выбор объекта автоматизации
Скачать 414.5 Kb.
|
6В – КПД трансформатора 220ВЧастота тока 50Гц Число и вид контактов один переключающий Контактная нагрузка 1А 8.6 Выбор датчиков уровня SL1 и SL2 В промышленном производстве используют различные устройства автоматики для контроля и регулирования уровня жидких, сыпучих и комковых веществ. Датчики уровня по функциональным возможностям подразделяют по 2 основные группы: уровнемеры и сигнализаторы уровня. Уровнемеры на выходе формируют непрерывный аналоговый (или цифровой) сигнал об изменении уровня в некотором заданном диапазоне, а сигнализаторы уровня – сигнал о достижении граничных значений уровня в заданном значении. По принципу действия приборы для измерения уровня подразделяют на гидростатические, поплавковые, буйковые, емкостные, кондуктометрические, акустические и т.д. Сигнализаторы уровня бывают однопозиционные, сигнализирующие об уровне в одной позиции, и многопозиционные, последовательно сигнализирующие прохождение уровнем двух или более позиций. Поскольку сигнализаторы уровня можно установить очень точно по высоте резервуара, то относительная погрешность измерения уровня в плоскости установки сигнализатора может быть весьма малой. В данном проекте в качестве датчиков уровня предлагается использовать электродный датчик уровня специального назначения. Он состоит из защитного корпуса и трубчатых электродов: верхнего уровня, нижнего и общего. Внутри центрального электрода расположен нагревательный элемент, который включают в холодное время года. 8.7 Выбор промежуточного реле KV В автоматических устройствах широко применяются электромагнитные реле постоянного и переменного тока, которые выполняют функции усиления и передачи сигналов, увеличение качества оперативных цепей, а также различные логические функции. Промышленность выпускает реле постоянного тока серий: РЭС, РПН, РКН, РКМ, РКС. Среди реле переменного тока наиболее распространены серии МКЦ-48; ПЭ-21; РПТ; РПЦ; (реле промежуточное, универсальное). В настоящее время осваивается перспективная серия промежуточных реле РП-20. Серия отсчитывается большим количеством исполнений: переменного и постоянного, с самовозвратом и с памятью, с контактами на 2,5; 4 и 6А, с количеством контактов от 4 до 12. Реле переменного тока менее экономичны, чем реле постоянного тока и имеют меньший срок службы, однако, для их включения не нужны источники постоянного тока. Реле постоянного тока выбирают по рабочему току, току срабатывания и потребления мощности с учетом типа и количества контактов и их нагрузочной способности, массы и габаритов. В данном проекте предлагаю использовать промежуточное реле KV типа РП21-УХЛ4. Технические данные промежуточного реле РП21-УХЛ4. Напряжение катушки Uн 12В Число и вид контактов три переключающихся Контактная нагрузка 2,5А Род тока постоянный. 8.8 Выбор выключателей, переключателей SA, S Переключатели предназначены для работы в электрических цепях напряжением 380В переменного тока и до 220В постоянного тока. Их применяют в качестве групповых выключателей на распределительных щитах, переключатели режимов работы в электрических схемах, пускателей асинхронных двигателей малой мощности. В качестве избирателей режимов работы сложных технологических установок (теплогенератор, водонагреватели, установки водоснабжения и др.) используются пакетные, пакетно-кулачковые, универсальные и другие переключатели, а также тумблера. В данном проекте в качестве переключателя SA предлагаю использовать переключатель ПКП-25-20;42-УЗ. Техническая характеристика переключателя ПКП-25-20;42-УЗ. Номинальное напряжение, Uн 380В Номинальный ток, Iн 25А Число положений рукоятки 3 8.9 Выбор сигнальной арматуры HL1:HL2. Сигнализацию в электрических схемах применяют для оповещения обслуживающего персонала о техническом состоянии и положении включенных и отключенных аппаратов, последовательности технических операций и аварийном состоянии схемы. Сигнализация может быть световая (лампы), звуковая (звонок), сирена (ревун) и визуальная (токовые и указательные). Широко применяют арматуру со встроенным балластом типа: АС-0, АС-53, АСКМ, АСГЛ и арматура непосредственного включения в сеть 220В – АС-220. В данном проекте в качестве сигнальной арматуры HL1,R и HL2,R предлагаю использовать сигнальную арматуру типа АМЕ. Технические данные сигнальной арматуры АМЕ. Тип лампы КМ-6-60 Напряжение сети, Uн |
№ п/п | Наименование категории и фактора | Место действия | Норма ПДУ (ПДК) и нормативный документ | Возможные последствия |
