Электрическая схема механического цеха
пенВведение
В настоящее время нельзя
В системе электроснабжения
По производства электроэнергии – электрические станции;
По
передачи, преобразованию и
По
потреблению электроэнергии в
производственных и в бытовых
нуждах – приемники
Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различные виды энергии ( энергия топлива, падающей воды, ветра, атомная и др.) с помощью электрических машин, называемых генераторами, преобразуется в электрическую энергию.
В
зависимости от используемого
вида первичной энергии все
существующие электрические
Приемником электроэнергии ( электроприемником, токоприемником ) называется электрическая часть производственной установки, получающая электроэнергии от источника и преобразующая ее в механическую, тепловую, химическую, световую энергию, в энергию и электростатического и электромагнитного поля.
По
технологическому назначению
классифицируются в зависимости от вида энергии, в который данный приемник преобразует в электрическую энергию: электродвигателя приводов машин и механизмов; электротермические установки; электрохимические установки; установки электроосвещения; установки электростатического и электромагнитного поля, электрофильтра; устройства искровой обработки, устройство контроля и испытания изделий ( рентгеновские аппараты, установки ультразвука и т.д.). Электроприемники характеризуются номинальными параметрами: напряжением, током, мощностью и др.
Совокупность
электроприемников
Совокупность электрических станций, линий электропередачи, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии, называется энергетической системой,
Единая
энергетическая система ( ЕЭС
) объединяет энергетические
Частью
энергетической системы,
Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, состоящая из подстанций и распределительных устройств, соединенных линиями электропередачи, и работающая на определенной территории,
Электрическая сеть объекта электроснабжения, называемая системой электроснабжения объекта, является продолжением электрической системы. Система электроснабжения объекта объединяет понижающие и преобразовательные подстанции, распределительные пункты,
Электроприемники и ЛЭП.
Пием, преобразование
и распределение
Распределение
поступающей электроэнергией
Электрические
сети подразделяют по
- Напряжение сети. Сети могут быть напряжением до 1кВ – низковольтными, или низкого напряжения ( НН ), и выше 1кВ – высоковольтными, или высокого напряжения ( ВН ).
- Род тока. Сети могут быть постоянного или переменного тока. Электрические сети выполняются в основном по системе трехфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация электроэнергии. При большом числе однофазных приемников от трехфазных сетей осуществляются однофазные ответвления. Принятая частота переменного тока в ЕЭС России равна 50 Гц.
- Назначение. По характеру потребителей и от назначении территории, на которой они находятся, различают: сети в городах, сети промышленных предприятий, сети электрического транспорта, сети в сельской местности. Кроме того, имеются районные сети, предназначенные для соединения крупных электрических станций и подстанций на напряжении выше 35 кВ; сети межсистемных связей, предназначенных для соединения крупных электроэнергетических систем на напряжении 330, 500 и 750 кВ. Кроме того, применяют понятия: питающие и распределительные сети.
- Конструктивное выполнение сетей. Линии могут быть воздушными,
кабельными и токопроводами. Подстанции могут быть открытыми и закрытыми.
Для географического изображения электроэнергетических систем, а также отдельных элементов и связи между элементами используют общепринятые условные обозначения.
Электрическая
энергия, вырабатываемая на
1.Технологическая часть
1.Силовое электрооборудование цеха
1.1.1. Основные технико – экономические показатели
Все электрические приемники цуха питаются трехфазным переменным током, напряжением 380 Вольт промышленной частоты 50 Гц. Данный участок цеха имеет следующие технико – экономические показатели:
Производственная площадь …………………………….60×42 м2
Напряжение сети………………………………………
Частота сети………………………………………………50 Гц
Общее количество приемников………………………….60 шт
Общая мощность:
А) активная мощность……………………………………996 кВт
Б) реактивная мощность…………………………………... 1160 кВАР
В) полная мощность………………………………………..1529,
В) освещение………………………………………………...
