Цеховое электроснабжение

ВСТУП

 

У зв’язку зі швидким розвитком та ростом промислових  електричних мереж з’являється  необхідність проектування та спорудження  нових, більш надійних з точки  зору електропостачання споживачів та економічних електричних мереж  промислових підприємств.  Систему електропостачання  промислового підприємства можна умовно розділити на внутрішньозаводське та цехове електропостачання. Цехове електропостачання являє собою живильну й розподільну мережу з напругою до 1000 В, а також комплектну трансформаторну підстанцію (КТП).

Вибір схеми електропостачання  приймачів цеху залежить від багатьох факторів:

• потужності окремих приймачів;
• розташування приймачів;
• площі цеху;
• технологічного процесу, що визначає категорію елетроприймачів за безперебійністю в електропостачанні.

Система електропостачання  повинна задовольняти наступним  вимогам:

• зручність та надійність обслуговування;
• необхідна якість електричної енергії;
• безперебійність та надійність електропостачання як в нормальному так і в аваріному режимах;
• економічність системи, тобто найменші капітальні витрати;
• гнучкість системи, тобто можливість розширення виробництва без суттєвих витрат.

    У данному дипломному проектi буде спроектована мережа для електропостачання механічного цеху електроапаратного заводу.

 

 

1 Характеристика технологічного процесу і споживачів

            

          Згідно з завданням, необхідно  розробити проект електропостачання механічного цеху електроапаратного заводу.

Згідно з [1] електроприймачі цеху відносяться до IІІ категорії по надійності електропостачання. Електроприймачі працюють в повторно-короткочастному та тривалому режимах. Приміщення цеху має нормальне середовище, корпус цеху за класифікацією – сухе приміщення. Цех складається з 3-х дільниць розміром 72000х12000. Висота цеху Н=8,5 м.

До цеху прибудовано одне службово - побутове приміщення розміром на плані 6х36 м.

Джерело живлення цеху –  РП-10 кВ, розташоване на відстані 70 м.       Струм КЗ на шинах РП-10 кВ: I"=10,2 кA;          I_¥=9,6 кА.

Завантаження змін – 1:0,8:0,3.

Матеріал колон – залізобетон, ферм і підкранових балок – метал.

Згідно з [2] приміщення усiх дiлянок цеху мають V розряд, підрозряд Б, по класу зорових робіт. Норма освітлення складає 200 Лк .

Для проектуємого цеху застосовуємо систему трифазного змінного струму з напругою 380/220 В, з глухозаземленною нейтраллю. Силове навантаження живиться напругою 380 В, а освітлення – 220В. Згідно вимог Техніки Безпеки, живлення ланцюгів керування та місцевого освітлення на верстатах виконується зниженою напругою 110В, а освітлення – 12 або 24 В.

 

2 СВІТЛОТЕХНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК

 

Згідно ДНБУ ІІ 4-79 “Штучне  і природне освітлення. Норми проектування у виробничих приміщеннях”, використовують три види освітлення: робоче, аварійне та евакуаційне. Ці види відрізняються за рівнем освітлення.

Робоче освітлення є обов’язковим для всіх приміщень незалежно від їх призначення. Робоче освітлення має найвищий рівень освітленості.

Вихідні дані:  А = 72 м;  В = 36 м;  Н = 8,5 м

Середовище  по ПУЕ – нормальне.

Для заданого приміщення вибираємо систему загального освітлення з рівномірним розташуванням джерел світла.

Для приміщень  висотою більш 6 м використовують газорозрядні лампи високого тиску, які мають велику світловіддачу  та світлопередачу, тому, за джерело  світла приймаємо лампи ДРИ.

В службово-побутових приміщеннях, використовують люмінесцентні лампи. Вони забезпечують велику рівномірність освітленості, світловіддачу та світлопередачу [1].

При розрахунку освітленості враховується коефіцієнт запасу. Він  враховує те, що з часом світловий  потік джерела світла знижується від забруднення ламп. Для виробничих приміщень із нормальним середовищем К_з=1,4 для ламп ДРИ.

В системі загального освітлення світильники розташовують над освітлювальною поверхнею рівномірно – правильними симетричними рядами, створюючи при цьому відносно рівномірну освітленість по всій площі. При виборі відстані між світильниками необхідно знайти таке, що забезпечило б найменшу встановлену потужність освітлювальної установки і достатню для практичних умов рівномірність освітлення.

Розрахункова висота приміщення визначається за формулами:

 

 _,              (2.1)

 

де  _h= 8,5 м – висота приміщення;

h_c= 0,7 м – висота підвісу світильника;

h_p= 0,8 м - висота поверхні з нормованою освітленістю.

 

Н_р = 8,5 – 0,7 – 0,8 = 7 м

 

Визначимо індекс приміщення:

 

_,                                                  (2.2)

 

Де А, В – довжина  та ширина приміщення механічного цеху, м.

.         

 З довідкової літератури [2] визначаємо коефіцієнт відображення світловогопотоку від поверхні стін та стелі: _{, .}

Знаходимо максимальну  відстань між рядами світильників:    

 

_,                                                  (2.3)

 

Де  = 1 – для світильників з КСС типу Г.

Знаходимо максимальну  відстань від світильників до стін:

_,                                       (2.4)

 

 м,

 

 м.

