Расчет электропроводки по мощности

2 Расчет и выбор электрооборудования цеха

Металлорежущие станки предназначены для механической обработки заготовок из металла режущими инструментами.

Целью металлорежущих станков является получение деталей заданной формы и размеров с требуемыми точностью и качеством обработанной поверхности. На станках обрабатывают заготовки не только из металла, но и из других материалов, поэтому термин «металлорежущий станок» является условным.

По виду выполняемых работ металлорежущие станки распределены по группам, каждая из которых подразделяется на типы, объединенные общими технологическими признаками и конструктивными особенностями.

Металлорежущие станки представляют собой целый класс оборудования, предназначенного для получения металлических заготовок: расточные станки, токарные станки, и др.

Для примера произведем расчет и выбор электрооборудования токарно-винторезного станка модели 16Д20.

Токарные станки предназначены для изготовления и обработки деталей, имеющих форму тел вращения. Применяются для обработки цилиндрических, конических, фасонных поверхностей, подрезки торцов, а также для сверления и развертывания отверстий, нарезания резьбы и других операций.

2.1 Выбор рода тока и величины напряжения для сети цеха

Для силовых электрических сетей промышленных предприятий в основ­ном применяется трехфазный переменный ток. Постоянный ток рекомен­дуется использовать в тех случаях, когда он необходим по условиям техно­логического процесса (зарядка аккумуляторных батарей, питание гальвани­ческих ванн и магнитных столов), а также для плавного регулирования часто­ты вращения

электродвигателей. Если необходимость применения постоянного тока не вызвана технико-экономическими расчетами, то для питания силового электрооборудования используется трехфазный переменный ток.

При выборе напряжения следует учитывать мощность, количество и распо­ложение электроприемников, возможность их совместного питания, а также технологические особенности производства.

При выборе напряжения для питания непосредственно электроприемни­ков необходимо обратить внимание на следующие положения:

1) Номинальными напряжениями, применяемыми на промышленных предприятиях для распределения электроэнергии являют­ся 10; 6; 0,66; 0,38; 0,22 кВ;

2) Применять на низшей ступени распределения электроэнергии напря­жение выше 1кВ рекомендуется только в случае, если установлено специальное электрооборудование, работающее при напряжении выше 1 кВ;

3) Если двигатели необходимой мощности изготавливаются на несколько напряжений, то вопрос выбора напряжения должен быть решен путем технико-экономического сравнения вариантов;

4) В случае, если применение напряжения выше 1 кВ не вызвано техниче­ской необходимостью, следует рассмотреть варианты использования напряже­ния 380 и 660 В. Применение более низких напряжений для питания силовых потребителей экономически не оправдано;

5) При выборе одного из двух рекомендуемых напряжений необходимо исходить из условия возможности совместного питания силовых и осветитель­ных электроприемников от общих трансформаторов;

6) С применением напряжения 660 В снижаются потери электроэнергии и расход цветных металлов, увеличивается радиус действия цеховых подстан­ций, повышается единичная мощность применяемых трансформаторов и в результате сокращается количество подстанций, упрощается схема электро­снабжения на высшей ступени распределения энергии. Недостатками напряже­ния 660 В являются невозможность совместного питания сети освещения и силовых электроприемников от общих трансформаторов, а также отсутствие электродвигателей небольшой мощности на напряжение 660 В, так как в на­стоящее время такие электродвигатели нашей промышленностью не выпуска­ются;

7) На предприятиях с преобладанием электроприемников малой мощности более выгодно использовать напряжение 380/220 В (если не доказана целесо­образность применения иного напряжения);

8) Напряжение сетей постоянного тока определяется напряжением питае­мых электроприемников, мощностью преобразовательных установок, уда­ленностью их от центра электрических нагрузок, а также условиями окружаю­щей среды.

Электронные цепи управления и сигнализации обязательно должны получать питание от трансформатора.

Для цепей управления переменного тока, питаемых от трансформатора, рекомендуются следующие величины напряжения: 1)24 или 48В, 50 и 60 Гц; 2) 110В, 50Гц или 115В, 60Гц; 3) 220В, 50Гц или 230В, 60 Гц.

Для цепей управления постоянного тока рекомендуется напряжение: 24, 48, 110, 220, 250В. Допускается применение других значений низкого напряжения электронных цепей и устройств, которые предназначены для таких напряжений. Замыкание на землю любой цепи управления не должно вызывать непредвиденного включения машины, опасных движений машины и препятствовать ее отключению.

Цепь управления должна быть разработана так, чтобы, если ограничение по времени истекло, то для включения цикла обе кнопки сначало должны быть отпущены, а потом снова нажаты.

