Реконструкция механического цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Амурской области

Государственное образовательное бюджетное учреждение среднего профессионального образования Амурской области

"Благовещенский политехнический колледж"

Курсовой проект

Тема: Реконструкция механического цеха

Разработал:

Марченко С.Е.

Руководитель проекта:

Краснобородько А.В.

Благовещенск 2012

Содержание

Исходные данные

1. Характеристика освещения

2. Светотехнический расчет

3. Электротехнический расчет освещения

4. Выбор аппаратов защиты линий освещения

5. Расчет аварийного освещения

6. Расчет силовых нагрузок цеха

7. Разработка однолинейной схемы

8. Выбор троллейных линий

9. Выбор числа силовых трансформаторов

10. Расчет токов короткого замыкания

11. Расчет тепловой завесы

12. Расчет заземления

Список используемой литературы

Исходные данные

Объект проектирования: Реконструкция токарных мастерских.

Помещение:

- высота помещения H=6.1 м;

- длина помещения a=46 м;

- ширина помещения b=26 м;

- высота подвеса светильников h=0,5 м;

- количество окон =2 шт.;

- количество ворот = 2 шт.;

- помещение влажное;

- пол железобетонный;

- расчетная высота освещенности от пола hp=0,4 м;

- нормируемая освещенность в помещении Е=200 Лк.

Мощность электротехники

1/34 2/24 3/10 4/4 5/6,2 6/12 7/14 8/20 9/8 10/6 11/18 12/34 13/9 14/4,8 15/17 16/4,6 17/7,4 18/16 19/11

Координаты электроприемников даны в метрах

x - длина /y - ширина

5/3 10/3 16/3 22/3 30/3 36/3 42/4 4/21 10/21 15/21 20/21 31/21 36/21 4/12 9/12 14/12 20/12 32/12 37/12

Кран-двигатели кВт

- подъем - 10

- мост - 2*5

- тележка - 3

Установленные трансформаторы на КТП

- мощность трансформатора - 2*630

- загрузка трансформаторов в % - 77

- расстояние до КТП в метрах - 72

- мощность тепловой завесы кВт - 29

1. Характеристика освещения

Основной движущей силой современной промышленности является электрическая энергия. Этот вид энергии легко можно превратить в другие виды, в том числе и световую энергию. Электрические источники света - от ламп накаливания до светодиодов нашли широкое применение на промышленных предприятиях и прежде всего в осветительных установках, которые потребляют около 10% всей энергии предприятия. Технически грамотный расчёт осветительных установок позволяет повысить производительность труда, снизить брак в производстве, создать безопасные условия труда. осветитель светотехнический трансформатор

В данной работе необходимо рассчитать рабочее освещение цеха, выбрать электроосветительное оборудование. Исходными данными для проекта будет размер помещения, высота подвеса светильников:

- высота помещения H=6.1 м;

- длина помещения a=46 м;

- ширина помещения b=26 м;

- высота подвеса светильников h=0,5 м;

- количество окон =2 шт.;

- количество ворот = 2 шт.;

- помещение влажное;

- пол железобетонный;

- расчетная высота освещенности от пола hp=0,4 м;

- нормируемая освещенность в помещении Е=200 Лк.

Основными характеристиками электрической сети для освещения является фазное напряжение 220 В промышленной частоты 50 Гц, или линейное напряжение 380 В для равномерности однофазную нагрузка распределяем равномерно по фазам.

2. Светотехнический расчет

Светотехнический расчет начинается с выбора источников света. При высоте потолка более 2.4 м но не менее 4 м рекомендовано выбирать лампы ДРЛ-250 для помещений с работами VI, VII и даже IX разрядов по СНиП. В нашем случае помещение VII разряда работ по СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение.

Светотехнический расчет осветительных установок выполняем методом коэффициента использования. По заданным строительным параметрам помещения: длине и ширине определяем стандартный строительный модуль (причем длина и ширина помещения должна быть кратна параметрам выбранного строительного модуля) и вычисляем площадь помещения.

По заданной высоте производственного помещения определяем расчетную высоту подвеса светильников по формуле:

где H - высота помещения, м;

hсв - высота свеса светильника от потолка для ламп ДРЛ;

hрп - высота плоскости нормирования освещенности или высота рабочей поверхности hрп =0,4.

