Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
2
3 Расчет и выбор силового электрооборудования
3.1 Характеристика мест размещения электроустановок
Установки гидроразбивателей расположены в один ряд на полу на расстоянии 1,8-2,0 метра от проема в стене, через который, транспортером с улицы подается макулатура.
Электроприводы дисковых мельниц располагаются в производственном помещении.
Так как электрооборудование устанавливается для макроклиматического района с умеренным и холодным климатом в помещении с искусственно регулируемыми климатическими условиями (отсутствие прямого солнечного излучения, атмосферных осадков, ветра, песка, пыли наружного воздуха, существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги), то климатическое исполнение будет УХЛ. В помещении размольно-подготовительного отдела необходимо устанавливать оборудование со степенью защиты оболочки IP54, так как эта защита удовлетворяет нормальным эксплуатационным характеристикам помещения.
Таблица 3.1 - Основные параметры электродвигателей
|
Механизм или технологическая операция |
Показатели |
|||||||
|
Тип электродвигателя |
Климат. исполнен |
Степень защиты |
Рн, кВт |
Iн, А |
сosφ |
КПД η,% |
Iп/Iн |
|
|
Гидроразбиватель LCV-20 |
А-355-ML-А8 |
УХЛ |
IP54 |
200 |
393 |
0.82 |
94.2 |
6.4 |
|
Гидроразбиватель ГРВ- Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 1 ДПИ. 570010. 003 ПЗ Разраб. Сопранцов В.С. Провер. Маркарянц Л.М. Н. Контр. Маркарянц Л.М. Утверд. Безик Д.А. Расчет и выбор силового электрооборудования Лит. Листов 13 БГСХА, ФЭП, Е-842 0,2 |
A-315-S4 |
УХЛ |
IP54 |
160 |
297 |
0.89 |
94.8 |
6.9 |
|
Вибросортировка CDC-2.4 |
АИР-90-L2 |
УХЛ |
IP44 |
3 |
6.1 |
0.88 |
84.5 |
7 |
|
Насос СМ150-125-315-4 |
АИР-180-S4 |
УХЛ |
IP54 |
22 |
43 |
0.86 |
90 |
7.5 |
|
Мельница МД-14 |
АО3-355М-8 |
УХЛ |
IP54 |
160 |
310 |
0.85 |
94 |
6.3 |
3.2 Расчет электрических нагрузок
Расчет электрических нагрузок, представленный на рисунке 3.1, будем производить из расчета, что гидроразбив
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
атели и мельницы работают на постоянной мощности больше 30 минут в сутки максимальная мощность равна Рм=712,00 кВт. Длится максимум нагрузки tм=3 ч.
Рисунок 3.1 – График работы электроустановок размольно-подготовительного отдела
Поскольку время действия максимума больше 0,5 часа, то за расчетную принимаем нагрузку равную максимальной, кВт:
Определяем расход электроэнергии за сутки, кВтч:
|
, |
(3.1) |
где Pi – мощность i-го электроприемника, кВт;
ti – длительность работы i-го электроприемника, ч.
Рассчи
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
тываем средневзвешенное значение коэффициента мощности нагрузок:
|
, |
(3.2) |
где: tgφ – определяется через каталожные данные cosφ конкретных
электроприемников, участвующих в формировании максимума нагрузок.
Расчетный ток, А:
|
(3.3) |
где: U – линейное напряжение сети, В.
3.3 Проектирование силовых внутренних электропроводок
3.3.1 Система токоведущих проводников. Система заземления
Питание электроустановок РПО предусматривается напряжением 380/220 В переменного тока от двухтрансформаторной КТП 6/0,4 кВ в здании с первого этажа. Система токоведущих проводников для питания электроприемников, относящихся к силовому электрооборудованию – трехфазная. Питающие линии от подстанций выполнены шинопроводом проложенном в здании. На вводе в здание предусматривается повторное заземление нулевого защитного проводника.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
3.3.2 Составление структурной схемы электрической сети здания
Для приема и распределения электроэнергии в размольно-подготовительном отделе предусматриваем магистральную схему электрической сети. После анализа все электроприемники с учетом их расположения и принадлежности к технологическим линиям разбиваем на группы. Принимаем что электроприемники N05, N06, N08, N012, N015 запитываются от распределительного шкафа ШР-1, установленного на участке 3. Электроприемники лаборатории – от розеток, установленных в помещении от ШР-2. Щитки освещения ЩО-2 и ЩО-1 запитываются непосредственно от вводного устройства.
Управление гидроразбивателями и мельницами производится с пультов управления, которые поставляются в комплекте с технологическим оборудованием.
Ввод в здание осуществляется двумя питающими линиями от ПС 35/6 кВ «Белобережская» и от гидроэлектростанции «Брянская», с возможностью перевода питания с одной линии на другую, при выходе из строя первой питающей линии. Существующая линия питания представлена на 4 листе графической части.
Для защиты обслуживающего персонала, а также животных, находящихся в здании, при косвенном прикосновении к токоведущим частям, на вводе в здание предусматриваем автоматическое отключение питания. Для этого предусмотрен к установке автоматический выключатель серии ВД1 с УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током 100 mA.