Цепь сигнализации, которая не подключена к цепи управления, рекомендуется подключать к напряжению 24В переменного или постоянного тока. В этом случае применяются лампы на напряжение от 24В до 28В. Если используется индивидуальный трансформатор, то применяются лампы напряжение 6В или 24В. В этом случае цепь сигнализации может присоединяться к цепи управления.

Для местного освещения токарных станков запрещается применение люминесцентных ламп. Найбольшее применение получили лампы накаливания на напряжение 36В, подключаемые через понижающий трансформатор. Пользоваться местным освещением напряжением выше 36 В запрещается.

Для универсального токарно- винтрезного станка повышенной точности, модели 16Д20, найболее подходящими параметрами являются:

— питающая сеть: напряжение 380В, род тока- переменный, частота 50 Гц;

— цепь управления: напряжение 110В, род тока- переменный;

— местное освещение: напряжение 24 В.

Расчёт системы внутреннего электроснабжения промышленного электрооборудования

PAGE \* MERGEFORMAT24

Департамент образования и науки Приморского края

Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Находкинский государственный гуманитарно-политехнический колледж»

Форма обучения: очная

Отделение: техническое

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине Электроснабжение предприятий и гражданских зданий

Студента

Группа 1131 специальность 270843 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий

На тему: » «

Руководитель работы

В.Р. Лядецкий

Нормоконтролер

В.Р. Лядецкий

Оценка защиты

(оценка, подпись)

(дата ДД:ММ:ГГ)

Находка 2014
Содержание

Введение

1. Выбор электрооборудования ремонтно-механического цеха

2. Выбор трансформатора

3. Расчёт электрооборудования

3.1 Технология расчета сечения кабеля по приведенной нагрузке

3.3 Расчет кабеля для манипулятора №2, 3, 22, 23

4. Расчет распределительных устройств

4.2 Выбор распределительного пункта №02

5. Расчёт освещения

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Рекомендуемые коэффициенты для типового оборудования

Приложение Б

Характеристики кабеля

Приложение В

(основное)

Вводно  распределительное устройство

Введение

Электроэнергия стала неотъемлемой частью нашей жизни. Человечеству электроэнергия нужна, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Если в конце прошлого века самая распространенная сейчас энергия – электрическая – играла, в общем, вспомогательную и незначительную в мировом балансе роль, то уже в 1930 г. в мире было произведено около 300 млрд киловатт  часов электроэнергии. В 2000 г. было произведено 30 тыс. млрд киловатт  часов! Гигантские цифры, небывалые темпы роста! И все равно энергии будет мало, потребности в ней растут еще быстрее.

Электроснабжение является сложной, многоуровневой задачей, которая при каждом случае имеет ряд уникальных особенностей. Качественно подготовленный проект электроснабжения и профессионально проведенные электромонтажные работы – это, в первую очередь, безопасность людей, находящихся в помещении, а не только исправная работа электросети. На профессионалов, которые создают проекты электроснабжения, возлагают целый ряд важнейших задач.

Цель данной работы провести расчёт системы внутреннего электроснабжения промышленного электрооборудования. Цель работы является актуальной для развития профессиональных знаний техников по монтажу, наладке и эксплуатации электрооборудования промышленных и гражданских зданий.

Согласно цели курсовой работы поставлены следующие задачи:

  • выбор трансформаторов для понижающей подстанции цеха;
  • выбор силовых питающих кабелей для электрооборудования;
  • выбор распределительных устройств групп электрооборудования;
  • выбор защитных устройств;
  • организовать освещение рабочих участков цеха;
  • сделать итоговый расчёт необходимого оснащения для организации электроснабжения промышленного здания.

1. Выбор электрооборудования ремонтно-механического цеха

Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханических приборов, выбывающих из строя.

Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего металл. РМЦ имеет два участка, в которых установлено необходимое для ремонта оборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр (рис. 1.1).

Каркас здания цеха смонтирован из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры цеха А*В*Н= 48*28*9 м.

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень оборудования РМЦ дан в таблице 1.1.

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

Рисунок 1.1 Ремонтно-механический цех

Мощность электропотребления (РНОМ) указана для одного электроприемника.

Таблица 1.1 Типовое электрооборудование ремонтно-механического цеха

№ на плане

Наименование ЭО

РНОМ, кВт

1,2

Вентиляторы

50

3..5

Сварочные агрегаты

14

6..8

Токарные автоматы

10

9..11

Зубофрезерные станки

20

12..14

Круглошлифовальные станки

5

15..17

Заточные станки

1,5

18,19

Сверлильные станки

3,4

20..25

Токарные станки

12

26,27

Плоскошлифовальные станки

17,2

28..30

Строгальные станки

4,5

31..34

Фрезерные станки

7,5

35..37

Расточные станки

4

38,39

Краны мостовые

30

Уточняем параметры промышленного электрооборудования по таблице А.1. Результаты заносим в таблицу А.2.

