ВВЕДЕНИЕ

Электрооборудование нельзя рассматривать отдельно от конструктивных особенностей того или иного цеха, поэтому специалисты в области электрооборудования промышленных предприятий должны быть хорошо знакомы как с электрической частью, так и с основами технологических процессов, а значит и применяемым в них оборудованием.

Поэтому в современной технологии и оборудовании промышленных предприятий велика роль электрооборудования, т.е. совокупности электрических машин, аппаратов, приборов и устройства, посредством которых производится преобразование электрической энергии в другие виды энергии и обеспечивается автоматизация технологических процессов.

Электрооборудование промышленных предприятий и установок проектируется, монтируется и эксплуатируется в соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) и другими руководящими документами.

Электроснабжение – это непрерывная работа и совокупность взаимосвязанных электроустановок, предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии потребителю.

Задачи электроснабжения: 1. Надежность, которая зависит от правильности выбора схем оборудования и защиты по категориям ЭП. 2. Качество обеспечивает нормирование колебаний напряжения и частоты. 3. Экономичность – это потребление электроэнергии с нормально работающим оборудованием, т.е. с наибольшей отдачей.

Задачи электроснабжения не должны осуществляться, если не приняты все необходимые меры по ОТ, т. к. не соблюдение правил проводит к несчастным случаям, травмам и увечьям, а ошибки электроснабжения могут привести к неблагоприятным воздействиям на экологию окружающей среды.

РМЦ имеет служебные помещения и станочное отделение, в котором установлено штатное оборудование:

• Выбрать напряжение для силовой и осветительной сети;

• Произвести расчёт освещения цеха;

• Определить электрические нагрузки силовых электроприёмников;

• Произвести выбор мощности и числа цеховых трансформаторных подстанций;

• Определить мощность компенсирующих устройств(если требуется);

• Расчёт токов короткого замыкания;

• Выбор и проверка коммутационных аппаратов;

• Расчёт заземления.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

№ на плане	Наименование ЭО	Рэп,кВт	примечание
1	Вентилятор вытяжной	40
2	Вентилятор приточный	60
3…5	Электротермические установки	15
6,17,36	Краны мостовые	25 кВ·А	ПВ=25%
7…16	Обдирочные станки типа РТ-503	21
18…20	Кривошипные КПМ	10
21…23	Фрикционные КПМ	4,5
24…35	Обдирочные станки типа РТ-21001	17

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЦЕХА

Все потребители условно делят на потребители первой, второй и третьей категории. Потребители третьей категории допускают перерыв электроснабжения на время доставки складского резерва, для их питания достаточно одного источника. Потребители второй категории допускают непродолжительные перерывы электроснабжения на время автоматического включения резерва или на время включения резервного питания оперативным персоналом, их рекомендуется обеспечить электроэнергией от двух независимых источников питания. У потребителей первой категории перерыв в их электроснабжении допустим на время автоматического включения резерва, их питание обеспечивается от двух взаимно резервирующих источников питания. Среди потребителей первой категории выделена особая группа: перерыв в электроснабжении, который недопустим вовсе. Потребители этой группы должны иметь третий автономный источник питания (например: больницы, шахты).

Вентилятор - машина для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе не более 15кПа).

Кран мостовой - представляет собой ферму (мост), которая при помощи специального электродвигателя может передвигаться по подкрановому пути. На мосту расположена тележка, оборудованная подъёмной лебёдкой и двумя двигателями: один для привода лебёдки, а другой для передвижения самой тележки по мосту. К мосту подвешена кабина крановщика с аппаратурой управления электродвигателями. Для привода крановых механизмов используют краново-металлургические электродвигатели повторно-кратковременного режима работы.

Понятие "электротермические установки" (или "электротермическое оборудование") включает электрические печи, плазменные реакторы, электрические нагревательные приборы коммунального и бытового назначения. Электрическая печь, плавильная или нагревательная печь, в которой используется тепловой эффект электрических явлений.

Кривошипный механизм, механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами), к. м. обычно имеют вращательные и поступательные кинематические пары. К. м. делятся на плоские (с движением всех звеньев в параллельных плоскостях) и пространственные, четырёхзвенные и многозвенные. Наиболее распространённые плоские четырёхзвенные к. м. делятся на три группы: шарнирные четырёхзвенные, кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные.

Фрикционный механизм, механизм для передачи или преобразования движения с помощью трения. К ним относятся фрикционные передачи, фрикционные муфты и тормоза, механизмы фрикционного зажима и разжима.

Освещение. Для промышленных предприятий характерно два вида освещения: рабочее и аварийное. Рабочее освещение обеспечивает надлежащую освещенность всего помещения и рабочих поверхностей.

Аварийное освещение должно обеспечивать продолжение работы или безопасную эвакуацию людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.

