Электрооборудование литейного цеха

1. Исходные данные на разработку проекта

Исходными данными для курсового проекта являются: план Цеха № 19 с расположением оборудования (рис 1); перечень оборудования, установленного в цехе, с указанием номинальных мощностей.

Рис. 1 План расположения электрооборудования литейного цеха Таблица 1 — Исходные данные

Электроснабжение цеха осуществляется от трансформаторной подстанции, находящейся на расстоянии 30 метров от цеха. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 м каждый, перекрытие Ж/б пустотные плиты. Размеры цеха АхВхН=36×12×6 м.

2. Краткая характеристика объекта проектирования

Основным назначение цеха является ремонт, обработка и производство заготовок.

3. Категории электроприемников по бесперебойности электроснабжения

Данный цех по категории бесперебойности электроснабжения относится к потребителям второй категории. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

электроснабжение цех трансформаторный осветительный

4. Характеристика сред производственных помещений

По условиям производственной среды цех№ 19 относится к шумному, пыльному. Категория пожароопасности Г — производства связанные с обработкой материалов в горячем, раскалённом и расплавленном состоянии, сопровождающееся выделением лучистого тепла, систематическим выделением искр и пламени, а так же производства связанные со сжиганием твёрдого, жидкого и газообразного топлива. Категория взрывоопасности В-IIа — производства в которых взрывоопасные пылевоздушные смеси могут образовываться только в случае аварии или производственных неисправностей.

5. Расчет силовой нагрузки цеха № 19

Определение расчетных токов нагрузок

Полная расчетная мощность равна:

Для приточной в/к:

[кВт]

Полный ток равен:

[А]

Для остальных электроприемников расчет производится аналогично и сводится в таблицу 1.

Таблица 1.

Распределяем электроприемники по распределительным пунктам СП-1, СП2.

СП запитаны от ВРУ.

К СП-1 подключены: четыре токарных станка, два строгальных станка, и сверлильный станок.

К СП-2 подключены: Приточная в/к, токарный станок, сверлильный станок, сварочный пост, строгальный станок, вытяжная в/к, воздушная завеса.

Определяем ток отходящих линий к ВРУ:

Для СП-1 ток будет равен:

[А]

Для СП-2 ток будет равен:

Выбираем шкафы марки ПР-11 3046 имеющие 9 ячеек. Рубильник марки ВА 88−33. Выключатели для отходящих линий: ВА47−100

Для питания ПР-11 выбираем кабель марки (АВВГ (4×16)), крепим по стене скобами.

Определяем ток на ВРУ:

[А]

Вводно-распределительное устройство выбираем марки ВРУ1−11−10УХЛ4. Плавкие вставки для них ППН-35. Для питания ВРУ от ТП используем кабель марки (АВБбШв (4×25)).

Для пуска приточной и вытяжной в/к выбираем пускатель марки ПМЕ 20 с номинальным током 25 А. Кнопка управления марки КЕ011 с номинальным током 10 А.

6. Расчет освещения

Расчет освещения включает в себя два раздела: светотехнический и электрический. В светотехническом разделе решаем следующие задачи: В соответствии со СНИП 23−05−95 выбираем тип источников света и светильники, выбираем нормы освещенности для каждого типа помещений, определяем наиболее целесообразные высоты установки светильников и их размещения. Электрическая часть раздела проекта включает: определение расчетных нагрузок освещения, выбор схем питания осветительной установки, выбор сечения и марки проводов, выбор способов прокладки сети.

Освещение цеха. Выбор и размещение светильников

Расчёт сети освещения произведем методом удельных мощностей.

Значение удельной мощности определяем в зависимости от требуемой освещенности Е, площади пола освещаемого помещения.

Требуемое количество светильников определяется по формуле:

;

где, А — площадь пола освещаемого помещения, м²;

n — количество ламп в светильнике;

P_Л — единичная мощность люминесцентной лампы, Вт.

При устройстве осветительных установок применяем систему общего равномерного освещения, когда световой поток распределяется без учета размещения оборудования. Система общего освещения применяется для освещения всего помещения в целом, в том числе рабочих поверхностей.

Размещаем светильники в помещениях, стремясь обеспечить равномерное распределение освещенности на расчетной плоскости.

Расчет освещения цеха

Так как окружающая среда нормальная, то выбираем светильники марки ПВЛМ-П с 2 люминесцентными лампами 2×40. Крепим на коробах КЛ-1, которые в свою очередь крепятся к перфорированной полосе К106У2. Для освещения помещений применяем люминесцентные лампы. Единичная мощность лампы составляет 40 Вт.

Значение удельной мощности определяем в зависимости от требуемой освещенности Е (для данного участка Е_н=300 лк), площади пола освещаемого помещения.

Удельная мощность осветительной установки:

Требуемое количество светильников:

где, А — площадь пола освещаемого помещения, м²;

P_Л — единичная мощность лампы ЛЛ, Вт.

n-кол-во ламп

Расчет освещения приточной и вытяжной в/к.

Так как окружающая среда нормальная применяем светильники НББ-64 с двумя лампами накаливания ЛОН 60. Светильники крепим к стене. Единичная мощность лампы составляет 60 Вт.

Значение удельной мощности определяем в зависимости от требуемой освещенности Е (для данного участка Е_н=30 лк), площади пола освещаемого помещения.

Удельная мощность осветительной установки:

Требуемое количество светильников:

где, А — площадь пола освещаемого помещения, м²;

P_Л — единичная мощность лампы, Вт.

Аварийное освещение

В цехе предусматриваем два вида освещения: рабочее и аварийное. Аварийное освещение должно обеспечивать минимальную освещенность на рабочих местах при внезапном отключении рабочего освещения. Аварийное освещение для эвакуации людей должно обеспечивать освещенность пола основных проходов не менее 5% от основного.

Аварийное освещение предусматривается для цеха цветного литья. Для аварийного освещения используем светильники ПВЛМ-П с двумя люминесцентными лампами, мощностью 40 Вт.

Удельная мощность осветительной установки:

Требуемое количество светильников:

7. Выбор сечения проводов осветительной сети Осветительные сети должны обеспечивать:

1. надежность действия осветительной установки;

2. безопасность в отношении пожара, поражения эл. током;

3. экономичность;

4. удобства эксплуатации.

Устанавливаем 3 осветительных щита ЩО-1, ЩО-2 и ЩО-3 распределяем осветительную нагрузку, для аварийного освещения устанавливаем ЩОА.

Произведем расчет сети освещения для ЩО-1.

1.Расчетную активную мощность освещения первой линии определяем с учетом потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре:

[Вт];

где k_ПРА — коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре, для люминесцентных ламп принимаем k_ПРА = 1,2 .

Определяем расчетное значение тока первой линии:

[А];

Для 4ой линии ток будет такой же.

Предварительно выбираем провод марки АПВ-2(1×2,5).

2.Расчетную активную мощность освещения второй линии определяем с учетом потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре:

[Вт];

где k_ПРА — коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре, для люминесцентных ламп принимаем k_ПРА = 1,2 .

Определяем расчетное значение тока второй линии:

[А];

Предварительно выбираем провод марки АПВ-2(1×2,5).

3.Расчетную активную мощность освещения третей линии определяем с учетом потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре:

[Вт];

где k_ПРА — коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре, для люминесцентных ламп принимаем k_ПРА = 1,2 .

Определяем расчетное значение тока 3 линии:

[А];

Предварительно выбираем провод марки АПВ-2(1×2,5).

4.Расчетную активную мощность освещения пятой линии определяем с учетом потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре:

[Вт];

где k_ПРА — коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре, для люминесцентных ламп принимаем k_ПРА = 1,2 .

Определяем расчетное значение тока второй линии:

[А];

Предварительно выбираем провод марки АПВ-2(1×2,5).

5.Расчетную активную мощность освещения шестой линии определяем с учетом потерь мощности в пускорегулирующей аппаратуре:

[Вт];

где k_ПРА — коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре, для люминесцентных ламп принимаем k_ПРА = 1,2 .

