Электрооборудование доильно-молочного блока в СПК «Нарочанские Зори» Вилейского района с разработкой схем управления технологическими п

Для защиты электроприёмников и сетей при возникновении ненормальных режимов работы (короткое замыкание, значительные перегрузки, резкие понижения напряжения).

Аппараты управления и защиты выбирают по ряду параметров, основные из которых – номинальный ток и напряжение, Кроме того, аппараты выбирают по климатическому исполнению, по степени защиты от окружающей среды и другим параметрам в зависимости от назначения аппарата.

От правильного выбора пусковой и защитной аппаратуры в большой мере зависят надёжность работы и сохранность оборудования в целом, численные, качественные и экономические показатели производственного процесса, электробезопасность людей.

Автоматические выключатели осуществляют защиту электропроводок и электроприёмников и одновременно являются коммутационными аппаратами. Выбираем по условиям:

Для ламп накаливания:

 

Iрасц=Iр*1,4       (2.29)

 

Для люминесцентных ламп:

 

Iв>Ip        (2.30)

 

Затем проводим проверку соответствия сечения проводника току вставки по условию:

 

Iдоп>Iв* ,       (2.31)

 

где =0,22 [5,табл.9.2]

 

Для первой групповой линии Iрасч>5,15 А

Iв=6,3 А

Выбираем автоматический выключатель ВА47-29 Iном=63 А, Iрасц=16 А.

Данные сведены в таблицу «Данные о групповых щитках и автоматических выключателях» в графической части.

 

 

 

2.2.8  Расчёт и проверка сечения проводников электрической сети освещения

 

Составляем расчётную схему осветительной сети ДМБ, заменяя участки с равномерно распределённой нагрузкой, приложенными в их центре (см. рис.2.5).

Расчётом электрической сети осветительных установок определим сечения проводников, гарантирующих необходимое напряжение у источников света, допустимую кратность тока и на вызывающую перегрева, и не обходимую механическую прочность.

Расчёт производим по условию минимума расхода проводникового материала:

 

S=( М+ а*м)/(с*    U),     (2.32)

 

где S – сечение провода, мм2;

       М= Р*I – сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков сети с тем же числом проводов что и у рассчитываемого, кВт м;

       а*м – сумма моментов всех последующих участков сети с другим числом проводов, кВт м;

       а –  коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов  рассчитываемого участка в ответвлениях;

        С  – коэффициент, зависящий от материала  проводов, напряжения и системы  сети;

           U – расчётная потеря напряжения,%;

        Р  – расчётная мощность, кВт;

        l –  длина участка, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок 0-1:

S0-1=((Р1+…Р18)*l0-1*кс+а0-1[(Р1+Р3)*l1-2+Р2*l2-4+P3*l2-5+(P4+…P6)*l1-6+

+P4l6-7+P5*l6-8+P6*l6-9+(P7+…+P18)*l1-10+(P7+…+P14)*l10-11+P7*l11-12+

+(P8+…+P14)*l11-14+P8*l13-14+P9*l13-15+(P10+…+P14)*l13-16+P10*l16-17+

+(P11+…P14)*l16-18+P11*l18-19+(P12+…P14)*l18-20+P12*l20-21+P14*l20-23+

+P13*l20-23+(P15+…P18)*l10-24+P15*l24-25+P16*l24-26+(P17+P18)*l24-27+

+P18*l27-29])/(с*   U);

 

S0-1=(9*0,85*3+[3,12*12+1,04*29+1,04*24+1,04*27+12*3,12+1,04*29+

+1,04*24+1,04*29+1*0,84+0,6*57+0,1*0,5+4*0,5+1*0,06+1*0,06+

+0,38*3+0,1*1+0,24*4+0,1*19+4*0,18+0,06*1+0,06*1+5*0,06+

+57*0,24+0,06*1+0,06*1+0,12*11+0,06*1+0,06*1)/(46*2,5)=

=2,11 мм2

 

С учётом механической прочности, принимаем ближайшее большее значение S=2,5 мм2. Проверяем по допустимому току нагрева:

 

Iдоп>Iр,      (2.33)

 

где Iдоп – длительно допустимый ток нагрева для данного способа прокладки, материала и сечения проводника (Iдоп=19 А [7,табл.1.3.7]);

       Iр – расчётный ток на участке, А.

