Электроснабжение комплекса овощных закусочных консервов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

ОКТЯБРЬСКИЙ КОММУНАЛЬНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

Специальность: 270116 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ КОМПЛЕКСА ОВОЩНЫХ ЗАКУСОЧНЫХ КОНСЕРВОВ

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по предмету: «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий»

Выполнил

Студент гр. Мэ-31ук: фаррахов.и.р.

Руководитель: боброва л.в.

Нормоконтроль: боброва л.в.

2012



Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей электроэнергии

1.2 Классификация помещений по взрыво -, пожаро-, электробезопасности

2. Расчётная часть

2.1 Категория надёжности ЭСН и выбор схемы ЭСН

2.2 Расчёт и выбор системы электроосвещения

2.3 Расчет электрических нагрузок методом коэффициента максимума

2.4 Расчет компенсирующего устройства и выбор трансформатора

2.5 Расчет и выбор аппаратов защиты и выбор линии электроснабжения

2.6 Расчёт токов короткого замыкания

2.7 Расчёт заземляющего устройства электроустановок

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии.

Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приёмников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приёмники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.

Первые электрические станции сооружались в городах для целей освещения и питания электрического транспорта, а также при фабриках и заводах. Несколько позднее появилась возможность сооружения электрических станций в местах залежей топлива или местах использования энергии воды, в известной степени независимо от мест нахождения потребителей электрической энергии городов и промышленных предприятий. Передача электрической энергии к центрам потребления стала осуществляться линиями электропередачи высокого напряжения на большие расстояния.

В настоящее время большинство потребителей получают электрическую энергию от энергосистем. В то же время на ряде предприятий продолжается сооружение и собственных ТЭЦ.

По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.

Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось в централизованном порядке в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования возникли типовые решения.

В настоящее время созданы методы расчёта и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжения, сечений проводов и жил кабелей и т.п.



1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей электроэнергии

Комnлекс овощных закусочных консервов (КОЗК) предназначен для производства консервов<<Пepeц, фаршированный овощами» в жестяных банках из исходного сырья.

Технологический процесс осуществляется на трех автоматизированных поточных линиях А9-КЛБ последовательно и заканчивается фасованной продукцией.

Данный комплекс является составной частью крупного современного предприятия по переработке плодов и овощей.

КОЗК имеет технологический участок, в котором установлены поточные линии, а также вспомогательные бытовые помещения. Основные операции автоматизированы, вспомогательные транспортные операции выполняются с помощью трех кран-балок с электроталями, подъемников и наземных электротележек.

Электроснабжение осуществляется от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП) 10/0,4 кВ, которая подключена к приемному пункту предприятия. Все электроприемники по бесперебойности ЭСН - 2 категории.

Грунт в районе здания- глина с температурой + 12 °С. Каркас здания сооружен из блоков-секций, длиной 6 м каждый . Размеры здания А х В х Н = 48 х 30 х 7,2 м.

Помещения, кроме технологического участка и ТП, двухэтажные высотой 3,2 м.

Перечень ЭО участка токарного цеха дан в таблице.1.1

Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника.

Расположение основного ЭО показано на плане.

Таблица 1 Перечень электрооборудования комплекса овощных закусочных консервов

№ на плане	Наименование ЭО	Количество ЭП, шт	PЭП кВт	Примичание
1	Контейнероопрокидыватель	1
2	Моечная машина плодов	1	2h4,5
3	Роликовый конвейер	1	0,6
4	Сепаратор	1	1,1
5	Автомат для очистки перца	1	3,7
6	Конвейер 1	1	1,1
7	Весы электрические	1	0,5
8	Машина для резки перца	1	0,75
9	Моечная машина встряхивающая	1	1,1
10	Бланшироnатель ковшовой	1	1,1
11,18	Автомат дозировочно-наполнителъный	2	5,5
12	Стол механизированный	1	1,5
13	Транспортер элеваторный	1	0,6
14	Фаршенаnол нитель	1	1,1
15	Конвейер 2	1	0,25
16,17, 20	Конвейер пластинчатый	3	0,87
19	Закаточная машина	1	3
21	Машина моечная банок жестяных	1	3,3
22	Устройство загрузки в автоклав	1	1,5
23	Насос подогревателя	1	5,5
24	Реактор подогревателя	1	1,5
25	Фаршемешалка	1	3
26	Насосная установка фарша	1	1,37
27	Калорифер для обогрева	1	5,5	1-фазный
28,29	Вентиляторы	2	4,2
Всего:		29

1.2 Классификация помещений по взрыво -, пожаро-, электробезопасности

Пожароопасность.

Образуются горючие жидкости с температурой вспышки более 61 °С (например, склады минеральных масел и установки регенерации) внутри помещений.

Выделяются горючие пыль или волокна с концентрацией воспламенения к объему воздуха более 65 г/м3

Образуются твердые горючие вещества (склады).

Образуются горючие жидкости с температурой вспышки более 61°С или твердые горючие вещества вне помещений (например, склады минеральных масел, угля, торфа, дерева и т. п.)