2 Выбор рода тока и напряжения для силовой и осветительной сети

В большинстве случаев на промышленных предприятиях применяется переменный ток. Применение постоянного или выпрямленного тока должно быть экономически и технически обосновано. Выбор того или иного напряжения определяет построение всей СЭС промышленного предприятия. Для внутрицеховых электрических сетей наибольшее распространение имеет напряжение 380/2205, основным преимуществом которого является возможность совместного питания силовых и осветительных электрических приемников. Наибольшая единичная мощность трехфазных электрических приемников питающихся от системы напряжений 380/220В, не должна превышать 200-250кВт, допускающих применение коммутирующей аппаратуры на ток 630/1. Для питания предприятий малой мощности и в распределительных сетях внутри предприятия используется напряжение 6 и 10кВ, причем напряжение 10кВ является более предпочтительным. 6кВ целесообразно использовать тогда, когда предприятие получает питание от промышленных ТЭЦ или при наличии большого числа потребителей напряжения 6кВ. Эти сети выполняются с изолированной нейтралью.

В особоопасных помещениях для питания осветительных сетей и переносных приемников используют напряжение 12, 36 и 42В.

Выбор источника оперативного тока зависит от назначения, характера работы и ответственности электроприемников, питаемых от проектируемой установки.

Для питания электромагнитов включения могут быть применены источники постоянного и выпрямленного тока.

В настоящее время для питания электромагнитов включения выключателей от выпрямленного тока наиболее целесообразно применять устройство комплектного питания (УКП) состоящее из 2 частей, заключенных в отдельные ящики: УКП-1, содержащего катушку индуктивности, с выпрямительным устройством БПРУ-66; и УКП-2, содержащего катушку индуктивности, в которой происходит накопление электромагнитной энергии и системы коммутации, которая обеспечивает быстрое подключение этой катушки к электромагниту выключателя в случае выключения его при к.з., сопровождающемся резким снижением напряжения питающей сети. Это повышает надёжность питания приводов выключателей. Недостатком источников выпрямленного тока является их зависимость от сети переменного тока.

3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

На примере крана мостового

ПВ=25%;

Р_н=25кВА;

п=3;

k_u=0,05;

cosφ=0,5;

tgφ=1,73.

Мощность приведенная к длительному режиму работы

, кВт, (1)

где ПВ – продолжительность включения, %

Р_н - номинальная активная мощность одного электроприемника, кВт

кВт

Суммарная мощность всех приемников

, кВт, (2)

где п количество однотипных электроприемников, шт.

, кВт.

Сменная активная мощность электроприемников

, кВт, (3)

где k_u – коэффициент использования

кВт

Реактивная сменная мощность

Q_см= tgφ, кВАр, (4)

Q_см=1,88×1,73=3,24 кВАр

Полная сменная мощность

, Ква, (5)

, кВА

Максимальная активная нагрузка

(6)

где коэффициент максимума активной нагрузки

Коэффициент максимума нагрузки

(7)

Максимальная реактивная нагрузка

(8)

где коэффициент максимума реактивной нагрузки

Максимальная полная нагрузка

, (9)

Максимальный ток нагрузки

(10)

Средневзвешенный расчетный коэффициент использования

, (11)

Эффективное число электроприемников

, (12)

Показатель силовой сборки в группе

, (13)

Аналогично рассчитываем остальные электроприемники, результаты расчета сводим в таблицу 2.

Таблица 2 Расчет электрических нагрузок
Наименование РУ и электроприемников	Нагрузка установленная								Нагрузка средняя за смену						Нагрузка максимальная
РП Кран мостовой ПВ=25%	12,5	3	37,5		0,05	0,5	1,73		1,88	3,24						1,88	3,24	37,5	5,41
ШМА1
Вентилятор вытяжной	40	1	40		0,6	0,8	0,75		24	18
Электротермические установки	15	2	30		0,75	0,95	0,33		22,5	7,43
Обдирочные станки типа РТ-503	21	5	105		0,14	0,5	1,73		14,7	25,43
Кривошипные КПМ	10	1	10		0,2	0,6	1,33		2	2,66
Фрикционные КПМ	4,5	2	9		0,2	0,6	1,33		1,8	2,39
Обдирочные станки типа РТ-21001	17	6	102		0,14	0,5	1,73		14,28	24,70
Всего по ШМА1	107,5	17	296		0,27			>3	79,28	80,61	113,07	17	1,6	1		126,97	80,61	150,40	217,34
Вентилятор приточный	17	1	17		0,6	0,8	0,75		10,2	7,65
Электротермические установки	15	1	15		0,75	0,95	0,33		11,25	3,71
Обдирочные станки типа РТ-503	21	5	105		0,14	0,5	1,73		14,7	25,43
Кривошипные КПМ	10	2	20		0,2	0,6	1,33		4	5,32
Фрикционные КПМ	4,5	1	4,5		0,2	0,6	1,33		0,9	1,2
Обдирочные станки типа РТ-21001	17	6	102		0,14	0,5	1,73		14,28	24,70
Всего по ШМА2	84,5	16	263,5		0,18			>3	47,51	64,48	80,09	16	1,8	1		85,50	64,48	107,09	154,75
Всего		36														214,34	148,34	260,66	376,68