2. Выбор трансформатора

Назначение силовых трансформаторов  преобразование электрической энергии в электрических сетях и установках, предназначенных для приема и использования электрической энергии. Силовые трансформаторы подразделяются на два вида. Силовые трансформаторы общего назначения предназначены для включения в сеть, не отличающуюся особыми условиями работы, или для питания приемников электрической энергии, не отличающихся особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы.

Трансформаторы силовые специального назначения предназначены для непосредственного питания потребительской сети или приемников электрической энергии, если эта сеть или приемники отличаются особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. К числу таких сетей или приемников электрической энергии относятся подземные рудничные сети и установки, выпрямительные установки, электрические печи и т.п.

Силовой трансформатор (рисунок 2.1) является одним из важнейших элементов каждой электрической сети. Передача электрической энергии на большие расстояния от места ее производства до места потребления требует в современных сетях не менее чем пяти  шестикратной трансформации в повышающих и понижающих трансформаторах.

Рисунок 2.1 Трансформатор силовой

Исходя из типового набора электрооборудования механического цеха серийного производства принимается двух трансформаторный тип подстанции. Между секциями низкого напряжения трансформаторов устанавливается устройство АВР (Автоматическое Включение Резерва).

Так как трансформаторы должны быть одинаковы, нагрузка распределяется по секциям тоже одинаково.

Таблица 2.1 Распределяет нагрузки по секциям

секция 1

S1 кВА

S2 кВА

секция 2

Вентиляторы

100

4,5

Заточные станки

Сварочные агрегаты

42

6,8

Сверлильные станки

Токарные автоматы

30

72

Токарные станки

Зубофрезерные станки

60

34,4

Плоскошлифовальные станки

Круглошлифовальные станки

15

13,5

Строгальные станки

22,5

Фрезерные станки

12

Расточные станки

60

Краны мостовые

Итого:

247

225,7

Погрешность баланса секций трансформатора , вычисляют по формуле

,

(1)

где PMAX – мощность большей секции;

PMIN – мощность меньшей секции.

Вычисление погрешности баланса секций трансформатора производится по формуле (1)

Погрешность баланса составляет 8,6%, что соответствует нормативу до 10%.

Комплектные двух трансформаторные (автоматизированные) подстанции класса 2КТПАНЭ. Тип трансформатора ТМ630/610. Основные характеристики:

  • номинальная мощность = 630 кВА;
  • напряжение обмотки при ВН (высоком напряжении) = 6, 10 кВ;
  • напряжение обмотки при НН (низком напряжении) = 0,4; 0,69 кВ;
  • потери при холостом ходе = 1,2 кВт;
  • потери при коротком замыкании = 5,5 кВт;
  • напряжение короткого замыкания = 5,5%;
  • ток холостого хода = 2,1%.

>
3. Расчёт электрооборудования

4. Расчет распределительных устройств

Распределительные устройства – это комплекс аппаратных средств для приема, контроля и распределения электроэнергии. ВРУ предназначен для получения электричества от трансформаторной подстанции и передачи ее на электроцепи внутренней сети здания. ВРУ так же как и компенсация реактивной мощности на предприятии занимает достойное место при проведении работ.

Пункты распределительные (рисунок 4.1) серий ПР11, ПР22, ПР24, ПР8500, ПР8700 (пункты распределительные) предназначены для распределения электрической энергии и защиты электрических установок при перегрузках и токах короткого замыкания, для нечастых (до 6 – для серий ПР8500, ПР8700, до 3 – для серий ПР11, ПР22, ПР24) оперативных включений и отключений электрических цепей и пусков асинхронных двигателей.

Пункты распределительные серий ПР11, ПР8501, ПР8503 предназначены для эксплуатации в цепях с номинальным напряжением до 660 В, частотой 50 или 60 Гц.

Пункты распределительные серий ПР8701, ПР8703 предназначены для эксплуатации в цепях с номинальным напряжением до 440 В постоянного тока.

Рисунок 4.1 Распределительные пункты
4.1 Выбор распределительного пункта по приведенной нагрузке

Электрооборудование подключаемое к распределительному пункту заносится в таблицу.

Расчет суммарной мощности щита № P, кВт, производится по формуле:

,

(6)

где PНОМ – номинальная активная мощность одного типа, кВт;

n  количество установок одного типа.

