
- •Введение
- •1 Общая часть
- •1.1 Краткая характеристика объекта проектирования
- •1.2 Краткое описание электроприемников цеха
- •1.3 Категория электроснабжения электроприемников цеха
- •2 Электротехническая часть
- •2.1 Выбор электродвигателей
- •2.2 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле
- •2.3 Выбор аппаратов защиты распределительной сети
- •2.5 Расчет электрических нагрузок узлов и цеха методом коэффициента максимума
- •2.6 Расчет внутрицеховой распределительной сети
- •2.6.1 Выбор сечений жил кабелей распределительной сети
- •2.6.2 Выбор распределительных пунктов
- •2.7 Расчет внутрицеховой питающей сети
- •2.7.1 Выбор аппаратов защиты питающей сети
- •2.7.2 Выбор сечений жил кабелей питающей сети
- •2.8 Светотехнический расчет осветительной сети, выбор электрооборудования
- •2.8.1 Системы и виды электрического освещения
- •2.8.2 Выбор светильников для рабочего освещения и расчет освещенности методом удельной мощности
- •2.8.3 Выбор светильников для аварийного освещения и расчет освещенности методом удельной мощности
- •2.9 Электротехнический расчет осветительной сети и выбор электрооборудования
- •2.9.1 Электротехнический расчет осветительной сети методом коэффициента спроса
- •2.9.2 Выбор электрооборудования сети рабочего и аварийного освещения
- •2.10 Выбор числа и мощности трансформаторов
- •2.11 Компенсация реактивной мощности
- •2.12 Выбор высоковольтного кабеля
- •2.13 Расчет заземляющего устройства
- •Определяется необходимое сопротивление вертикальных заземлителей с учетом сопротивления горизонтальных заземлителей по (2.46):
2.2 Выбор магнитных пускателей и тепловых реле
Магнитные пускатели предназначены для управления короткозамкнутыми асинхронными электродвигателями. В комплекте с тепловыми реле магнитные пускатели осуществляют защиту двигателя от перегрузки. В настоящее время следует применять магнитные пускатели серии ПМЛ и ПМА [1, 8].
Выбор магнитных пускателей буду производить для вентиляторов.
Например, произведу выбор магнитного пускателя для вентилятора вытяжного (№1 на генплане) по условию:
Iкп ≥ Iном, (2.2)
где Iкп – номинальный ток силовых контактов магнитного пускателя, А;
Iном – номинальный ток двигателя, А.
Номинальный ток двигателя Iном, А, определяется по формуле:
,
(2.3)
.
Выбираю магнитный пускатель для вентилятора вытяжного (№1 на генплане) по условию (2.2):
Iкп ≥ 56,95 А.
Для вентилятора выбираю магнитный пускатель типа ПМЛ-4220 с номинальным током силовых контактов Iкп= 63 А в нереверсивном исполнении в защитном кожухе с кнопками «Пуск» и «Стоп» [8].
При длительном режиме работы или редких включениях двигателя номинальный ток нагревательного элемента теплового реле Iнэ, А, выбирают исходя из номинального тока электродвигателя
Iнэ ≥ Iном (2.4)
Например, произведу выбор теплового реле для вентилятора вытяжного (№1 на генплане) по условию (2.4):
Iнэ ≥ 56,95 А.
Для вентилятора выбираю тепловое реле типа РТЛ-2061 с номинальным током нагревательного элемента Iнэ = 64 А.
Результаты выбора свожу в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Выбор магнитных пускателей и тепловых реле
№ на генплане |
Наименование оборудования |
Тип двигателя |
Iном, А |
Тип пускателя |
Iкп, А |
Тип реле |
Iнэ, А |
1 |
Вентилятор вытяжной |
АИР180M4 |
56,95 |
ПМЛ-4220 |
63 |
РТЛ-2061 |
64 |
2 |
Вентилятор приточный |
АИР180M4 |
56,95 |
ПМЛ-4220 |
63 |
РТЛ-2061 |
64 |
Для остальных электродвигателей приводов станков магнитные пускатели и тепловые реле поступают с завода-изготовителя комплектно в составе шкафа управления.
2.3 Выбор аппаратов защиты распределительной сети
В качестве аппаратов защиты электроприемников и электрических сетей промышленных предприятий от коротких замыканий широко используются плавкие предохранители типа ПН2 и НПН и автоматические выключатели серии ВА и АЕ.
Для защиты питающих кабелей электроприемников цеха применяю автоматические выключатели серии ВА.
