Курсовая работа: Электроснабжение и электрическое оборудование инструментального цеха

Расчет освещений для служебно-бытовых помещений.

ТП 4*8*3,6 м -Вычислить расчетную высоту Нр по формуле

Hp=(hcB+h р.п),

где

Н - высота в помещении м.

h св. - высота свеса светильника м. h р.п. - высота рабочей поверхности м.

Нр= 3.6 - (1+1) = 1,6 м.

- Определить коэффициент отражения от потолка Spn от стены, Sct, рабочей поверхности в зависимости от отделки помещения. Согласно | 5!

Потолок, стены, побелены для лучшего отражения светового потока, пол бетонный.

Sri = 70%             Sct =50%         Spn= 10%

Вычислить число светильников. Руд*8

Рев Руд- удельная мощность, приходящая на один кв.м. S - площадь помещения м. Рев - мощность светильника.

      12**(4*8)

п ев =------------------ = 2 лп. 160 Сварочный цех.

          16*4*3,6 м

           12**(16*4)

п ев =------------------ =5 лп.     160 Гальванический участок

          . 16*8*3,6 м.

        12**(16*8)

псв =------------------- = 10 лп.

          160

Вентиляторная. 8*2*3,6 м.

        12*(2*8)

 п ев =----------------- = 1 лп.

                 160

Для остальных помещений расчет ведется аналогично, данные сведены в таб. 11.

Таб. 11

4. Расчет осветительных сетей

4.1    Разработать тип схемы освещения

Для осветительной сети принять однофазную двухпроводную схему освещения. В цеху установить светильники типа ЛСП 02 со стартернои схемой зажигания.

4.2    Определить осветительные нагрузки

Производственное помещение.

Вариант 1. Согласно I 4|

£ Рл= п *2*Рл, где

£ Рл - суммарная мощность ламп одного ряда, кВт

п - число светильников в ряду, шт.

Рл - мощность ламп в кВт.

1Рл =38*2*0,08=6 кВт.

Рр=1,25*Кс*£Рл,где

Рр -расчетная мощность, кВт.

Кс - коэффициент спроса для групповых сетей, принять 1 согласно I 51.

Рр= 1,25*1*6=7,5 кВт.

Для варианта 2 и для остальных помещений расчет ведется аналогично.

Результаты расчетов приведены в таб.12

таб.12

4.3. Выбрать марку и сечение проводов осветительной сети по нагреву тока.

Производственное помещение , вариант 1.

    Рр                    7,5*1000

 1н = ------------ =------------- =35,8 А.

              U*cos ф 220*0,95

Выбрать провод марки АПВ (2*3) С I дл*доп. =36 А.

Для варианта 2 и остальных помещений расчет ведется аналогично, данные сведены в таб.13.

таб.13.

Выбрать марку и сечение кабеля, питающий ОЩ. Вариант 1.

          Рр                      7 500

1н =----------------- =---------------- =12 А

          л/зинсозф 1,7*380*0,95

Выбрать кабель марки АПРИ (2*2).

Вариант 2.

Вычислить ток и выбрать марку провода

1н = 1тп + 1Вт + 1гу + 1 св.+ I ру + I бт + I ск I н = 0,19+0,47+0,95+0,1+0,19+0,19+0,19= 2,5 А Принять к установке АППВ (2*2) с I дл.доп = 18 А

4.4 Расчет сетей освещения по потере напряжения

        P*L

U =----------------

           с* q

ОЩ

- Рассчитать потерю напряжения на участке Б-Е

          P(Lo+L/2)

UE-E =------------------- согласно | 4| ,где

                    c+q

Lo-расстояние от ОЩ до 1 -го светильника м Р-суммарная мощность ламп одного ряда кВт L-длина ряда м С-Коэффициент принять 23,1 q -сечение провода кв. мм

              6*(8.2*42)

U=----------------------------- =4.3

              23.1*3

Выбранный провод проходит по потери напряжения

-2,5<4,3<5 согласно ПУЭ

-Рассчитать потерю напряжения на участке А-Б

             P*L

UA-Б =--------------------

                  c*q

                 7.5*8.2

UA-Б =-------------------- = 0.4 %

                 48*3

Выбранный кабель проходит по потере напряжения, - 2,5<0,4<+5 согласно ПУЭ.

