Электроснабжение завода

Скрытая электропроводка, т.е. проложенная в конструктивных элементах зданий, стенах и потолках, полах и перекрытиях, фундаментах оборудования и т.п., выполняется в различных трубах, специальных каналах, образованных в толще бетона.

Ко всем видам исполнения электропроводок предъявляются определенные требования, обеспечивающие надежную эксплуатацию и безопасность.

Для обеспечения надежной работы электроустановок необходимо выполнять прокладку проводников таким образом, чтобы повреждение в цепях одного агрегата не вызвало остановки других, работающих независимо. Поэтому в одной трубе или коробе, одном замкнутом канале строительной конструкции или одном лотке запрещается прокладывать цепи разных технологических агрегатов, не связанных единым технологическим процессом. Из этих же соображений запрещается совместная прокладка взаиморезервирующих цепей, цепей аварийного и рабочего освещения.

Большое значение для обеспечения надежной работы электроустановок имеет устойчивость работы электропроводок в отношении нераспространения огня при повреждениях. Для открытых электропроводок без стальных труб желательно применять провода и кабели только с такими внешними оболочками, которые не поддерживают горение после удаления источника воспламенения. В этом случае, если в электропроводке возникло повреждение и она загорелась, после действия защиты и отключения поврежденного участка пожар проводки не будет распространяться, и размеры аварии будут ограничены. К числу не распространяющих горение относятся оболочки и изоляция из полихлорвинила и нейрита.

Важным общим требованием к конструкции электропроводок является обеспечение возможности смены проводов в условиях эксплуатации. Срок службы изоляции проводов и кабелей ограничен. Под воздействием тепла и света, кислорода воздуха и влаги, а также различных газов, попадающих в атмосферу, изоляция и оболочки проводов и кабелей теряют со временем свои механические и электрические свойства. Замена проводов и кабелей в сети не должна быть связана с необходимостью разрушения строительных элементов зданий и сооружений.

В зависимости от условий окружающей среды и качества изоляционных материалов провода приходится менять приблизительно каждые 10... 15 лет эксплуатации. В отдельных неблагоприятных условиях такие замены приходится производить значительно чаще.

Крановые троллеи, троллейные Шинопроводы, кабели в лотках и на конструкциях, блоки труб прокладывают на высоте 7... 15м вдоль стены или подкрановой балки.

Магистральные Шинопроводы предназначены для питания распределительных шинопроводов и пунктов, отдельных крупных электроприемников.

Магистральный шинопровод ШМА предназначен для магистральных четырехпроводных электрических сетей в системе с глухо-заземленной нейтралью напряжением до 1000 В. Номинальный ток 1600, 2500, 4000 А.

Магистральные шинопроводы собраны из алюминиевых прямоугольных изолированных шин, расположенных вертикально и зажатых внутри перфорированного кожуха со специальными изоляторами.

Число шин в магистральных шинопроводах: 3, 4, 6 (три спаренных). Магистральный шинопровод состоит из прямых и угловых секций с поворотом шин на ребро и плоскость, ответвительных вертикальных и горизонтальных (в том числе с автоматами и рубильниками) секций и др. Шины соединяют в основном сваркой при сборке блоков.

В шинопроводе ШМА-73 кожух состоит из двух боковин двутаврового сечения и нижней перфорированных стальных крышек. Боковины (из алюминиевого сплава) используются в качестве нулевого провода.

Шинопровод ШМА-68Н пригоден для использования в четырех проводных сетях при напряжении до 1000 В. Нулевым проводом в этом шинопроводе является четвертая шина, сечение которой составляет 50 или 100% сечения фазной шины.

Магистральные шинопроводы прокладываются на вертикальных стойках высотой 3 м. В качестве опорных конструкций применяют также кронштейны и тросовые

подвески. В шинопроводе ШЗМ-16 шины фаз имеют сплошную изоляцию и плотно сжаты профилированной оболочкой из алюминиевого сплава так, что обеспечивается непрерывное крепление шин по всей длине секции. Оболочка шинопровода сплошная, без отверстий, что делает эту конструкцию закрытой. В качестве нулевого проводника в шинопроводе ШЗМ-16 используется его сплошная алюминиевая оболочка.

Кроме того, выпускают магистральные шинопроводы для агрессивных сред гальванических цехов ШМА-Х на силу тока 2500 и 4000 А и шинопроводы постоянного тока ШМАД и ШМАДК на напряжение 1,2 кВ и силу тока 1600ч6300 А.