 

Iр=Р/( Uлcos ),      (2.34)

 

где Uл – линейное напряжение сети, В;

       cos - коэффициент мощности сети;

       Р –  мощность на участке, кВт.

 

Iр=9/(1,73*0,38*0,94)=14,7 А

14,7 А<19 А.

 

Условие выполняется.

Определяем действительную потерю напряжения на участке:

 

U0-1=M0-1/(с*S0-1)      (2.35)

 

U0-1=(9*3)/(46*2,5)=0,23%.

 

2.3  Расчёт электрических  нагрузок доильно-молочного блока

 

2.3.1  Определение  основных показателей для построения  графика электрических нагрузок

 

Расчётную мощность на вводе в здание необходимо определять посредством построения суточного (сменного) графика электрических нагрузок. Который строится для наиболее загруженных суток или смены, т.е. когда максимум нагрузок будет наблюдаться наибольшим.

При построении графика электрических нагрузок составляем вспомогательную таблицу, в которую заносим данные необходимые для построения графика (наименование технологических процессов, марка, тип машин и механизмов, выполняющих эти процессы, установленную мощность электродвигателей и других электроприёмников, их к.п.д., коэффициент загрузки и потребляемую мощность, длительность работы электроприёмников в течении смены.

Потребляемую мощность электроприёмников определяем по формуле:

 

Рп=(Рн*кз)/ ,      (2.36)

 

где Рн – номинальная (установленная) мощность электроприёмников, кВт;

       кз – коэффициент загрузки электроприёмника;

       - к.п.д. электроприёмника.

 

 

 

2.3.2  Построение  графика электрических нагрузок  и выявление получасового максимума

 

Для построения графика электрических нагрузок необходимо располагать сведениями о времени работы электрифицированного оборудования.

Число часов работы машины или поточной линии за сутки (смену) определяется следующим образом:

 

tр=Q/q,       (2.37)

 

где Q – количество перерабатываемой продукции за сутки (смену),т;

       q – часовая  производительность машины или  поточной линии, т/ч.

Вычисленное время распределяют по часам суток (исходя из технологического режима работы машины) и результаты заносят в таблицу в виде откладываемых в масштабе горизонтальных отрезков [3].

Используя данные таблицы 2.3, далее строиться график электрических нагрузок. По оси ординат на графике откладываем в масштабе значение Рп, а по оси абсцисс – длительность работы электроприёмника.

При построении графика нагрузок для автоматизированных установок, которые могут включаться в любое время суток, график нагрузок этих установок можно принять неизменным в течение всего рабочего периода. По графику (см. рис. 2.2) определяется получасовой максимум нагрузки.

 

 

2.3.3  Определение  коэффициента мощности и полной мощности на вводе

 

Расчётная полная мощность на вводе определяется для выбора сечения питающего кабеля от ТП и выбора тока расцепителя в РУ-0,4 кВ ТП.

Определяется по формуле:

 

Sp=Pp/cos ср,      (2.38)

 

где Рр – получасовой максимум нагрузки, кВт;

      cos ср – средневзвешанное значение коэффициента мощности для электроприёмников, участвующих в формировании максимума нагрузки.

 

 

cos ср= ,   (2.39)

 

где Рni – потребляемая мощность электроприёмников, участвующих в фомировании максимума нагрузки, кВт;

       tq i – коэффициент реактивной мощности электроприёмников, участвующих в формировании максимума нагрузки.

 

cos ср=

 

Sp=173,2/0,87=199 кВА.

 

2.4  Выбор вводно-распределительных устройств

 

Здание ДМБ в соответствии с нормами проектирования относится к I категории надежности электроснабжения. Для таких потребителей в ПУЭ оговорена необходимость применения АВР непосредственно у потребителя. В связи с этим проектом предусмотрено вводно-распределительное устройство (ВРУ) на два независимых ввода с АВР. ВРУ выполнено двухсекционным.

Нагрузка распределена максимально равномерно по секциям.

Щитки рабочего и аварийного освещения ДМБ и коровников запитаны от разных секций шин ВРУ.