1 | Высокое напряжение цепи, при замыкании которой может пройти ток через тело человека 10 кВ, | РУ -10 кВ | ГОСТ 12.1.038-82 при длительном воздействии (более 1 с) в аварийном режиме | Электротравма |
2 | Электрическая дуга, опасный | РУ – 10 кВ | ГОСТ 12.2.0072-75 | Ожоги |
опасный | ЗРУ | ГОСТ 12.2.0074-75 | Ожоги | |
| опасный | РЩ | ГОСТ 12.2.004-85 | Пожар |
3 | Подвижные части производственного оборудования, опасный | ОРУ, ЗРУ, приводы коммутационных аппаратов | ГОСТ 12.3.007.3-75 | Механическая травма |
4 | Повышенная или пониженная температура, влажность, подвижность воздуха рабочей зоны, вредный | ОРУ, ЗРУ, ТП, РЩ | ГОСТ 12.1.005-76 | Перегрев или переохлаждение организма |
5 | Недостаточная освещённость рабочей зоны, вредный | Электропомещения | СНиП 11-4-79 | Утомляемость, повышенная опасность травматизма |
6 | Пожароопасные концентрации горючих жидкостей, опасный | РУ, ТП – трансформаторное масло | ОНТП 24-86 ПУЭ гл. 7.4 Tв=135о | Пожар |
7 | Твёрдые горючие и трудно сгораемые вещества и материалы, опасный | Во всех помещениях | ОНТП 24-86 ПУЭ гл. 7.4 | пожар |
12.2 Защита от поражения электрическим током
Проектом предусмотрено ограждение токоведущих частей и приспособлениями для запирания ограждений на замки.
Конструкция шкафов КРУ обеспечивает защиту обслуживающего персонала от случайного прикосновения к токоведущим частям оболочками со степенью защиты 1Р20.
Все токоведущие части, которые могут оказаться под напряжением после выведения выдвижного элемента в ремонтное положение, ограждаются автоматически закрывающимися шторками, имеющими устройства для запирания на замок.
При проектировании РУ, ТП, РЩ соблюдены изолирующие расстояния в соответствии с ПЭУ [4].
Кроме того, в проекте предусмотрено:
защитное заземление – для электроустановок сети напряжением 10 кВ с изолированной нейтралью;
зануление в сочетании с заземлением – для электроустановок напряжением 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью;
выравнивание потенциалов электроустановок с помощью устройства сетчатого контура заземления.
В сети напряжением 10 кВ с изолированной нейтралью предусмотрен постоянный контроль изоляции с действием на сигнал и последующим контролем асимметрии напряжения. Для этого используется вторичная обмотка трансформатора напряжения НТМИ-10, соединенная в разомкнутый треугольник.
В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных (см. раздел 1) предусмотрена сеть малого напряжения – 36В, питаемая от понижающего трансформатора. Эта сеть используется для питания светильников местного освещения и ручного электроинструмента, а также для питания ручных электрических светильников. В особо неблагоприятных условиях (работы в металлических сосудах, резервуарах и т.п.) для ручных электрических светильников предусмотрено применение переносных понижающих трансформаторов с вторичным напряжением 12В.
Конструкции вилок и розеток напряжением 36В и 12В отличаются от конструкций этих деталей на напряжение 220В.
Для питания электроинструмента предусмотрены разделительные трансформаторы с вторичным напряжением:
220В – для инструмента классов 1 и П ;
36В – для инструмента класса Ш.
Проектом предусмотрено комплектование распределительных устройств 0,4 кВ и 10 кВ электрозащитными средствами: центробежные регуляторы, концевые выключатели, электрические и электромеханические блокировки, улавливатели, предохранительные козырьки, двуручные выключатели.
12.3 Защита от электрической дуги
Выключатели и приводы снабжены указателями и световой сигнализацией положения «включено» – красный, «отключено» – зеленый. Приводы разъединителей снабжены механическими указателями положения главных и заземляющих ножей с подписями о включении и отключении. Заземляющие ножи окрашиваются в черный цвет. Рукоятки приводов заземляющих ножей окрашиваются в красный цвет, а рукоятки других приводов – в цвета оборудования. Конечные положения механизма ручных приводов как главных, так и заземляющих фиксируются упорами. Предусмотрена оперативная блокировка:
включения выключателей, отделителей и разъединителей на заземляющие ножи и короткозамыкатели;
включения заземляющих ножей на ошиновку, не отделенную разъединителями от ошиновки, находящейся под напряжением;
включения и отключения отделителями и разъединителями тока нагрузки.
В шкафах РУ предусмотрена блокировка:
перемещения выдвижного элемента с выключателем из рабочего в контрольное положение и наоборот;
включения выключателя при положении выдвижного элемента в промежутке между рабочим и контрольными положениями;
перемещения выдвижного элемента из контрольного положения в рабочее при включенных ножах заземляющего разъединителя.