1.1.2. Краткие сведения о технологическом процессе
Механический
цех серийного производства (МЦСП)
предназначен для серийного
Он является
вспомогательным звеном в цепи
промышленного производства
В станочном отделении установлены станки различного назначения.
Транспортные операции производятся с помощью мостовых кранов. Кроме Кроме названых в цехе имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.
Тип производства в цехе – среднесерийный, так как изделия выпускают средними партиями. Оборудования в цехе размещено по видам обработки:
Фрезерная группа, заточная группа.
1.1.3. Описание
строительной части
Механический цех представляет собой общею площадью помещения 2520м2. Проектируемый цех имеет сетку колонн 6×6 метров по контуру здания. Внутри здания предусмотрено два пролета 18 метров и 22 метра. Перекрытие здания выполняется железобетонными плитами по железобетонной форме, поддерживается колоннами прямоугольного сечения размером 0,5×0,5 метров. Строительная высота от пола до бетонных перекрытий 10 метров. Для обеспечения нормальных условий окружающей среды используется местная вентиляция и общая проточно – вытяжная вентиляция. Цех относится к категории повышенной опасности, с наличием токопроводящей пыли, масляных испарений.
1.1.4. Характеристика электроприемников цеха.
Механический
цех серийного производства (МЦСП)
предназначен для серийного
Он является
вспомогательным звеном в цепи
промышленного производства
Цех имеет
станочное отделение,
Количество рабочих смен – 2. Потребители цеха относятся к 1 категории надежности ЭСН.
Грунт в районе цеха – глина с температурой +10 оС. Каркас здания цеха смонтирован из блоков – секций длиной 4м каждый.
Размеры цеха А*В*Н=48*32*8м.
Все вспомогательные помещения двухэтажные высотой 3,5м.
Перечень электрического оборудования (ЭО) цеха дан в таблице 1.1.
Мощность электропотребления (Рэп) указана для одного электроприемника
Сводная
ведомасть электроприемников
№ п/п |
Наименование оборудования |
Количество |
Рн кВт |
Ки |
Cos φ |
tgφ |
η |
λ |
1…6 |
Карусельный фрезерный станок |
6 |
11 |
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,86 |
6 |
7….11 |
Станок заточный |
5 |
3,4 |
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,82 |
6 |
12…15 |
Станок наждачный |
4 |
1,5 |
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,75 |
4,5 |
16 |
Вентилятор приточный |
1 |
30 |
0,65 |
0,8 |
0,75 |
0,91 |
4 |
|
17 |
Вентилятор вытяжной |
1 |
28 |
0,65 |
0.8 |
0,75 |
0,91 |
6.5 |
|
18 |
Продольно – строгальный станок |
1 |
63,8 |
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0.92 |
3 |
19…22 |
Плоскошлифовальный станок |
4 |
38 |
0.14 |
0.6 |
1,33 |
0,86 |
4 |
23…28 |
Продольно – фрезерный станок |
6 |
24,5 |
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,91 |
6,5 |
29…34 |
Резьбонарезной станок |
6 |
10 |
0,14 |
0,67 |
1,33 |
0,86 |
6 |
35…39 |
Токарно – револьверный станок |
5 |
15 |
0,14 |
0,6 |
1,33 |
0,88 |
4 |
40….49 |
Полуавтомат фрезерный |
10 |
11,5 |
0,6 |
0,7 |
1 |
0,88 |
6 |
50…53 |
Зубофрезерный станок |
4 |
38 |
0.14 |
0,6 |
1,33 |
0.92 |
4 |
54…59 |
Полуавтомат зубофрезерный |
6 |
9,5 |
0.6 |
0,7 |
1 |
0,86 |
6 |
60 |
Кран мостовой |
1 |
27,6 |
0,6 |
0.45 |
1.98 |
0.91 |
3 |
Pном (кВт)- выбирается по сводной ведомости электрооборудования для каждого станка;
СоSφ – выбиратся по сводной ведомости электрооборудования для каждого станка;
Ки – выбирается по сводной ведомости элекрооборудования для каждого станка;
1.1.5. Выбор схемы силовой
сети и ее конструктивных
Схемами внутреннего электроснабжения называют схема обеспечивающие электроснабжения между электроприемниками внутри производственного помещения, административного или жилого помещения, или внутри одного сооружения. Заданием заданна магистральная схема электроснабжения электроприемников.