Схема размещения силового оборудования размольно-подготовительного-отдела представлена на 3 листе графической части дипломного проекта.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
5
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
3.3.3 Определение месторасположения электрического ввода в помещение. Предварительный выбор ВРУ и РП
Анализ установленных электроприемников показывает, что в основном электроприемники расположены в помещении вдоль оси Д и 4. Из условий месторасположения центра электрических нагрузок, для размещения электрических щитов, принимаем участок 3 помещения размольно-подготовительного отдела.
На вводе производим установку вводного устройства серии ВРУ-1. Способ установки устройства – напольный. Климатическое исполнение – У3, степень защиты – IP54. В качестве аппаратов защиты принимаем предохранители ПН-2.
Для питания отдельных электроприемников принимаем шкаф распределительный типа ШР-1 с семью отходящими линиями. В качестве аппаратов защиты принимаем предохранители типа НПН-2.
3.3.4 Выбор коммутационных аппаратов
Коммутационным аппаратом на вводе в РПО является переключатель.
Номинальное напряжение переключателя, В:
|
, |
(3.4) |
где: – номинальное напряжение сети, в данном случае расчетное напряжение на вводе в РП, В.
Номинальный ток переключателя, А:
|
(3.5) |
где: Iн.уст – номинальный ток уставки, в данном случае расчетный ток на вводе в РП, А.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
4000>3*1266.71=3800.13 А
Принимаем автоматический переключатель LTM 1300 AMP 3/3 POLES на максимальный ток 4000 А. Статический переключатель LTM в базовой комплектации:
• панель мониторинга и контроля;
• сухие контакты;
• графический дисплей;
• двойное резервное энергетическое обеспечение;
• поддержка TCP/IP;
• Вход/выход: 3/3;
• Номинальный ток: 1300А;
• Напряжение: 400В;
• Габариты ИБП: 900x810x1930;
• Масса ИБП: 670кг
Исходя из этого условия, принимаем вводное распределительное устройство УВР8504-ВА-33-1500-30 IP30 с номинальным напряжением U=380 В и током переключателя Iн=1500А. Шкаф имеет семь отходящих линий.
3.3.5 Выбор аппаратов защиты
Выбор предохранителей производим по трем условиям:
|
, |
(3.6) |
|
(3.7) |
|
|
(3.8) |
где: Uн.уст. – номинальное напряжение установки или сети, В;
Iдл – длительно воздействующий ток (рабочий ток двигателя при полной загрузке), А;
Imax – п
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
усковой ток двигателя, А;
α – коэффициент учитывающий условия пуска электродвигателя.
Произведем выбор автоматического выключателя для защиты питающей сети гидроразбивателя .
Автоматический выключатель выбираем по следующим условиям:
- номинальное напряжение автомата, В:
|
(3.9) |
где: Uну – номинальное напряжение установки, В.
- номинальный ток автомата, А:
|
(3.10) |
где: Iну – номинальный ток установки, А.
- ток теплового расцепителя, А:
|
(3.11) |
где: kнт – коэффициент надежности;
Iр – рабочий ток установки, А.
- ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А:
|
, |
(3.12) |
где: kн.э – коэффициент надежности, учитывающий разброс по току электромагнитного расцепителя и пускового тока электродвигателя;
Imax – максимальный ток установки, А.
Произведем выбо
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
8
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
р:
380 В
Принимаем к установке автоматический выключатель серии ВА52-39 с номинальным током 500А, током теплового расцепителя 630А.
Аналогично выбираем автоматический выключатель для защиты от аварийных режимов работы гидроразбивателя ГРВ-0,2. Выбираем автоматический выключатель серии ВА88-77 с номинальным током 315А, током срабатывания электромагнитного расцепителя 35 кА.
Остальные автоматические выключатели выбираем аналогично. Данные предохранителей сносим в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Аппараты защиты, установленные в ШР-1.
|
Потребитель |
Характеристика защитной аппаратуры |
|||
|
Номинальный ток, Iн, А |
Тип защиты |
Марка аппарата |
Ток уставки, Iуст, А |
|
|
Гидроразбиватель LCV-2.0 |
393 |
Автоматический выключатель |
ВА52-39 |
500 |
|
Гидроразбиватель ГРВ-0,2 |
297 |
Автоматический выключатель |
ВА88-77 |
315 |
|
Насосы |
43 |
Автоматический выключатель |
АЕ2046М-100 31,5 - 63А |
63 |
|
Дисковая мельница МД-14 (1) |
310 |
Автоматический выключатель |
ВА52-39 |
500 |
|
Дисковая мельница МД-14 (2) |
310 |
Автоматический выключатель |
ВА52-39 |
500 |
|
Дисковая мельница МД-14 (3) |
310 |
Автоматический выключатель |
ВА52-39 |
500 |
|
Вибросортировка CDC-2.4 |
6,1 |
Автоматический выключатель |
ВА47-29 |
10 |
В лаборатории, помещение 1 на плане, уста
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
9
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
навливаем 4 розетки для питания измерительной аппаратуры, компьютерной и бытовой техники.
