Расчет электроснабжения деревообрабатывающего цеха

 

                                                     ВВЕДЕНИЕ

Начиная со второй половины XIX в. во всех областях техники и производства стала использоваться электрическая  энергия. Это обусловлено её ценными  свойствами: возможность легко получать из других видов энергии, передавать на большие расстояния, с помощью  простых устройств преобразовывать  в другие виды энергии.

Энергетической программой страны предусматривается развитие энергосберегающей политики. Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем перехода на энергосберегающие  технологии производства, совершенствованием электрического оборудования, реконструкцией устаревшего оборудования, сокращением  всех видов энергетических потерь, улучшением структуры производства, преобразованием и использованием вторичных энергетических ресурсов.

При расчете силовых нагрузок важное значение имеет правильное определение  электрической нагрузки во всех элементах силовой сети. Превышение нагрузки может привести к перерасходу проводникового материала, удорожанию строительства; занижение нагрузки — к уменьшению пропускной способности электрической сети и невозможности обеспечения нормальной работы силовых электроприемников.

Расчет электрических нагрузок основывается на опытных данных и  обобщениях, выполненных с применением  методов математической статистики и теории вероятности.

В курсовой работе рассматривается  метод расчета нагрузок коэффициентом  максимума. С помощью расчета  выбираются кабели их марка и сечение, производится расчет нагрузки на  эти  кабеля, также производим  расчет пускозащитной  аппаратуры.

1.Краткая характеристика производства и потребителей ЭЭ

Тема 23. ЭСН и ЭО деревообрабатывающего цеха

Деревообрабатывающий  цех (ДЦ) предназначен для изготовления оконных блоков и является составной частью крупного домостроительного комбината.

Весь технологический процесс  осуществляется двумя потоками. Каждый поток состоит из трех автоматизированных линий:

• ДЛ2 — линия раскроя пиломатериалов;
• ДЛ8А — линия
• обработки оконных блоков;
• ДЛЮ — линия сборки.

Готовая продукция проходит через  малярную и идет к потребителю. Транспортировка  деталей по цеху осуществляется электрокарами, для подзаряда аккумуляторов  которых имеется зарядная. Кроме этого предусмотрены производственные, вспомогательные и бытовые помещения.

Участок раскроя пиломатериалов и  зарядная являются пожароопасными помещениями. Электроснабжение (ЭСН) цех получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП), подключенной к ГПП  комбината.

По категории надежности ЭСН  — это потребитель 1 категории. Количество рабочих смен — 3 (круглосуточно).

Грунт в ДЦ — суглинок с температурой +10 °С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый.

Размеры цеха А х В х Н = 48 х 30 х 8 м.

Все помещения, кроме технологических  участков, двухэтажные высотой 3,6 м. Перечень ЭО цеха дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Р_Эп) указана для одного электроприемника. Расположение основного ЭО показано на плане (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

		Вариант
№ на плане	Наименование	1
		Рэп кВт
1	2	3
1,2	Вентиляторы	4,5
3	Компрессор	6
4	Установка окраски электростатической	3,5
5,6	Зарядные агрегаты	5
7,8	Токарные станки	2,8
9, 29	Лифты вертикальные ДБ1	3
10, 30, 15,35	Загрузочные устройства	2,8
11,31	Торцовочные станки ДС1	3,2
12, 32, 22, 42	Транспортеры ДТ4	3

 

Таблица 1. Перечень ЭО деревообрабатывающего цеха

13,33	Многопильные  станки ЦМС	6
14, 34	Станки  для заделки сучков	2,2
16,36	Фуговальные станки	4,5
17, 37, 20, 40	Транспортеры  ДТ6	4,2
18,38	Шипорезные  станки ДС35	4
21,41	Станки  четырехсторонние ДС38	6
23, 24, 43,44	Станки  для  постановки полупетель ДС39	1,8
19,39	Перекладчики  ДБ 14	3,8
26, 46	Сборочный полуавтомат ДА2	2,4
28, 48	Станок  для снятия провесов ДС40	1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Методика расчетов

 

Определяем  номинальные мощности электроприёмников, группируя их по коэффициенту использования  Ки, т.е. электроприёмников, имеющих  одинаковый технологический процесс, но неодинаковую мощность. Наименование электроприёмников и их мощности сводим в таблицу 2.

Определяем  сменные активную и реактивную мощность однотипных электроприемников за наиболее загруженную смену  , . Полученные данные систематизируем и заносим в таблицу 2.

Определяем  средний коэффициент использования 

Определяем модуль силовой сборки, m как отношение номинальных мощностей электроприемника с максимальной мощностью к электроприемнику с минимальной мощностью. Модуль силовой сборки может быть меньше, больше или равен 3.