Определяем расчетное значение тока второй линии:

[А];

Предварительно выбираем провод марки АПВ-2(1×2,5).

6. Определим суммарный ток отходящих линий ЩО-1:

[А];

Предварительно для подключения осветительных щитков выбираем кабель марки АВВГ-(4×4). Диаметр трубы 17 мм².

Произведем расчет сети освещения для ЩО-2.

1.Определим расчетную активную мощность освещения первой линии:

[Вт];

Определяем расчетное значение тока первой линии:

[А];

Для второй линии ток такой же.

Предварительно выбираем провод АПВ -2(1×2,5).

2.Определим суммарный ток отходящих линии ЩО-2:

[А];

Предварительно для подключения осветительных щитков выбираем провод марки АПВ-4(1×2,5).

Произведем расчет сети освещения для ЩО-3.

1.Определим расчетную активную мощность освещения первой линии:

[Вт];

Определяем расчетное значение тока первой линии:

[А];

Для второй линии ток такой же.

Предварительно выбираем провод АПВ -2(1×2,5).

2.Определим суммарный ток отходящих линии ЩО-3:

[А];

Предварительно для подключения осветительных щитков выбираем провод марки АПВ-4(1×2,5).

Произведем расчет сети освещения для ЩОА.

1.Расчетная активная мощность аварийного освещения первой линии:

[Вт];

Определяем расчетное значение тока первой линии аварийного освещения:

[А];

Для второй линии ток будет такой же.

Для аварийного освещения выбираем провод марки АПВ -2(1×2,5).

2.Определим суммарный ток отходящих линий ЩОА:

[А];

Для подключения осветительного щитка выбираем кабель марки АВВГ-(4×2,5).

8. Проверочный расчет выбранных проводников по допустимой потере напряжения

Одной из важнейших задач при устройстве осветительных сетей является обеспечение у ламп необходимого уровня напряжения.

Потери напряжения в осветительной сети определяются:

где М — момент нагрузки, определяемый произведением Р· l, кВт· м;

S — сечение проводника, мм²;

C — коэффициент, зависящий от материала проводника, напряжения и системы сети, для 3-х фазного алюминиевого провода С=46, а для однофазного С =7,7.

1.Потеря напряжения на участке до щита освещения ЩО-1 составляет:

%

Потеря напряжения на наиболее загруженной отходящей группе:

%

2.Потеря напряжения на участке до щита освещения ЩО-2 составляет:

%

Потери напряжения на наиболее загруженной отходящей группе:

%

3.Потеря напряжения на участке до щита освещения ЩО-3 составляет:

%

Потери напряжения на наиболее загруженной отходящей группе:

%

4.Потеря напряжения на участке до щита аварийного освещения ЩОА составляет:

%

Потеря напряжения на отходящей группе:

%

Потери напряжения на всех 4 щитах не превышают допустимых значений =2,5%.

Потеря напряжения на участке от ТП до ЯП 442 составляет:

%

Потеря напряжения на участке от ЯП 442 до ЩО-1 составляет:

%

Потеря напряжения на участке от ЯП 442 до ЩО-3 составляет:

%

Потеря напряжения на участке от ЯП 442 до ЩО-2 составляет:

%

Потеря напряжения на участке от ТП до ЩОА составляет:

%

Потери напряжения на всех участках не превышают допустимых значений =2,5%.

9. Выбор осветительных щитков и автоматов

Групповые щитки ОЩ-1, ОЩ-2 и ОЩ-3, от которых начинаются осветительные сети, расположены в цеху. При таком расположении управление освещением наиболее удобно для персонала, требует минимум времени на коммутационные операции.

Для приема и распределения энергии в осветительной сети выбираем

три осветительный щит типа ОЩВ-6−036УХЛ4 с плавкими вставками 16 и 25 А. Вводные автоматы для них марки AE2046. Щитки устанавливаются стационарно, предназначены для нечастых включений и отключений (не более 6 раз в час) электрических цепей.

Для ОЩА выбираем один осветительный щит ОЩВ-6−036УХЛ4 с плавкими вставками 16 А. Вводный автомат марки AE2046.