Рассчитываем индекс помещения по формуле:

Выбираем коэффициенты отражения:

pпот - потолка, рпот=70%;

pст - стен, рст=30%;

ррп - рабочей поверхности. рр=10%.

Рекомендуемое значение

Рекомендованное расстояние между светильниками в ряду, расстояние между рядами светильников, количество светильников и число ламп в светильнике в зависимости от модуля помещения

Расстояние от стен до светильника:

Принимаем расстояние между светильниками:

Количество светильников в помещении

Коэффициент использования равен 0,6.

Световой поток лампы рассчитываем по формуле:

где Ен - нормируемая освещенность, лк; Кз - коэффициент запаса принимаем в зависимости от технологического процесса данного цеха. Разряд зрительных работ выбираем по наименьшему размеру различия. Нормированную освещенность выбираем в зависимости от разряда зрительных работ, системы освещения и характеристик среды; F- площадь модуля, м 2; Z -коэффициент минимальной освещенности, Z= 1,15-для ДРЛ; N - количество ламп в модуле; n - коэффициент использования.



Рис. 1. Распределение светильников по цеху

По найденному световому потоку выбираем ближайшую лампу в пределах допусков потока (-10 +16 %). Если такое приближение не реализуется, то корректируется число светильников и соответственно схема их расположения.

Выбираем лампу ДРЛ 400 со световым потоком равным 2400 лм. Установленные в светильники УПДДРЛ

Проверим выбранные светильники:



Условие выполняется. Из этого следует что выбранное количество и мощность светильников подходят для данного цеха и выбраны верно.

Установленная мощность освещения помещения составляет:

Расчетная активная мощность определяется по коэффициенту спроса, который для данного цеха принимается 1, суммарная расчетная активная мощность складывается из расчетной активной мощности и потерь в ПРА равных 10% для ламп ДРЛ:

Реактивная мощность определяется по tgц который находится, зная что cosц равен 0,53.

Полная мощность равна:

3. Электротехнический расчет освещения

Для расчета и выбора проводников, питающих светильники сначала необходимо определиться со схемой электроснабжения освещения. Светильники располагаются четырьмя группами по 6 светильников в каждой группе. Принимаем радиальную схему электроснабжения освещения. Схема распределения нагрузки указана на рисунке. Для каждой ветви мощность равна:

Расчет сечения проводников произведем по допустимой потере напряжения. По ПУЭ потери напряжения не должны превышать 5.5 %. Щиток освещения расположен в левом верхнем углу цеха возле входной двери.

Для равномерно распределенной нагрузки используют формулу:

Где - L₀ расстояние от распределительного шкафа до точки присоединения первой нагрузки, l - длина участка с распределенной нагрузкой.

Находим приведенные длины для участков сети:



Рис.2. Схема распределения нагрузки

Определим моменты нагрузок осветительной сети для каждого участка

Определим момент питающей нагрузки на участке от цеха до ТП предположи, что трансформаторная подстанция расположена в 72 м от цеха:

Определим сечение питающей линии примем медный проводник:

Принимаем стандартное сечение кабеля ВВГ (4х 4) с длительно допустимым током равным 35 А.

Далее находим действительную потерю напряжения на участке сети:

Для участков линии 1, 2, 3, 4 располагаемая потеря напряжения:

Определим сечение питающих линий для участков 1, 2, 3, 4:

Для отходящих линий выбираем кабель ВВГ (3х 2,5), на всех участках линии освещения принимаем одинаковое сечение линии. Длительно допустимый ток нагрузки равен 25 А.

Проверим выбранное сечение по длительно допустимому току нагрузки:

Проверим линию питающую щиток освещения от трансформаторной подстанции:

Проходит по действию длительно допустимого тока.

4. Выбор аппаратов защиты линий освещения

Для безопасности работы освещения, а также для защиты от внутренних и внешних перенапряжений, действий токов короткого замыкания согласно ПУЭ необходимо защищать осветительные сети.

Выбираем автоматические выключатели для защиты кабелей питающих светильники. Выбираем автоматические выключатели серии АБ-25.

Автоматические выключатели выбирают по условиям:

Iном. расц > 1,2·Iр.max ;

Iср.эл. > 1.3·Iр;

где Iном.расц - номинальный ток расцепителя, А;

Iр.max - наибольший расчетный ток нагрузки, А;

Iср.эл - ток срабатывания электромагнитного расцепителя.

