"Силовое электрооборудование свинарника для холостых и супоросных маток на 300 мест"

• Название: "Силовое электрооборудование свинарника для холостых и супоросных маток на 300 мест"
• Дата: 30.03.2021
• Размер: 106.2 Kb.
• Имя файла: UniverFilesCom_035729231887617119739.docx
• Тип: Курсовой проект; #189787
• страница: 1 из 3

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
На тему:

"Силовое электрооборудование свинарника для холостых и супоросных маток на 300 мест"


Минск 2009

Введение
Основными задачами инженеров-энергетиков, окончивших агроэнергетический факультет, являются активное участие в ускорении технического прогресса сельскохозяйственных производств, решение технических, экономических и социальных задач путем обеспечения роста производительности труда, снижения затрат труда и сокращения расхода энергетических ресурсов на производство продукции и повышение ее качества.

Современный этап технического развития сельскохозяйственной отрасли характеризуется поиском новых технологий получения и переработки продукции, широкое внедрение этих технологий в производство.

Технический прогресс во многом зависит от уровня внедряемых в производство конструкторских и проектных разработок, в первую очередь, технологических, а также непосредственно с ними связанных электротехнических разработок (по силовому электрооборудованию, автоматизации и др.).

1. Описание проектируемого объекта
1.1 Технологический процесс
По заданию на проектирование объектом электрификации является свинарник для холостых и супоросных маток на 300 голов. По правилам устройства и эксплуатации электрооборудования данный объект является объектом второй категории по надежности электроснабжения. Основные объекты электрификации – кормораздатчик, бункер БСК-10, транспортер скребковый, вентиляторы приточные и вытяжные. Система отопления и вентиляции в здании представлена вентиляторами вытяжной и приточной системы вентиляции.

Кормление свиней – двухразовое влажными кормовыми смесями по нормам и рационам. Норма кормления на одну свиноматку в сутки .

Рабочее освещение включается на 5 часов в сутки. Дежурное освещение работает круглосуточно. Этого требует технологический процесс.

Корма по кормушкам раздаются с помощью кормораздатчика РС-5А, который обеспечивает равномерную дозированную выдачу кормов в кормушки.

Навоз удаляется при помощи навозоуборочного транспортера ТСН3.0Б.
1.2 Архитектурно-планировочные и строительные решения
Здание свинарника в плане прямоугольной формы. Длина 114 метров, ширина 37 метров.

Здание стоечно-блочной конструкции. Стены выполнены из железобетонных панелей. Покрытие – железобетонные плиты с утеплением. Высота помещения у наружных стен 2,7 метра.

Необходимые для проектирования параметры по помещениям приведены на чертеже плана расположения.

Приточные вентиляторы устанавливаются на площадках на отметке 2,7 м.
1.3 Характеристика помещений по условиям окружающей среды и по электробезопасности
В соответствии с правилами устройства электроустановок, все помещения классифицируются по условиям окружающей среды, в зависимости от температуры воздуха, количества содержания в нем пыли, агрессивных сред и насыщенности парами влаги.

В нашем случае особо сырым с химически активной или органической средой является основное помещение – для содержания животных, а также площадка под тепловентиляторы и коридор для перегона свиней. Остальные вспомогательные помещения: помещение для обслуживающего персонала, электрощитовая, помещение для инвентаря – сухие. К влажным относятся – санузел, место для кормораздатчика, тамбур.

По электробезопасности все помещения относятся к ППО (помещения с повышенной опасностью).

2. Разработка схемы электрических сетей здания

2.1 Характеристика электроприемников

Согласно правилам устройства электроустановок, объект относится к электроприемникам II категории по надежности электроснабжения, поэтому необходимо предусмотреть два независимых взаимно резервирующих источника питания. Перерыв в электроснабжении этих электроприемников от одного из источников допускается только на время включения резервного источника питания действиями оперативной бригады, наличие АВР не обязательно.

В свинарнике основными электроприемниками являются:

– электродвигатель кормораздаточного транспортера и навозоуборочного

транспортера;

– электродвигатели системы вентиляции;

Для электроприемников предусматривается выбор пусковых и защитных аппаратов. При этом – аппараты управления предусматривается устанавливать в щитах управления.