Магистральная
– обеспечивает
Такая
схема позволяет равномерно
Достоинство схемы:
- Простота конструкции схемы;
- Минимальный расход проводникового материала;
- Простота монтажа и демонтажа;
- Возможность отдельного подключения и отключения электроприемников без отключения общего питания.
Недостатки:
- Используется только при равномерной нагрузки в схеме;
- Нарушение режимов работы шинопровода разных технологических процессов в одном помещении.
1.1.6.Расчет электрических нагрузок.
4.Определить
активную среднесменную
Рср. см. =Рн*Ки ; где Ки – коэффициент использования.
5. Определить
реактивную номинальную
Qн=Рн*tg; где tgφ – выбирается из таблице 1.1
6. Определить
реактивную среднесменную
Qср.см.= Qн* Ки
7. Определить эффективное число электроприемников по группе.
Nэф=2*РнΣ/Рн.наиб; где РнΣ – номинальная суммарная мощность электроприемников в группе.
Nэф = =31,3
8. Определить
средний коэффициент
Ки.ср.=Р ср.см. Σ/ РнΣ; где Р ср.см. Σ – (ШМА, ШРА,РП)
Ки ср= = =0,24
9.Определить коэффициент максимума. Кmax выбирается по справочной таблице по группе, по расчетным величинам Nэф и Ки.ср Кmax=1,34
10. Определить
максимальную активную
Рmax= Рн.* Кmax
11. Определить
реактивную максимальную
Qmax=Qн* Кmax
12. Определить полную номинальную мощность электроприемников.
Sн = √ РнΣ 2 +Q нΣ2= 2+11605,52=1529,6
13.Определить максимальную полную мощность электроприемников.
Smax=√РmaxΣ2+QmaxΣ2 2+1651,42=2123,2
А)Расчет электрических нагрузок.
Таблица 2.2.
№ п/п |
Наименование |
Количество |
Рн кВт |
Qн Квар. |
Рср.см. кВт |
Qср.см. Квар. |
Nэф |
Кmax |
Рmax кВт |
Qmax квар |
1. |
Карусельнофрезерный станок |
6 |
11 |
14,6 |
1,5 |
2 |
31,3 |
1,34 |
14,7 |
19,6 |
2. |
Станок заточный |
5 |
3,4 |
4,5 |
0,5 |
0,6 |
31,3 |
1,34 |
4,6 |
6 |
3. |
Станок наждачный |
4 |
1,5 |
2 |
0,2 |
0,3 |
31,3 |
1,34 |
2 |
2,7 |
4. |
Вентилятор приточный |
1 |
30 |
2,3 |
19,5 |
14,6 |
31,3 |
1,34 |
40,2 |
3,1 |
5. |
Вентилятор вытяжной |
1 |
28 |
21 |
18,2 |
13,7 |
31,3 |
1,34 |
37,5 |
28,1 |
6. |
Продольно – строгальный станок |
1 |
63,8 |
84,9 |
8,9 |
11,9 |
31,3 |
1,34 |
85,5 |
113,8 |
7. |
Плоскошлифовальный станок |
4 |
38 |
50,5 |
5,3 |
7,1 |
31,3 |
1,34 |
50,9 |
67,7 |
8. |
Продольно – фрезерный станок |
6 |
24,5 |
32,6 |
3,4 |
4,6 |
31,3 |
1,34 |
32,8 |
43,7 |
9. |
Резьбонарезной станок |
6 |
10 |
13,3 |
1,4 |
2 |
31,3 |
1,34 |
13,4 |
17,8 |
10. |
Токарно – ревальверный станок |
5 |
15 |
20 |
2,1 |
2,8 |
31,3 |
1,34 |
20,1 |
26,8 |
11. |
Полуавтомат фрезерный |
10 |
11,5 |
11,5 |
6,9 |
6,9 |
31,3 |
1,34 |
15,4 |
15,4 |
12. |
Зубофрезерный станок |
4 |
38 |
50,5 |
5,3 |
7,1 |
31,3 |
1,34 |
50,9 |
67,7 |
13. |