Для однофазных линий питающих отдельные группы 1, 2, 3, 4 выбираем однофазные автоматические выключатели типа АБ-25 с номинальным током расцепителя 20 А. Проверим выбранный выключатель:

20> 1,2·12,3=15,12 А ;

20·1,25=25 А > 1.3·12,3=15,99 А.

Проходит.

Для вводного автомата в щитке освещения выбираем трехфазный автоматический выключатель А 3100 типа А 3161. Проверим выбранный выключатель:

25> 1,2*16,76=20,1 А ;

25*1,25=31,25 А > 1.3*16,76=21,8 А.

Выбранные выключатели проходят по условиям выбора.

5. Расчет аварийного освещения

Рассчитаем аварийное освещение, так как рабочее освещение выполнено лампами ДРЛ то аварийное освещение выполним дополнительно лампами накаливания.

Аварийное освещение предназначено для освещения производственных помещений при отключении рабочего освещения. Оно должно быть достаточным для безопасного выхода людей из помещения и продолжения работы в помещениях и на открытых пространствах в тех случаях, когда отключение рабочего освещения может вызвать пожар, взрыв, отравление газами (парами), длительное расстройство технологического процесса, нарушение работы важнейших объектов (водоснабжение электростанции, узлы радиопередачи и т. п.).

Наименьшая освещенность рабочих поверхностей при аварийном режиме должна составлять не менее 2 лк внутри зданий.

Светильники аварийного освещения должны быть присоединены к сети, не зависящей от сети рабочего освещения; допускается питание от сети рабочего освещения с автоматическим переключением на независимые источники питания при аварийных ситуациях. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типом, размером или иметь специальные знаки.

Выбираем светильники типа УПД для ламп накаливания. В каждый ряд устанавливаем по 6 светильников, в цеху 4 ряда ламп.

Общее число светильников в цехе равняется 24. Коэффициент использования светового потока 65%, норма освещенности для ламп накаливания 50 лк, коэффициент запаса 1,3.

Находим расчетный световой поток лампы:

Выбираем лампы накаливания мощностью 500 Вт, со световым потоком 8300 лм.

Определим мощность ряда аварийных светильников:

Где N- количество ламп в светильнике, Р - мощность одной лампы, n-количество светильников в ряде, К - коэффициент потерь.

Определяем суммарную мощность всех рядов светильников:

Определим ток текущий по кабелю питающему аварийные светильники:

Выбираем кабель, питающий групповую линию ВВГ (4х 2,5) с длительно допустимым током равным 25 А. Для линий питающих каждую группу выбираем кабель АВВГ (3х 1,5) с длительно допустимым током равным 19 А.

Для проверки правильности выбранного кабеля произведем расчет потери напряжения по формуле:

Общее число светильников в цехе равняется 24. Коэффициент использования светового потока 65%, норма освещенности для ламп накаливания 50 лк, коэффициент запаса 1,3.

Находим расчетный световой поток лампы:



Выбираем лампы накаливания мощностью 500 Вт, со световым потоком 8300 лм.

Определим мощность ряда аварийных светильников:

Где N- количество ламп в светильнике, Р - мощность одной лампы, n-количество светильников в ряде, К - коэффициент потерь.

Определяем суммарную мощность всех рядов светильников:

Определим ток текущий по кабелю питающему аварийные светильники:

Выбираем кабель, питающий групповую линию ВВГ (4х 2,5) с длительно допустимым током равным 25 А. Для линий питающих каждую группу выбираем кабель АВВГ (3х 1,5) с длительно допустимым током равным 19 А.

Для проверки правильности выбранного кабеля произведем расчет потери напряжения по формуле:



Суммарная потеря напряжения в аварийной сети составляет 1,15+1,88=3,03%. Потеря напряжения не превышает максимально допустимую составляющую 10 %.

Сечения кабелей, выбранные для питания освещения подходят по условиям выбора.

Выбираем щиток освещения типа ЩО 32-21 с автоматом на вводе типа А 3100 и автоматами на группы типа АЕ-1031-31 в количестве 4-х штук, с неурегулированной обратной зависимой характеристикой и тепловым расцепителем.

Iсраб. расц. > ·Iгр. ;

25 А > 17,2 А.

Выбранные автоматы подходят.

6. Расчет силовых нагрузок цеха

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплутационные расходы, надежность работы электрооборудования.

При проектировании системы электроснабжения или анализе режимов её работы, потребителя электроэнергии рассматривают в качестве нагрузок. При этом необходимо учитывать, что режимы работы приемников электроэнергии разнообразны и меняются во времени.