В шинопроводе ШМА-73 кожух состоит из двух боковин двутаврового сечения и нижней перфорированных стальных крышек. Боковины (из алюминиевого сплава) используются в качестве нулевого провода.

Шинопровод ШМА-68Н пригоден для использования в четырех проводных сетях при напряжении до 1000 В. Нулевым проводом в этом шинопроводе является четвертая шина, сечение которой составляет 50 или 100% сечения фазной шины.

Магистральные шинопроводы прокладываются на вертикальных стойках высотой 3 м. В качестве опорных конструкций применяют также кронштейны и тросовые подвески. В шинопроводе ШЗМ-16 шины фаз имеют сплошную изоляцию и плотно сжаты профилированной оболочкой из алюминиевого сплава так, что обеспечивается непрерывное крепление шин по всей длине секции. Оболочка шинопровода сплошная, без отверстий, что делает эту конструкцию закрытой. В качестве нулевого проводника в шинопроводе ШЗМ-16 используется его сплошная алюминиевая оболочка.

     Распределительные шинопроводы ШРА (с алюминиевыми шинами) и ШРМ (с медными шинами) предназначены для передачи и распределения электроэнергии напряжением 380/220 В при возможности непосредственного присоединения к ним электроприемников в системах с глухозаземленной нейтралью. Номинальный ток ШРА - 250, 400 и 630 А; ШРМ -100 и 250 А. Распределительные шинопроводы крепят так же, как и магистральные: на стойках, кронштейнах, подвесах.

Троллейные шинопроводы ШТМ (с медными шинами) предназначены для питания подъемно-транспортных механизмов и переносных электрифицированных инструментов в сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Номинальный ток шинопроводов 100, 200 и 400 А.

Комплектные троллейные шинопроводы ШТА выполняются с троллеями из алюминиевого сплава, номинальный ток шинопроводов 100, 250 и 400 А. Осветительные шинопроводы ШОС предназначены для групповых четырехпроводных линий в сетях напряжением до 1000 В с нулевым проводом для питания светильников и электроприемников небольшой мощности. Номинальный ток 25, 63, 100 А.

В качестве проводников используют медные изолированные провода (ШОС-67), алюминиевые шины, плакированные медью (ШОС-73А), и медные шины (ШОС-73). Прямые и фигурные секции соединяют между собой четырехполюсным штепсельным разъемом.

Прокладка электрических сетей проводится изолированными медными проводниками. Изолированные проводники (провода и кабели) выполняются бронированными стальными лентами без наружного покрова предотвращая  механические и другие повреждения. Для защиты от механических повреждений кабели внутри зданий прокладывают внутри каналов и крепят различными способами по стенам и потолку. При прокладывании в каналах необходимая защита от механических повреждений обеспечивается перекрытием каналов несгораемыми плитами. При небольшом числе кабелей, прокладываются в одном направлении и  их протягивают либо через, трубы, либо прикрывают швеллерными или уголковыми щитами. Кабели линии небольших сечений предназначаются для питания крупных электроприемников, распределительных щитов, установленных, где ограничена прокладка проводов в трубах.

Радиальная схема питания характеризуется тем, что источника питания, например от КТП, отходят линии, питающие непосредственно мощные электроприемники или отдельные распределительные пункты, от которых самостоятельными линиями питаются более мелкие электроприемники.

Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания отдельных потребителей, так как аварии локализуются отключением автоматического выключателя поврежденной линии и не затрагивают другие линии, именно поэтому для своего проекта я выбрал радиальную схему снабжения.

Магистральные схемы питания находят широкое применение не только для питания многих электроприемников одного технологического агрегата, но также большого числа сравнительно мелких приемников, не связанных единым технологическим процессом.

       

 

 

 

 

Рисунок 1.1 – Радиальная сема снабжения учебной мастерской.

 

Рисунок 1.2  Магистральная схема электроснабжения.

 

1.2 Расчет нагрузок.

Силовые нагрузки рассчитываются по узлам питания: питающая линия или шинопровод РП.

В расчёт не включают Электроприёмники с кратковременным режимом (ТАЛИ, задвижки) и резервные технологические механизмы.

Расчёт электрических нагрузок ведётся по техническому циркуляру ВНИПИ Тяжпромэлектропроект № 358-90 от 1 августа 1990г.  

Объединяем электроприемники в технологические группы, и для каждой группы находим по справочнику Ки; cos φ; tg φ:

Решение:

а) Рассчитываем средние мощности за наиболее загруженную смену по следующим формулам:

Рсм=РУ ΣКи, где

Рсм - средняя активная мощность, кВт;

РУΣ - суммарная устанавливаемая мощность, кВт;

КИ - коэффициент использования.