Полуавтомат зубофрезерный |
6 |
9,5 |
9,5 |
5,7 |
5,7 |
31,3 |
1,34 |
12,7 |
12,7 |
14. |
Кран мостовой |
1 |
27,6 |
54,6 |
1,7 |
3,3 |
31,3 |
1,34 |
37 |
73,2 |
1. Определить токи для
однофазных номинальных
А) Iн=Рн/Uн*соsφ*η; где Рн – номинальная мощность электроприемников;
Uн – номинальное напряжение сети 0,38Кв.
Соsφ – коэффициент мощности электроприемника выбирается по таблице 1.1.
η – КПО электроприемника выбирается по таблице 1.1.
б) для трехфазных электроприемников.
Iн=Рн/√3* соsφ*η, √3=1,34
2. Определить максимальные токи ЭП.
А) Imax=Р max/ Uн*соsφ*η
Б) Imax=Р max/√3* Uн* соsφ*η
Imax=Р max/√3* Uн* соsφ*η
3. Определить пусковые токи электродвигателей ЭП.
Iпуск.= Iн*λ; где λ – кратность пускового тока выбирается из таблице 1.1.
Iпуск.= Iн*λ
4.Определить пусковые токи ЭП.
А) для
двигателей
Iпик= Iн+ Iпуск
Б) для
сварочного оборудования и
Iпик= Iн+Imax.
Iпик= Iн+ Iпуск
5. Определить длительно – допустимые токи.
Iдд= Iпик*√ПВ*Кп1* Кп2/0,875; где
ПВ
– коэффициент повторности
Кп1=1,04 – поправочный коэффициент по условию среды выбирается из справочных таблиц по температуре.
Кп2 – поправочный коэффициент по количеству проводников проложена в одном направлении.
Iдд= Iпик*√ПВ*Кп1* Кп2/0,875
6.6. Выполненные расчеты внести в таблицу.
Таблица 4
№ п/п |
Наименование Электроприемников. |
Iн А |
Imax А |
λ |
Iпуск А |
ПВ |
Iпик А |
Iдд А | |||||||||
1. |
Карусельнофрезерный станок |
32,4 |
43,2 |
6 |
194,4 |
_ |
237,6 |
230,8 | |||||||||
2. |
Станок заточный |
18,2 |
25,2 |
6 |
109,2 |
_ |
134,4 |
130,5 | |||||||||
3. |
Станок наждачный |
8,4 |
12,2 |
4,5 |
37,8 |
_ |
50 |
48,5 | |||||||||
4. |
Вентилятор приточный |
62,3 |
86 |
6,5 |
404,9 |
_ |
490,9 |
476,8 | |||||||||
5. |
Вентилятор вытяжной |
58,3 |
79,7 |
6,5 |
378,9 |
_ |
458.6 |
445,4 | |||||||||
6. |
Продольно – строгальный станок |
172,5 |
237,5 |
5 |
862,5 |
_ |
1100 |
1068,5 | |||||||||
7. |
Плоскошлифовальный станок |
111,8 |
149,7 |
4 |
447,2 |
_ |
596,9 |
579,8 | |||||||||
8. |
Продольно – фрезерный станок |
68,1 |
69,7 |
6,5 |
442,6 |
_ |
512,3 |
497,6 | |||||||||
9. |
Резьбонарезной станок |
29,4 |
39,4 |
6 |
176,4 |
_ |
215,8 |
209,6 | |||||||||
10. |
Токарно – ревальверный станок |
43,2 |
59,1 |
6 |
259,2 |
_ |
318.3 |
309,2 | |||||||||
11. |
Полуавтомат фрезерный |
28,5 |
45,2 |
6 |
171 |
_ |
216,2 |
210 | |||||||||
12. |
Зубофрезерный станок |
105 |
141.4 |
6,5 |
682,5 |
_ |
823,9 |
800,4 | |||||||||
13. |
Полуавтомат зубофрезерный |
24,1 |
37,3 |
6 |
144,6 |
_ |
181,9 |
176,7 | |||||||||
14. |
Кран мостовой |
76,7 |
78,7 |
6,5 |
498,5 |
60 |
577,2 |
560,7 | |||||||||
7. Выбрать сечение провода или кабелей.