Таблица 1. Исходные данные по станкам

Номер станка	Мощность, кВт	Координата, Х	Координата, Y
1	34	5	3
2	24	10	3
3	10	16	3
4	4	22	3
5	6,2	30	3
6	12	36	3
7	14	42	4
8	20	4	21
9	8	10	21
10	6	15	21
11	18	20	21
12	34	31	21
13	9	36	21
14	4,8	4	12
15	17	9	12
16	4,6	14	12
17	7,4	20	12
18	16	32	12
19	11	37	12

В практике проектирования систем электроснабжения применяют различные методы определения электрических нагрузок. Для расчета цеха воспользуемся методом упорядоченных диаграмм. По этому методу расчетную активную нагрузку приемников электроэнергии на всех ступенях питающей и распределительной сетей определяют по средней мощности и коэффициенту максимума. До этого все электроприемники разбивают на группы по расположению в цехе и по присоединениям к шкафам.

Определяется суммарная номинальная мощность по каждой характерной категории, активная и реактивная. Номинальная установленная мощность одного электроприемника - это мощность, обозначенная в ее паспорте или на заводской табличке, если агрегат имеет однодвигательный привод. Для агрегата с многодвигательным приводом под номинальной мощностью подразумевают наибольшую сумму номинальных мощностей одновременно работающих двигателей.

Номинальная нагрузка определяется по формулам:

где Рномi - активная номинальная мощность электроприемника, кВт;

, - соответственно номинальные активная и реактивная мощности группы электроприемников, кВт и кВар;

- паспортное или справочное значение коэффициента реактивной мощности.

Средняя нагрузка определяется по выражениям:

где , - соответственно номинальные активная и реактивная мощности за период времени Т, кВт и кВар соответственно.

Коэффициент использования средний и средний коэффициент мощности рассчитываются следующим образом:

где , - соответственно коэффициент использования одного электроприемника и средневзвешенный коэффициент использования;

- средневзвешенный коэффициент реактивной мощности.

Эффективное число электроприемников определяется по формуле:

На основании рассчитанных параметров и таблицы 1 определяется расчетный коэффициент:

;;

где - эффективное число электроприемников;

- номинальная мощность наиболее загруженного электроприемника группы, кВт; - коэффициент расчетной нагрузки.

Расчетные нагрузки находятся по выражениям:

где , - соответственно расчетные активная и реактивная мощности, кВт и кВар.

Полная расчетная нагрузка определяется по следующему выражению:

Токовая нагрузка необходимая для выбора сечения питающей линии по допустимому нагреву находиться по формуле:

Распределим нагрузки по цеху согласно указанным координатам:

Рис. 3.

7. Разработка однолинейной схемы

Для надежного функционирования цеха необходимо определиться с его схемой электроснабжения. Выбрать наиболее правильную и оптимальную схему. Для этих целей подходит радиальная схема электроснабжения. На данной схеме устанавливаем групповой распределительный пункт в правом верхнем углу от которого отходит 2 кабеля на 2 распределительных пункта питающих каждую группу отдельно. К групповому щитку также подключена группа станков с 8 по 13. Групповой распределительный пункт питается от трансформаторной подстанции расположенной на расстоянии 72 м от механического цеха.

Рис. 4.

Для прокладки выбран способ в лотках ниже уровня пола, лотки закрыты железными листами. В лотках кабели лежат на кабельных полках. Питание от ТП приходит по подземному кабелю.

8. Выбор троллейных линий

Троллейные линии служат для питания мостовых кранов, кран-балок, электроталей (тельферов) и других передвижных механизмов.

Крановые троллеи разделяют на: главные - для продольного перемещения мостового крана, вспомогательные - для перемещения по ферме крана тележки с грузоподъемной лебедкой.

Вспомогательные троллеи размещают на ферме мостового крана. Они могут быть из угловой стали с креплением на троллеедержателях либо из медных неизолированных проводов круглого сечения (марка ТК сечением 30--100 мм 2) или фигурного сечения (марка ТФ сечением 65--100 мм 2). В местах пересечения троллеями температурных швов зданий устанавливают гибкие компенсаторы в виде медных ленточных или проволочных пакетов.

В нашем случае имеется одна кран балка. Питание на главную троллею осуществляется от секционного пункта №1.

