Метода В.П



Ш 621.317

 

 

 

 

 

 

Методические указания для выполнения курсовой работы

по курсу «Монтаж и эксплуатация электрооборудования«.

Брест, Минобразования республики Беларусь, 2015 г.

 

Предназначены для студентов специальности 2-36 03 31

«Техническая эксплуатация электрооборудования«

Составитель: Сильчук В.П.

 

Одобрено кафедрой электроники и, электротехники

«22* сентября 2015 г. протокол № 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Задание на выполнение курсовой работы

По варианту исходных данных, выбираемому студентом в соответствии с

порядковым номером его фамилии в журнале академической группы по приложению I настоящих методических указаний, для цеха предприятия строительной индустрии выполнить:

Расчетная часть

— определить мощность общего электрического освещения;

— определить мощности электродвигателей для технологического оборудования;

— определить расчетную электрическую мощность цеха и выбрать цеховую

комплектную трансформаторную подстанцию;

— определить сечение электрических линий;

рассчитать защиту электрических сетей;

— разработать технические мероприятия для обеспечения электра безопасности.

Графическая часть.

I. План электрического освещения цеха (М1: 1ОО).

2. План силового электрооборудования цeхa (М 1:100).

3. Принципиальная схема электроснабжения цеха.

 

2. Расчет электрического освещения

Существует несколько методов расчета электрического освещения:

точечный, коэффициента использования светового потока, удельной мощности. Воспользуемся наиболее простым из них — методом удельной мощности. Расчетная электрическая мощность общего равномерного освещения

Рр определится по уравнения

 

Рр=Руд * S (1)

где: Руд — удельная электрическая мощность (В/м2), выбираемая по табл. I

в зависимости от площади освещаемого помещения, нормируемой минимальной освещенности Ен типа источника

 

света, высоты подвеса светильника;

S площадь освещаемого цеха м2

 

 

 

Таблица 1

Удельная мощность общего равномерного

освещения при высоте подвеса светильника 6-3 м.

 

Светильники с лампами накаливания

Светильники с газоразрядными лампами(ЛБ-80)

S м2 Е лк

75

100

150

75

100

150

50-80

29,5

27

41

10,6

14,2

21

80-150

17,5

22,5

35

8,8

11,8

17,7

150-400

14,5

19,3

29

6,9

9,2

13,6

400

12,7

17

25,5

5,8

7,7

11,6

Количество светильников определится как частное отделение

мощности электрического освещения на мощность одной лампы (200 или 500 Вт)

Для получения общего освещения, вычисленное количество светильников

следует равномерно распределить на плане цеха, предусмотрев их крепление к фермам.

3. Расчет мощности электродвигателей для

технологического оборудования

Грузоподъемные механизмы.

 

Мощность электродвигателя привода подъема мостового крана.

, кВт (2)

где G ; Go масса поднимаемого груза и грузозахватного устройства, Кг

ускорение силы тяжести

–скорость подъема м/c

КПД передачи, принимаемым равным 0,75-0,8

 

Ленточные трансформаторы.

,кВт (3)

Qпроизводительность, (т/ч)

L длина транспортера, (м)

Hвысота подъема транспортера

Kкоэффициент запасе. (1,21,3)

-КПД механизма (0,75-0,8)

 

cрасчетный коэффициент принимаемый при L. до 50 м и

и Qдо 10 т/ч равным 0,66.

Элеваторы (ковшовые транспортеры)

 

=Q Hk/,кВт (4)

 

Qпроизводительность; т/ч;

Hвысота подъема ; м

kкоэффициент запаса (1,3);

КПД передачи (0,3 0,5).

Щенковые питатели

 

=; кВт (5)

 

Qпроизводительность, (т/ч)

L длина шнека, (м)

cрасчетный коэффициент ,принимаемый для сыпучих строительных материалов , равные (1,2 -2,5);

-КПД механизма (0,75-0,8)

Шаровые мельницы.

 

P=0,736cnGo ,кВт (6)

 

cрасчетный коэффициент (6-10)

nскорость вращения мельницы, (об/мин)

Gмасса загружаемого материала, (тона)

Doвнутренний диаметр барабана мельницы, м

 

Вентиляторы компрессоры.

