электроснабжение и электрооборудование сварочного цеха. Расчетная часть 1 Характеристика цеха и потребителей электроэнергии
 Скачать 4.43 Mb.
|
|
1.20 Выбор аппаратов защиты силового оборудования Назначение аппаратов защиты: для защиты от коротких замыканий; для защиты двигателей (в т. ч. с функцией реле защиты от перегрузки); для защиты электроустановок; для защиты пусковых сборок от коротких замыканий; для защиты трансформаторов; как главные и аварийные выключатели; для коммутирования постоянного тока; как аппарат защиты трансформаторов напряжения во взрывоопасных зонах. Автоматические выключатели выбирают по номинальному току из таблицы № 10 Для токарного станка выбираем автоматический выключатель по условию:  ;  = 17,01  1,25 = 21,26АВыбираем расчётный ток расцепителя автоматического выключателя по справочнику: I_р^* - расчётный ток расцепителя. I_р^* = 21,2А Так как по условию данного дипломного проекта мы используем во всех ЭП пятипроводную систему питания, то автоматические выключатели следует выбирать трехполюсные. Поэтому: I_р^* = 50А По току расцепителя выбираем тип автоматического выключателя. Для токарного станка выбираем автоматический выключатель типа ВА47-63 3Р 50А 4,5кА х-ка С TDM, и заносим в таблицу № 12. Остальные аналогично. Из этого следует: ВА 47- выключатель автоматический серии 47 29- ток расцепителя 1Р – однополюсной 50А – номинальный ток 2А 4,5кА- максимальная отключающая способность 4,5кА TDM – фирма производитель
1.21 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов Выбор числа и мощности силовых трансформаторов для главных понизительных подстанций (ГПП) промышленных предприятий должен быть технически и экономически обоснован, так как это оказывает существенное влияние на рациональное построение схем промышленного электроснабжения. При выборе числа и мощности силовых трансформаторов используют методику технико-экономических расчетов, а также учитывают такие показатели, как надежность электроснабжения потребителей, расход цветного металла и потребная трансформаторная мощность. Для удобства эксплуатации систем промышленного электроснабжения стремятся к применению не более двух-трех стандартных мощностей трансформаторов, что ведет к сокращению складского резерва и облегчает взаимозаменяемость трансформаторов. Выбор трансформаторов следует производить с учетом схем электрических соединений подстанций, которые оказывают существенное влияние на капитальные вложения и ежегодные издержки по системе электроснабжения в целом, определяют ее эксплуатационные и режимные характеристики. В данном дипломном проекте мы рассматриваем инструментальный цех ООО «Авек» На территории завода находится понижающая трансформаторная подстанция (ТП-200). Общее число трансформаторов: 2 шт. Марка трансформатора: ТМ 250 Напряжение: 6(10)/0,4 кВт. К ТП-200 протянут силовой питающий кабель, который разветвляется на ввод каждого трансформатора. Постоянно работает только 1 трансформатор. От ввода трансформатора напряжение распределяется по группам. 1.22 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле Пускатели классифицируются по: -виду схемы включения нагрузки (как правило электродвигателя): нереверсивный или реверсивный -номинальному напряжению главной цепи. -категории размещения: степень защиты IР00 (открытые): для установки в отапливаемых помещениях на панелях, в закрытых шкафах и других местах, защищенных от попадания воды, пыли и посторонних предметов. степень защиты IP40 (в оболочке): для установки внутри не отапливаемых помещений, в которых окружающая среда не содержит значительного количества пыли и исключено попадание воды на оболочку пускателя. степень защиты IP54 (в оболочке): для внутренних и наружных установок в местах, защищенных от непосредственного воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков. -наличию дополнительных (сигнальных, блокировочных) контактов: могут быть замыкающими (з) или размыкающими (р) в разных комбинациях, дополнительные контакты могут быть встроены в пускатель или изготовлены в виде отдельной приставки. Часть дополнительных контактов может быть использована в схеме пускателя, например, в реверсивном пускателе - для осуществления электрической блокировки. -роду тока и по напряжению втягивающей катушки: переменного тока на различные напряжения из стандартного ряда. -наличию теплового реле: Нормируемые технические характеристики: К важнейшим характеристикам пускателя относятся: -Максимально допустимый ток главной цепи в амперах. Нормируется для режима работы пускателя АС-1, АС-3 или АС-4 отдельно для каждого из значений напряжения главной цепи, т.