Характеристики крановой установки:

Подъем = 10 кВ;

Мост = 2 по 5 кВт;

Тележка 3 кВт.

Напряжение питания 380 В. Режим повторно-кратковременный, длина троллей составляет 37 м 0,8 от длины мастерской. Расстояние между фазами троллеев 250 мм. Коэффициент мощности крана 0,7. Троллеи выполняются из угловой стали 50х 50х 5.

Определим расчетную нагрузку двигателей крана при числе электроприемников в группе больше 3-х.



Определим эффективное число электроприемников:

Коэффициент использования для кранов составляет 0,15; исходя из этого получаем расчетный коэффициент равный 2,1.

Средняя нагрузка крана:

Расчетная мощность крана составляет:

Реактивная мощность крановой установки равна:

Полная мощность крановой установки составляет:

Максимальный расчетный ток:



Пиковый ток равен:

Действительная потеря напряжения в троллейной линии:

Потеря напряжения в троллейной линии удовлетворяет допустимым потерям напряжения равным 5%.

9. Выбор числа силовых трансформаторов

От трансформаторной подстанции помимо объектов проектирования могут получать питание и другие потребители. Расчетная мощность для выбора трансформаторов будет складываться из суммы всех мощностей, расчетной и других потребителей.

При выборе силового трансформатора особую важность представляют его нагрузка и область применения. Для того, чтобы эти первоочередные задачи были решены, необходимо тщательно взвесить несколько факторов.

Иначе говоря, выбрать небольшой трансформатор - это "пара пустяков".

Сам собой напрашивается выбор установки, номинальная мощность которой выше ожидаемой нагрузки. Но когда вы выбираете большой силовой трансформатор, который будет использоваться как часть потребительской электросети, вы делаете намного более значительное капиталовложение. Поэтому процесс оценивания должен быть более детальным и продуманным. Мы составили небольшую инструкцию, которая поможет вам сделать наиболее благоразумный выбор.

В данном проекте задана двухтрансформаторная подстанция 2х 630, загрузка трансформаторов составляет 77 %.

Выбираем масляные силовые трансформаторы марки ТМ 630/10/0,4. Маслянные трансформаторы наиболее распространенный вид и наиболее дешевый и удобный в эксплуатации. Проверим трансформаторы по расчетной мощности цеха.

При условии, что данная подстанция питает только механический цех. Из чего можно сделать вывод, что при загрузке 77 % основной нагрузкой будет сторонний потребитель.

10. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов КЗ в системе электроснабжения промышленных предприятий производится упрощенным способом с рядом допущений: считают, что трехфазная система является симметричной; не учитывают насыщение магнитных систем, т.е. что индуктивные сопротивления в процессе КЗ не изменяются; принимают, что фазы всех ЭДС источников не изменяются в процессе КЗ; напряжение на шинах источника принимается неизменным, т.к. точки КЗ обычно удалены от источника; апериодическая составляющая тока КЗ не подсчитывается, т.к. длительность короткого замыкания в удаленных точках не превышает 0,15 с. Ток КЗ для выбора и проверки сечений токоведущих частей и аппаратов рассчитывается при нормальном режиме работы ЭП.

По расчетной схеме составляется схема замещения, в которой указываются сопротивления всех элементов и намечаются точки КЗ.

Рис. 5. Схема замещения для определения ТКЗ

Алгоритм расчета:

Определяем сопротивление системы:

х_С= U_ср²/S_кз= 0,38²/200=0,72 мОм

Полное сопротивление силового трансформатора:

z_TP= u_K U_нн²/S_ном.тр = 5,5•0,38²•10⁴/630=12,6 мОм

Активное сопротивление СТ:

Индуктивное сопротивление СТ:

Определяем активные и индуктивные сопротивления элементов сети:

r = L ? r_уд, мОм и x = L ? x_уд, мОм

Сопротивление автоматического выключателя QF1

Х_расц=0,094 мОм; r_расц=0,12 мОм; r_конт=0,25 мОм.

Сопротивление QF2

Х_расц=0,55 мОм; r_расц=0,74мОм; r_конт=0,65 мОм.

