Курсовая работа ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЦЕХА ПТС № 2. Курсовой проект 2 4 14. Введение Значение автоматизации производственных процессов

• Название: Введение Значение автоматизации производственных процессов
• Анкор: Курсовая работа ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЦЕХА ПТС № 2
• Дата: 19.03.2022
• Размер: 407.5 Kb.
• Имя файла: Курсовой проект 2 4 14.doc
• Тип: Реферат; #404607
• страница: 3 из 4

1. 5 ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И РАСЧЕТ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Электроприемники цеха относятся ко 2 категории в отношении надежности электроснабжения (ПУЭ 1.2.17.) , т.к. перерыв электроснабжения их приведет к массовому недовыпуску продукции и простою рабочих. Технологические линии должны работать в автоматическом режиме. С учетом этого выбираем радиальную схему питания электроприемников основной технологии , обеспечивающей большую надежность электроснабжения и лучшую возможность автоматизации. Питание линий производим с разных секций шин подстанции: две линии с одной и с другой. Шкафы управления размещаем ближе к центру нагрузок, для уменьшения потерь напряжения и электроэнергии и уменьшения длины кабеля.

Вентиляторы цеха относятся к потребителям 3 категории (ПУЭ 1.2.17.) , они не связаны с основной технологией ( в данном случае), не требуют автоматизации, поэтому для их питания выбирается магистральная схема, как более простая и дешевая.

.

Расчет электрических нагрузок цеха производим методом коэффициента максимума в табличной форме

Результаты расчетов заносятся в таблицу 4.

Порядок расчета для шкафа ШВ1:

1. Все потребители работают в длительном режиме. Разбиваем их на группы с одинаковыми коэффициентами использования Ки и cosφ ( 19. Табл.2.11. c. 52-53), ( 6, с.28О)

- Механические мешалки, К_и = 0,62;cosφ=0,8

- Ленточные транспортеры и элеваторы К_и = 0,55; cosφ = 0,88

- Вентиляторы, К_и = 0,6; cosφ = 0,8;

2. Для отдельных групп приемников заполняем графы 2,3,4,6....9 в соответствии с таблицей 4. По значениям cosφ определяем tgφ (15);

3. Для узла питания (итого по ШВ1).

Суммируем активные Рсм и реактивные QCM нагрузки групп однородных приемников

РСМШВ1 = ∑РСМ

QСМШВ1 = ∑QСМ;

4. Средневзвешенное значение Ки для узла питания (итого по ШВ1) - графа 6
Ки=∑Pсмшв1 (гр 8)/ ∑Pн.шв1 (гр.4)
5. Средневзвешенный tg φ узла питания (итого по ШВ1)- графа 7

fg φ = ∑Qсмшв1 (гр.9)/ ∑Pсм. шв1 (гр.8)

fg φ

По значению fg φ определяем средневзвешенное значение cosφ (15);

6. Эффективное число электроприемников Пэ определяется по формуле

Пэ= ( ∑Pн ) 2 / ∑Pн

2 (в любом случае)

В нашем случае т>3; Кн>0,2 формула долее простая

Пз = 2 * ∑ Рн /Рн.мах;

т.к. ПЭ>П принимаем ПЭ=П ( 19, с.85), т. е. ПЭ =6;

7. По Ки и Пз определяем коэффициент максимума активной нагрузки Км (19 табл. 23) (20 табл. 2-13, с. 54) Км=1,21.

Определяем расчетные нагрузки

Рр = Км* ∑ Pсм

Qp=K'м ∑Qcм

При Кu<0,2 и Пэ<100 и при Кн ≥ 0,2 и Пэ ≤ 10

К'м =1,1

В других случаях Км" =1;

8. Полная мощность ,кВА;

9. Расчётный ток, А

Ip= Sp * 10 3/ UH;

Аналогично производится расчет для других узлов питания (ШВ2, ШР1) и общей нагрузки по цеху. Результаты сводятся в таблицу 4.

1.6 ВЫБОР СИЛОВЫХ ШКАФОВ, ЩИТОВ И ПУЛЬТОВ

УПРАВЛЕНИЯ.
В качестве шкафа распределительного ШР1 (см. обозначение на эскизе размещения оборудования) выбираем шкаф силовой распределительный серии ШРС 1-50 УЗ с пятью отходящими линиями с предохранителями НПН -60 (предохранители см.таблииу2) (одна линия резервная). Степень защиты шкафа IР54 - пылезащищенное (Iн.шк.=250А), т.к. он установлен в пыльном цеху.