Принимаем максимальную мощность потребителя от одной розетки равной 1,5 кВт
3.3.6 Выбор электромагнитных пускателей
Выбор электромагнитного пускателя производим по номинальному току и напряжению, исполнению и категории размещения.
Произведем выбор пускателя для управления гидроразбивателя LCV-2.0
Номинальное напряжение пускателя, В:
|
(3.13) |
Номинальный ток пускателя, А:
|
(3.14) |
Принимаем контактор ABB AF400-30-11 с номинальным током 400А.
Для дисковых мельниц МД-14 и гидроразбивателя ГРВ-0,2 выбираем контакторы ABB A300-30-11 с катушкой на 220 V AC , три нормально открытых силовых контакта, дополнительные контакты 1 НО +1НЗ.
Коммутируемая нагрузка: AC-3 (трехфазный электродвиг
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
10
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
атель) - 160 кВт, 300 ампер , при AC-1 - 500 ампер при 40С, номинальное рабочее напряжение - 380 вольт. Габариты: ШхВхГ - 140х219х180,5 мм
Для управления электроприемников принимаем кнопочный пост ПКЕ-112-2.
3.3.7 Выбор видов электропроводок
В размольно-подготовительном отделе применяем как наружную, так внутреннюю электропроводку. Наружная электропроводка применяется для освещения входов и наружных лестниц, внутренняя – для питания электроприемников внутри здания.
В здании монтируем открытую электропроводку на лотках. Отходящие линии от лотков к гидроразбивателям и мельницам выполняем в металлорукавах, от лотка к щитам управления установками – открыто на скобах, от щита к электроприводам – в металлорукавах.
Для выполнения электропроводки в помещении размольно-подготовительного отдела применяем кабель марки ВВГ с медными жилами.
В помещениях, где находятся рабочие, выполняем устройство выравнивания электрических потенциалов, а также дополнительную систему уравнивания потенциалов, которая объединяется с помощью защитных РЕ-проводников. Для этого все открытые проводящие части и сторонние проводящие части, доступные одновременному прикосновению (трубы водопровода, металлические конструкции) соединяются между собой.
3.3.8 Расчет сечений проводов и кабелей
Выбор сечения жил кабелей производим по условию нагревания длительно расчетным током:
|
(3.15) |
где: Iдл – длительный (расчетный) ток электроприемника, А;
I’доп – длительно доп
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
11
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
устимый ток кабеля, А;
КП – поправочный коэффициент, учитывающий условия прокладки
проводов и кабелей.
По условию соответствия сечения проводника току срабатывания защитного аппарата:
|
, |
(3.16) |
где: Kз –кратность допустимого тока проводника по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата;
Iз – номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата, А (для предохранителей номинальный ток плавкой вставки);
Произведем расчет сечения жилы кабеля для линии ШР-1 – LCV-2.0. Допустимый ток двигателя, А:
По таблице принимаем стандартное сечение жилы кабеля 185 мм2 с допустимым током для пятижильного кабеля 421 А.
Поскольку условие выполняется, то окончательно принимаем кабель ВВГ 4x185 с допустимым длительным током 421 А.
Выбор сечения жил кабелей для питания остальных электроприемников производим аналогично, данные заносим в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 – Данные расчет
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
а кабелей на участках РПО
|
Участок ШР-1 |
Характеристика проводников |
|||
|
Номинальный ток на участке, Iн, А |
Марка кабеля |
Сечение жил, мм2 |
Номинальный длительный ток кабеля, Iуст, А |
|
|
Гидроразбиватель LCV-2.0 |
393 |
ВВГ |
185 |
421 |
|
Гидроразбиватель ГРВ-0,2 |
297 |
ВВГ |
120 |
321 |
|
Насосы |
43 |
ВВГ |
10 |
66 |
|
Дисковая мельница МД-14 (1) |
310 |
ВВГ |
120 |
321 |
|
Дисковая мельница МД-14 (2) |
310 |
ВВГ |
120 |
321 |
|
Дисковая мельница МД-14 (3) |
310 |
ВВГ |
120 |
321 |
|
Вибросортировка CDC-2.4 |
6,1 |
ВВГ |
2,5 |
28 |
Выбор сечения жил кабелей для питания лаборатории производим аналогично и выбираем кабель ВВГ 3х2,5
После определения сечения жил всех кабелей производим проверку на потери напряжения самой длинной линии, которые в конце участка линии не должны превышать 4%.
Потери напряжения на участке LCV определяем по формуле:
|
(3.17) |
где: Р – мощность на участке, кВт;
F – площадь поперечного сечения токопроводящей жилы, мм2.
С – коэффициент зависящий от материала проводов, системы и напряжения сети, .
Произведем расчет потер
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
ДПИ. 570010. 003 ПЗ
ь напряжения в конце самой протяженной линии:
|
, |
(3.18) |
Поскольку условие ∆U<4% соблюдается, то делаем вывод, что кабели выбранные по допустимому току удовлетворяют требованиям потерь напряжения, которые не превышают 4%. Значит выбор кабелей произведен верно.