Сопротивление КЛ:

Х_кл=Х_о·l_КЛ= 0,017·72 = 1,224 мОм

R_КЛ=r₀·l_КЛ= 0,031·72 = 2,232 мОм

r_ф-о=0,072 мОм/м, r_ф-о=0,072·54=3,888 мОм

Х_ф-о=0,098 мОм/м, Х_ф-о = 0,098·54=5,292 мОм

Сопротивление КЛ1:

Х_КЛ=Х_о · l_КЛ= 0,085 · 26 =2,21 мОм

R_КЛ1= r0 · l_КЛ1= 0,035 · 26= 0,91 мОм

Сопротивление кабеля к КЛ 2:

Х_кл2=0,0587·44 = 2,6 мОм

r_кл2=0,129·44 = 5,7 мОм

r_ф-о=1,25 мОм/м, r_ф-о=1,25·18=28,125 мОм

Х_ф-о=0,0622 мОм/м, Х_ф-о = 0,0622·18=1,12 мОм

Определяем токи 3х-фазного К3 в указанных точках.

Точка 1

Суммарное сопротивление цепи до точки КЗ

r_1У = r_ТР + r_Q1 + r_конт= 2,765 +0,12 +0,25=3,13 мОм

х_1У = х_с +х_ТР + х_Q1 = 0,72+12,3+0,094=13,114 мОм

= 13,48 мОм

Ток трехфазного КЗ при металлическом КЗ

кА

Точка К2

Суммарное сопротивление цепи до точки КЗ

r_2У = r_1У + r_Q2 + r_конт + r_КЛ + r_кл1 = 3,13+0,74+0,65+2,232+0,91=7,662 мОм

х_2У = х_1У + х_Q2 + х_КЛ+ х_кл1 = 13,114+0,55+1,224+2,21=17,1 мОм

= 17,81 мОм

Ток трехфазного КЗ при металлическом КЗ

кА

Ток трехфазного КЗ при учете переходного сопротивления в месте КЗ

rґ_1У = r_1У + r_перех= 8,516 + 20 =28,516 мОм

мОм

I⁽³⁾_к1 =380/1,73·38,85=5,65 кА

Аналогично проводится расчет и для других точек расчетной схемы.

Определяем токи однофазного КЗ

Для расчета однофазного КЗ при наличии кабеля учитывается сопротивление петли фаза-нуль, тогда

I_к= U_н / (Z_п+ Z_тр/3),

где Z_п -полное сопротивление петли фаза-нуль,

Z_тр= Z_тр1 +Z_тр2 + Z_тр0

- сопротивление трансформатора, учитывающее прямую, обратную и нулевую последовательность.

Система: Х_1с = 0,72 мОм; Х_2с = Х_1с

СТ: Х_1тр = Х_2тр = 12,18 мОм; Х_0тр = Х_1тр - для данной схемы соединения обмоток СТ

Для остальных элементов Х₁ = Х₂ = Х₀; r₁ = r₂ = r₀

Точка 1

Суммарное сопротивление цепи до точки К1

r_1У = 3 r_ТР +3 r_Q1 +3 r_конт= 3(2,765 +0,12 +0,25)=9,39 мОм

х_1У =2 х_с +3х_ТР + 3х_Q1 = 2 ·0,72+3(12,3+0,094)=34,495 мОм

= 35,75 мОм

Ток однофазногого КЗ при металлическом КЗ

кА

Ток при учете переходного сопротивления дуги в месте КЗ

rґ_1У = 3r_1У= 3(2,765 +0,12 +0,25+0,1+20)=69,69

кА

Точка К2

Суммарное полное сопротивление петли фаза-нуль т.к. есть КЛ

r_2п = r_Q1+r_клф-0+r_Q2+r_конт+r_кл1ф-0 = 0,12+3,89+0,74+0,65+28,125=33,525 мОм

х_2п = х_Q1 + х_клф-0+ х_Q2 + r_кл1ф-0 = 0,094+0,918+0,55+1,12=2,82 мОм

= 33,64мОм

кА

Ударный ток трехфазного КЗ в электроустановках с одним источником энергии рассчитывается по формуле:

,

Та = х1/ r1,

где - круговая частота, равная 314.

11. Расчет тепловой завесы

Тепловая завеса предназначена для защиты отапливаемого помещения от холодного воздуха, попадающего внутрь через открытые двери, ворота. Принцип действия этих устройств прост. Мощный вентилятор, установленный внутри завесы, создает высокоскоростной поток воздуха, образующий невидимую преграду и не позволяющий теплому воздуху выходить наружу, а холодному - проникать внутрь помещения. Завесы обычно устанавливаются над дверью и создают поток воздуха, направленный вниз. Более того, правильно подобранная завеса позволяет даже зимой держать дверь постоянно открытой и при этом поддерживать внутри помещения комфортную температуру без дополнительных энергозатрат. Завеса может быть полезна и летом - если в помещении работает кондиционер, то невидимая преграда помогает удерживать прохладный воздух (разумеется, при выключенном обогреве), защищает от попадания пыли и насекомых.