Характеристики основных параметров электроприемников приведены в табл. 1.
Таблица 1 Технические данные имеющихся электроприёмников

Поз.	Наименование	Марка	Кол-во	Электродвигатель.
				Тип	Рн, кВт	Iн, А	η, %	cosφ
1	Навозоуборочный транспортер	ТСН-3.0Б	1	АИР100L4	4	8,5	85	0,84
3	Раздатчик-смеситель	РС-5А	1	АИР100S4	3	6,2	85,5	0,86
6	Машина моечная		1	АИР100L4	4	8,5	85	0,84
10	Шнек		1	АИР63B4	0,37	1,2	68	0,7
-	Вентилятор приточный П-1		1	АИР90L4	2,2	5	81	0,83
-	Вентилятор вытяжной В-1		1	АИР80В4	1,5	3,5	78	0,83
-	Вентилятор вытяжной В-3…В-8		6	АИР63А4	0,25	0,8	68	0,67
-	Рабочее освещение		-	-	4,8	-	-	0,85
-	Дежурное освещение		-	-	0,72	-	-	0,85

2.2 Выбор системы заземления
Питание электроустановки здания предусматривается на напряжение 380/220 В переменного тока от трансформаторной подстанции. Система токоведущих проводников для электроприемников, относящихся к силовому электрооборудованию – трехфазная пятипроводная. Питающая линия от подстанции – кабельная.

Для проектируемого объекта принимается система заземления типа ТN, подсистема – TN-S, характеризующаяся тем, что от трансформаторной подстанции до ввода в здание предусматривается трехфазная пятипроводная система проводников (три фазы плюс PE и N-проводники). На вводе в здание во вводном щите ВУ предусматривается главная заземляющая шина.
2.3 Определение места электрического ввода в здание. Предварительный выбор ВРУ
Водно-распределительные устройства (ВРУ) предназначены для приема и распределения электрической энергии внутри помещения. ВРУ обеспечивают подключение, коммутацию и защиту силовых и осветительных электропроводок, а также групп или отдельных электроприемников. Исходя из опыта эксплуатации электроустановок сельскохозяйственных производственных зданий, ВРУ размещаем в имеющейся в здании электрощитовой. Такое размещение обеспечивает большую сохранность оборудования, ограничивает доступ постороннего персонала, повышает надежность электроустановки. Исходя из того, что электроприемники различных технологических линий находятся в разных частях здания и удалены друг от друга на достаточное расстояние, принимаем отдельные конструкции вводного устройства и распределительных пунктов. Предварительно выбираем к установке вводно-распределительное устройства ВРУ-Ин1 и распределительный пункт типа «ПР11» с автоматическими выключателями.
2.4 Разработка структурной схемы электрических сетей здания
Структурная схема – это графический документ, дающий общее представление об электрической сети здания. Структурная схема определяет основные функциональные части сети и их взаимосвязь.

Для приема и распределения электроэнергии в свинарнике предусматриваем радиальную схему электрической сети, как наиболее полно удовлетворяющую требованиям надежности, простоты и дешевизны.

После анализа электроприёмников здания, все электроприемники с учетом их расположения и принадлежности к технологическим линиям разбиты на группы. Принимаем, что электроприемники запитываются от узла питания (ПР), установленного в электрощитовой, управление электроприемниками осуществляется с использованием щитов и ящиков управления, устанавливаемых в удобных местах, с точки зрения технологического процесса. Для управления вентиляторами предусмотрена станция управления (СУ).

Ввод в свинарник осуществляется двумя линиями с возможностью перевода питания на одну линию при выходе из строя питающей линии.

2.5 Выполнение принципиальных схем питающей и распределительной сети
Принципиальная схема электрической сети зданий – это графический документ, дающий полное представление об электрической сети здания, на котором приведена информация обо всех электрических цепях всех аппаратов, устройствах и изделиях, необходимых для исполнения сети. Принципиальные схемы предназначены для полного ознакомления с электроустановками здания, производства электромонтажных работ в электроустановках, разработки других схем. Принципиальная схема составляется на основании разработанной структурной схемы.

Принципиальные схемы разрабатываются на основании структурных схем, они выполняются в соответствии с ГОСТ21.613–88, по форме приведенной в графической части курсового проекта. Электрические сети подразделяют на питающую и распределительную.

Вначале выполняется схема распределительной сети, а затем питающей. Начинают работу принципиальной схемы с вычерчивания линий шин РП, записывается информация по данному РП. Все аппараты и устройства обозначаются отрезками прямых линий. Принципиальная схема распределительной сети для здания свинарника представлена на листе 2 графической части проекта.