Сечение проводов
или кабелей выбирают из
8. Выбранные марки и сечения проводов или кабелей заносим в таблицу.
Марки и сечение проводов или кабелей
Таблица 5
№ п/п |
Наименование Электроприемников. |
Iдд А |
Марка провода или кабеля |
Сечение провода или кабеля Мм2 |
|
1. |
Карусельнофрезерный станок |
235 |
ВВГ - 3 |
3 (1*25) |
2. |
Станок заточный |
140 |
ВВГ - 3 |
3 (1*10) |
3. |
Станок наждачный |
80 |
ВВГ - 3 |
3 (1*4) |
4. |
Вентилятор приточный |
520 |
ВВГ - 3 |
3(1*95) |
5. |
Вентилятор вытяжной |
520 |
ВВГ - 3 |
3 (1*95) |
6. |
Продольно – строгальный станок |
1220 |
ВВГ - 3 |
3 (1*400) |
7. |
Плоскошлифовальный станок |
595 |
ВВГ - 3 |
3 (1*120) |
8. |
Продольно – фрезерный станок |
520 |
ВВГ - 3 |
3 (1*95) |
9. |
Резьбонарезной станок |
235 |
ВВГ - 3 |
3 (1*25) |
10. |
Токарно – ревальверный станок |
350 |
ВВГ - 3 |
3 (1*50) |
11. |
Полуавтомат фрезерный |
235 |
ВВГ - 3 |
3 (1*25) |
12. |
Зубофрезерный станок |
880 |
ВВГ - 3 |
3 (1*240) |
13. |
Полуавтомат зубофрезерный |
235 |
ВВГ - 3 |
3 (1*25) |
14. |
Кран мостовой |
595 |
ВВГ - 3 |
3 (1*120) |
Марки и токи срабатывания защитных аппаратов.
Таблица 6
№ п/п |
Наименование |
Марка предохранителя |
Iвс |
Марка автомата |
IАВ |
|
1. |
Карусельнофрезерный станок |
ПР-2-100 |
80 |
А3716Б |
46 |
2. |
Станок заточный |
ПР-2-60 |
45 |
А3716Б |
23 |
3. |
Станок наждачный |
ПР-2-60 |
20 |
А3716Б |
18 |
4. |
Вентилятор приточный |
ПР-2-200 |
200 |
А3716Б |
92 |
5. |
Вентилятор вытяжной |
ПР-2-200 |
200 |
А3716Б |
92 |
6. |
Продольно – строгальный станок |
ПР-2-350 |
350 |
А3726Б |
230 |
7. |
Плоскошлифовальный станок |
ПР -2-200 |
200 |
А3716Б |
145 |
8. |
Продольно – фрезерный станок |
ПР- 2-200 |
200 |
А3716Б |
92 |
9. |
Резьбонарезной станок |
ПР- 2-100 |
80 |
А3716Б |
37 |
10. |
Токарно – ревальверный станок |
ПР- 2-200 |
125 |
А3716Б |
57 |
11. |
Полуавтомат фрезерный |
ПР- 2-100 |
80 |
А3716Б |
37 |
12. |
Зубофрезерный станок |
ПР- 2-350 |
300 |
А3716Б |
145 |
13. |
Полуавтомат зубофрезерный |
ПР-2-60 |
60 |
А3716Б |
37 |
14. |
Кран мостовой |
ПР-2-15 |
15 |
А3716Б |
115 |
В) расчет потери напряжений
Для определения потери напряжения в силовой сети необходимо учесть все возможные виды потерь напряжения до самого удаленного электроприемника.