 

= (7)

-производительность, м/с;

-давление, Па;

КПД вентилятора (0,5 * 0,75)

КПД муфтовой передач, (1,0).

 

 

Вычисленную расчетную мощность следует увеличить из-за возможных перегрузок или меняющихся условий работы. Коэффициент запаса принимается равным: при мощности до 1 кВт — 2; до 2 кВт — 1,5; до 5 кВт -1,25; свыше 5 кВт — 1,15.

Насосы.

 

=,кВт (8)

-производительность, /с;

напор(высота подачи), м;

удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м3 (для воды 9880 Н/м3)

КПД насоса (0,5-0,85);

КПД передачи (1,0);

Установки электра прогрева бетона.

Электрическая мощность, потребляемая для разогрева бетона, зависит от температуры изотермического

прогрева Тиз 0С; скорости разогрева V,град/ч; температуры наружного воздуха Тнар. 0С; и теплоотдачи 3 бетона

в ккал/м3ч-градля определения мощности можно воспользоваться таблицей 2.

Таблица 2.

Температура изометрического прогрева в С

Скорость разогрева град/ч

Теплоотдача 1м3 в ккал3 град/ч

температура наружного воздуха

-10

-20

-30

-40

40

5

3,86

3,97

4,09

4,21

10

7,34

7,45

7,57

7,68

15

10,82

10,93

11,05

11,16

60

5

3,97

4,09

4,21

4,32

10

7,45

7,57

7,68

7,8

15

10,93

11,05

11,16

11,28

80

5

4,09

4,21

4,32

4,44

10

7,57

7,68

7,8

7,92

15

11,05

11,16

11,28

11,4

4. Определение расчетной электрической

мощности электро приемников цеха.

Под расчетной электрической мощностью понимают такую нагрузку,

при длительном потреблении которой элементы системы электроснабжения

нагревается до такой же температуры, какой бы они достигли при потреб-

линии действительной, изменяющейся во времени, нагрузки.

Определение расчетной электрической мощности — один из наиболее

ответственных этапов проектирования системы электроснабжения. Завышение расчетной мощности вызывает неоправданный рост средств, вкладываемых в энергетическое строительство, занижение — создает условия для

возникновения аварийных режимов в системе электроснабжения из-за перегрузки ее элементов.

Существует несколько методов расчета электрических нагрузок. Наименее трудоемким из них, при достаточной для практических целей точности, является метод коэффициента спроса. Коэффициент спроса Кс является статистической характеристикой, определяющей долю потребляемой

мощности Рр в установленной. Величина коэффициента спроса изменяется

в диапазоне от 0 до I для различных групп электра приемников в зависимости от их фактической загрузки, режима работы.

Расчетная электрическая мощность определяется в следующей последовательности:

расчетная активная мощность для всех групп электра приемников.

расчетная активная мощность для всех групп электра приемников:

 

Pp=Pу*Kc кВт; (9)

 

расчетная реактивная мощность:

 

Qp= Pp* кВар; (10)

 

— полная расчетная мощность:

 

S=Kcм, кВ*А; (11)

 

Kcм коэффициент совмещения максимумов нагрузки, принимаемый равным 0,85;

-коэффициент реактивной мощности, определяемой по заданному значению cos.

 

Все расчеты сводятся в таблицу.

 

 

 

Определение расчетной электрической мощности цеха

Таблица 3 (Пример)

 

5 Выбор мощности трансформатора и определение

места расположения КТП

 

Трансформаторная подстанция необходима для изменения уровня напряжения с 10 кВ до 380/220 В а распределения электроэнергии на этом

напряжении. Трансформаторная подстанция состоитз трансформатора.

вводного устройства высокого напряжения и распределительного устройства низкого напряжения. Комплектная трансформаторная подстанция (КТПбъединяет все эти элементы в одном корпусе и могу, быть одно трансформаторными и двух трансформаторными. Учитывая, что по надежности электроснабжения предприятия стройиндустрии относятся, как правило, к потребителям П и Ш категорий, в дальнейшем рассматриваем только одно трансформаторные КТП. Существующая номенклатура КТП по мощности трансформатора имеет вид: 160,250,400,630,1000,1600,2500 кВ*А.