Взрывоопасность

Выделяются горючие газы или пары ЛВЖ, способные образовать с воздухом в помещении опасность взрывоопасную смесь при нормальном режиме работы.

То же, но при аварии или неисправности.

Возможно образование смеси с большой взрывной концентрацией ( 15 % и более) или водорода при аварии или неисправности в помещении (например, аммиачные КУ, электролизные, зарядные и т. п.)

Возможно образование взрывоопасной смеси на открытом воздухе (например, выбросы технологических установок, резервуары и открытые пространства с горючими жидкостями).

Возможно образование взрывоопасной смеси помещении из взвешенных частиц (пыль, волокна) и воздуха в нормальных условиях.

То же, но при аварии или неисправности.

Электроопасность

Относятся помещения:

-особо сырые (относительная влажность близка к 1 00 %, т. е. поверхности, покрытые влагой) ;

-с химически активной средой, разрушающей изоляцию;

-территория размещения наружных ЭУ.

Относятся помещения:

-сырые (относительная влажность воздуха длительная более 75 %);

-с токопроводящей пылью, оседающей на ЭО;

-с токопроводящими полями (металл, земля, ж/бетон, кирпич и т.п.);

-жаркие (температура постоянно или более 1 суток +35 °С);

-возможно соприкосновение одновременно с корпусом ЭО и конструкциями, связанными с землей.

Относятся помещения, не относящиеся в отношении опасности поражения людей электротоком к ОО и с ПО.

Таблица 2. Классификация помещений автоматизированного цеха по взрыво пожаро-, электробезопасности

Наименование помещений	Категории
	Взрывоопасность	Пожароопасность	Электробезопасность
ТП	-	П-I	ПО
Склад сырья	-	П-IIа	БПО
Склад тары	-	П-IIа	БПО
Вентиляционная	-	П-IIа	ПО
Кабинет мастера	-	П-IIа	БПО
Помещение дежурного	-	П-IIа	БПО
Технологический участок	-	П-IIа	ПО
Склад продукции	-	П-IIа	БПО
Гардероб	-	П-IIа	БПО
РУ	-	П-II	ПО
Насосная	-	П-IIа	БПО
Компрессорная	-	П-IIа	БПО



2. Расчётная часть

2.1 Категория надёжности ЭСН и выбор схемы ЭСН

Электрооборудование комплекса по категории надёжности и бесперебойности относится ко 2 категории.

Согласно правил устройств электроустановок (ПУЭ)

Ко 2-ой категории относится электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпуском продукции, массовым простоям рабочих, механизмов. Допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприёмников 2-ой категории не более 30 минут.

Примером электроприёмников 2-ой категории в промышленных условиях является приёмники прокатных цехов, основных цехов машиностроения, текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности.

2.2 Расчёт и выбор системы электроосвещения

Для электрического освещения помещений производственных, административных, общественных зданий, а так же для наружного освещения применяются лампы люминесцентные, накаливания, ДРЛ, ксеноновые и другие.

В зависимости от назначения освещаемых помещений и вида производимых в них работ выбирают соответствующие типы люминесцентных ламп.

Приближённый расчет по удельной мощности.

Порядок расчета по удельной мощности следующий: для освещаемого помещения выбирают тип светильника и расчётную высоту его подвеса, при светильниках с лампами накаливания намечают наивыгоднейшее число светильников n, в зависимости от величины нормируемой освещенности Енорм площади освещаемого помещения S, расчётной высоты подвеса Нрасч.

и коэффициентов отражения находят удельную мощность Руд., определяют суммарную мощность, и мощность одной лампы.

При светильниках с люминесцентными лампами порядок расчёта несколько изменяется, т.к. за ранее известна мощность лампы в каждом светильнике. Поэтому после определения мощности осветительной установки определяют число светильников.

Таблица 3. Данные для расчёта освещения помещений прессового участка цеха.

№	Помещения цеха	S м , площадь	Е лк, нормируемая освещённость	Руд, равномерное освещение
1	Гардероб	36	75	7
2	Склад сырья	36	75	7
3	Склад тары	36	75	7
4	ТП	36	50	4,5
5	РУ	36	50	4,5
6	Помещение дежурного	18	100	9,5
7	Компрессорная	18	100	9,5
8	Насосная	18	100	9,5
9	Вентиляционная	18	50	4,5
10	Склад продукции	36	75	7
11	Технический участок	1152	200	1,9



Расчет освещения выполняется по методу « коэффициента использования светового потока».Расчет производится по формуле:

,

где N - число светильников, необходимое для освещения данного помещения,

Е - нормируемые минимальные освещённости,

Z - коэффициент минимальной освещенности, зависящий от расположения светильников,

Фл - световой поток лампы,

S - площадь помещения, м

Кзап - коэффициент запаса, учитывающий, что со временем уменьшается световой поток лампы и загрязняется осветительная арматура, а также стены и потолки. Выбирается в зависимости от вида помещения и светильников

U-коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока выбирается в зависимости от типа светильника и от индекса помещений.

,

где - индекс помещения

S- площадь помещения м2

h- высота (м)

А- длинна (м)

В-ширина (м)

1) Определим все данные для расчёта освещения станочного отделения.

Находим площадь помещения:

,

А (длина)-48м

В (ширина)-24м

h (расчётная высота)-5,3м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,2

Освещение выполнено светильником HBO степень защиты 65, класс защиты 2 от поражения электрическим током, с лампами ДРЛ-400.

Установка: Тросовый подвес

Конструкция: Корпус из литого под давлением алюминия покрыт порошковой краской серого цвета. Внутри корпуса установлена пускорегулирующая аппаратура.

Оптическая часть: Гладкий отражатель из анодированного алюминия и рассеиватель из ПММА. Светильник может комплектоваться призматической линзой из ПММА. Линза крепится специальными клипсами. Масса линзы - 1,7 кг.

Общая масса-10,6.

Согласно СНиП-4-79 норма освещённости:

Е = 200 Лк.

Из таблицы 21,1 (7с. 115) выбираем коэффициент запаса:

Кз = 1,5

Рисунок 2. Светильник HBО, Лампа ДРЛ

Примем коэффициент отражения

Рп (пола) = 70%

Рс (стен) = 50%

Рр (рабочей поверхности) = 30%

Находим индекс помещения:

,

Из таблицы 21,2 (7,с. 120)выбираем значение коэффициента использования светового потока лампы:

U= 0,7

Из таблицы П. 10 (7,с. 148) принимаем значение светового потока лампы мощностью 250 Вт

Фл = 26000 лм.

Определим количество светильников:

,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•n = 23•400 = 9,2 кВт

Для освещения складов: склад тары, склад сырья, склад продукций с каталога были выбраны светильники серии LZ 236 Общая масса-3,7 кг. Фл=2975Лм

І=0,44 А Philips TL-D36W (рис. 3)

Установка: Крепление на поверхность потолка и стен, а также на подвесах в помещении или под навесом. В комплект входят установочные пластины и скобы.

Конструкция: Корпус серого цвета из поликарбоната. Съемная металлическая панель с пускорегулирующей аппаратурой.

Оптическая часть: Рассеиватель из поликарбоната. Устанавливается на корпус металлическими защелками.

Управление освещением: Возможно изготовление светильника со встроенным датчиком движения

Рисунок 3. Светильники типа LZ 236

Трубчатые линейные люминесцентные лампы (Т8) ? 26 мм

2) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения склад тары

А (длина)-6м

В (ширина)-6м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,15

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•6=36м2

Освещение выполнено потолочными светильниками LZ 236 (рис.3). В каждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы Рсв=72 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 75 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,



Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования

светового потока лампы:

U =0,38

Определим необходимое количество светильников:

,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =72·4=288 Вт

3) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения склад сырья

А (длина)-6м

В (ширина)-6м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,15

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•6=36м2

Освещение выполнено потолочными светильниками LZ 236 (рис.3). В каждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы Рсв=72 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 75 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,

Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования светового потока лампы:

U =0,38

Определим необходимое количество светильников:

,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =72·4=288 Вт

4) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения склад продукций

А (длина)-6м

В (ширина)-6м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,15

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•6=36м2

Освещение выполнено потолочными светильниками LZ 236 (рис.3). В каждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы Рсв=72 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 75 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,



Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования светового потока лампы:

U =0,38

Определим необходимое количество светильников:

,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =72·4=288 Вт

Для освещения компрессорной, насосной, вентиляционной, РУ и ТП с каталога были выбраны светильники серии ARCTIC SMC Общая масса-4,3 кг. Фл=2975Лм І=0,44А Philips TL-D36W (рис. 4)

Установка: Крепление светильника непосредственно на поверхность потолка или стен без использования монтажных пластин. Для установки светильника на подвесы необходимо заказывать специальные крепления: «Комплект крепления светильника ARCTIC на трос» (код заказа - 2069000010). Под заказ возможно изготовление светильника со сквозной проводкой.

Конструкция: Корпус SMC-полиэстер, усиленный стекловолокном. Съемная металлическая панель с пускорегулирующей аппаратурой.

Оптическая часть: Рассеиватель из полимерного материала SAN крепится к корпусу защелками из полиамида. Под заказ возможна комплектация защелками из нержавеющей стали.

Рисунок 4. Светильники типа ARCTIC SMC/SAN 218

Трубчатые линейные люминесцентные лампы (Т8) ? 26 мм

5) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения вентиляционной

А (длина)-6м

В (ширина)-3м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,15

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•3=18м2

Освещение выполнено потолочными светильниками ARCTIC SMC/SAN 236 (рис.4). Вкаждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы

Рсв=72 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 50 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,

Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования

светового потока лампы:

U =0,28

Определим необходимое количество светильников:

,



Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =72·2=144 Вт

6) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения насосной.

А (длина)-6м

В (ширина)-3м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,15

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•3=18м2

Освещение выполнено потолочными светильниками ARCTIC SMC/SAN 236 (рис.4). Вкаждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы

Рсв=72 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 50 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,

Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования

светового потока лампы:

U =0,28

Определим необходимое количество светильников:

,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =72·2=144 Вт

7) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения компрессорной.

А (длина)-6м

В (ширина)-3м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,15

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•3=18м2

Освещение выполнено потолочными светильниками ARCTIC SMC/SAN 236 (рис.4). Вкаждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы

Рсв=72 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 50 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,

Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования светового потока лампы:

U =0,28

Определим необходимое количество светильников:

,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =72·2=144 Вт

8) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения ТП

А (длина)-6м

В (ширина)-6м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,15

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•6=36м2

Освещение выполнено потолочными светильниками ARCTIC SMC/SAN 236 (рис.4). В каждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы Рсв=72 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 50 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,

Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования светового потока лампы:

U =0,38

Определим необходимое количество светильников:

,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =72·3=216 Вт

9) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения РУ.

А (длина)-6м

В (ширина)-6м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,15

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•6=36м2

Освещение выполнено потолочными светильниками ARCTIC SMC/SAN 236 (рис.4). В каждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы

Рсв=72 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 50 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,

Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования светового потока лампы:

U =0,38

Определим необходимое количество светильников:

,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =72·3=216 Вт

Для освещения гардероба и помещение дежурного с каталога были выбраны светильники серии ARCTIC SMC. Общая масса-3,8 кг. Фл=3300Лм І=0,175А

Philips TL5 HE 35W (рис. 5).

Установка: Крепление светильника непосредственно на поверхность потолка или стен без использования монтажных пластин. Для установки светильника на подвесы необходимо заказывать специальные крепления: «Комплект крепления светильника ARCTIC на трос» (код заказа-2069000010). Под заказ возможно изготовление светильника со сквозной проводкой.

Конструкция: Корпус SMC-полиэстер, усиленный стекловолокном. Съемная металлическая панель с пускорегулирующей аппаратурой. Для модификаций ARCTIC SMC/PC 236 и 258 под заказ возможно изготовление светильников со II классом защиты от поражения электрическим током.

Оптическая часть: Рассеиватель из поликарбоната крепится к корпусу защелками из полиамида. Под заказ возможна комплектация защелками из нержавеющей стали.

Управление освещением: Возможно изготовление светильника со встроенным датчиком движения для ARCTIC SMC/SAN и ARCTIC SMC/PC..



Рисунок 5. Светильники типа ARCTIC SMC/PC 235

Трубчатые линейные люминесцентные лампы (Т5) ? 16 мм

10) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения гардероба

А (длина)-6м

В (ширина)-6м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,5

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•6=36м2

Освещение выполнено потолочными светильниками ARCTIC SMC/PC 235 (рис.5). В каждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы Рсв=70 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 75 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,

Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования светового потока лампы:

U =0,38

Определим необходимое количество светильников

:

,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =70·4=280 Вт

11) Определим все данные, необходимые для расчёта освещения помещение дежурного

А (длина)-6м

В (ширина)-6м

h (расчётная высота)-3,2м

z (коэффициент минимальной освещённости)-1,5

Находим площадь помещения:

S=A•B=•6•6=36м2

Освещение выполнено потолочными светильниками ARCTIC SMC/PC 235 (рис.5). В каждом светильнике установлены по две люменесцентные лампы

Рсв=70 Вт

Согласно СНиП-4-79 норма освещенности Е = 100 Лк.

По таблице 21.1 принимаем Кзап=1,3

Находим индекс помещения:

,

Из таблицы 21,2 (7,с. 120) выбираем значение коэффициента использования светового потока лампы:

U =0,38

Определим необходимое количество светильников:



,

Находим установочную мощность:

Руст = Р•N =70·6=420 Вт

Общая установленная мощность:

Pуст.общ=9,200+288+288+288+144+144+144+216+216+280+420=11628Вт=11,628кВт

Всего в цехе:

Светильников HBО с лампами ДРЛ 23 шт.

Светильников типа LZ 236 с трубчатыми линейными люминесцентными лампами (Т8) ? 26 мм 12 шт.

Светильникоа типа ARCTIC SMC/SAN 218 с трубчатыми линейными люминесцентными лампами (Т8) ? 26 мм 12 шт.

Светильников типа ARCTIC SMC/PC 235 с трубчатыми линейными люминесцентными лампами (Т5) ? 16 мм 10 шт.

Рассчитываем количество аварийных светильников, общая мощность которых составляет 5-10% от общей установочной мощности ЩО

,

Выбираем светильники типа ЛБ02 (рис. 6) степень защиты IP 20 источник света. Выбираю лампы типа ЛБ-40 Линейные люминесцентные лампы мощностью 40 Вт. Световой поток не менее 600Лм. Минимальная продолжительность аварийного освещения 180 мин (2 лампы) 360 мин (1 лампа).

/

Рисунок 6 Светильники типа ЛБ3923а

Трубчатые линейные люминесцентные лампы (Т5) ? 16 мм

2.3 Расчет электрических нагрузок методом коэффициента максимума

Правильное определение ожидаемых (расчётных) электрических нагрузок (расчётных мощностей и токов) на всех участках системы электроснабжения (СЭС), является главным основополагающим этапом её проектирования. От этого расчёта зависят исходные данные для выбора всех элементов СЭС - денежные затраты на монтаж и эксплуатацию выбранного оборудования (ЭО). Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удорожанию строительства, перерасходу проводникового материала сетей, к неоправданному увеличению установленной мощности трансформаторов и другого ЭО. Занижение - может привести к уменьшению пропускной способности электрических сетей, перегреву проводов, кабелей, трансформаторов, к лишним потерям мощности. Для распределительных сетей расчётная мощность определяется по номинальной мощности (паспортной) присоединённых ЭП. При этом мощность ЭП работающих в повторно кратковременном режиме приводят к длительному режиму. Для линий питающих узлы электроснабжения (распределительные силовые пункты, шинопроводы, цехи и предприятия в целом) расчёт ожидаемых нагрузок осуществляется специальным методом. Расчётная ожидаемая мощность узла всегда меньше суммы номинальных мощностей присоединенных ЭП из-за не одновременности их работы, случайным вероятным характером их включения и отключения, поэтому простое суммирование ЭП приводит к существенному завышению нагрузки по сравнению с ожидаемой. При определении электрических нагрузок групп электрических приемников, расчетной величиной является средняя мощность наиболее нагруженной смены. Средняя активная или реактивная мощность за наиболее загруженную смену определяется по расходу электрической энергии. Согласно ПУЭ за расчетную активную мощность принята мощность получаемого минимума, которая является расчетной величиной для выбора всех элементов электроснабжения по нагреву проводников, трансформаторов и аппаратуры. Расчетная активная мощность Рр соответствует такой длительной неизменной нагрузки током Iр, которая эквивалентна ожидаемой изменяемой нагрузки по наиболее протяженному тепловому действию, максимальной температуре или тепловому износу кабеля, либо трансформатора.

Расчет электрических нагрузок необходим при выборе количества и мощностей трансформаторов на трансформаторных подстанциях. Проверка по нагреву и потери напряжения для расчета колебаний для правильного выбора защитных и компенсирующих устройств. Для вычисления расчетных нагрузок в узлах электрической сети до 1000 В необходимо определить следующие величины:

а) суммарные, номинальные активные мощности силовых электроприемников по отдельным группам Pн?.

б) групповые коэффициенты использования Ки и суммарные средние силовые нагрузки (активные и реактивные) за наиболее загруженную смену Pсм?,, Qсм? и Sсм?.

в) эффективное число электроприемников nэ , коэффициет максимума Кm, максимальную активную мощность Рм, реактивную Qм и полную Sм мощности, cos ц, tg ц, Ки и максимальный ток Iм по отдельным группам.

г) расчетную мощность осветительных нагрузок.

д) максимальные значения Pм, реактивной Qм, полной Sм мощности, cos ц, tg ц и Ки по всей подстанции.

Данные для расчётов берутся из таблицы 1. «Перечня ЭО инструментального цеха».

Расчет силовых электрических нагрузок ведётся по узлу нагрузки (шкаф распределительный, шинопровод, трансформаторная подстанция). Все приёмники данного узла нагрузки делятся на характерные технологические группы. Перед началом расчёта приводим мощности электроприёмников к длительному режиму:

Pн = Pп - для электроприёмников ДР;

Pн = Pп • - для электроприёмников ПКР;

Pн = Pп • cos ц• - для сварочных трансформаторов;

где Pн - приведенная активная мощность, кВт;

Pп - паспортная активная мощность, кВт;

Sп - полная паспортная мощность, кВА;

где ПВ - продолжительность включения, отн. ед.

Установленная мощность для каждой группы электроприёмников по формуле:

P н? = n • Рн

где n - число электроприёмников;

Рн - номинальная мощность одного электроприёмника, кВт.

Для каждой технологической группы находим среднесменную активную Рсм и среднесменную реактивную Qсм мощности по формулам:

Рсм = Ки • P н?;

Qсм = Рсм • tg ц;

По узлу нагрузки находим суммарную установленную мощность Pн? активную суммарную среднесменную мощность Pсм?, суммарную среднесменную реактивную мощность Qсм? и полную среднесменную мощность Sсм:

Pн? = Pн • n;

Pсм? = Pсм • n;

Qсм? = Qсм • n;

Sсм =

,

Определяем коэффициент активной мощности:

,

Определяем коэффициент реактивной мощности:

,

Определим модуль нагрузки:

,

где Рн.нб. - наибольшая активная номинальная мощность приёмника в группе, кВт;

Рн.нм. - наименьшая активная номинальная мощность приёмника в группе, кВт.

Определяем эффективное число приёмников nэ (определяется в зависимости от значений m, Ки.ср. и n).

Далее определяем, в зависимости от группового коэффициента использования и эффективного числа электроприёмников, коэффициент максимума Км [по справочнику].

Определяем расчётную максимальную активную Рм и реактивную Qм мощности по формулам:

Рм = Км • Рсм

Определяем групповой коэффициент использования по формуле:

Qм = КмІ • Qсм

где КмІ - коэффициент максимума реактивной мощности, равной 1,1 при n ? 10,

Км - определяется по таблице через Ки.гр. и nэ.

Определяют полную максимальную мощность Sм и максимальный расчётный ток Iм:

,

,

Распределяем нагрузку по секциям.

Секция 1	Нагрузка приведённая, кВт	Секция 2
1	2	3	4
РП			ЩО
Калорифер для обогрева 5,5h1	5,5	0,813	11,628
Вентиляторы 4,2h2	8,4		ЩАО
		11,628	0,813
ШМА 1			ШМА 2
Контейнероопрокидыватель 4h1	4	1,5	Стол механизированный 1,5h1
Моечная машина плодов 9h1	9	0,6	Транспортер элеваторный 0,6h1
Роликовый конвейер 0,6h1	0,6	1,1	Фаршенаnолнитель 1,1h1
Сепаратор 1,1h1	1,1	0,25	Конвейер 2 0,25h1
Автомат для очистки перца 3,7h1	3,7	2,61	Конвейер пластинчатый 0,87h3
Конвейер 1 1,1h1	1,1	3	Закаточная машина 3h1
Весы электрические 0,5h1	0,5	3,3	Машина моечная банок жестяных 3,3h1
Машина для резки перца 0,75h1	0,75	1,5	Устройство загрузки в автоклав 1,5h1
Моечная машина встряхивающая 1,1h1	1,1	5,5	Насос подогревателя 5,5h1
Бланшироnатель ковшовой 1,1h1	1,1	1,5	Реактор подогревателя 1,5h1
Автомат дозировочно-наполнителъный 5,5h1	5,5	3	Фаршемешалка 3h1
Насос подогревателя 5,5h1	5,5	1,37	Насосная установка фарша 1,37h1
Реактор подогревателя 1,5h1	1,5	11	Автомат дозировочно-наполнителъный 5,5h2
ИТОГО	49,35	48,7	ИТОГО

Произведем расчет нагрузок на РП

Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену и заносим данные в таблицу 4.

,

,

,



Калорифер для обогрева:

Ки=0,6;

Рн=5,5Квт;

tg ц=0,75;

cos ц=0,5

Рсм= 0,6 ? 5,5 = 3,3 кВт;

Qсм= 3,3 ?0,75= 2,5 кВар;

кВА

Поскольку на РП одинаковые приемники, то максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:

РМ = 3,3 кВт;

QМ = 2,5 кВар;

SМ = 4,1 кВ ? А;

Определяем максимальный ток:

,

Вентиляторы:

Ки=0,6;

Рн=8,4кВт;

tgц=0,75;

cosц=0,8

РСМ= 0.6 ? 8,4 = 5,04 кВт;

QСМ= 5,04 ? 0,75= 3,78 кВар;

кВА

Поскольку на РП одинаковые приемники, то максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:

РМ = 5,04 кВт;

QМ = 3,78 кВар;

SМ = кВ ? А;

Определяем максимальный ток:

,

Определяем суммарную активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену по РП, и определяем среднее значение Ku ср, cosц и tgц:

УРСМ = 3,3+5,04 = 8,34 кВт;

УQСМ= 2,5+3,78=6,28 кВар;

УSСМ= =10,44 кВ?А;

KU СР. = ==0,3;

cosц = ==0,79;

tg = ==0,75;

Определяем nЭ эффективное число электроприемников, находим по (8, табл. 1.5.2.):

nЭ=5

Определяем KМ коэффициент максимума активной нагрузки находим по таблице (8, табл. 1.5.3.):

КМ =2

Определяем Kм коэффициент максимума реактивной нагрузки:

КМ' = 1,1 при n < 10.

Определяем максимальные активную, реактивную и полную мощности (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников,

РМ = КМ · РСМ;

QМ = КМ' ? QСМ;

SМ = vРм2 + Qм2

РМ = 2 ? 8,34 = 16,7 кВт;

QМ = 1,1 ? 6,28 = 6,91 кВар;

SМ =v =18,1 кВ·А;

Определяем максимальный ток:

IМ = ==27,5 A;

Произведем расчет нагрузок на ШРА

1)Контейнероопрокидыватель:

,

,

,

,

Рсм= 0,2 ? 4 = 0,8 кВт;



Qсм= 0,8 ?0,75= 0,6 кВар;

2) Моечная машина плодов:

,

,

,

,

Рсм= 0,6 ? 9 = 5,4 кВт;

Qсм= 5,4 ?1,02= 5,51 кВар

3) Роликовый конвейер:

,

,

,

,

Рсм= 0,2 ? 0,6 = 0,12 кВт;

Qсм= 0,12 ?1,17= 0,14 кВар

4) Сепаратор:

,

,

,

,

Рсм= 0,4 ? 1,1 = 0,44 кВт;

Qсм= 0,44 ?0,75= 0,33 кВар

5) Автомат для очистки перца:

,

,

,

,

Рсм= 0,2 ? 3,7 = 0,74 кВт;

Qсм= 0,74 ?1,17= 0,87 кВар

6) Конвейер 1:

,

,

,

Рсм= 0,2 ? 1,1 = 0,22 кВт;

Qсм= 0,22 ?1,17= 0,26 кВар

7) Весы электрические:

,

,

,

,

Рсм= 0,1 ? 0,5 = 0,05 кВт;

Qсм= 0,05 ?1,17= 0,06 кВар

8) Машина для резки перца:

,

,

,

,

Рсм= 0,16 ? 0,75 = 0,12 кВт;

Qсм= 0,12 ?1,02= 0,12 кВар

9) Моечная машина встряхивающая:

,

,

,

,

Рсм= 0,6 ? 1,1 = 0,66 кВт;

Qсм= 0,66 ?1,02= 0,67 кВар

10) Бланшироnатель ковшовой:

,

,

,

5

Рсм= 0,16 ? 1,1 = 0,176 кВт;

Qсм= 0,176 ?0,88= 0,15 кВар

11) Автомат дозировочно-наполнителъный:

,

,

,

,

Рсм= 0,14 ? 5,5 = 2,31 кВт;

Qсм= 2,31 ?1,17= 2,7 кВар



12) Насос подогревателя:

,

,

,

,

Рсм= 0,7 ? 5,5 = 3,85 кВт;

Qсм= 3,85 ?0,75= 2,9 кВар

13) Реактор подогревателя:

,

,

,

,

Рсм= 0,75 ? 1,5 = 1,1 кВт;

Qсм= 1,1 ?0,33= 0,4 кВар

Определяем суммарную активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену по ШРА, и определяем среднее значение Ku ср, cosц и tgц:

УРСМ =0,8 +5,4+ 0,12 +0,44+ 0,74+0,22 + 0,05 +0,12 +0,66+ 0,176 +2,31 +3,85+ 1,1=15,9кВт;

УQСМ=0,6+5,51+0,14+0,33+0,87+0,26+0,06+0,12+0,67+0,15+2,7+2,9+0,4=14,7кВар;

УSСМ==21,6кВ?А;

KU СР. = ==0,45;



cosц = ==0,74

tg = ==0,9;

Определяем nЭ эффективное число электроприемников, находим по (8, табл. 1.5.2.):

nЭ=13

Определяем KМ коэффициент максимума активной нагрузки находим по таблице (8, табл. 1.5.3.):

КМ =1,3

Определяем Kм коэффициент максимума реактивной нагрузки:

КМ' = 1,1 при n < 10.

Определяем максимальные активную, реактивную и полную мощности (Рм, Qм, Sм) расчетных нагрузок группы электроприемников,

РМ = КМ · РСМ;

QМ = КМ' ? QСМ;

SМ = vРм2 + Qм2

РМ = 1,3 ? 15,9= 20,7 кВт;

QМ = 1,1 ? 14,7= 15,3 кВар;

SМ =v =25,7 кВ·А;

Определяем максимальный ток:

IМ = ==38,9 A;

Принцип расчета нагрузок по ШРА2 аналогичны принципу расчета нагрузок по ШРА1

Произведем расчет нагрузок на ЩО и ЩАО

Определяем среднюю активную, реактивную и полную мощности за наиболее нагруженную смену и определяем среднее значение Ku ср, cosц и tgц:

ЩО:

РСМ=0,85?11,6=9,86 кВт;

QСМ = 9,86 ? 0,33=3,25 кВар;

SСМ = v=10,4 кВ ? А;

Поскольку на РП одинаковые приемники, то максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:

РМ = 9,86 кВт;

QМ = 3,25 кВар;

SМ = 10,4 кВ ? А;

Определяем максимальный ток:

IМ = ==15,75 A;

ЩАО:

РСМ=0,85?0,813=0,7 кВт;

QСМ = 0,7 ? 0,33=0,23 кВар;

SСМ = v=0,73 кВ ? А;

Поскольку на РП одинаковые приемники, то максимальные активные, реактивные и полные нагрузки равны сменным:

РМ = 0,7 кВт;

QМ = 0,23 кВар;

SМ = 0,73 кВ ? А;

Определяем максимальный ток:

IМ = ==1,10 A;

Всего на ШНН:

Нагрузка средняя за смену

РСМ=8,34+15,9+16,8+9,86+0,7=51,6кВт;

QСМ = 6,28+14,7+13,2+3,25+0,23=37,6 кВар;

SСМ =10,44+21,6+21,34+10,4+0,73= 64,5кВ ? А;

Нагрузка максимальная за смену (РМ , QМ, SМ ) рассчитывается аналогично.

cosц = ==0,8;

tgц = ==0,72;

2.4 Расчет компенсирующего устройства и выбор трансформатора

Компенсация реактивной мощности является неотъемлемой частью задачи электроснабжения промышленного предприятия. Компенсация реактивной мощности не только улучшает качество электроэнергии в сетях, но и является одним из основных способов сокращения потерь электроэнергии.

Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения:

QК=РМ(tg-tgК)

где QК - расчетная мощность КУ, кВар;

- коэффициент, учитывающий повышение cos естественным способом, принимается =0,9;

tg, tgК - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения cosК=0,920,95.