Вводно-распределительное устройство предназначено для приёма и распределения электрической энергии внутри помещения.

ВРУ обеспечивает подключение, коммутацию и защиту силовых цепей. При выборе места установки ВРУ необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

• протяжённость линии питающей сети должна быть минимальной;
• трасса сети удобной в эксплуатации и доступной для ремонта;
• должны быть исключены или сведены к минимуму случаи обратного питания электроприёмников.

ВРУ должны размещаться как можно ближе к токоприёмникам, в местах удобных для обслуживания и в то же время на мешать производству.

ВРУ выбирают по:

• типу изделия;
• конструктивным параметрам;
• категории размещения;
• климатическому исполнению;
• степени защиты, обеспечиваемой оболочкой;
• наличию аппарата на вводе;
• числу секционных жил;
• количеству и типу аппаратов на отходящих линиях.

В проекте предусмотрено ВРУ типа ВРУ-Ин1 производства «БелЕМВ» г. Минск. Расположено в электрощитовой. Напольного исполнения. Ввод кабеля осуществляется снизу к вводному аппарату.

 

 

2.5  Принципиальные схемы питающей и распределительной сети

 

Выбор схемы электроснабжения электроприёмников внутри здания зависит от категории надёжности электроснабжения, месторасположения потребителей относительно ввода, а также расположения приёмников относительно друг друга.

Кроме того, на выбор схемы питания оказывают влияние величины установленной мощности отдельных электроприёмников.

Силовые сети могут выполняться нескольких видов: магистральные, радиальные и смешанные.

Радиальная схема питания применяется в тех случаях, когда на объекте имеются относительно мощные электроприёмники, или, когда мелкие по мощности электроприёмники распределяются по территории не равномерно.

Магистральные схемы находят применение, когда электроприёмники распределённы равномерно. В данном случае выбираем смешанную схемы питания электроприёмников. Принципиальная схема питающей и распределительной сети представлена в графической части.

2.6  Расчёт сечения проводов и кабелей, выбор типов электропроводок

 

Для определения сечения проводов и кабелей исходят из следующих условий:

• выявляются установленные ПУЭ ограничения на сечения токоведущих жил по механической прочности;
• определяют вид требуемой защиты;
• определяют токи уставок защитных аппаратов;
• определяют расчётные значения токов на проводниках, исходя из двух условий:

1. По нагреву:

2.  

Iпр.р>Iдл/(Кн*Кт),      (2.40)

 

где Кн – коэффициент, учитывающий способ прокладки проводника;

       Кт – коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды.

2. По соответствию сечения  аппаратам защиты:

 

Iпр.р>Кз.а*Iз.а/(Кн*Кт),     (2.41)

 

где Кз.а – коэффициент, показывающий в каком соотношении находятся токи уставок защитных аппаратов с расчётными значениями тока на проводник;

      Iз.а – ток уставки защитного аппарата, А.

Выбирают проводник для каждого аппарата.

Проверяют выбранное сечение проводника на допустимую потерю напряжения:

 

                      U%=(Ррl)/(сF),      (2.42)

 

где Рр – расчётная мощность электроприёмника, кВт;

      l – длина  проводника, м;

      с – коэффициент, зависящий от системы, материала  провода;

      F – сечение  провода, мм2.

Рассчитаем сечение провода для питания скребкового транспортёра:

1. Iдл=5,1 А; Кн=1 [3]
2. Iрасч=5,1/(1*1)=5,1 А
3. Кз=1; Iз=16 А;

Iпр.расч=1*16/(1*1)=16 А

По [7,табл.1.3.7] выбираем сечение провода (2,5 мм2).

Iпр.пред=19 А

Условие Iпр.расч<Iпр.доп выполняется.

Проверяем выбранный проводник на допустимую потерю напряжения.

 

U%=3*2,2*(46*2,5)=0,06%

U%<2,5%

 

Аналогично выбираем проводники для остальных электроприёмников. Данные заносим в принципиальную электрическую схему распределительной и питающей сети.

 

 

2.7  Обоснование конструктивного исполнения электропроводки

 

Электропроводки должны соответствовать условиям окружающей среды и архитектурным особенностям помещения.