В проекте применены шкафы РУ, конструкция которых обеспечивает локализацию аварии в пределах шкафа при возникновении КЗ в РУ применением:
дугоуловителей для защиты сборных шин от разрушения электрической дугой;
разгрузочных клапанов для снятия избыточного давления внутри шкафа в момент возникновения электрической дуги.
Локализационная способность РУ обеспечивает отсутствие:
прожогов оболочки в зоне обслуживания;
срыва или самопроизвольного открытия дверей и крышек шкафа;
выброса продуктов горения в не обслуживающую зону;
переброса дуги в другие шкафы.
12.4 Защита от механических травм
Вращающиеся части электродвигателей и части, соединяющие электродвигатели с механизмами (лифты, шкивы и т.д.), имеют ограждения от случайных прикосновений.
Выбранные электродвигатели имеют степени защиты в зависимости от условий окружающей среды помещений:
для помещений с нормальной средой IP20;
для открытых установок IP44;
для помещений сырых и особо сырых IP43.
Детали приводов коммутационных аппаратов закрываются кожухами (заключаются в оболочки). Оболочки закрывают опасную зону и снимаются только при помощи инструмента. При открывании и закрывании дверей и люков оболочки исключается возможность их прикосновения к движущимся частям приводов.
12.5 Мероприятия по пожарной безопасности
В проекте предусматриваются следующие мероприятия по обеспечению пожарной безопасности:
от действия тока КЗ установлены релейная защита, предохранители, отключающая автоматика;
для гашения электрической дуги устанавливается дугогасящие камеры.
Для исключения возгорания двери КТП с внутренней стороны обшиты листовым железом по асбестовому картону толщиной 5 – 7 мм и открываются наружу. Предусмотрены маслосборники под силовыми трансформаторами для аварийного сброса масла. Связь с пожарной командой производится по телефону, номер которого вывешен на видном месте.
Кроме того, с целью предупреждения пожаров выбор электрооборудования проектом предусмотрен по условиям токов КЗ и в соответствии с классом взрыво – и пожароопасных зон, проводов и кабелей в соответствии с требованиями ПУЭ.
В помещениях, где установлено электрооборудование, предусмотрена противопожарная сигнализация. В качестве датчиков, реагирующих на появление дыма и повышение температуры, использованы автоматические пожарные извещатели АТИМ-1, АТИМ-3, а также тепловые извещатели дифференциального типа ОДПУ-1.
В помещениях с электрооборудованием и на погрузочных площадках установлены пожарные гидранты и краны пожарного водопровода. Возле помещения КТП предусмотрены огнетушители, ящики с песком и противопожарный инвентарь (лопаты, ведра). Для тушения пожара предусмотрены огнетушители типа ОУ-5; ОУ-8, ОУ-50, а для ликвидации пожара на подстанции разработаны специальные «карточки пожаротушения».
На специальных щитах предусмотрены следующие противопожарные средства:
лом1 шт.
ведро1 шт.
топор пожарный1 шт.
лопата1 шт.
багор1 шт.
огнетушительОУ-8-1 шт.
огнетушительОУ-5-1 шт.
ящик с песком1 шт.
12.6 Мероприятия обеспечения безопасности при авариях
Организационные мероприятия
При приближении грозы должны быть прекращены все работы на воздушных и кабельных линиях электропередачи, в здании КТП и РУ.
При замыкании на землю в электроустановках 10 кВ приближаться к обнаруженному месту замыкания на расстояние менее 5 м в закрытом РУ и менее 8 м в открытом РУ и на воздушных линиях допускается только для оперативных переключений и освобождения людей, попавших под напряжение. При этом следует пользоваться электрозащитными средствами.
Технические мероприятия.
Для защиты всего оборудования, установленного на подстанции, используются комплекты релейной защиты.
Защита от коммутационных перенапряжений осуществляется разрядниками. Для предотвращения повреждения оборудования при возникновении резонансных перенапряжений на подстанции установлен антирезонансный трансформатор напряжения типа НАНИ. Защита от прямых ударов молнии осуществляется с помощью заземленных вертикальных стержневых молниеотводов.
Для защиты оборудования РУ от грозовых волн набегающих с линий, применены вентильные и трубчатые разрядники, а также тросовые молниеотводы, подвешиваемые на подходе линий.
На работах РУ – 10кВ предусмотрено использование:
изолированного питания – 1 шт.
указателей напряжения 10 кВ – 2 шт.
изолирующих клещей 10 кВ – 1 шт.
диэлектрических перчаток выше 1000В – 4 пары.
бот-2 пары.
временных ограждений – 5 комплектов.
предупредительных плакатов – 6 комплектов.
защитных очков – 2 шт.
противогазов – 2 шт.
комплектов переносных заземлений 10 кВ – 4 комплекта.
диэлектрических подставок – 8 шт.
Для обслуживания РУ – 0,4кВ предусмотрены:
указатель напряжения – шт.