Расчет суммарной мощности щита № P, кВт, производится по формуле:

,

(7)

где PНОМ – номинальная активная мощность одного типа, кВт;

n  количество установок одного типа;

Ки – коэффициент использования.

Расчет суммарной средней полной мощности щита № SCР, кВА, производится по формуле:

,

(8)

где PНОМ – номинальная активная мощность одного типа кВт;

n  количество установок одного типа;

cos – коэффициент мощности.

По таблице определяется коэффициент максимума Км.

Номинальная сила тока IНОМ, А, вычисляется по формуле:

,

(9)

где S – полная мощность кВА;

Км – коэффициент максимума.

По номинальному току определяем сечение кабеля от подстанции до ВРУ.

Так же по номинальному току производится подборка центрального предохранителя и главного рубильника. По количеству электрооборудования подключаемого к щиту определяем схему и тип щита. Для данных схем электропотребления рекомендован щит типа ПР8500.

5. Расчёт освещения

Лампа ДРЛ (Дуговая Ртутная Лампа) (рисунок 5.1)  дуговая ртутная люминофорная лампа высокого давления. Это одна из разновидностей электрических ламп, что широко используется для общего освещения объёмных территорий таких как заводские цеха, улицы, площадки и т.д. (где не предъявляется особые требования к цветопередаче ламп, но требуется от них высокой светоотдачи). Лампы ДРЛ имеют мощность 50  2000 Вт и изначально рассчитаны на работу в электрических сетях переменного тока с напряжением питания 220 В. (частота 50 Гц.). Для работы лампы необходимо пуско  регулирующее устройство в виде индуктивного дросселя.

Теперь, что касается устройства лампы ДРЛ. Дуговая ртутная лампа (ДРЛ) состоит из трёх основных функциональных частей: цоколь, кварцевая горелка и стеклянная колба.

Первые варианты ламп ДРЛ имели только два электрода, что требовало для поджога лампы ДРЛ дополнительное устройство запуска (через высоковольтный импульсный пробой газового промежутка кварцевой горелки). Данный вид ламп был снят с производства и заменён на четырёх электродный аналог, для работы которого нужен только дроссель.

Рисунок 5.1 дуговая ртутная лампа

Для освещения промышленных помещений рекомендуются дугаразрядные ртутные лампы типа ДРЛ.

Таблица 5.1 Характеристики осветительных устройств типа ДРЛ.

Тип лампы

P, кВт

Световой поток, Люмен

ДРЛ  125

160

5900

ДРЛ  400

510

22000

Таблица 5.2 Нормы освещения промышленных помещений

Тип помещения

Уровень освещения, Лк

Ки

Рекомендуемое ДРЛ

Цех

300

0,85

ДРЛ – 400

Мастерская

300

0,85

ДРЛ  125

Склад

100

0,5

ДРЛ  125

Разное

200

0,5

ДРЛ  125

Расчёт уровня количество световых установок N, производят по формуле

(9)

где Ки – коэффициент использования;

 – коэффициент полезного действия,  = 0,65;

Z – коэффициент импульса, Z=1,1;

q – световой поток одного светильника Лм.

Площадь ТП по плану 48 м2. Тип помещения общий технологический, тип осветительных установок ДРЛ 125.

Расчет количества ламп для освещения трансформаторной подстанции производится по формуле (9)

Согласно цели данной работы, был проведён расчёт системы внутреннего электроснабжения промышленного электрооборудования механического цеха серийного производства.

Для обеспечения промышленного напряжения в 380В, цеху необходим комплектная двух трансформаторная (автоматизированная) подстанция класса 2КТПАНЭ. Тип трансформатора ТМ630/610.

В качестве основного типа силовых кабелей был выбран медный кабель с поливинилхлоридной внутренней и внешней изоляцией, гибкий, не горючий. Число жил для трёхфазного тока 5, для однофазного 2. Тип кабеля Lxx ВВГнг   5 * ss, где хх длина участка кабеля в метрах, а ss сечение кабеля в мм2. Для подключения всего ЭО цеха необходимы различные сечения кабелей.

В качестве основного типа вводно – распределительных устройств был выбран щит типа ПР8500. Схемы компоновки щитов занесены в таблицу В.1.

Осветительное оборудование необходимое для освещения цеха и подсобных помещений заносятся в таблицу В.2.

В процессе выполнения данной курсовой работы был получен ряд важнейших умений, необходимых квалифицированному специалисту. Были проведены расчеты по вычислению нагрузок оборудования, находящегося на предприятии, выбрана оптимальная схема электроснабжения предприятия, оборудование для надежной работы (распределительные устройства, автоматы, кабели).