е. рабочего напряжения пускателя; -Максимально допустимое напряжение главной цепи (В); -Напряжение питания втягивающей катушки (В). Может быть выбрано из ряда 24, 36, 42, 110, 220, 380 В переменного тока. Некоторые типы пускателей изготавливаются с магнитной системой с питанием катушки управления постоянным током, при этом их включают в цепь переменного тока через выпрямитель. -Коммутационная износостойкость. Исчисляется в миллионах циклов включения-выключения. Для определения коммутационной износостойкости необходимо задать режим работы пускателя, напряжение главной цепи, ток главной цепи (или мощность управляемого двигателя) и, по соответствующей номограмме, приведенной в техническом описании пускателя, определить гарантированное число включений-отключений. При этом необходимо учесть, что режим работы пускателя учитывает частоту его включений-отключений в час. Таким образом, надежная работа пускателя определяется целым рядом факторов, которые необходимо правильно оценить на этапе его выбора. -Максимально допустимый ток вспомогательных контактов. Исчисляется в амперах при заданном напряжении на контактах. -Мощность, потребляемая втягивающей катушкой (указывается в ваттах). При выборе пускателя широко применяется термин «величина пускателя». Термин этот условный и характеризует допустимый ток контактов главной цепи пускателя. При этом подразумевается, что напряжение главной цепи составляет 380В и пускатель работает в режиме АС-3. Максимальный ток главной цепи составляет: для нулевой величины - 6,3 А; для первой величины - 10 А; для второй величины - 25 А; для третьей величины - 40 А; для четвертой величины - 63 А; для пятой величины - 100 А; для шестой величины - 160 А. Рассмотрим ЩУ-14. Токарный станок I_ном=17А (из таб.№11). Выбор пускателя осуществляем по условию I_ном≤I_п Для токарного станка выбираем пускатель второй величины 50А марки ПМЛ. Для остальных находим аналогично и результаты заносим в таблицу №13 Пускатели серии ПМЛ выпускаются сразу с тепловым реле. Ток теплового реле пускателя соответствует номинальному току пускателя Таблица №13
Первая цифра - величина пускателя по номинальному току: «1» - 10А; «2» - 25А; «3» - 40А; «4» - 63А; Вторая цифра - характер работы электродвигателя и наличие теплового реле: «1» - без реле, нереверсивный; «2» - с реле, нереверсивный; «4» - с реле, реверсивный; «5» - без реле, реверсивный. Третья цифра - исполнение пускателя по степени защиты и наличию кнопок: «0» - без корпуса; «1» - в корпусе без кнопок; «2» - в корпусе с кнопкой « Пуск» и «Стоп»; «3» - в корпусе с кнопкой «Пуск» и «Стоп» и сигнальной лампой; «4» - в корпусе без кнопок; «5» - в корпусе с кнопкой «Пуск и «Стоп»; «6» - в корпусе IPZO Четвертая цифра - количество контактных групп: «0» - 1"з" (на 10 - 25А), 1"з"+ 1"р" (на 40 - 63А); «1» - 1"р" (на 10 - 25А); «2» - 1"з" (на 10 - 25А и 40 - 6ЗА); «5» - 1"з" (на 10 - 25А) - постоянный ток; «6» - 1"р" (на 10 - 25A) - постоянный ток. 1.23 Расчет защитного заземления Расчет заземления производится для того чтобы определить сопротивление сооружаемого контура заземления при эксплуатации, его размеры и форму. Как известно, контур заземления состоит из вертикальных заземлителей, горизонтальных заземлителей и заземляющего проводника. Вертикальные заземлители вбиваются в почву на определенную глубину. Горизонтальные заземлители соединяют между собой вертикальные заземлители. Заземляющий проводник соединяет контур заземления непосредственно с электрощитом. Заземление служит для снижения напряжения прикосновения до безопасной величины. Благодаря заземлению опасный потенциал уходит в землю тем самым, защищая человека от поражения электрическим током. Величина тока стекания в землю зависит от сопротивления заземляющего контура. Чем сопротивление будет меньше, тем величина опасного потенциала на корпусе поврежденной электроустановки будет меньше. Заземляющие устройства должны удовлетворять возложенным на них определенным требованиям, а именно величины сопротивление растекания токов и распределения опасного потенциала. Поэтому основной расчет защитного заземления сводится к определению сопротивления растекания тока заземлителя. Это сопротивление зависит от размеров и количества заземляющих проводников, расстояния между ними, глубины их заложения и проводимости грунта. Исходные данные для расчета заземления: 1. Основные условия, которых необходимо придерживаться при сооружении заземляющих устройств это размеры заземлителей. 1.1. В зависимости от используемого материала (уголок, полоса, круглая сталь) минимальные размеры заземлителей должны быть не меньше: а) полоса 12х4 – 48 мм2; б) уголок 4х4; в) круглая сталь – 10 мм2; г) стальная труба (толщина стенки) – 3.5 мм. Минимальные размеры арматуры применяемые для монтажа заземляющих устройств (рис.4)  рис.4 1.2. Расстояния между заземляющими стержнями берется из соотношения их длины, то есть: a = 1хL; a = 2хL; a = 3хL.  рис.5 В зависимости от позволяющей площади и удобства монтажа заземляющие стрежни можно размещать в ряд, либо в виде какой ни будь фигуры (треугольник, квадрат и т.п.). 1.3. Длина заземляющего стержня должна быть не меньше 1.5 – 2 м.  рис.6 Исходные данные: Размеры инструментального цеха 12х8; Климатическая зона - 1; Почва – глина нормальной влажности; Используются электроустановки стандартного напряжения 380В. 1). Возьмем стержни длиной 2 метра  ) и диаметром диаметром 1 сантиметр ( )2). Определяем сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности. По справочнику [Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок], по таблице 3.5. выбираем коэффициент сезонности для 1-ой климатической зоны, с нормальной влажностью. ψ_ct=1,8 По таблице 3.4. берем отдельное сопротивление грунта для почвы Глина  Общее сопротивление грунта:  3). Определяем сопротивление растекания тока с одиночного стержня:  где:    .Определим расстояние от поверхности земли до стержня:  Возьмем расстояние от поверхности земли до стержней  , тогда: ;  Получаем сопротивление одиночного заземлителя:  Округляем до целого значения:  4). Оценим предварительное количество заземлителей:  , где:   В установках до 1000В нормированное сопротивление заземляющего устройства  принимают равным 4 Ома ( , тогда предварительное количество заземлителей равно: Округляем до целого значения и принимаем  Определяем расстояние между стержнями по формуле:  Отношение,  Далее по таблице 3.6. выбираем коэффициент взаимного экранирования вертикальных стержней:  5). Рассчитаем длину соединительной полосы. Стержни будем располагать в ряд.  6). Определим удельное сопротивление грунта для соединительной полосы:  - 1 климатическая зона; - удельное сопротивление грунта (глина); 7). Сопротивление растекания тока полосы: Ширину полосы возьмем b = 0,01м.  8). Вычислим требуемое сопротивление группы стержней:  Уточняем количество стержней:  Отсюда видно, что предварительная оценка стержней была достаточно точной. Оставляем конечное число стержней  , то есть берем 5 электродов.9). Проверка:    - условие выполняется, следовательно расчет выполнен верно.ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данной выпускной квалификационной работепроизведён расчёт электроснабжения и монтажа электрооборудованиясварочного учатска цеха, целью которого является выбор наиболее оптимального варианта схемы, параметров электросети и её элементов, позволяющих обеспечить необходимую надёжность электропитания и бесперебойной работы цеха. В ходе выполнения работы мы произвели расчёт электрических нагрузок методом коэффициента максимума. Выбрали напряжение силовой и осветительной сети. С учётом требований техники безопасности, принимается напряжение 380/220 В при совместном питании силовой и осветительной нагрузки. Выбрали схему распределительной сети цеха. Так как нагрузка цеха, представленная в основном дробильными машинами, имеет распределённый характер, преобладающая категория надёжности электрооборудования ПУЭ – 1-я, применяем магистральную схему силовой сети с распределёнными нагрузками. Выбрали количество и мощность трансформаторов, с учётом оптимального коэффициента их нагрузки и с учётом компенсации реактивной мощности. В ходе работы были выбраны трансформаторы мощностью по 630кВА типа ТМ-630/10 – трансформатор масляный. Выбрали наиболее надёжный вариант сечения проводов и кабелей питающих, распределительных линий и защитные устройства на стороне низкого напряжения. Произвели расчёт искусственного заземления. На основе произведённых расчётов можно сделать вывод, что выбрали наиболее оптимальный и рациональный вариант электроснабжения сварочного участка цеха. |