изолирующие клещи – 1 шт.
монтерский инструмент – 2 комплекта.
диэлектрические боты – 2 пары.
диэлектрические коврики – 4 шт.
временные ограждения – 2 к-та.
комплекты переносных заземлений – 2 к-та.
защитные очки – 1 шт.
– противогаз – 1 шт.
12.7 Мероприятия по защите окружающей среды от воздействия системы электроснабжения предприятия
Мероприятия по охране окружающей среды регламентируют ГОСТ 17.0.001 – 76, ГОСТ 170.101-76, ГОСТ 17.1202-77 и другие нормативные документы, согласно которым предусмотрено ограничение поступления в окружающую среду сточных вод и вредных выбросов. С этой целью санитарной лабораторией по утвержденному графику осуществляется контроль состава и количества стоков, пыли и газообразных выбросов и отходов производства. Предотвращение загрязнения воздушного бассейна пылью, удаляемой из производственных помещений, предусмотрено фильтрующими и обезвреживающими устройствами загрязненного воздуха.
Предусмотрены маслосборники под силовыми трансформаторами для аварийного сброса масла.
Для предприятия в целом установлены предельно-допустимые выбросы (ПДВ) вредных веществ, исходя из общей экологической обстановки в районе его расположения.
Заключение.
Невозможно представить жизнь сельскохозяйственного производства без водоснабжения и автоматизации его процессов. Автоматизация и механизация приводят к повышению уровня производительности труда.
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.
Система водоснабжения представляет собой комплекс оборудования и сооружений для подъема воды из источника, ее обработки, хранения, транспортирования и раздачи ее потребителям.
Благодаря информационно-коммуникационным системам выпускная квалификационная работа выполнена с использованием интернет ресурсов.
Расчетно-пояснительная записка выполнена в Microsoft Word, автоматизация расчетно-пояснительной записки выполнена в Microsoft Excel, графическая часть в «КОМПАС – 3Д 17.
Список литературы
«Трудовой кодекс Российской Федерации» от 30.12.2001 N 197-ФЗ
(ред. от 05.02.2018)
Боярская, Н. П. Синтез фильтрокомпенсирующих устройств для систем электроснабжения / Н. П. Боярская, В. П. Довгун, Д. Э. Егоров. – Краснояр.: СФУ, 2014. – 192 с. : ISBN 978-5-7638-3122-1
ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. – М. : Стандартинформ, 2007. – 12 с.
ГОСТ Р 12.0.007-2009 «ССБТ. Система управления охраной труда в организации».
ГОСТ 12.0.230-2007 «ССБТ. Системы управления охраной труда. Общие требования».
Жежеленко, И. В. Электромагнитная совместимость в электрических сетях [Электронный ресурс] : учеб. пособие / И. В. Жежеленко, М. А. Короткевич. – Минск: Выш. шк., 2012. – 197 с.: ил. – ISBN 978-985-06-2184-9.
Кузнецов, Е. П. Настольный справочник главного энергетика [Электронный ресурс] : учеб. пособие / Е. П. Кузнецов. – М. : Выш. шк., 2014. – 137 с.: ил. – ISBN 958-965-06-2174-3.
Кузнецов, С. М. Электронная защита от токов короткого замыкания и автоматика в распределительных устройствах 6-10 кВ тяговых и трансформаторных подстанций / С. М. Кузнецов. – Новосиб. : НГТУ, 2010. – 104 с. : ISBN 978-5-7782-1453-8
Пособие к курсовому и дипломному проектированию электроснабжения промышленных, сельскохозяйственных и городских объектов: Учебное пособие / Сибикин Ю. Д. – М. : Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2015. – 384 с.: 60x90 1/16. – (Высшее образование: Бакалавриат) (Переплёт 7БЦ) ISBN 978-5-91134-977-6
ПТЭ – Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. Госэнергонадзор Минэнерго России. – М. : ЗАО «Энергосервис», 2008. – 392 с.
ПУЭ – Правила устройства электроустановок. Госэнергонадзор Минэнерго России. – М. : ЗАО «Энергосервис», 2007. – 384 с.
Сидоров, А. В. Аварийность как показатель эффективности ремонтной службы предприятия / А. В. Видоров // Консалтинговый проект «EAM». — http://eam.su/avarijnost-kak-pokazatel-effektivnosti-remontnoj-sluzhby-predpriyatiya.html.
Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению. – М. : ФОРУМ-ИНФА – М., 2009.
Суворин, А. В. Электротехнологические установки [Электронный ресурс] : учеб. пособие / А. В. Суворин. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2011. – 376 с. - ISBN 978-5-7638-2226-7
Шабад, М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных систем учеб. пособие / М. А. Шабад. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2013. – 273 с. – ISBN 973-5-7638-2126-4