( *100=4,9%
R0=0,027ом/км
X0=0,023 ом/км
In-номинальный ток наиболее удаленного станка(А)
В0-растояние от ТП до первого ответвления в м
I1—растояние от первого ответвления в ШМА до последнего в м
R0-активное сопротивление ШМА (ом/км)
X0-реактивное сопротивление ШМА (ом/км)
шма=Pmax /Smax шма= =0,62
Sin шма=Qmax cт/Smaх шма= =0,7
*100=0,5
1.1.7. Характеристика монтажа силовой сети
Магистральный шинапровод
ШМА-68 прокладывается на кронштейнах вдоль нижнего пояса металлической ферме на высоте 7м над полом.
Распределительный
швинопроод располагается на
металлических опорах и
1.1.8. Выбор конструктивного выполнения и расчет защитного заземления силового электрооборудования.
Для защиты от поражения
электрическим током в
Внутренние заземляющие магистрали в цехе должны быть соединены с наружным контуром заземления не менее чем в 2-х местах.
В качестве
заземляющих проводников в
- подкрановые пути, соединенные между собой стальной полосой 40×40
- металлические корпуса шинапровода
- стальные трубы
В местах болтовых соединений подкрановых путей должны быть приварены перемычки из стальной полосы 40×40 мм.
Спуски к заземляющим
элементам электрооборудования
выполняется стальной полосой 25×4 мм.
Все соединения полосовой стали,
выполняются сваркой. Крепления
полосовой стали к стенам выполняются
с помощью строительного
Заземляющие проводники при
замыкании на корпус или на нулевой
провод должны обеспечивать такой ток
короткого замыкания, которой превышал
бы номинальный ток
1.2. Электрическое освещение.
1.1.2. Таблица основных показателей к проекту
Общая площадь
Площадь вспомогательных помещений 360 м2
Высота помещения
Необходимая удельная мощность помещения 15Вт/м2
Напряжение питающей сети
1.1.2. Выбор видов, системы освещения, источников света, осветительной аппаратуры.
В зависимости
от характера нагрузки
Различают два
вида освещения: рабочее и
Существует несколько систем оборудования:
Местное, применяется только для освещения рабочих мест; в данной работе для местного освещения используются только светильники, установленные на станках или рабочих мест во вспомогательных помещениях; освещение, выполненное на станках, не расчесывается, т.к.
Поступает в комплекте с оборудованием станка;
Обще освещение, применяется для освещения производственных помещений по всей площади или внутри вспомогательных помещений;
Комбинированное освещение представляет собой совокупность общего и местного освещения.
В данном проекте используется комбинированное освещение, состоящее из общего и местного.
Для общего выбираем ртутно-
дуговые лампы, т. к. люминесцентные
лампы создают
Выбор типа и количество ламп
выполняется при выполнении расчетов.
Тип светильников выполняют по виду
помещения, по категории помещения,
по площади помещения. Это могут
быть светильники открытого, закрытого,
пожара и взрывобезопасного
Размещение светильников
выполняют после выполнения
1.2.3. Светотехнический расчет рабочего аварийного освещения.