Электроснабжение автоматизированного цеха

      Расчетная мощность, потребляемая на освещение, предварительно рассчитывается методом удельной мощности на единицу помещения. Для помещения с освещенностью 30 - 50 лк удельная норма (0,01 - 0,03) Вт/м², при высоте подвеса 2,5 м. Для помещения с освещенностью от 100 лк удельная норма (0,15 - 0,2) Вт/м².

      Нормативная освещенность основных производственных помещений составляет 150 лк. К ним относятся все основное производственное помещение цеха. Его площадь равна 1046 м².

Вт

      Нормативная освещенность вспомогательных производственных помещений составляет 100 лк. К ним относятся РУ и ТП, склад штампов, агрегатная, голтовочная, инструментальная, вентиляторная. Его площадь равна 252 м².

Вт

      Нормативная освещенность бытовых помещений (с постоянным пребыванием персонала) составляет 200 лк. К ним относится кабинет мастера. Его площадь равна 24 м².

Вт

      Нормативная освещенность коридора составила 25 лк. Его площадь равна 78 м².

Вт

      Всего на освещение потребляется мощность:

Вт

     Так же в  перспективе от этой же ТО предусмотрено ЭСН других участков с расчетными мощностями: : Р_р.доп = 95 кВт, Q_р.доп = 130 кВА_р. Примем К_одн = 0,8.

         Расчетная полная мощность равна:

   (7)

      Выбираем  комплектную конденсаторную нерегулируемую установку УК-0,38-150У3, номинальная мощность которой составляет 150 кВАр.

Предварительно  выбираем сухой трансформаторТСЗ-250 (ΔР_хх = 1000 Вт; ΔP_кз = 3800 Вт)

   Расчетная полная мощность с учётом ККУ равна:

               (8)

;    (9)

          (10)

Окончательно  выбираем сухой трансформаторТСЗ-160 (ΔР_хх = 700 Вт; ΔP_кз = 2700 Вт).

6. Выбор типа и  места расположения  комплектной трансформаторной  подстанции.

     По  данным расчета для потребителей третей категории выбираем одну комплектную трансформаторную подстанцию КТП 160 - 10 - 81У1.Место расположения КТП - трансформаторная.

 

7. Выбор ВРУ, силовых шкафов и щитов.

      Для приема и распределения электроэнергии от цеховой ТП применяют распределительное устройство, которое состоит из закрытых шкафов с встроенными в них аппаратами, измерительными, защитными и вспомогательными устройствами. Шкафы РУ изготавливают на заводах, и с полностью готовым к работе оборудованием они поступают на место монтажа. Здесь шкафы устанавливают, соединяют сборные шины на стыках шкафов, подводят силовые и контрольные кабели.

      Внутрицеховое электроснабжение выполняется по радиально - магистральной системе с “петлевой”. Для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В применяют силовые распределительные шкафы и пункты. Для цехов с нормальными условиями окружающей среды изготавливают шкафы серий ПР8501,с различными схемами исполнения по количеству зажимов на выводе. Силовые пункты и шкафы выбирают с учетом условий рабочей зоны, числа подключаемых приемников электроэнергии и их расчетному току, который не должен быть больше номинального тока пункта. Шкафы имеют на входе рубильник, а на выходах предохранители серий ПН2 или НПН2.

      Ко  всем узлам потребителя подходят ранее приведённая серия шкафов. Шкафы серии 8501 предназначены для распределения электроэнергии напряжением до 660 В переменного тока частотой 50 Гц. По климатическому исполнению-У3 (от -40 до +40). По виду установки выбираем - навесные (для установки на стенах, колоннах и других конструкциях). По степени защиты IP21 и IP54-при закрытых дверях для данного вида установки. РУ состоит из вводного шкафа ЩО-01-43, защищенного выключателем ВА 51-39 с номинальным током 630 А, и двух линейных шкафов ЩО-01-23, защищенных выключателями ВА51-33 с номинальным током расцепителя 250 А.

      Учитывая  расположение приемников электроэнергии на плане, можно выделить 10 узлов потребителей.

       Первый узел включает в себя  приемники 16,17,18,19,27. Для распределения электроэнергии по этим электроприёмникам устанавливаем силовой шкаф ШР1 (ПР8501 схема №055).

      Второй  узел включает в себя приемники 1,2,7,8, которые получают электроэнергию от силового шкафа. ШР2 (ПР8501 схема №054).

      Третий  узел содержит электроприёмники 3,4,9,10,11, которые будут подключены к силовому шкафу. ШР3 (ПР8501 схема №055).

      Четвёртый узел включает в себя электроприёмники 5,6,12,13,14,15, питающиеся от силового шкафа ШР4 (ПР8501 схема №055).

      Пятый узел включает в себя электроприёмники 23,24,25,26, питающиеся от силового шкафа ШР54 (ПР8501 схема №054).

     Шестой  узел включает в себя электроприёмники 20,21,22,28, питающиеся от силового шкафа ШР6 (ПР8501 схема №054).

      Седьмой узел включает в себя электроприёмники 33,38,43,44,45,46, питающиеся от силового шкафа ШР7 (ПР8501 схема №055).

     Восьмой узел включает в себя электроприёмники 31,32,36,37,42, питающиеся от силового шкафа ШР8 (ПР8501 схема №055).

      Девятый узел включает в себя электроприёмники 29,30,34,35,40,41, питающиеся от силового шкафа ШР9 (ПР8501 схема №055).

      Десятый узел включает в себя электроприёмник 39, питающийся от силового шкафа ШР10 (ПР8501 схема №047). 

 

8.Выбор сечений проводов и кабелей по нагреванию в расчетном рабочем режиме работы

      Передачу  электроэнергии от источника питания  до приемного пункта промышленного предприятия осуществляют воздушными или кабельными линиями. Сечение проводов и жил кабелей выбирают по техническим и экономическим условиям.

      К техническим условиям относят выбор  сечений по нагреву расчетным  током, условиям механической прочности, нагреву от кратковременного выделения тепла током КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

      Экономические условия выбора заключаются в  определение сечений линий, приведенные затраты на сооружение которой будут минимальными.

      Выбор сечений по нагреву осуществляется по расчетному току. По справочным данным определяют ближайшее большее стандартное значение. Выбор сечения кабеля по механической прочности не производится, так как минимальное стандартное сечение удовлетворяет этому условию.

      Воздействие тока КЗ учитывается только при выборе сечения кабельных линий, защищаемых релейной защитой. Кабели, защищаемые плавкими токоограничивающими предохранителями, на термическую стойкость к токам КЗ не проверяют, так как время срабатывания предохранителя мало и выделившееся тепло не в состояние нагреть кабель до опасной температуры.

      Надёжная  работа проводов и кабелей зависит  от их правильного выбора по условиям внешней среды и току нагрузки. Провода и кабели в электроустановках предназначены для определённых способов прокладки, которые следует учитывать. Как правило, изолированные провода не прокладываются незащищёнными и должны прокладываться в трубах, лотках и коробках, под штукатуркой. Кабели в местах, где возможно их механическое повреждение, прокладываются в трубах. Это относится и к бронированным кабелям, потому что броня и герметичные оболочки могу повредиться при различных ударах, на пример, при задевании перемещаемым грузом. Следует также учитывать, что провода и кабели могут повредиться и в трубах от действия воды и агрессивных жидкостей, действующих на изоляцию. Вода, попавшая в трубы с проводами и кабелями с резиновой изоляцией, ухудшает состояние изоляции, что может привести к замыканию между проводами, жилами кабелей или их замыкание на металл трубы. Обычно выходят из строя провода с резиновой изоляцией в хлопчатобумажной оплётке.

     Сечения проводов и жил кабелей приводим в таблице 3.

      Для проводов предусматриваем скрытую  прокладку в изоляционных трубах в полу. Диаметр труб D выбираем согласно справочным таблицам зависимости диаметра трубы от количества проводов и величины сечения.

Таблица 3. Выбор сечений проводов и жил кабелей.

 

      В качестве шинопровода используем ШЗМ - 16.

      Сечения проводников осветительной сети должны обеспечивать: достаточную механическую прочность, прохождение тока нагрузки без перегрева сверх допустимых температур, необходимые уровни напряжений у источников света, срабатывание защитных аппаратов при КЗ. Достаточная мехническая прочность проводников необходима, чтобы во время эксплуатации и монтажа не было чрезмерного провисания или обрывов проводов. Наименьшие допустимые сечения по механической прочности составляют: для медных проводов 1 мм², алюминиевых 2,5 мм².

      Осветительная сеть однофазная, следовательно нагрев проводников вызывается прохождением по ним тока I_Р,О, значение которого при равномерной нагрузке определяется по формуле:

      ,     (11)

     где согласно /1/ для люминесцентных ламп cosφ=0,9, для ламп накаливания cosφ=1. По полученному значению тока выбирают сечения провода. Результаты выбора сечений проводов и жил кабелей представлены ниже. Осветительную сеть выполняем проводом марки ВВГ (медные жилы, полихлорвиниловая изоляция), провода проложены на одном уровне с шинопроводом и прикреплены на скобах. В данном случае светильники установим на высоту 2,5 м.

Таблица 4. Выбор сечений проводов и жил кабелей.