Мощность трансформатора типа ТМ (Sном) выбирается по условию

SHом >SP где SP расчетная полная электрическая мощность. Подчеркнем, что оптимальный коэффициент загрузки трансформатора()

равен 0,75.

Потери электрической мощности, напряжения я энергии в распределительных сетях пропорциональны их протяженности. В этой связи цеховую трансформаторную подстанцию целесообразно разместить в центре электрической нагрузки, координаты которого на плане цеха находятся по аналогии с определением центра тяжести.

Xтл= ; Yтл= ,м; (12)

активная мощность iго электра приемника кВт.

Xi t У1 —координаты по осям X и У расположения электра приемников на плане цеха, м;

n-количество электра приемников.

 

При вычислении координат Xтл , Yтл целесообразно совместить оси

X и У со стенами цеха. Как правило, разместить КТП в теоретически

оптимальном центре электрических нагрузок не представляется возможным, так как это помешало бы расстановке технологического оборудования. По этому не изменяя вычисленной координаты Xтл , КТП смещать к одной из стен (ближайшей) по оси X. Для установки КТП а плане цеха отводятся участок размером 2,5 х 1,5 н.

 

6. План электрических сетей цеха

 

Размеры цеха определяются по расстановке технологического оборудования, заданной конкретным заданием (Приложение 1) При этом следует

учесть базовые размеры несущих конструкций здания. Длина здания (по

оси X) должна быть кратна 6. При определении ширины знания следует

учесть, что стандартная длина мостовых кранов, устанавливаемых в промышленных зданиях, может быть 12 или 18 м. Поэтому для различных вариантов заданий, здание цеха может быть одно пролетнымвух пролетным или трех пролетным при общей ширине

12, 18, 24, 36, 48 м.

 

 

 

Электрические силовые и осветительные сети цеха должны прокладываться, при возможности, по кратчайшим расстояниям от распределительного устройства до элехтра преемников. Осветительные сети промышленных зданий выполняются кабелями марки АВЗГ открыто с креплением накладными скобами к фермам.

Силовые сети предусматривается по радиальной схеме проводом АПВ

различного сечения в пластмассовых трубах (полиэтиленовых или винипластовых), прокладываемых к подготовке бетонного пола цеха.

Планы силовых и осветительных электрических сетей выполняются в М 1 : 100.

7. Расчет сечения электрических сетей

 

При реальных проектных расчетах каждая электрическая линия рассчитывается по четырем критериям:

— нагреву длительным током нагрузки;

— допустимому отклонению напряжения(в соответствии с ГОСТ 13109-87);

— чувствительности защиты к току однофазного короткого замыкания;

— термической стойкости изоляции при коротких замыканиях.

Для учебных целей в курсовой работе расчеты следует вести для

первых двух условий.

Выбор сечения электрической линии, по условию нагрева длительным

током нагрузки для уменьшения трудоемкости расчетов производится по

таблицам, приведенным в методических указаниях из правил устройства

электроустановок (ПУЭ) При выборе сечения должно быть соблюдено условие:

Iдоп.>IР (13)

где Iдоп. допустимый ток (А), определяемый по табл.4 в зависимости от сечения

проводника (мм2);

IР расчетный ток длительной нагрузки, вычисляемый по

уравнению:

IР= А. (14)

— установленная мощность электра приемника

(кВт), сечение линии к которому определяется;

номинальное напряжение (0,38 кВ)

cos — коэффициент мощности, принимавши по приложение I.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица-4

Выбор сечения проводников по длительному току нагрузки.

 

 

 

Сечение линии, выбранное по условию нагрева длительным током нагрузки, проверяется на отклонение напряжения.

(15)

где — допустимое отклонение напряжения принимаемое по

ГОСТ 13109-87

для электродвигателей — 5 +IO%

для осветительных установок — 2,5 +5%

для прочих электра приемников ± 5%

— расчетное значение отклонения напряжения, определяемое

по одному из уравнений:

= % (16)

= (17)

где rx — активное и реактивное сопротивления линии/Ом;

удельное активное и реактивное сопротивления линии,

Ом/км: при выполнении расчетов удельное реактивное

сопротивление для всех сечения принимать равным 0,06

Oм/км,

— длина линии, км.