Расчет сетей освещения по потере напряжения для варианта 2 аналогичен, данные занесены в таб. 14.

таб. 14

Вариант 2. Для варианта 2 выбранные провод и кабель проходят по потере напряжения,

4.5 Выбор и размещение на плане цеха осветительных щитов

Принять к установке в цеху одного осветительного щита, типа 3 ! 2| с вводным автоматом и отходными выключателями.

- Выбрать автоматические выключатели согласно условиям цеха, согласно I 4\.

1н <1т.р.<1 дл.доп

1н<1 э.р.<1 дл.доп.

Установит вводный выключатель типа ВА 6 j 4J с I т.р=27,1 м.а = 100 А

12,20<27<28

Установит вводный выключатель типа АЕ - 1031 с I т.р.= 27 А. Хм.а. = 100 А

Для варианта 2 выбор автоматических выключателей аналогичен. Принять к установке щит и автоматические выключатели тех же типов, что и в первом варианте.

4.6 Расчет тока однофазного короткого замыкания в петли «фаза-ноль» осветительной сети

Проверить выбранные автоматические выключатели на срабатывание при котором замыкание в петле «фаза-ноль» по условию 1>31 расц, согласно

Определить сопротивление в короткозамкнутой петле «фаза-ноль».

-         Сопротивление шин от трансформатора до РУ

R ш = rO* L,

где

гО - активное сопротивление, Ом L - длина шины, м. R ш = rO* L = 0,142* 15=0,002 Ом X ш = xO*L, где

хО - удельное реактивное сопротивление, Ом. X ш = 0,6 *0,05=0,032 Ом.

-         Сопротивление от РУ до ГРЩ.

R ф.к. = rO* L

Яф.к = 0,6*0,05= 0,032 Ом.

Сечение нулевой жилы 25 мм.

RN.K = r0*L,

RN.K= 1,28*0,05=0,064

X N.K = X on* L = 0,15*0,05=0,0075

-         Сопротивление от ГРЩ до РЩ.

R ф. n2 = rO * L

Яф.п2 = 12,6*0,1=1,26 Ом.

RN. n2 = r0*L,

RN. n2 = 12,6 *0,1=1,26 Ом

-         Сопротивление от РЩ до отдельной лампы.
R пр. = rO* L= 12,6*0,244 = 3,07 Ом

R N.np. = rO* L= 12,6 *0,244 = 3,07 Ом XN.np. = X on* L = 0,15 *0,244=0,04 Ом

-    Суммарное сопротивление петли «фаза-ноль».

Z = V (R ш + R ф.к. 1 + R N.K.2 + R ф.п2 + R пр.+ R N пр.) * (R ш + R ф.к. 1+ R N.K.2 + R ф.п2 + R пр.+ R N пр.) + (X ш+ X К1 + X К2 + X пр)* (X ш+ X

К1             +              X              К2                            +Х              пр)

= V (0,02+0,032+1,26+1,26+3,07+3,07)*(0,02+0,032+1,26+1,26+3,07+3,07) + (0,03+0,00075+0,015+0,04)* (0,03+0,00075+0,015+0,04) = 8,7 Ом

-    Определить ток короткого замыкания в петле «фаза-ноль».

        иф.

I л =------------ = 220/ 8,75 = 25,27 А

      Z +Z т/3 I расц. = 6 А

По условию выбора I к > 3 I расц. 25,27 А>27 А

Автоматический выключатель надежно срабатывает при коротком замыкании.

-    Суммарное сопротивление петли «фаза-ноль».

Z = л/ (R ш + R ф.к. 1 + R N.K.2 + R ф.п2 + R пр.+ R N пр.) * (R ш + R ф.к. 1

+ R N.K.2 + R ф.п2 + R пр.+ R N пр.) + (X ш+ X К1 + X К2 + X пр)* (X ш+ X

К1             +              X              К2                            +Х              пр)

= V (0,02+0,032+1,26+1,26+3,07+3,07)*(0,02+0,032+1,26+1,26+3,07+3,07) + (0,03+0,00075+0,015+0,04)* (0,03+0,00075+0,015+0,04) = 8,7 Ом

-    Определить ток короткого замыкания в петле «фаза-ноль».

           иф.

