1. Краткая характеристика проектируемого цеха и электроприемников цеха
По заданию необходимо спроектировать электроснабжение цеха механической обработки деталей станкостороительной отрасли.
Цех расположен в производственном отдельно стоящем одноэтажном здании. Перекрытия выполнены из железа. Несущими конструкциями являются железобетонные колонны. Ширина пролетов 6 метров. Высота цеха 8 метров. Полы в цехе бетонные.
В цехе размещены станки токарные и фрезерные, автоматические линии, вентиляторы приточно-вытяжной вентиляции, центробежные насосы, машины дуговой сварки, индукционные печи, транспортёры, прессы, а также имеется мостовой кран.
Перечень электрооборудования, размещенного в цехе, его установленная мощность и количество приведены в таблице 1.
Основными
электроприёмниками цеха являются
электроприемники с продолжительным
режимом работы. Продолжительный режим
характеризуется тем, что температура
электродвигателя, трансформатора или
другого механизма увеличивается по
экспоненте и достигает установившегося
значения через время, равное примерно
3
Т0,
где Т0 – постоянная времени нагрева
обмотки электроприёмника. Также в цехе
есть автоматическая линия, работающая
в повторно-кратковременном режиме. Он
характеризуется увеличением температуры
за время включения и снижением температуры
за время пауз. Однако нагрев за время
цикла работы электроприёмника не
достигает установившейся температуры,
а за время пауз не достигает температуры
окружающей среды. Также существуют
электроприёмники, работающие в
кратковременном режиме. Это режим с
неустановившейся температурой цикла
и охлаждением после рабочего периода
до температуры окружающей среды. В
данном цехе электроприёмников, работающих
в кратковременном режиме нет. На рисунке
2.1 изображены продолжительный (а),
повторно-кратковременный (б) и
кратковременный (в) режимы работы
электроприёмников.
уст
уст
уст
а) б) в)
3*
T0
t Тц
Тп
t
t
Рисунок 1.1 - Режимы работы электроприёмников.
Вентиляторы имеют продолжительный режим работы. Напряжение питания 380 В трехфазное переменное (Ки=0,65; cos=0,8).
Насосы имеют продолжительный режим работы. Напряжение питания 380В трехфазное переменное (Ки=0,7; cos=0,85).
Автоматическая линия имеет продолжительный режим работы. Напряжение питания 380 В трехфазное переменное (Ки=0,2; cos=0,6).
Электрооборудование в цехе размещается согласно технологической последовательности прохождения процесса. Для транспортировки деталей в цехе установлены мостовые краны с повторно-кратковременным режимом работы. (ПВ = 25%, Ки=0,1; cos=0,5).
В цехе имеется высоковольтное оборудование: трансформаторы имеют продолжительный режим работы с перерывами в работе. Напряжение питания 10кВ трехфазное переменное.
Сварочное оборудование имеет повторно-кратковременный режим работы. У всех сварочных машин продолжительность включения ПВ=40%. Напряжение питания 380В трехфазное переменное.
Таблица 1.1 - Ведомость электрических нагрузок цеха
-
№
Наименование ЭП
Количество
Руст, кВт
Руст, кВт
1
Станок токарный
20
15
300
2
Станок фрезерный
5
17
85
3
Автоматическая линия
3
51
153
4
Вентилятор
9
12
108
5
Насос
8
24
192
6
Автоматическая линия
1
33
33
7
Машина дуговой сварки (кВА)
4
112
448
8
Индукционная печь
1
90
90
9
Эл. печь сопротивления
1
150
150
10
Мостовой кран
2
25
50
11
Транспортер
2
9
18
Электрооборудование в цехе размещается согласно технологической последовательности прохождения процесса. Для транспортировки деталей в цехе установлен мостовой кран с повторно-кратковременным режимом работы.
Работа в цехе предусмотрена в одну смену.
Электроприёмники цеха в отношении обеспечения надежности электроснабжения относятся к электроприемникам второй и третьей категории, так как перерыв электроснабжения не может повлечь за собой опасность для жизни людей и значительный ущерб, связанный с повреждением оборудования, массовым браком продукции и длительным расстройством сложного технологического процесса.
Поскольку перерыв в электроснабжении цеха допустим, но имеются электроприемники второй группы, то на цеховой ТП необходимо устанавливать не менее двух трансформаторов.
Определение взрывоопасности и пожароопасности необходимо для правильного и обоснованного выбора типа и места размещения электрооборудования (машин, аппаратов, устройств) и электрических сетей (электропроводок, токопроводов, кабельных и воздушных линий). В данном цехе в процессе производства не происходит выделения ни горючих газов или паров, ни ЛВЖ или другие пожароопасных и взрывоопасных смесей. Среда данного цеха не является пожароопасной и взрывоопасной.
Поскольку в цехе производятся выплавка металлов, которые не разрушающе действуют на системы электроснабжения, то среда помещения – нормальная.