3. Расчет электрических нагрузок
3.1 Определение основных расчетных параметров на вводе в здание: расчетной мощности, коэффициента мощности, полной мощности, расчетного тока
График электрических нагрузок строится для определения расчётной мощности проектируемого здания Р_р, а через эту величину несложно определить значение расчетного тока I_р и другие необходимые показатели.

Перед построением графика выделим электроприёмники, длительно работающие. К ним относятся – освещение (рабочее и дежурное), вентиляция и отопление. Затем определим времена включения и отключения электроприёмников, работающих периодически.

Число часов работы кормораздатчика определим по формуле:
(3.1)
где – количество выдаваемого корма за сутки, т;
; (3.2)
– количество голов (по заданию );

– производительность кормораздатчика, ,

Принимаем число часов работы кормораздатчика равным 2 часа (2 раза по 1 часу).

Потребляемую мощность электроприемников определяем по формуле:
, (3.3)

где – установленная (номинальная) мощность ЭП, кВт;

– КПД ЭП, %;

– коэффициент загрузки;

Результаты расчётов заносим в табл. 2.
Таблица 2. Исходные данные для построения ГЭН

№ п/п	Рабочий механизм (машина)	Кол-во	Ру, кВт	η	cosφ	Кз	Рп, кВт	t, ч	Часы работы
1	Навозоуборочный транспортер ТСН-3.0Б	1	4	85	0,84	0,7	3,3	2	920-1020,1720-18-20
2	Кормораздатчик РС-5А	1	3	85,5	0,86	0,5	1,75	2	800-900,1600-1700
3	Машина моечная	1	4	85	0,84	0,8	3,74	4	1130-1530
4	Шнек	1	0,37	68	0,7	0,4	0,22	1	1530-1600,1830-1900
5	Вентилятор приточный П-1	1	2,2	81	0,83	0,8	2,17	24	Постоянно
6	Вентилятор вытяжной В-1	1	1,5	78	0,83	0,7	1,35	2	920-1020,1720-1820
7	Вентилятор вытяжной В-3…В-8	6	0,25	68	0,67	0,7	1,54	24	Постоянно
8	Рабочее освещение		4,8		0,85	1	4,8	5	730-1130,1800-1900
9	Дежурное освещение		0,72		0,85	1	0,72	24	Постоянно

По данным таблицы строим суточный график нагрузок. График строят в координатах «Р» и «t». Классический способ построения графика заключается в последовательном суммировании электрических нагрузок пооперационно в соответствии с технологическим процессом объекта.

По графику определяем максимальную пиковую мощность электроприемников: Рм=13,69кВт. Принимаем эту мощность за расчетную мощность. Определяем средневзвешенное значение коэффициента мощности нагрузок. Этот коэффициент определяется за норму действия максимальной расчетной мощности:
(3.4)
где - номинальная мощность ЭП, участвующих в формировании максимума нагрузки, кВт;

-коэффициент мощности электроприемников, участвующих в формировании максимума нагрузки, который берется по паспортным данным электроприемников.

Определим расчетную нагрузку объекта:
; (3.5)


Расчетный ток:
(3.6)


Установленная мощность определяется простым суммированием величин номинальных мощностей всех электроприемников:
= ; (3.7)
=3+0,37+4+4+2,2+1,5+6*0,25+4,8 = 21,37 кВт;

Электропотребление за смену (сутки) определяют через геометрическую площадь графика ограниченного осями координат. Следует отметить, что нагрузки электроприемников, работающих в автоматическом режиме и принятых при построении графика электрических нагрузок, как постоянно действующих, необходимо принимать с коэффициентом равным 0,4…0,8 (в зависимости от характера электроприемников) для учета их фактического не непрерывного, а периодического действия.
; (3.8)
(6*0,25+0,72+2,2)*24*0.6+3*2+0,37*1+4*2 + 4*4/7 + 1,5*2 + 4,8*4 = 102,5 кВт*ч

Здесь понижающий коэффициент принят 0,6. Электропотребление за год.
; (3.9)
Wг=102,5*365=37412,5кВт*ч

где N-количество рабочих дней свинарника, N=365.

Годовой расход электроэнергии
(3.10)
- число часов использования максимальной нагрузки (1200 ч.)

Таким образом, определение основных расчетных параметров завершено.