I л =-------------- 220/ 8,75 = 25,27 А

Z +Z т/3 I

расц. = 6 А По условию выбора I к > 3 I расц,

25,27 А>27 А

Автоматический выключатель надежно срабатывает при коротком замыкании.

5.Экономическая часть

5.1 Технико-экономическое сравнение вариантов освещения цеха различными типами светильников

Для сравнения вариантов осветительных установок ,выбираются варианты с практически равноценными условиями освещения.

При оценке экономичности сравниваемых вариантов сопоставляются, как первоначальные капитальные вложения, так и годовые эксплутационные расходы. Для принятия технических решений необходимы варианты с равными параметрами характеризующие светотехнические установки, ее надежность и условие электрической безопасности.

Рассмотреть два варианта освещения цеха, светильниками одного типа, но с различными мощностями ламп. И выбрать вариант, в котором меньше приведены годовые затраты.

Вариант 1 светильники типа ЛСП02 2*80 с лампами ЛД-80 Вт . Вариант 2 светильники типа ЛСП02 2*40 с лампами ЛД-40 Вт Расчет приведенных годовых затрат для первого варианта. -Годовые эксплуатационные расходы Э по формуле Э=Ээ+Эа+Эл+Эч+Эр где Ээ - стоимость израсходованной электроэнергии за год

                                  U

Ээ=А,*Ксп*Р*Т*я*(1+-------- )

                                      100

Где А- -коэффициент учитывающий потери в ПРА газоразрядных ламп.

К сп. - коэффициент спроса

Р - установленная мощность кВт

Т-число часов использования осветительной установки в год

q- тариф за электроэнергию U-потери напряжения в осветительных сетях до средних ламп

                                              1,01+0,46

Ээ=1,2*0,85*7,5*650*0,95(1+------------------ ) = 4746077 руб.

                                                      100

Эа - амортизационные отчисления рассчитать по формуле

Эа=0,Ш*(Б+М) где

N - число светильников Б - стоимость светильника М - стоимость монтажа светильника электрической части принимается усредненные по ценнику.

Эа=0,1*153(500+300)=2240 руб.

Эл-стоимость ламп сменяемых за год , рассчитать по формуле

                    I

Эл = N*n*------- А где

                  t

п - число ламп в одном светильнике

t - нормированный срок службы ламп

            T*A*n ^*P*T*q*n( 1+р)+100(Б+Мр)+0,1*Х*Рл*С*п+1000т*В

3p=N(-------------- +--------------------------------------------------------------------------- )

                   t                                1000

А- стоимость одной лампы

                 650

Эл=153*2*------- *20=392

               10*1000

Эч - число чисток светильников и стоимость их за год

Эч =N*m*B,

где

m- количество чисток за год

В- стоимость одной чистки

Эч=153*2* 100=30600 руб.

Эр- эксплуатационные расходы рассчитать по формуле

T*A*n l*P*T*q*n( 1+Р)+100(Б+Мр)+0Д*^*Рл*С*п+1000т*В

где Рл - мощность лампы

С- стоимость монтажа электрической части на 1 кВт и потерь ПРА

Х:$:р- коэффициенты принять в зависимости от ламп

р=0,037 Я=1,2                 р=0

             650*25*2

Эр=153(----------------- +

          10 000 1,2*8*650*0,95*2(1+0,037)+100(500+300+0)+0,1*1,2*0,08*1 000*2*100

Рассчитать приведенные годовые расходы по

Q = Э + (л+0Д2)*К.,

где

Э - эксплуатационные годовые расходы

X - ежегодные амортизационные отчисления

К - капитальные затраты

К = 76,5 *3+153*500+60*2 = 76 849 руб.

ОД 2 - коэффициент эффективности капитальных вложений.

Q = 4 804 149 + (0Д+0Д2)*76 849 = 4 762 984 руб.

Для второго варианта расчет ведется аналогично, данные приведены в таб. 15.

таб. 15.

Принять к установке вариант 1, так как его приведенные годовые затраты меньше, чем у варианта 2.

6. Вопросы техники безопасности при эксплуатации электрического оборудования цеха

Все электроприемники цеха делятся на две большие группы :

1.Силовые токоприемники(станки).

2.Осветительные сети.

Основные меры безопасности при эксплуатации производных электроустановок.