Автоматические выключатели для силовых линий с одним ЭД следует выбирать, исходя из следующих условий:
,
(2.5)
,
(2.6)
где IНР – номинальный ток расцепителя, А;
IСРэ – ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;
Iп – пусковой ток, А.
Пусковой ток одного электродвигателя Iп, А, определяется по формуле:
Iп= Iном · kI, (2.7)
гдe
kI
=
– кратность пускового тока (табличноe
значeниe).
Например, произведу выбор автоматического выключателя для защиты двигателя молота электрического (на генплане № 3) типа АИР160S4.
Номинальный и пусковой токи двигателя определяю по формулам (2.3) и (2.7) соответственно:
,
Iп3 = 28,45 · 7 = 199,15 А,
Выбираю автоматический выключатель по условиям (2.5) и (2.6):
А,
А.
Для молота электрического выбираю автоматический выключатель типа ВА51-31 с IНА = 100 А, IНР = 40 А, кратностью тока отсечки – 10 и током срабатывания IСРэ = 40·10 = 400 А.
Выбор автоматических выключателей для защиты остальных электроприемников произвожу аналогично, результаты выбора свожу в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 – Выбор автоматических выключателей
№ на плане |
Наименование оборудования |
Iном, А |
1,25∙Iном, А |
1,25∙ Iп, А |
Тип автомата |
IНА, А |
IНР, А |
IСРэ, А |
1 |
Вентилятор вытяжной |
56,95 |
71,19 |
498,31 |
ВА51-31 |
100 |
80 |
800 |
2 |
Вентилятор приточный |
56,95 |
71,19 |
498,31 |
ВА51-31 |
100 |
80 |
800 |
3…5 |
Молот электрический |
28,45 |
35,56 |
248,94 |
ВА51-31 |
100 |
40 |
400 |
6, 17, 36 |
Краны мостовые |
56,95 |
71,19 |
498,31 |
ВА51-31 |
100 |
80 |
800 |
7…16 |
Обдирочные станки РТ-503 |
42,45 |
53,06 |
371,44 |
ВА51-31 |
100 |
63 |
630 |
18…20 |
Кривошипные КМП |
21,95 |
27,44 |
205,78 |
ВА51-31 |
100 |
31,5 |
315 |
21…23 |
Фрикционные КМП |
11,36 |
14,2 |
99,4 |
ВА51-31 |
100 |
16 |
160 |
24…35 |
Обдирочные станки РТ-210 |
42,45 |
53,06 |
371,44 |
ВА51-31 |
100 |
63 |
630 |
2.4 Выбор схемы электроснабжения и конструктивное выполнение сети
По своей структуре схемы внутрицеховых электрических сетей могут быть радиальными, магистральными и смешанными [2].
Радиальные схемы применяются при наличии групп сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной и аналогичной средой.
Достоинством радиальных схем является их высокая надежность, так как авария на одной линии не влияет на работу электроприемников, подключенных к другой линии. Недостатками радиальных схем являются: малая экономичность, связанная со значительным расходом проводникового материала, труб, распределительных шкафов, большое число защитной и коммутационной аппаратуры, ограниченная гибкость сети при перемещениях электроприемников, вызванных изменением технологического процесса, невысокая степень индустриализации монтажа.
Магистральные схемы целесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределенных относительно равномерно по площади цеха, а также для питания группы электроприемников, принадлежащих одной технологической линии. При магистральных схемах: одна питающая магистраль обслуживает несколько распределительных шкафов и крупные электроприемники цеха.
Достоинствами магистральных схем является: упрощение схем распределительного устройства низкого напряжения трансформаторных подстанций, перемещение технологического оборудования без переделки сети; использование унифицированных элементов (шинопроводов, позволяющих вести монтаж индустриальными методами). Недостатком является их меньшая надежность по сравнению с радиальными схемами, так как при аварии на магистрали все подключенные к ней электроприемники теряют питание.
Наибольшее распространение имеют смешанные (комбинированные) схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории электроснабжения.
В смешанных схемах от главных питающих магистралей и их ответвлений электроприемники питаются через распределительные пункты РП или шинопроводы ШРА в зависимости от расположения оборудования в цехе.
Для данного цеха выбираю смешанную схему электроснабжения. Для питания электроприемников будут использоваться силовые распределительные пункты серии ПР85 с трехфазными группами автоматических выключателей серии ВА для защиты отходящих линии. Распределительные пункты в свою очередь будут запитываться от распределительного устройства низкого напряжения РУНН цеховой ТП.