Визначимо рядів:

 

_,                                                  (2.5)

 рядів.

          Приймаємо 6 рядів світильників.

 

          Визначимо кількість світильників в ряду:

 

_,                                               (2.6)

.

          Приймаємо по 11 світильників в ряду.

  Знаходимо відстань між світильниками в ряду, м:

 

_,                                                     (2.7)

 

 м.

 

 

          Знаходимо відстань між рядами  світильників, м:

 

_,                                                     (2.8)

 

 м.

Перевіримо умову рівномірності  світильників:

 

  >1

                                                             1,05>1, що задовольняє умові.

 

Визначимо загальну кількість  світильників:

 

N_св =                                            (2.9)

N_св = 11 · 6 = 66 шт.

Для приміщень, в яких прийнято загальне рівномірне освітлення горизонтальних поверхонь, освітлення розраховують методом коефіцієнта  використання світлового потоку. Згідно цього методу розрахункову освітленість на горизонтальній поверхні визначають, враховуючи світловий потік, падаючий від світильників безпосередньо на поверхню і віддзеркалений від стін, стелі і самої поверхні.

 

                                                                                 (2.10)

 

де  - світловий потік одного світильника, Лк;

     - нормована освітленість робочої поверхні, Лк

     - нормативна освітленість для класу зорових робіт; 

     - коефіцієнт запасу для ламп ДРЛ;

     - площа підлоги, м²;

     - загальна  кількість світильників в одному прольоті 

      - коефіцієнт використання світлового потоку

          визначається в залежності від індексу приміщень, коефіцієнта віддзеркалення стін та робочої поверхні, а також від висоти приміщення.

 

Ф_розр =

= 17563,63Лм

 

Приймаємо лампу типу  ДРИ-250-6 з номінальним початковим світловим потоком  . Вибираємо світильники типу ГСП-18-250-004.

 

Фактична освітленість:

 

                                            (2.11)

                                 Е_ф = · 200 = 193,58 Лк

 

Знаходжу похибку рівня  освітленості, яка має лежати в межах (-10÷+20)%:

 

                                (2.12)

ΔЕ =

· 100 = -3,2 %

Встановлена потужність освітлення:

 

Р_вст = N_св · Р_{ном св}                                       (2.13)

 

                   Р_вст = 66 · 0,25 = 16,5 кВт

 

Для решти відділень проводимо  подібний світлотехнічний розрахунок. Результати зведені у таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 – Результати світлотехнічного розрахунку для приміщень  цеху

 

Приміщення	Розмір  відділення,  м	Nсв, шт	Тип лампи	Тип світильника	Сумарна потужність ламп, Вт
1. Проліт №1	72×12	11	ДРИ250-6	ГСП18-250-004	2750
2. Проліт №1	72×12	11	ДРИ250-6	ГСП18-250-004	2750
3. Проліт №2	72×12	11	ДРИ250-6	ГСП18-250-004	2750
4. Проліт №2	72×12	11	ДРИ250-6	ГСП18-250-004	2750
5. Проліт №3	72×12	11	ДРИ250-6	ГСП18-250-004	2750
6. Проліт №3	72×12	11	ДРИ250-6	ГСП18-250-004	2750

 

Для службово-побутового приміщення установлену потужність освітлення визначаємо по площі:

 

                                               (2.14)

де  - питома потужність освітлення по площі, Вт/м². = 5,7 Вт/м²;

     - площа підлоги, м²;

 

Для  службово-побутового приміщення прийняті люмінесцентні лампи ЛБ-58 зі світильниками ЛСП 18-2х58. Нормативна освітленість

 

 кВт

 

Кількість світильників, що необхідна  для встановлення:

 

                                     (2.15)

 

       

 

Перераховуємо встановлену потужніть  враховуючи кількість світильників:

 

                                                                                          (2.16)

            

 кВт

 

2.2 Аварійне освітлення.

 

Згідно з ПУЕ для  виробничих приміщень, які працюють у 3 зміни застосовують аварійне освітлення.

Аварійне освітлення розділяють на освітлення безпеки та евакуаційне.

Освітлення безпеки  застосовують для продовження роботи під час аварійного вимкнення  робочого освітлення.

Евакуаційне освітлення – освітлення, призначене для евакуації  людей з приміщень при аварійному вимкнені робочого світла.

Освітлення безпеки  застосовують переважно у агресивних та вибухонебезпечних середовищах  І категорії по надійності, та у випадку відключення освітлення дії персоналу в темряві не можуть призвести до вибуху, пожежі чи до довготривалого порушення технологічного процесу.

 Для  евакуаційного освітлення прийняті лампи накалювання типу        Б215-225-100 зі світильниками НСП21-100-002.

Живлення світильників аварійного освітлення має бути незалежним від живлення світильників робочого освітлення. Тому виконується самостійними лініями від іншого цеху.

 

 

3 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ  НАВАНТАЖЕНЬ

 

 

1. Розрахунок освітлювального навантаження

Розрахунок навантаження освітлювальної мережі проводиться  методом коефіцієнта попиту.

Розрахункове навантаження живлячої освітлювальної мережі визначаються  помноженням встановленої потужності лампи на коефіцієнт попиту , а для газорозрядних ламп – ще й помноженням на коефіцієнт що враховує втрати потужності в пускорегулюючій апаратурі (ПРА).