Суммарная мощность тепловой завесы составляет 29 кВт.

Мощность нагревательных элементов - 23 кВт;

Мощность электродвигателя 6 кВт.

Определим рабочий ток двигателя:

Где Р - мощность двигателя, з - КПД двигателя.

Пусковой ток двигателя составляет 5 номинальных токов двигателя и равен:



Определим рабочий ток нагревателя:

Определим пиковый ток тепловой завесы в целом:

Определим суммарный ток:

Определяем ток теплового расцепителя:

Выбираем тепловой расцепитель с током равным 60 А.

Определяем ток электромагнитного расцепителя:

Выбираем автомат типа Ф 3714Б, с током электромагнитного расцепителя 600 А.

Выберем пускатель для запуска тепловой завесы:

Выбираем пускатель ПАЕ-413 на номинальный ток 63 А, с тепловым реле типа РТЛ.

Выбираем провод для подключения тепловой завесы:

Для подключения тепловой завесы выбираем провод ВВГ (4х 16) с длительно допустимым током равным 75 А.

Проверка провода тепловым расцепителем автомата:

12. Расчет заземления

Расчет заземления сводится к определению длины горизонтального заземлителя (обвязка) и числа вертикальных заземлителей (стержней) при заданных условиях. Расчет одиночного заземлителя. Оценка возможности использования железобетонных фундаментов промышленных зданий в качестве заземлителей. Заземляющие устройства электроустановок напряжением до 1кВ с заземленной нейтралью должно иметь сопротивление в любое время года не более 4 Ом. Считаем что естественные заземлители отсутствуют.

В качестве искусственного заземлителя применяем вертикальные заземлители - стержни длинной 5 мм, диаметром 16 мм на расстоянии 5 м друг от друга и стальную полосу 40х 4 мм на глубине 0,7 м, соединяющую стержни и являющуюся горизонтальным заземлителем.

Сопротивление одного стержня:

Где р =Ксез*р=1,45*100=145 Ом*м; Ксез - для второго климатического района для вертикальных заземлителей, р - удельное сопротивление грунта - суглинка.

Вертикальные заземлители располагаются вдоль стены цеха. Длина цеха 46 м, ширина 26 м.

Сопротивление заземляющей полосы:

Сопротивление полосы в контуре из 19 вертикальных заземлителей:

Необходимое число вертикальных заземлителей:

Уточненное число стержней:

Принимаем 17 вертикальных электродов.

Заземление располагаем по периметру цеха.

Совокупность стержней, соединенных между собой полосой, образует контур заземления. В помещении контур заземления приваривается к корпусу силового щита и к заземляющей магистрали (шине заземления), которая проходит вдоль стен здания. На практике часто используются естественные заземлители (части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения), находящиеся в соприкосновении с землей. Это канализационные трубы, железобетонные конструкции фундаментов, свинцовые оболочки кабелей и др.

Список используемой литературы

1. Указания по расчету электрических нагрузок. ВНИПИ "Тяжпромэлектропроект" №358-90 от 1 августа 1990г.

2. Кноринг Г.М. "Справочная книга для проектирования электрического освещения", Л. Энергия, 1976;

3. Герасимова В.Г. Электротехнический справочник Т.3. Электротехнические изделия и устройства / В.Г. Герасимова, А.Ф. Дьякова, А.И. Попова и др. - М. : МЭИ, 2001. - 517 с.

4. Шезовцов В.П. "Расчет и проектирование схем электроснабжения", М.: ФОРУМ-ИНФА-М 2003.

5. Справочник по проектированию электроснабжения / под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - Москва: Энергоатомиздат, 1990.

6. "Правила устройства электроустановок - 7", Н.: Сибирское университетское издательство 2008;

7. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. Москва, 2002 г.

8. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

9. Сибикин Ю.Д. "Электроснабжение промышленных и гражданских зданий", М.: ACADEMA 2006.

10. Шезовцов В.П. "Расчет и проектирование схем электроснабжения", М.: ФОРУМ-ИНФА-М 2003.

Размещено на Allbest.ru