Структура электроснабжения определяется технически сложившимися особенностями производства и распределения электроэнергии в отдельных странах. Некоторая специфика и местные различия в схемах электроснабжения зависят от размеров территории страны, её климатических условий, уровня экономического развития, объёма промышленного производства и плотности размещения электрифицированных объектов и их энергоёмкости.

  1. Бобров Е.Е. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.  М., 2011.  342с.
  2. Волосатов В.П. Основы электроснабжения промышленных предприятий.  М.: Энергоатомиздат, 2010.  208с.
  3. Данилов Н.И. Энергосбережение.  Екатеринбург: Энерго-Пресс, 2009.  109 с.
  4. Зюзин Н.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных зданий и электроустановок  М.: Высшая школа, 2010.  126с.
  5. Кисаримов Р.А. Справочник электрика.  М.: РадиоСофт, 2010.  248с.
  6. Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.  М.: Энергоатомиздат, 2009.  528 с.
  7. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.  М.: Мастерство, 2011.  320с.
  8. Крючков И.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. М.: ИНФРА  М, 2012.  214 с.
  9. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций  М.: Энергоатомиздат, 2010.  608 с.
  10. Пуш В.Э. Комплектные электротехнические устройства.  М.: Энергоатомиздат, 2009.  320с.
  11. Ристхейн Э.М. Электроснабжение промышленных установок.  М.: Энергоатомиздат, 2010.  424 с.
  12. Рожкова Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций.  М.: Энергоатомиздат, 2009.  648 с.
  13. Салов П.М. Правила устройства электроустановок (ПУЭ).  М.: Главгосэнергонадзор, 2011.  190с.
  14. Сибикин Ю.Д. Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий  М.: ПрофОбрИздат, 2012.  214с.
  15. Сумароков Л.П. Электроснабжение промышленных предприятий  Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2012.  288с.
  16. Схирладзе А.Г. Электроснабжение промышленных предприятий. — М.: Высш. шк., 2010.  420 с.
  17. Федеров А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий.  М.: Энергоатомиздат, 2010.- 576 с.
  18. Федеров А.А., Стариков Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий.  М.: Энергоатомиздат, 2011.  368 с.
  19. Черняк С.Л. Краткий справочник домашнего электрика.  СПб.: НиТ, 2010.  315с.
  20. Шарин Ю.С. Справочник по проектированию электроснабжения  М.: Энергоатомиздат, 2012.  576 с.

style=»text-align:justify»>
Приложение А

(основное)

Рекомендуемые коэффициенты для типового оборудования

Таблица А.1 Рекомендуемые значения коэффициентов

Наименование механизмов и аппаратов

Ки

К

cos

tg

Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы (токарные, фрезерные, сверлильные, точильные)

0,14

0,16

0,5

1,73

Металлорежущие станки крупносерийного производства с нормальным режимом работы (те же)

0,16

0,2

0,6

1,33

Металлорежущие станки с тяжелым режимом работы (штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные, строгальные, фрезерные, карусельные)

0,17

0,25

0,65

1,17

Переносной электроинструмент

0,06

0,1

0,65

1,17

Вентиляторы, сантехническая вентиляция

0,6

0,7

0,8

0,75

Насосы, компрессоры, дизельгенераторы

0,7

0,8

0,8

0,75

Краны, тельферы

0,1

0,2

0,5

1,73

Сварочные трансформаторы

0,25

0,35

0,35

2,67

Сварочные машины (стыковые и точечные)

0,2

0,6

0,6

1,33

Печи сопротивления, сушильные шкафы, нагревательные приборы

0,75

0,8

0,95

0,33

Таблица А.2 Уточнённые параметры электрооборудования

Наименование ЭО

Количество

РНОМ

КИ

cos

Вентиляторы

2

50

0,6

0,8

Продолжение приложения А.

Продолжение таблицы А.2.

Наименование ЭО

Количество

РНОМ

cos

КИ

Сварочные агрегаты

3

14

0,25

0,35

Токарные автоматы

3

10

0,17

0,65

Зубофрезерные станки

3

20

0,14

0,5

Круглошлифовальные станки

3

5

0,17

0,65

Заточные станки

3

1,5

0,14

0,5

Сверлильные станки

2

3,4

0,14

0,5

Токарные станки

6

12

0,14

0,5

Плоскошлифовальные станки

2

17,2

0,17

0,65

Строгальные станки

3

4,5

0,17

0,65

Фрезерные станки

4

7,5

0,17

0,65

Расточные станки

3

4

0,17

0,65

Краны мостовые

2

30

0,1

0,5

>
Приложение Б

(основное)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *