Электроснабжение промышленных предприятий и установок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Энергетик -- работник энергетической отрасли.

Главный энергетик - лицо, организующее технически правильную эксплуатацию и своевременный ремонт энергетического и природоохранного оборудования и энергосистем, бесперебойное обеспечение производства электроэнергией, паром, газом, водой и другими видами энергии.

Энергетика -- отрасль промышленности, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования, распределения и использования энергетических ресурсов всех видов. Её целью является обеспечение производства энергии путём преобразования первичной энергии топлива во вторичную, например в электрическую или тепловую энергию. При этом производство энергии чаще всего происходит в несколько стадий:

- получение и концентрация энергетических ресурсов, примером может послужить добыча, переработка и обогащение ядерного топлива;

- передача ресурсов к энергетическим установкам, например доставка мазута на тепловую электростанцию;

- преобразование с помощью электростанций первичной энергии во вторичную, например химической энергии угля в электрическую и тепловую энергию;

- передача вторичной энергии потребителям, например по линиям электропередачи.

Должностные обязанности

Руководит организацией и планированием работы энергетических цехов и хозяйств, разработкой графиков ремонта энергетического оборудования и энергосетей, планов производства и потребления предприятием электроэнергии, технологического топлива, пара, газа, воды, сжатого воздуха, норм расхода и режимов потребления всех видов энергии.

Обеспечивает составление заявок и необходимых расчетов к ним на приобретение энергетического оборудования, материалов, запасных частей, на отпуск предприятию электрической и тепловой энергии и присоединение дополнительной мощности к энергоснабжающим предприятиям, разработку мероприятий по снижению норм расхода энергоресурсов, внедрению новой техники, способствующей более надежной, экономичной и безопасной работе энергоустановок, а также повышению производительности труда.

Участвует в разработке планов перспективного развития энергохозяйства, планов повышения эффективности производства, в подготовке предложений по реконструкции, техническому перевооружению предприятия, внедрению средств комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, в рассмотрении проектов реконструкции и модернизации систем энергоснабжения предприятия и его подразделений, в составлении технических заданий на проектирование новых и реконструкцию действующих энергообъектов.

Дает заключения по разработанным проектам, участвует в испытаниях и приемке энергоустановок и сетей в промышленную эксплуатацию. Обеспечивает проведение работ по защите подземных сооружений и коммуникаций, организует проверку средств связи, сигнализации, учета, контроля, защиты и автоматики, а также своевременное предъявление органам, осуществляющим государственный технический надзор, котлов и сосудов, работающих под давлением.

Организует разработку мероприятий по повышению эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, надежности и экономичности работы энергоустановок, предотвращению аварий, созданию безопасных и благоприятных условий труда при их эксплуатации.

Осуществляет контроль за соблюдением правил охраны труда и техники безопасности, инструкций по эксплуатации энергоустановок и использованию энергооборудования и сетей. Заключает договоры со сторонними организациями на снабжение предприятия электроэнергией, паром, водой и другими видами энергии, контролирует их выполнение.

Организует хранение, учет наличия и движения находящегося на предприятии энергооборудования, а также учет и анализ расхода электроэнергии и топлива, технико-экономических показателей работы энергохозяйства, аварий и их причин. Проводит работу по обмену опытом в области эксплуатации энергетического оборудования, экономии и рационального использования топливно-энергетических ресурсов, содействует достижению высоких показателей по эксплуатации энергоустановок.

Обеспечивает совершенствование организации труда на участках энергохозяйства, проведение аттестации и рационализации рабочих мест, внедрение новых прогрессивных методов ремонта и эксплуатации энергооборудования.

Дает заключения на рационализаторские предложения и изобретения, касающиеся совершенствования энергооборудования и энергообеспечения, организует внедрение принятых предложений. Руководит работниками отдела и подразделениями предприятия, осуществляющими энергетическое обслуживание производства, организует работу по повышению квалификации работников.

Рисунок 1 Структура отдела главного энергетика

Для перемещения грузов по цеху, складу, иному производственному помещению служит мостовой кран. По проложенным по стенам подкрановым путям передвигается крановый мост с закрепленной на нем грузовой тележкой, осуществляющей подъем и опускание груза. По конструкции моста краны разделяются на: Однобалочные. Мост состоит из одной балки двутаврового сечения, на концах которой установлены концевые балки с ходовыми колесами. В дополнение к основной грузовой тележке может устанавливаться дополнительная консольного типа. Краны этого типа отличаются небольшим весом, но и грузоподъемность у них, как правило, не превышает 10 т.

Двухбалочные. Конструктивно мост составлен из двух жестких балок с концевыми балками, снабженными ходовыми колесами. Грузовая тележка помимо основного, может оснащаться и вспомогательными грузоподъемными механизмами. Этот тип кранов имеет большую грузоподъемность, управление осуществляется из кабины или дистанционно.

Рисунок 1 - Схема мостового крана.

По типу крепления мостовые краны разделяют на 2 вида:

Подвесные. Грузовая тележка перемещается по нижней плоскости балки моста.

Опорные. Грузовая тележка перемещается по верхней плоскости опорной балки. Такая конструкция обеспечивает максимальную грузоподъемность. Существует несколько типов мостовых кранов, отличных от традиционных, перемещающихся по параллельным подкрановым путям: Радиальный. Вращение крана осуществляется по кольцевому рельсу вокруг жестко закрепленной в центре рабочей площадки опоры. Хордовый. Передвижение осуществляется по кольцевому рельсу. В силу конструктивных особенностей, площадь обслуживаемого краном кольца меньше, чем у радиального при том же радиусе вращения. Кольцевой. Кран передвигается по двум кольцевым рельсам различного диаметра. Для исключения проскальзывания, ходовые колеса делают разного диаметра. Поворотный. Мост крана равен диаметру кольцевого рельса, по которому происходит перемещение. В отличие от радиального, отсутствует центральна опорная балка, и кран может выполнять погрузо-разгрузочные работы в любой точке внутри окружности, ограниченной подкрановыми путями.

Рисунок 2 - Устройство мостового крана

Общее устройство мостового крана состоит из одно- или двухбалочного моста, перемещающейся по нему грузовой тележке. Как на мосту, так и на тележке установлено необходимое электрооборудование и механические узлы. Управляется механизм из подвесной кабины или с пульта, при нахождении оператора на полу цеха или вне рабочей площадки. Монтаж подкрановых путей может осуществляться как на свободностоящей крановой эстакаде, так и с использованием пола, колонн, стропильных ферм цеха.

Для удержания груза или контроля скорости его перемещения (спускной тормоз), остановки передвижения моста крана или грузовой тележки (спускной тормоз) служит тормозная система. Традиционно в подъемных механизмах используются замкнутые (закрытые) тормоза, блокирующие движение в нормальном состоянии. При нажатии на педаль или рукоять, механизм растормаживается. При аварийной ситуации, в случае поломки или остановки какого-либо узла крана, такой тормозной механизм автоматически срабатывает. Более плавное и быстрое торможение обеспечивают колодочные тормоза. Этот путь, который прошла тележка до полной остановки с момента начала торможения называется путем торможения.

Рисунок 3 - Схема подъемного механизма мостового крана



На крановой тележке расположен механизм подъема и опускания груза. В дополнение к основному, могут использоваться один или два вспомогательных механизма, грузоподъемность которых меньше грузоподъемности основного в 3-10 раз в зависимости от класса крана. Составными частями любого из них являются: Приводной электродвигатель. Трансмиссионные валы. Редуктор. Грузовые тросы с барабаном для намотки.

Выбор рода тока для электрооборудования мостового крана связывают такие показатели, как технические возможности привода, капиталовложения и стоимость эксплуатационных расходов, масса и размеры оборудования, его надежность и простота обслуживания. И при выборе двигателя учитывается так же род тока и номинальное напряжения. По роду тока электроприемники могут быть переменного тока, номинальный промышленной частотой 50 Гц, повышенной или пониженной частоты и электроприёмники постоянного тока. Постоянный ток применяется для электроприводов, требующих регулирования частоты вращения в широких приделах, реверсах, ускорения, замедления, точных остановках на ползучей скорости. Однако основным родом тока является переменный, так как преобразование электрической энергии с помощью трансформаторов возможно только при переменном токе. Многие электрические аппараты и электрооборудования выпускаются и работают на переменном токе.

В результате использования постоянного тока влечет за собой необходимость преобразования переменного тока в постоянный, что связано с увеличением капитальных затрат, дополнительными потерями энергии и эксплуатационными расходами. Род ток выбираем в зависимости от необходимости обеспечения работы двигателей постоянного тока при широком диапазоне регулировке частот при этом используя постоянный ток т е определяют род тока постоянные. Во всех остальных случаях остальных случаях инструкции по проектированию электросилового оборудования рекомендуется принять переменный.

Напряжение 380/220 широко применяются для питания силовой и осветительных нагрузок; 660/380 используют дляпитания мощных ( до 400 кВт) электродвигателей. В цепях управления, освящения, сигнализации электроустановок применяют переменный ток, полученный преобразованием с помощью трансформатора от силовой сети и равной 24 или 48 В с частотой 50-60 Гц. Согласно ГОСТ 24487-87 "электрооборудование электрических маши" пункт 6.1 выбирают: для питания силовой цепи - переменный ток напряжением 380В с частотой 50Гц;- для питания цепей управления, освещения, сигнализации переменный ток с напряжением 24В промышленной частоты 50Гц.

Исходящие данные для расчета электродвигателя.

Таблица 1 Нагрузка на валу электродвигателя

Рнаг.кВт	1.4	2.5	3.9	0.7	1	5.5
T,c	15	20	25	35	20	10

Коэффициент полезного действия КПД = 0,94

Скорость вращения n= 1870 об/мин

Коэффициент загрузки на переходах относительно наибольшей мощности одного из переходов Кзп

где - мощность предохранителя, кВт

- Набольшая мощность на предохранителях, кВт

Таблица 2 Коэффициент загрузки на переходах

Переход	1	2	3	4	5	6
Кзп	0,25	0,45	0,71	0,13	0,18	1

Коэффициент общих потерь (а+в)

Коэффициент постоянных потерь а

Коэффициент переменных в

КПД на отдельных переходах

Таблица 3 КПД на отдельных переходах

Переход	1	2	3	4	5	6
Кзп	0,85	0,9	0,93	0,76	0,8	0,94

Мощность холостого хода, кВт

Мощность двигателя на переходах Рп, кВт

Таблица 4 Мощность на переходах

Переход	1	2	3	4	5	6
Кзп	1,65	2,78	4,19	0,92	1,25	5,85

Эквивалентная мощность электродвигателя Рэкв, кВт

Выбор электродвигателя при условии

, кВт

, кВт

На основании расчетных данных выбран электродвигатель типа 4А100L4У3 с номинальными данными:

Номинальная мощность кВт

Номинальная частота вращения об/мин

Номинальный коэффициент полезного действия %

Номинальный коэффициент мощности

Кратность максимального момента

Кратность пускового момента

Кратность минимального момента

Кратность пускового тока

Проверка выбранного электродвигателя по нагреву, при этом должно выполняться условия

кВт

По данному условию двигатель подходит.

по перегрузочной способности, при этом должно выполняться условие

Максимальный момент электродвигателя

Максимальный момент электродвигателя наибольшей нагрузки на переходах

Условие выполняется:

Нм

Двигатель 4А100L4У3 в результате проверки по перегрузочной способности удовлетворяет заданным условиям;

Момент при запуска электродвигателя

Момент пускового холостого хода

Нм

Из расчёта видно, что пуск электродвигателя осуществляется без нагрузки. Принятый к установке электродвигатель удолетворяет всем условиям проверки.

Рисунок - 4 Схема электропривода передвижения при управлении короткозамкнутым односкоростным двигателем.



Схема электропривода (с двухскоростным короткозамкнутым двигателем) механизма передвижения крана при управлении с пола: M1. М2 -- электродвигатели, YB1, YВ2 -- приводы тормозов, KM1, KM 12 -- контакторы направления движения, КМЗ -- контактор тормозов, КМ4 -- контактор малой скорости, КМ5 -- контактор большой скорости, КМ6 -- контактор резисторов в цепи статора, FRI, FR2, FR3 -- тепловые реле, КТ -- реле времени контроля пуска, SQ1, SQ2 - конечные выключатели, SB1, SB2 -- кнопки направления движения (двухходовые): SB11, SB21 -- кнопки большой скорости (второе положение кнопок SB1, SB2), SВЗ -- кнопка прекращения свободного выбега, SB4 -- кнопка шунтировании тепловой защиты, ХА1-~ХЛ11 -- контакты токопереходных троллеев.

Эта схема предназначается для приводов тележек кранов грузоподъемностью 3--20 т и приводов мостов кранов грузоподъемностью 2--5 т. Обмотки статора короткозамкнутого двигателя получают питание от сети через две ступени резисторов. Механические характеристики электропривода приведены на рис. 2, а.

Управление электроприводом -- от подвесных кнопочных постов. В управлении участвуют две основные двухходовые кнопки SB1 и SB2 дающие команду на движение в двух направлениях. Переход на положение без регулирующих резисторов осуществляется при подаче команд кнопками SB11, SB21.

При включении двигателя через контакты контакторов КМ1, КМ2 подается питание на привод тормоза YB через контакты КМЗ. После отключения электродвигателя привод тормоза продолжает получать питание и механизм имеет свободный выбег. Для отключения тормоза используется кнопка SB3, общая для механизма тележки и моста. При срабатывании конечных выключателей SQ1 и SQ2 происходит отключение линейного контактора защиты и накладывается механический тормоз.

Для обеспечения электрического торможения противовключением после свободного выбега используется реле времени КТ с выдержкой времени 2--3 с, задерживающее привод на положении с минимальным пусковым (тормозным) моментом.

Представлена схема электропривода передвижения мостового крана (тележки) с использованием двухскоростных короткозамкнутых электродвигателей. Электродвигатель имеет две отдельные обмотки с соотношением числа полюсов

Кнопкой SB1 или SB2 включаются контакторы направления KM1, КМ2, а также контактор малой скорости КМ4. После подачи питания к тихоходной обмотке двигателя через контактор КМЗ получает питание привод тормоза YB1, YB2. Для перехода на большую скорость двухходовыми кнопками SB замыкаются контакты SB11, SB21 (второе положение) и включается контактор КМ6.

Обмотка большой скорости подключается к сети через резистор одновременно с тихоходной обмоткой. Затем тихоходная обмотка отключается. По истечении выдержки времени реле КТ (2--5 с) включается контактор КМ5 и двигатель выходит на свою естественную характеристику быстроходного режима (рис. 2,б).

энергетический мостовой кран подъемный

Рисунок - 5 Механические характеристики к схемам

При отключении двигателя от сети привод тормоза продолжает получать питание и имеет место свободный выбег. Электрическое торможение может быть осуществлено при переходе с большой скорости на малую. Для отключения тормоза достаточно нажать кнопку SB3.

При срабатывании конечной защиты за счет размыкания линейного контактора защитной панели происходит отключение электродвигателя и наложение механического тормоза. Механизм тормозится с максимальной интенсивностью.

Благодаря применению резисторов в цепи быстроходной обмотки осуществляется сравнительно плавный пуск под контролем реле времени КТ, однако тормозной момент тихоходной обмотки не ограничивается, и в этом случае плавность торможения может быть достигнута несколькими импульсными включениями кнопки SB1 или SB2.

Современное электрическое оборудование в своей работе использует многочисленные технологические процессы, протекающие по различным алгоритмам. Работнику, занимающемуся его эксплуатацией, обслуживанием, монтажом, наладкой и ремонтом, необходимо иметь достоверную информацию обо всех их особенностях. Предоставление происходящих событий в графическом виде с обозначением каждого элемента определённым, стандартным способом, значительно облегчает этот процесс, позволяет передавать замыслы разработчиков другим специалистам в понятной форме. Электрические схемы создаются для электриков всех специальностей, имеют различные особенности оформления. Среди способов их классификации используется деление на:

принципиальные;

монтажные.

Оба типа схем взаимосвязаны. Они дополняют информацию друг у друга, выполняются по единым стандартам, понятным всем пользователям, имеют отличия по назначению:принципиальные: электрические схемы создаются для показа принципов работы и взаимодействия составляющих элементов в порядке очередности их срабатывания. Они демонстрируют логику, заложенную в технологию применяемой системы;монтажные: схемы изготавливаются как чертежи или эскизы частей электрооборудования, по которым выполняется сборка, монтаж электроустановки. Они учитывают расположение, компоновку составных частей и отображают все электрические связи между ними. Монтажные схемы создаются на основе принципиальных и содержат всю необходимую информацию по производству монтажа электроустановки, включая выполнение электрических соединений. Без их использования создать качественно, надежно и понятно для всех специалистов электрические подключения современного оборудования невозможно.



Литература

1. Акимова Н.А., Котелениц Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования, М., Мастерство, 2012г., 295 с.

2. Зюзин А.Ф., Поконов Е.З., Антонов М.В. Монтаж. Эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. М., "АКАДЕМИЯ", 2010г., 366с.

3. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов, М., Мастерство, 2011, 318с.

4. Липкин Б.Ю., Электроснабжение промышленных предприятий и установок, М., "АКАДЕМИЯ", 2010, 362с.;

5. Мукасеев Ю.Л., Основы электроснабжения промышленных предприятий, М., "НЦ ЭНАС", 2011, 410 с.

6. Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., Чиркова Т.В., Электрооборудование электрических станций и подстанций, М., Академия, 2013 г., 446 с.

7. Сибикин Ю.Б Электроснабжение промышленных предприятий и гражданских зданий, М., Академия, 2010, 361 с.

8. Сибикин Ю.Д., Сибикин И.Ю., Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий установок, М., "АКАДЕМИЯ", 2010г., 425 с.

9. Цигельман И.Е Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий, М., "АКАДЕМИЯ", 2012, 319 с.

10. Шеховцов В.П. Расчёт проектрирование схем электроснабжения, М., ФОРУМ-ИНТРА-М, 2010, 210 с.

Размещено на Allbest.ru