Міністерство освіти та науки України

Національний Університет

“Львівська Політехніка”

Кафедра АТХП

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №2

«Розробка комплекту конструкторської документації на систему автоматизації процесу ректифікації циклогексанону

у виробництві адипінової кислоти»

з дисципліни “Проектування систем автоматизації ”

Виконав: студент групи АТПс-11з

Савка Юрій Михайлович

Перевірив: ст.викл.

Николин Григорій Андрійович

Львів – 2013

1 Опис принципової електричної схеми живлення щита

Принципові схеми є основними проектними документами. Загальна класифікація схем та їх назви визначаються державним стандартом. У відповідності з цим стандартом, принципова схема визначає певний склад елементів і зв’язків між ними, а також дає достатнє розуміння принципу роботи системи, що забезпечує вирішення задач керування: пуск і зупинку електричних двигунів, контроль, регулювання, сигналізацію, захист тощо. Принципові електричні схеми є основою для розробки і інших технічних документів, наприклад, схем з’єднань. На основі цих документів проводять монтаж, наладку і ремонт електричних пристроїв.

Схеми, що розробляються, повинні задовольняти ряд вимог, перш за все надійності. Вони повинні бути також прості і економічні. Це досягається використанням в схемах нормалізованих вузлів і невеликого числа стандартних і недорогих елементів обмеженої номенклатури.

Всім елементам і пристроям, функціональним групам на принциповій схемі присвоюють буквено-цифрові позначення згідно ГОСТ 2.710-81 “Позначення літеро-цифрові в електричних схемах”.

При необхідності на схемі маркують ділянки електричних кіл у відповідності з ГОСТ 2.709-72. Маркування служить для розпізнавання ділянок кіл.

Електроживлення систем управління здійснюється за групами споживачів:

- технологічні захисти та їх давачі;

- пристрої дистанційного керування і їх давачі;

- прилади технологічного контролю і їх давачі;

- пристрої аварійної попереджувальної сигналізації;

- засоби автоматичного регулювання;

- засоби обчислювальної техніки .

Розподіл по підгрупах, групах повинен здійснюватись через самостійні апарати захисту, які повинні забезпечити селективне вимикання пошкоджених дільниць і ремонт елементів мережі електроживлення без зупинки основного обладнання.

Головними вимогами до електричних схем живлення є:

• необхідна надійність – безперебійність живлення

• відповідна якість – допустиме відхилення і коливання напруги від номіналу, допустиму несинусоїдальність форми кривої пульсації напруги

• економічність

• зручність і безпеку обслуговування.

При виборі напруги для живлення систем автоматизації слід дотримуватись наступних вимог:

• системи трьохфазного змінного струму 380/220 В з глухо заземленою нейтраллю, 380 В з ізольованою нейтраллю і постійного струму 110 В і 220 В можна застосовувати для живлення всіх засобів автоматизації в приміщеннях всіх категорій небезпеки

• живлення схем виробничої сигналізації рекомендується здійснювати на живленні системи електроживлення систем автоматизації, напругою 220 В, а при необхідності від понижуючих трансформаторів

• живлення стаціонарного освітлення монтажної сторони шафових щитів, можна здійснювати напругою 220 В, таким чином, щоб при знятті напруги зі щита, лампи освітлення залишались під напругою

• для стаціонарного освітлення фасадної сторони щита, що встановлюється у виробничих приміщеннях рекомендується застосовувати напругу не вище 36 В (для ламп розжарювання), а для освітлення фасадної сторони панельних щитів, що встановлюються всередині приміщень – не більше 220 В

• для підключення переносного електроінструменту і освітлення слід передбачувати від розподільчої сітки автоматизованого об’єкту, або від схеми живлення системи автоматизації напругою:

• 220 В – для приміщень без підвищеної небезпеки;

• 36 В – для приміщень з підвищеною безпекою;

• 12 В – для особливо несприятливих умов.