удельное активное сопротивление определяется по таблице 5.

 

Таблица 5;

Удельное активное сопротивление алюминиевых проводников

 

 

 

Очевидно, что если при проверке сечения линии на отклонение напряжения не выполняется условие (15), то принимается следующее ближайшее по шкале сечение и расчет повторяется.

 

8. Защита электрических сетей.

 

Для защиты электрических сетей от коротких замыканий используется

автоматические выключатели и предохранители. Кроме того, тепловые расцепители автоматических включателей защищают сети от перегрузки.

Выбор аппаратов защиты для линий к одиночным силовым электра приемникам производится по следующим условиям

 

для предохранителей:

(18)

 

для автоматических выключателей с тепловыми или комбинированными

расцепителями

 

1,25 Ip (19)

где номинальный ток плавкой вставки предохранителя или

номинальный ток теплового расцепителя автоматического

выключателя с нерегулируемой или регулируемой обратно

зависимой от тока характеристикой (А);

— пусковой ток электродвигателя определяемые как произведение

номинального тока на коэффициент кратности К

(5+7,5),являющегося паспортной характеристикой

электродвигателя.

коэффициент учитывающий условия пуска. При небольшой

частоте пуска и малой длительности разгона (до 5 с,

например, насосы, вентиляторы, компрессоры) принимается

равным 2,5; при большой частоте пусков в длительном разгоне

(подъемно-транспортные механизмы) — 1,6 * 2;

Ip — расчетный ток линии, А.

Выбор аппаратов защиты для линий, питающих группы

силовых Электра приемников(например, распределительные щиты

или при магистральных схемах электроснабжения) производится

по формулам:

 

для предохранителей:

(20)

(+ )/K;

 

для автоматических выключателей с тепловыми расцэпителями:

1,1 (21)

 

для автоматических выключателей с комбинированными расцепителями:

 

 

1,2(+ ) (22)

где расчетный ток нагрузки. А;

расчетный ток электра приемников, работающих в группе,

без учета электра приемника этой группы, имеющего

набольший пусковой ток, А;

набольший пусковой ток одного электра приемника в данной

группе; при одновременном запуска группы электра

двигателей суммарный пусковой ток этой группы, А.

 

9. Принципиальная электрическая схема

 

Для составления принципиальней схемы электра снабжения с использованием условных обозначений по ГОCT 2.72-74* (табл.7) необходимо по количеству электра приемников и их номинальным и пусковым токам выбрать типы шкафов отходящих линий с предохранителями или автоматическими выключателями в соответствии с однолинейными схемами соединений,

приведенными в таблице 6.

 

 

 

 

Принципиальные однолинейное схемы соединений

первичных цепей шкафов низкого напряжения

комплектной трансформаторной подстанции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

 

 

 

Схему высоковольтного ввода в КТП для всех вариантов принять

типа ВВН- 1;

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

 

Условные обозначения элементов электрических цепей в схемах (Извлечение из ГОСТ 2.72-74)

 

 

Выбор плавких вставок предохранителей и тепловых расцепителей автоматических выключателей производится по условиям уравнений

(18 * 22) из таблицы 8.

таблица 8

Номинальные токи плавких вставок предохранителей

типа ПР2 к автоматических выключателей типов АЗ1ОО и А3700

 

 

 

В злетро установках напряжением до 1000 в с глухо заземленной

нейтралью основной мерой безопасности является эануление.

Занулением называют преднамеренное электрическое соединение частей

электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с заземленной нейтралью трансформатора. К частям, подлежащим эанулению относятся и корпуса электрических машин, каркасы распределительных щитов, металлические конструкции с установленным оборудованием и т.д. Зануляющим проводником служит четвертая (нулевая) жила питающих кабелей. Сечение кулевой жилы должно иметь не менее 50% фазных жил.

Без рубрики

Оставить ответ

Обязательные поля помечены*

− 1 = 1