Определяем расчетную мощность КУ.

Принимаем значение cosк=0,95, тогда tgк=0.33

QК=0,9· 69 (0,63 - 0,33)=18,6 квар

По [5, с.127 ] выбираем КУ типа 2хКСО-0,38-12,5-343

Вычисляем фактические значения tgф и cosф после компенсации реактивной мощности:

tgФ= tg-=0,63 -((2*50) / 0,9 • 69) = 0,22 cosцф =0,97

Определяем потери в трансформаторе:

РТ=0,02·Sм =0,02·73,05=1,46 кВт

QТ=0,1·Sм = 0,1• 73,05 =7,3 квар

SТ== 7,44 кВа

Определяем коэффициент загрузки.

Кз = Sнн / Sт = 73,05 / 200 = 0,37

Выбераем подстанции с одним трансформатором типа КТП 2х100-10/0,4 с 2 ТП

РХХ=0,33кВт

РКЗ=1,9 кВт

uКЗ=4,5%

iXX=2,6%

RТ=31,5 мОм

XТ=65 мОм

ZТ=72 мОм

ZТ(1)=779 мОм

В этом случаи КУ не приводит к уменьшению мощности трансформатора.

Параметр	cos	tg	Рм кВт	Qм кВар	Sм кВа
Всего на НН без КУ	0,85	0,63	69	49	81,5
КУ				2х12,5
Всего на НН с КУ	0,97	0,22	69	24	73,05
Потери			1,46	7,3	7,44
Всего ВН с КУ			70,46	31,3	77,09

2.5 Расчет и выбор аппаратов защиты и выбор линии электроснабжения

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии , где он установлен его тип и число фаз.

· Токи в линии определяются по формуле:

,

сразу после трансформатора

где Sт-номинальная мощность трансформатора

Vн.т-номинальное напряжение трансформатора

Принимается Vн.т=0,4 кВ.

,

линия к РУ (РП или шинопровод)

где Sм.РУ-максимальная расчетная мощность РУ

Vн.РУ-номинальное напряжение

Принимается Vн.РУ=0,38 кВ

· В сетях напряжением менее 1 кВ в качестве аппаратов защиты могут применяться автоматические выключатели , предохранители и тепловые реле.

· Автоматы выбираются согласно условиям:

IН.А ? IН.Р ; IН.Р ? IДЛ - для линии без ЭД ;

UН.А ? UС ; IН.Р ? 1,25 IДЛ - для линии с одним ЭД ;

IН.Р ? 1,1 IМ - для групповой линии с несколькими ЭД ;

где IН.А - номинальный ток автомата , А;

IН.Р - номинальный ток расцепителя , А;

IДЛ - длительный ток в линии , А;

IМ - максимальный ток в линии , А;

UН.А - номинальное напряжения автомата , В;

UС - напряжение сети , В;

КО ? ;

IО ? IДЛ - для линии без ЭД ;

IО ? 1,2 · IП - для линии с одним ЭД ;

IО ? 1,2 ·IПИК - для групповой линии с несколькими ЭД ;

Где КО - кратность отсечки;

IО - ток отсечки, А;

IП - пусковой ток, А;

IП =КП · IН.Д ,

где КП - кратность пускового тока. Принимается КП = 6,5…7,5 - для АД;КП = 2…3 - для СД и МПТ;

IН.Д -номинальный ток,А;

IПИК = IП.НБ + IМ -IН.НБ ,

где IП.НБ -пусковой ток наибольшего по мощности ЭД , А;

IН.НБ - номинальный ток наибольшего в группе ЭД , А;

IМ - максимальный ток на группу , А.

Зная тип , IН.А и число полюсов автомата , выписываются все каталожные данные.

· Проводники для линий ЭСН выбираются с учетом соответствия аппарату защиты согласно условиям:

Iдоп ? КЗЩ ·IУ (П) - для линии , защищенной автоматом с комбинированным расцепителем;

Iдоп ? КЗЩ ·IВС - для линии , защищенной только от КЗ предохранителем;

Iдоп ? КЗЩ ·IТР - для линии с тепловым реле,

где Iдоп - допустимый ток проводника , А;

КЗЩ - коэффициент защиты.

Принимают КЗЩ = 1,25 - для взрыво- и пожароопасных помещений; КЗЩ = 1 - для нормальных ( неопасных) помещений; КЗЩ =0,33 - для предохранителей без тепловых реле в линии.

По типу проводника, числу фаз и условию выбора формируется окончательно марка аппарата защиты.

Линия Т1, Т2-ШНН-1SF линия без ЭД:

IТ==100/1,73 •0.4 =145 А

IН.Р ? IТ =145 А

По [5, с.42] выбирается ВА 51-33

VН.А =380 В;

IН.А =160 А

IН.Р =160 А;

IУ(П) =1,25· IН.Р=1,25·160=200 А

IОТКЛ =12,5 кА ;

Выбираем линии с учетом соответствия аппарату защиты.

ВВГ(5h50)

Линия ШНН-РП, линия с группой ЭД:

IМ =27,5 А;

IН.Р =1,1·27,5=30,5 А;