Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Новоград-Волинський промислово-економічний технікум

Основи проектування та конструювання електроустановок

Навчальний посібник по курсовому та дипломному проектуванню для студентів денної і заочної форми навчання за спеціальністю 5.05070104 “ Монтаж і експлуатація електроустаткування промислових підприємств і цивільних споруд ”

Укладач Мороз М.П.

м. Новоград Волинський 2012р.

Розділ 1. Основні вимоги до технічної документації при проектуванні електроустановок

Тема 1.1. Етапи проектування електроустановок

1. Зміст проекту електроустановки

А) Проект електроустаткування виробничих машин і механізмів.

В сучасних умовах задачі проектування, модернізації та експлуатації існуючого електрифікованого обладнання вирішуються спільними зусиллями технологів, механіків та електриків.

Електрообладнання різних по конструкції і призначенню виробничих механізмів (металорізальних верстатів, ковальсько-пресових машин, мостових кранів та ін.) має багато спільного відносно принципів побудови схем електричних з’єднань, розміщення електричних машин і апаратів, їх монтажу і т. д. Це дає можливість проводити проектування електрообладнання більшості верстатів і машин по єдиній методиці.

Найбільш доцільно вести проектування електричної частини виробничого механізму одночасно з розробкою всій його конструкції, тому що виробничі можливості і конструк- тивні форми механізмів часто визначаються ступенем і формою їх електрифікації.

Проект електрообладнання виробничого механізму включає в себе наступні складові частини:

1) технічне завдання на проектування електрообладнання;

2) принципову схему управління з описом;

3) розміщення електрообладнання на виробничому механізмі і зовні його;

4) схеми з’єднань вузлів і елементів (пульта, шафи і т. п.);

5) схему підключення (зовнішнього монтажу);

6) перелік елементів схеми;

7) розрахункову частину, тобто всі необхідні розрахунки електричної частини (розрахунок потужності двигунів, визначення параметрів апаратів, приладів і т. д.).

Технічне завдання на проектування електрообладнання складається після встановлення конструктивних форм і технологічних показників механізму з врахуванням ступеню його електрифікації.

Вимоги до проекту електрообладнання:

• забезпечення технологічної можливості машини або виробничого механізму,

• зручність і надійність електричного керування,

• забезпечення електробезпеки,

• проект повинен бути економічно виправданим,

• проект повинен відповідати екологічним вимогам.

В технічному завданні вказується:

• кількість і призначення електродвигунів, їх потужність і частота обертання,

наявність реверсу і гальмування, діапазон і плавність регулювання швидкості (якщо вони здійснюються електричним шляхом), навантажувальні графіки, механічні характеристики і т. п.

• вихідні дані для визначення потужності і частоти обертання,

• характер руху механізмів, наявність реверсу і гальмування, діапазон і плавність регулювання швидкості,

• форми керування (ручне, електродистанційне, автоматичне або програмне),

• вимоги до місцевого освітлення,

• ергономічні вимоги,

• пристрої захисту.

Далі приводяться основні вимоги до схеми управління електродвигунами, дається перелік всіх режимів роботи механізмів, вказуються форми управління (ручне, автоматичне, програмне і т. д.) і всі необхідні блокування. Електричне управління механізмами повинно бути зручним, надійним, простим і дешевим в виготовленні та експлуатації.

Наприкінці приводяться вказівки по улаштуванню місцевого освітлення, заземлення, розміщенню пультів управління та ін.

Приклад змісту проекту електроустаткування металорізального верстату.

1. Вступ.

2. Вимоги до електроприводу та автоматики заданого електроустаткування.

3. Розрахункова частина проекту.

3.1. Розробка та описання роботи принципової електричної схеми.

3.2. Розрахунок та вибір потужності двигунів заданого механізму.

3.3. Розрахунок та вибір апаратів, проводів та кабелів.

4. Експлуатація запропонованого електрообладнання.

4.1. Технічне обслуговування.

4.2. Характерні неполадки та їх усунення.

5. Електробезпека та забезпечення безпеки життєдіяльності

обслуговуючого персоналу.

6. Економічна частина проекту.

7. Екологія і охорона навколишнього середовища.

8. Література.

9. Зміст.

10. Графічна частина.

10.1. Схема електрична принципова електрообладнання верстату.

10.2. Схема електрична монтажна.

10.3. Розташування електрообладнання на верстаті.

Ці основні положення і визначають всі етапи проектування електрообладнання, включаючи також розробку і складання принципової електричної схеми, вибір електроапаратури і її розміщення.

В) Проект систем електропостачання. Розглянемо це питання на прикладі системи внутрішнього електропостачання промислового підприємства.

У цій системі електропостачання джерелом живлення є цехова трансформаторна підстанція (ЦТП), а як приймальні пункти (ПП) застосовуються силові розподільні шафи (СРШ), силові розподільні пункти (СРП), силові збірки або їх сполучення, шинопроводи розподільні алюмінієві (ШРА).

Основними характерними групами електроприймачів на промислових підприємствах є електродвигуни виробничих механізмів, електротехнологічні установки, перетворювачі, освітлювальні установки.

Усе різноманіття електроприймачів можна розглядати як пристрої, що формують визначене електричне навантаження й ставлять певні вимоги до засобів забезпечення їх електроенергією. При проектуванні систем внутрішньоцехового електропостачання достатньо електроприймачі класифікувати за такими технічними показниками:

- номінальною напругою та родом струму,

- кількістю фаз,

- частотою,

- номінальною потужністю,

- режимом роботи,

- споживанням реактивної потужності (Cosφ),

- пусковими струмами,

- ступенем симетрії, лінійністю, рухливістю,

- вимогами до якості електроенергії,

- надійності електропостачання.

До технічного завдання проекту електропостачання цеху або дільниці входять такі вихідні дані:

1) назва цеху (або ділянки цеху) промислового підприємства;

2) характеристика технологічного процесу;

3) план цеху (або ділянки цеху) з розташуванням технологічного обладнання;

4) кількість змін роботи цеху (або ділянки цеху);

5) дані кожного електроприймача, тобто: номінальна потужність, номінальна напруга, коефіцієнт потужності, кількість фаз, тривалість включення (ТВ);

6) необхідна категорія надійності електропостачання;

7) схема живлення цехової трансформаторної підстанцій від джерел живлення;

8) дані про джерела живлення цехової ТП (тип, напруга на шинах, відстань, тип комплектних комірок або камер, струм трифазного короткого замикання (КЗ) на шинах);

9) характеристика середовища цеху;

10) характер ґрунту в місці пристрою заземлення (ПЗ).

Приклад змісту проекту електропостачання цеху.

1. Вступ.

2. Характеристика споживачів електричної енергії і визначення категорії електропостачання.

2. Розрахункова частина

2.1. Розрахунок електричних навантажень цеху.

2.2. Визначення сумарного навантаження цеху та числа і потужності трансформаторів.

2.3. Компенсація реактивної потужності.

2.4. Розрахунок та вибір мереж електропостачання цеху.

2.5. Розрахунок та вибір розподільчих мереж цехового електропостачання.

2.6. Розрахунок струмів короткого замикання.

2.7. Вибір електрообладнання та перевірка його на дію струмів короткого замикання.

2.8. Розрахунок та вибір релейного захисту.

2.9. Розрахунок заземлюючого пристрою.

3. Графічна частина

3.1. Генплан електропостачання цеху.

3.2. Однолінійна схема електропостачання цеху.