Шкафы управления ШУ 1...ШУ 4 выбираем с низковольтными комплектными устройствами (НКУ) управления электроприводами - панелями или блоками управления типа П - 5030. Б - 5030 (рабочий проект 0ЛХ084.214-86) с учётом номинального тока панели или блока (I ннку) и двигателя ( I нд.), управляемого от НКУ I н.нку ≥ I н.д.

Для электродвигателя элеватора выбираем блок Б - 5130 (нереверсивный, управление по схеме фаза- ноль, с избирателем режима работы) цифровое обозначение типа 3274: Iн нку = 16 А (10, с.304,305) I нд = 15,2 А (см. таблицу 1) 16 > 15,2.

Выбор НКУ для других механизмов производится аналогично и результаты заносятся в таблицу 5. Применение НКУ повышает качество монтажа электрооборудования, ускоряет его. Повышает надёжность работы оборудования, удешевляет установку, улучшает качество её эксплуатации.

В блоках будет установлена выбранная ранее аппаратура - выключатель автоматический, пускатель магнитный с тепловым реле, а также предохранитель цепей управления ППТ-10 и переключатель ПКЕЗ-16С.

В качестве вводных шкафов ШВ 1 и ШВ 2 выбираем шкафы ввода ШУ8201 (действующий рабочий проект ОЛХ084-095) (10. с.ЗОЗ) с выключателем ВА 51 -35;

I н.в. = 250 А I н.расц. = 200 А (Iр = 187 А - из таблицы 4).

200 >187

В качестве отдельно стоящих в цеху ящиков управления Я1....Я4 выбираем ящики управления электроприводами серии Я5000 (рабочий проект ОЛХ 084 - 121 - 85) (10. с.293) .

Для вентиляторов 13, 15 выбираем ящик Я - 5141. типовой индекс 2674.(I н.нку = 4 А; Iн.д. = 3 А). В нём установлены выключатель, пускатель, кнопки управления, лампы сигнальные, переключатель (10 , с. 294).

В качестве пультов управления ПУ1 и ПУ2 выбираем пульты ПУЭ-012047 (10 , с,327)

В качестве кнопочных постов для местного управления принимаем кнопочные посты ПКЕ-222-2УЗ с кнопками «пуск» и «стоп» в пылезащищенном исполнении; кнопка «стоп» с грибковым толкателем.


Для подачи предпусковой сигнализации выбираем кнопочный пост ПКЕ -222-1 ( 10, с. 274)

Для предпусковой сигнализации выбираем звонок громкого боя электрический МЗ-1 напряжением 220 В

Таблица 5

Наименование механизма или электрооборудования , номер по плану цеха	Тип НКУ	Типовой индекс или цифровое обозначение типа	Iнд А	Iн.нку. А	Кол- во	Место установки НКУ
1	2	3	и	5	6	7
1 Механическая мешалка	Б5130	4074	87,06	100	4	Шкафы ШУ 1,2,3,4
2. Элеватор	Б5130	3274	15,2	16	4	Шкафы ШУ 1,2,3,4
3 Ленточный конвейер	Б5130	3174	11,4	12,5	4
4 Вентилятоы	Б5130	2974	8	10	4	Отдельностоящие в помещении цеха
5 Шкафы ввода ШВ1.ШВ2	ШУ8201	Проект ОЛХ084-095	187	250	2	В помещении станции управления (ПСУ1,ПСУ2)
6. Пульт управления ПУ1, ПУ2	ПуЭ - 012047	ГОСТ-16.0684- 85			2	В помещении станции упраавленич (ПСУ1,ПСУ2 )

1.7 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ




Выбор провода для элеватора

В соответствии с ПУЭ 2.1.49 выбираем провод с алюминиевыми жилами. Прокладку осуществляем в трубах для зашиты от механических повреждений (ПУЭ .2.1.47). Принимаем провод АПРТО- 660. Алюминиевые жилы (А), провод (П), с резиновой изоляцией (Р) для прокладки в трубах (Т), в оплетке (О) из х/б пряжи, напряжением до 660 В .

В трубе прокладывают 4 провода, сечением S = 2,5 мм².

Сечение проводов выбираем по условию нагрева рабочим током (ПУЭ 1.3.2.)

