Автоматизация слада строительных материалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Энергоснабжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Расчета электрических  нагрузок

 

Таблица 4.1 – Параметры двигателей

Наименование электроприемника	Мощность, кВт	Кол-во, шт
Двигатель передвижения крана	0,55	2	0,4	0,46/1,93
Двигатель подъема груза	7,5	1	0,6	0,71/1,33
Двигатель передвижения тележки	0,18	2	0,4	0,4/2,29

 

Определение электрических  нагрузок производится методом упорядоченных диаграмм, как обладающим меньшей допустимой погрешностью при расчетах.

Целесообразно отдельно определить расчетные  активные и реактивные нагрузки для групп потребителей с коэффициентом использования и .

Групповую номинальную мощность определяют как сумму номинальных мощностей электроприемников.

Для группы электроприемников одного режима работы среднюю активную и реактивную мощность нагрузки за наиболее загруженную смену находят по формулам:

;                                 (4.1)

                                                    (4.2)

 - значение, соответствующее средневзвешенному коэффициенту , характерному для электроприемников данного режима работы;

- коэффициент использования, соответствующий данному электроприемнику;

 - активная мощность данного приемника; - количество приемников в группе:

 

 (кВт);   (кВт);

 (кВт);                  (кВт);

 (кВт);    (кВт);

 

Средневзвешенный коэффициент  использования группы приемников с одинаковым режимом работы характеризует использование активной мощности и представляет собой отношение средней активной мощности группы приемников за наиболее нагруженную смену к номинальной мощности :

         (4.3)

 - средняя активная мощность за смену приемников с одинаковым режимом работы;

- номинальная мощность приемников с одинаковым режимом работы.

 

Эффективным (приведенным) числом приемников называют число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которые дают такую же величину расчетного максимума , что и группа электроприемников, различных по мощности и режиму работы. Эффективное число группы электроприемников определяется по формуле:

                                (4.4)

Коэффициент служит для перехода от средней нагрузки к максимальной. Расчетная нагрузка учитывает потребляемую за смену мощность с учетом коэффициента максимума и рассчитывается по формуле:

            (4.5)

            (4.6)

где =1,36 – коэффициент максимума.

            (4.7)

            (4.8)

(кВт)

(кВт)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.   Проектирование осветительных установок

 

Проектирование осветительных  установок решает следующие задачи: выбираются типы источников света и светильников, намечают наиболее целесообразные высоты установки светильников и их размещение, определяют качественные характеристики осветительных установок. Расчет освещения выполняется методом коэффициента использования. Предварительный расчет осветительной нагрузки производится по удельной мощности на единицу производственной площади.

Таблица 4.2 – Параметры цеха

Ширина цеха В, м	20
Высота цеха Н, м	12
Расстояние светильника от перекрытия , м	1,5
Высота светильника над полом  , м	10,5
Высота расчетной поверхности  над полом  , м	1,2
Расчетная высота , м	9,3
Длина А, м	42,5
Площадь F, м²	850
Нормированная освещенность Е, лм	100
Коэффициент запаса к	2
Коэффициент отражение от потолков	0,7
Коэффициент отражение от стен	0,5
Коэффициент расчетной плоскости	0,1
Коэффициент минимальной освещенности	1,15

 

 

 

 

 

 

 

 

3.  Расчет освещения

 

Расчетная высота:

          (4.9)

(м)

Расстояние между светильниками  по длине:

             (4.10)

  (м)

Расстояние от крайних  светильников или рядов светильников до стены:

           (4.11)

(м)

Расстояние между светильниками  по ширине участка:

                  (4.12)

а=1÷5, принимаем а=1,5;

 (м)

Число светильников по длине:

               (4.13)

Принимаем число светильников .

Число светильников по ширине:

              (4.14)

      

Принимаем число светильников .

Общее количество светильников на участке:

                 (4.15)

                                                              ;

Индекс помещения определяется как:

            (4.16)

   

На основании индекса  помещения, применяемого типа ламп и  , , определяем световой поток:

                                         (4.17)

где - коэффициент использования светового потока

(лм)

По световому потоку принимаем дуговую ртутную лампу  ДРИ 700, высокого давления с иодинами, с номинальным световым потоком клм и мощностью Вт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  Расчет электрических нагрузок освещения

 

Предварительный расчет осветительной нагрузки производится по удельной мощности на единицу производственной площади, активная нагрузка освещения:

          (4.18)

 Вт/м² - удельная мощность на  единицу производственной площади;

 (кВт)

Реактивная нагрузка освещения:

                            (4.19)

- значение, соответствующее средневзвешенному  коэффициенты  . Для механического участка .

 (кВАр)

Суммарная расчетная и активная нагрузка участка определяется как сумма всей активной мощности потребляемой на участке:

                   (4.20)

          (4.21)

, и , - потребляемая активная и реактивная мощности;

 и - активные и реактивные осветительные мощности.

 (кВт)

 (кВАр)

 

 

 

4.5 Расчет схемы силовой сети цеха

 

Исходными данными для  формирования схемы силовой сети являются план расположения оборудования на участке с указанием порядкового номера (числитель) и номинальной мощности приемника (знаменатель).

Возможны два основных варианта выбора - выполнить схему электроснабжения комплектными распределительными шинопроводами, либо с помощью силовых пунктов. Выполняем схему электроснабжения с помощью силовых пунктов.

Кабель по току исходя из полной мощности участка:

          (4.22)

(кА)

По расчетному току подбираем 3-жильный кабель с медными жилами ППВ сечением 8 мм², для которых допустимая токовая нагрузка А.

На основании исходных данных выбираем самый мощный приемник на участке. Этим потребителем является двигатель передвижения крана. Для него рассчитываем номинальный ток по формуле:

                          (4.23)

(А)

Для этого потребителя рассчитываем пусковой ток:

          (4.24)

 – кратность пускового тока;

 (А)

 

Пиковый ток:

            (4.25)

– коэффициент использования, характерный для двигателя, имеющего наибольший пусковой ток;

 – расчетный ток группы приемников.

 (А)

Ток плавкой вставки:

                                 (4.26)

где – коэффициент плавкой вставки;

 (А)

Выбираем предохранитель ПН2-100 с номинальным током плавкой  вставки  А, номинальным током предохранителя А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.6 Выбор сечений кабелей питающих отдельные электроприемники

 

Линия с двигателями  мощностью 0,55 кВт:

                           (4.27)

 (А)

По длительному току подбираем 3-жильный кабель с медными жилами ПХВ сечением 1,5 мм², для которых допустимая токовая нагрузка А.

Линия с двигателями  мощностью 0,18 кВт:

                      (4.28)

 (А)

По длительному току подбираем 3-жильный кабель с медными жилами ПХВ сечением 1,5 мм², для которых допустимая токовая нагрузка А.

Линия с двигателями мощностью 7,5 кВт:

                          (4.29)

 (А)

По длительному току подбираем 3-жильный кабель с медными жилами ПХВ сечением 1,5 мм², для которых допустимая токовая нагрузка А.

 

 

4.7 Описание принципиальной электрической схемы

 

Назначение.

Для пуска, управления и  защиты силовой цепи и цепей управления козловым краном.

Основные элементы схемы.

М1, М2 – приводные асинхронные  двигатели хода моста.

М3, М4 – приводные асинхронные двигатели перемещения тельфера.

М5 – приводной асинхронный двигатель подъема груза.

S1 – контактор включения сети.

S2, S3 – контакторы включения двигателей хода моста.

S4. S5 – контакторы включения двигателя перемещения тельфера.

S6, S7 – контакторы включения двигателя подъема груза.

КУ1, КУ2 – кнопки управления ходом моста (вперед, назад).

КУ3, КУ4 – кнопки управления ходом тельфера (влево, вправо).

КУ5, КУ6 – кнопки управления перемещением груза (вверх, вниз).

КВ1 – КВ7 – конечные выключатели.

РТ1 – РТ8 – тепловые реле.

АВ1 – АВ6 – автоматические выключатели.

Работа схемы.

Подано питание (включены АВ1 – АВ6).

S1↑ – кран находится в ждущем режиме.

КУ2↑ – собирается цепь S2, замыкается цепь отпаек S2, включается двигатель хода моста, кран движется вперед.

КУ2↓ – цепь S2 размыкается, система переходит в исходное положение, кран находится на месте.

Работа оставшихся элементов  аналогична.

 

4.8 Расчет заземляющего устройства.

Исходные данные для расчета заземляющего устройства отдельно стоящего РУ 10 кВ: грунт в месте сооружения - суглинок; климатическая зона - 3; р_УД = 100 Ом-м; повышающие коэффициенты для горизонтальных и вертикальных электродов К_ПГ= 2, К_ПВ= 1.4; коэффициент использования для вертикальных электродов К_ИВ = 0,64, для горизонтальных К_ИГ = 0,66; длинна стержневого электрода l = 3м; диаметр стержневого электрода d = 0,02 м; глубина заложения электрода t = 2,2 м.