Вимоги до джерел живлення

На затискачах електроприймачів систем автоматизації допускаються відхилення напруги не більші ніж вказані заводами виготовлювачами, а при їх відсутності наступні:

• контрольно-вимірювальних і регулюючих - номінальної;

• електроприводів виконавчих механізмів – від –5 до +10від номінальної;

• схем автоматизації – від –2.5 до +5від номінальної;

• апаратів керування і релейних схем – від –5 до +10від номінальної;

• в колах напруги 12 і 36 В допускається втрата напруги до 10;

• якщо для живлення систем автоматизації застосовується трьохфазна мережа, при розподілі однофазного навантаження допускається несиметрія в фазах не більше 10 ;

• якщо сумарна потужність електроприводів систем автоматизації невелика, то їх допускається живити від схем живлення систем автоматизації. При значних потужностях електроприводів, їх живлення рекомендується здійснювати від окремих зборок, для яких слід передбачити таку ж надійність як і для живлення схем автоматизації;

Апаратура управління і захисту, що встановлюються в схемі електро живлення систем автоматизації повинна забезпечити :

• включення і відключення електроприймачів і ділянок мереж в нормальному режимі роботи;

• надійне від’єднання електроприймачів і ліній для ревізій і ремонтних робіт ;

• захист від усіх видів коротких замикань і захист від перевантажень, коли він потрібний.

Для виконання цих вимог використовують:

а) в лініях живлення – автомат; рубильник-запобіжник ;

б) в колах електродвигунів виконавчих механізмів і електроприводів засувок -автомат і магнітний пускач; рубильник, запобіжник і магнітний пускач (для захисту електродвигунів від перевантаження застосовують теплові розщеплювачі);

в) в колах контрольно вимірювальних приладів, регулюючих пристроїв, трансформаторів, випрямлячів - пакетний вимикач – запобіжники, автомат (якщо він володіє достатньою чутливістю, якщо це виправдано економічно і з точки зору зручності експлуатації).

г) в колах живлення схем виробничої сигналізації пакетний вимикач - рубильник; автомат.

д) в колах стаціонарного освітлення щита – вимикач – запобіжник; автомат.

Основні характеристики апаратів управління і захисту в системах електроживлення КВП і А проводиться з врахуванням наступних вимог.

а) напруга і допустимий струм апаратів повинні відповідати напрузі і допустимому довготривалому струму кола.

б) апарати управління повинні без пошкоджень включати пусковий струм електроприймача і відключати повний робочий струм, а також без розрушень відключати пусковий струм.

в) апарати управління повинні забезпечувати селективність відключень.

Для визначення робочого струму використовують наступні формули:

Для трьохфазного струму:

Для однофазного струму:

Для трьохфазного струму при живленні двигунів :

За характером перехідного процесу споживачі можна розділити на три групи:

1.Аппарати з миттєвим перехідним процесом. До них відносяться: лампи розжарення, трансформатори, нагрівачі.

2.Засоби в яких перехідний процес завершується за 5-10с. До них відносяться асинхронні двигуни з коротко замкнутим ротором при нормальних умовах пуску.

3. Засоби в яких перехідний процес завершується більше ніж за 10с. До них відносяться асинхронні двигуни з коротко замкнутим ротором великої потужності , наприклад двигуни потужних насосів для перекачування рідини.

Для вибору захисної апаратури кіл живлення важливо розрахувати пусковий струм

Для споживачів другої групи струм запобіжника:

І_з І_п /2,5

Для споживачів третьої групи струм запобіжника:

І_з І_п /1,62

Якщо ми маємо декілька споживачів, то струм групового запобіжника для другої групи визначаємо:

І_з І_р+( І_п-І_р) /2,5

І_п-для найбільш потужного двигуна;

Якщо розраховуємо захисні засоби для трансформатора, то:

І_з І_р*к_одн/ к_тр,

к_одн - коефіцієнт одночасності роботи засобів, якщо включаються одночасно всі засоби, к_одн=1

Для автоматичних вимикачів повинна зберігатись умова:

І_вт І_р

І_вт-струм вставки теплового розщеплювача.

Для електромагнітного розщеплювача

І_вт І_п

Для групи теплових розшеплювачів

І_втІ_рі

Для групи теплових розшеплювачів

І_зІ_рі+( І_п-І_р)

Для запобіжників Із300%І_р-необхідна умова, не рекомендується брати більше 300%, бо гріються провідники_.

Для автоматичних вимикачів

Іве450%І_р

Для регульованих х-к автоматичних вимикачів ІвІр (струм вставки має бути більшим робочого струму).

Від щита живлення через розподільчу мережу живлення подається в місцевий щит, де розподіляється по всіх електроприймачах.

В схемі живлення щита передбачений захист за допомогою пакетних вимикачів ПВ2-10 (SA1-SA10) і запобіжників ПТ (FU1-FU12).