I_доп ≥I _р

где I_доп длительно - допустимый ток провода, А;

I_доп = 19 А (8, с.340), (15);

I_p=11,5 А (табл.1);

19 > 11,5

Следовательно, провод по нагреву проходит.

Проверяем выбранный провод на соответствие выдранной защите предохранителями от К.З. по условию

I_доп≥ К_защ *I_вст

где К_защ- коэффиуиент защиты (по табл. 2.10,20)

К_защ = 0,33, для сетей, защищаемых от К.З.)

19>0,33*40 = 13,2, т.е. провод соответствует выбранному предохранителю. Для автоматического выключателя с комбинированным расиепителем для защиты о перегрузки К_защ = 1,

I_доп≥ К_защ *I_н.расц.

19 > 1*12,5, т.е. условие также соблюдается. Проверяем сечение провода по потере напряжения ∆U_%по условию

∆U_доп ≥ ∆U_%

где ∆U_доп =5 % - допустимая потеря напряжения для двигателей. (ПУЗ 1.2.21. , ГОСТ 13109-97)

Потеря напряжения ∆U_%определяется по формуле:

∆U_% = 173*I_p*l*cosφ/ S* Ƴ* U_н (%)

где I_p- расчетный (номинальный) ток двигателя, А. (из табл. 1); l- длина провода, м (определяется по плану цеха от шкафа до приемника);

cosφ - коэффициент мощности двигателя (из табл.1); S - сечение, проводника , мм²;

U_H- номинальное напряжение установки, В;

Ƴ - удельная проводимость материала проводника, м/Ом*мм²

- для алюминия Ƴ= 35 м/Ом * мм²;

- для меди Ƴ = 57 м/Ом *мм²;
∆U_% = 173*11,5*50*0,85/ 2,5*35*380= 2,54 %

5>2,54

Условия соблюдаются, принимаем выбранный провод к установке. Т.к потеря напряжения подсчитана только от щита до двигателя, то надо еще учитывать потерю от источника питания до щита, т.е. от подстанции до ШР1.

∆U_%= 2,54+1,2=3,74 %

5>3,74

Потеря напряжение до ШР1 от подстанции 1,2 (см. таб^6)

Расчет и выбор сечения для других потребителей производится аналогично и результаты сводятся в таблицу 6.

Выбираем сечение стальной трубы по (19, с. 5.16) в зависимости от марки, числа и сечения проводников . d=15 мм (8, с. 331, 15)
Таблица 6

Наименование потребителя	Iр. А	Iдоп А	S мм2	Марка провода , кабеля , кол-во жил, сечение мм2	Способ прокладки	Длина провода ,м	Диамет р трубь, мм	ΔU %	Номер по плану
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Механическая мешалка	87,06	108	35	ВВГ (4x35)	Открыто по лотках	10 15 10 15		0.16 0.25 0.16 0.25	1 5 9 13
Элеватор	15,2	17	2,5	ВВГ (4х1,5)	Открыто по лотках	15 20 15 20		1 1,3 1 1,3	3 7 11 15
Ленточный конвейер	11,4	17	1,5	ВВГ (4х1,5)	Открыто по лотках	25 30 25 30		1,3 1,5 1,3 1,5	2 6 10 14
Вентилятор	8	17	1,5	ВВГ-4 (4х1,5)	Открыто по лотках	35 40 35 40		1,3 1,4 1,3 1,4	4 8 12 16
Тп-1 Тп-2	187 187	247 247	70 70	ВРБ (4х70)	В земле	60 90		1 1,4

Для шкафов силовых принимаем кабель АВВГ-1, алюминиевые жилы(А), поливинилхлоридная изоляция кабеля (В) и жил (В), без брони (Г), напряжением до 1 кВ, четырехжильный, например 3 жилы сечением S=6 мм² и одна жила сечением S = 4 мм² (нулевая.) - 3x6 + 1x4 (сечение нулевых жил можно принимать по 8., с. 297) .


Если выбранный провод был защищен от КЗ автоматическим выключателем только с электромагнитным расцепителем (отсечкой), то К_защ= 0,22 и условие I_доп ≥ К_защ * I_нотс, не соблюдается, т.к. 19<0,22*150=33. Следовало бы применить другой автоматический выключатель, например с комбинированным расцепителем или другим током отсечки, т.к. завышение уставки тока срабатывания при К.З не является обоснованием для увеличения сечения проводника сверх указанных в гл. 13 ПУЭ (ПУЭ 3.1.9.), т.е. в данном случае выбранного по длительно-допустимому току.