Далее необходимо определить коэффициент  максимума К_макс., который определяется по коэффициенту использования К_и и эффективному числу электроприемников n_э.

При расчете n_э  используем следующие правила:

1. Если  тогда эффективное число электроприёмников :       

2. Если  тогда эффективное число электроприёмников равно числу электроприёмников в группе:  

3. Если  тогда эффективное число электроприёмников равно числу электроприемников в группе:  

4. Если  тогда эффективное число электроприёмников равно отношению удвоенного произведения полной номинальной мощности, P_ном., к максимальной мощности одного электроприёмника,                P_{ном. max}: 

Если n_э окажется больше n, то принимают n_э= n.

5. Если  тогда эффективное число электроприёмников равно произведению относительно эффективного числа электроприёмников на число электроприёмников в группе:

_*э*  , где  _*э – относительно эффективное число электроприёмников в группе, и определяется по приложению 1 , как:

_*э= ( _*; _*)                  (0.5; 0,7)– определяется по справочнику

где P_* – активная относительная мощность электроприёмников в группе, а            n_* – относительно эффективное число электроприёмников в группе.

_*= ,       _*= ;

где n^' – число электроприёмников с единичной мощностью большей или равной половинной максимальной мощности одного электроприёмника в группе:

 

           _*=             _*=

 

6. Если  ; тогда: _э= n  

Далее, по таблице приложения 1 определяем коэффициент  максимума:                                ( _э; )

Максимальные  мощности определяются по следующим формулам:

- активная: ;

- реактивная определяется в зависимости от количества электроприемников в группе: при , при ;

- полная .

Максимальный  расчетный ток рассчитывается по формуле:

Полученные  результаты расчетов приведены в таблице 2.

Расчеты производил при помощи программного обеспечения «Microsoft Exsel.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

3. Выбор пускозащитной аппаратуры и сечения питающих кабелей

 

Главное условие надежной работы электроприемников, кроме правильного их выбора по исполнению в зависимости от условий окружающей среды и по нагрузке, — надежная защита, т. е. правильный выбор и настройка аппаратуры защиты, и, в первую очередь, от перегрузки (перегрева). Для защиты сетей двигателей от короткого замыкания и перегрузок применяют защиту, осуществляемую автоматическими выключателями с тепловыми и комбинированными расцепителями и магнитными пускателями со встроенными в них тепловыми реле.

Для правильной и технически грамотной организации  защиты сетей и двигателей нужно правильно выбирать защитную аппаратуру, знать номенклатуру и технические данные защитных аппаратов, уметь настраивать аппараты защиты применительно к конкретным условиям.

Аппараты защиты электрических  сетей по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному значению тока короткого замыкания в начале защищаемого участка.

Номинальные токи плавких вставок  предохранителей и токи уставок  автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать по возможности наименьшими по расчетным  токам этих участков или по номинальным  токам электроприемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали  электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, пики технологических нагрузок, токи при самозапуске). В таблице 3 приведены  результаты выбора пускозащитной аппаратуры.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Наименование позиции	Рном, кВт	Iном, А	Авт. выключатель тип/А	Сечение кабеля ВВГ, мм2	Контакторы (А)
Токарные станки	2,8	7	АП-50/10	1,5	-
Компрессоры	6	16	АП-50/25	4	16
Установка окраски электростатической	3,5	9	АП-50/10	2,5	10
Зарядные агрегаты	5	13	АП-50/16	4	-
Лифты вертикальные ДБ1	3	8	АП-50/10	2,5	-
Вентиляторы	4,5	12	АП-50/16	4	16
Загрузочные устройства	2,8	7	АП-50/10	2,5	-
Транспортеры ДТ6	4,2	11	АП-50/16	2,5	-
Транспортеры ДТ4	3	8	АП-50/10	2,5	-
Торцовочные станки ДС1	3,2	8	АП-50/10	2,5	-
Многопильные станки ЦМС	6	16	АП-50/25	4	-
Станок для снятия провесов ДС40	1,5	4	АП-50/4,5	1,5	-
Станки для заделки сучков	2,2	6	АП-50/10	2,5	-
Фуговальные станки	4,5	12	АП-50/16	4	-
Шипорезные станки ДС35	4	10	АП-50/16	4	-
Станки четырехсторонние ДС38	6	16	АП-50/25	4	-
Станки для постановки полупетель ДС39	1,8	5	АП-50/6	1,5	-
Перекладчики ДБ14	3,8	10	АП-50/16	4	-
Сборочный полуавтомат ДА2	2,4	6	АП-50/6	1,5	-