Qсм=Pсм tg φ, где 

Qсм - средняя реактивная мощность, квар;

Рсм - средняя активная мощность, кВт.

Для крановых установок находим  суммарную паспортную мощность и номинальную мощность по следующим формулам: 

PпасΣ=ΣР ,где

PпасΣ – суммарная паспортная мощность, кВт;

ΣР – алгебраическая сумма мощностей всех крановых установок, кВт;

Рном = PпасΣ√ПВ ,где

Рном – номинальная мощность, кВт;

  PпасΣ - суммарная паспортная мощность, кВт;

ПВ – продолжительность включения в относительных единицах;

Электроприемники, у которых одинаковые коэффициент использования (Ки) и

cos φ можно объединить в одну технологическую группу.

б) определяем эффективное число электроприемников:    

n эф = 2 × (Σ Рном   /  Рном  max),  где

nэф- эффективное число электроприемников;

Σ Рном   - алгебраическая сумма номинальных мощностей электроприемников, кВт;

Рном  max - наибольшая мощность единичного электроприёмника, кВт.

n эф =  7,03

в) определяем коэффициент использования группы электроприемников:

Ки гр = Σ Рсм   /  Σ Рном ,  где

Ки гр - коэффициент использования группы электроприемников;

Σ Рсм - алгебраическая сумма средней активной мощности, кВт;

Σ Рном - алгебраическая сумма номинальных мощностей электроприемников, кВт;

Ки гр=0,48(кВт)

г) определяем коэффициент максимума по упорядоченным диаграммам:  
Км=1,8

д) рассчитываем максимальную активную, реактивную и полную нагрузку по формулам:

Рм = Км× ΣРсм, где

Рм- максимальная активная нагрузка, кВт;

Км - коэффициент максимума;

ΣРсм,- алгебраическая сумма средней активной   мощности, кВт;

 Qм =  ΣQсм , где           Qм - максимальная реактивная нагрузка, квар;

ΣQсм - алгебраическая сумма средней реактивной мощности, квар;

Sм = √ Рм2 +Qм2

Sм - полная мощность, кВА;

Рм - максимальная активная нагрузка, кВт;

Qм - максимальная реактивная нагрузка, квар.

е) определяем расчетный ток:

Iм = Sм / √3 × Uном, где

Iм - расчетный ток, А;

Uном, - номинальное напряжение, В;

 Sм - полная мощность, кВА;

 

 

 

 

 

Наименование РУ и электроприемников			Нагрузка установленная											Нагрузка средняя за смену			Нагрузка максимальная
			Рн, кВТ				N		Pн ∑, кВТ		Ки	cos	tg	Pсм, кВт	Qсм, квар	Км	Рм, кВт	Qм, квар	Sм, кВа	Iм А
РЩ1
Сверлильные станки			8				2		16		0,12	0,4	2,3	0,96	2,208	1,8
Наждачные станки			2,4				1		2,4		0,12	0,4	2,3	0,288	0,6624	1,8
Заточные станки			1,5				2		3		0,16	0,5	1,73	0,24	0,4152	1,8
Закалочные станки			15				3		45		0,7	0,95	0,33	10,5	3,465	1,8
Общее по РЩ1			26,9				8		215,2					11,988	6,7506		21,58	12,5	24,77	38,11
РЩ2
Токарные станки			10				3		30		0,12	0,4	2,3	1,2	2,76	1,8
Сверлильные станки			8				2		16		0,12	0,4	2,3	0,96	2,208	1,8
Круглошлифовальные станки			6,5				3		19,5		0,16	0,5	1,73	1,04	1,7992	1,8
Токарные полуавтоматы			22				1		22		0,12	0,4	2,3	2,64	6,072	1,8
Балансировочные станки			2,7				2		5,4		0,16	0,5	1,73	0,432	0,75	1,8
Общее по РЩ2			41,2				11		453,2					6,272	13,59		11,2896	24,462	26,94	41,45
РЩ3
Алмазно-расточные			2,2				2		4,4		0,12	0,4	2,3	0,264	0,6072	1,8
Токарные полуавтоматы			22				3		66		0,12	0,4	2,3	2,64	6,072	1,8
Кран мостовой			30 кВА				1		30		0,1	0,5	1,73	18,97	32,82	1,8
Шпоночно-фрезерные станки			7				3		21		0,12	0,4	2,3	0,84	1,932	1,8
Общее по РЩ3				61,2		9			16					22,714	41,4312	1,8	40,89	74,58	85,054	130,85
	73,75	111,18			133,4			206,5