6.1 Осмотр цеховых силовых электроустановок

Текущий осмотр цеховых электроустановок имеет целью вовремя выявить дефекты и неполадки, предупредить аварии и несчастные случаи. Осмотр проводит электрик(согласно плану) за которым закреплен определенный участок производства, его квалификационная группа по технике безопасности должна быть не ниже третьей.

Во избежание поражения электрическим током, во время осмотра действующего электрооборудования необходимо соблюдать ряд специальных мер безопасности:

6.1.1. Во время осмотра запрещается выполнять какие либо ремонтные работы на элэктроустановке, за исключением работ связанных с предупреждением аварии или несчастного случая (отсоединение неисправного участка проводки и др.),

6.1.2. При осмотре действующего электрооборудования запрещается снимать ограждения, токоведущих и вращающих частей, заходить за ограждения и барьеры. Осмотр распределительных устройств и электрических аппаратов, установленых в камерах цеховой подстанции, как правило производится двумя лицами. Единочный осмотр электроустановок разрешается только обслуживающему их дежурному персоналу с квалификационной группой по технике безопасности не ниже третьей, при этом в электроустановках напряжением выше 1000В запрещается входить за ограждения и в камеры. Осматривать электроустановку следует с порога камеры или стоя перед барьером.

6.1.3.  При обнаружении в закрытых распределительных установках напряжением выше 1000В замыкания какой-либо токоведущей части на землю не следует приближаться к месту замыкания на расстояние ближе 4мм во избежание поражения напряжением шага.

6.1.4.  Электротехническому персоналу, постоянно обслуживающему закрепленное за ним цеховое электрооборудования, работающее при напряжении до 1000В, разрешается единолично при осмотре открывать дверцы шкафов, щитов, пусковых устройств, пультов управления и т. д.

6.2 Техника безопасности при обслуживании производственных электроприводов

Во избежание несчастных случаев при обслуживании электроприводов необходимо соблюдать правила техники безопасности:

6.2.1.  При отчистки от пыли кожухов электродвигателя и аппаратуры управления без отключения и остановки электропривода следует убедиться, что корпуса и кожухи надежно присоединены к магистрам заземления или нулевому приводу.

6.2.2.  Все неизолированные токоведущие части и вращающие части электропривода должны иметь ограждения, снимать которые во время работы не допускается.

6.2.3.  Работы по текущему ремонту и испытанием изоляции проводки электродвигателя и пускорегистрирующих аппаратов разрешаются только электрическому персоналу, который в электроустановках до 1000В должен иметь квалификационную группу по технике безопасности не ниже третьей, выше 1 ОООВ-группу четыре.

6.2.4.   Работы, проводимые дежурным персоналом на закрепленном за ним цеховом электрооборудовании, проводятся в порядке текущей эксплуатации с соблюдением следующих мер безопасности:

После отключения электропривода для проведения на нем каких -либо работ необходимо на пусковом устройстве повесить закрепляющий плакат с надписью « Не включать - на работают люди.»

Если электродвигатель силовой установки работает при напряжении 1000В и получает питание от шин распределительного устройства подстанции, то необходимо на этой подстанции отключить питающий кабель выключателем и разъединителем(видимый разрыв цепи!) запереть их провода и вывесить на проводах выключателя закрепляющие плакаты, Снимать предупреждающие плакаты и включать электропривод в работу можно только после окончания работы на нем и оформления окончания записью в журнале.

6.2.3.1.  На вращающемся электродвигателе разрешается шлифование контактных колец стеклянной штукатуркой при помощи деревянной колодки. При меняемые при этом инструменты должны быть с изолирующими рукоятками .

Список использованных источников

1.А.Ф.Дьяков-Энергетика сегодня и завтра. Первая образцовая типография 1990 г.

2.Е.М.Зимин-Электрооборудование промышленных предприятий и установок. Энергоиз дат 1981 г.

З.И.Е.Цигельман- Электроснабжение городских зданий и коммунальных предприятий. Высшая школа, 1988 г.

4.Г.М.Коринг- Справочная книга для проектирования электрического освещения. Энергия 1976 г.

5.Н.А.Чекалин- Охрана труда в электрической промышленности. Энерго-атомиздат. 1984 г.

6 ММ Алиев- Справочник по электротехнике и электрооборудования. Высшая школа. 2000 г.

7.С.В.Яницкий- Применение электроэнергии и основы автоматизации произволственных+ процессов. Колос. 1977 г.