Дані механічної характеристики двигуна

Будуємо природну механічну характеристику двигуна

Масштаб:

M(M) - 1см. = 200 [H*m.]

M(n) - 1см. = 150 [об/хв.]

7. Розрахунок та вибір окремих апаратів схеми

Вибір комутаційних автоматів

Автоматичні вимикачі призначені для вмикання \ вимикання та захисту від струмів короткого замикання електричних двигунів компресора.

Для вибору автоматів визначаємо струми двигуна компресора.

Рном. x 10 ³

I ном = ------------------------------------------- (7.1)

1,73 x Uном. x h ном. x cos ном.

де Pном. = 15 квт. - номінальна потужність двигуна

Uном. = 380 В. - номінальна напруга

h ном. = 87,5% - к.к.д. двигуна, cos ном. = 0,87

132 x 10 ³

I ном. = ------------------------------ = 29,93 A .

1,73 x 380 x 0,97 x 0,9

- Приймаємо автомат типу А3710Б, у якого:

- Розщеплювач максимального струму - електромагнітний

- Номінальний струм розщеплювача максимального струму 40А

- Номінальна напруга - 380 В.,

- Частота змінного струму - 50 та 60 Гц.

- Номінальний струм вимикача -40 А.

- Максимальна комутаційна здатність -18 кА при напрузі 380в.

Вибір силового контактора

Силовий контактор призначений для вмикання/вимикання електродвигунів, а також для захисту їх від можливого зниження напруги.

Для управління двигунами компресора приймаємо пускач типу ПМА-400, на дві величини який комутує потужністю двигуна до 10 кВт при напрузі 380В у якого U_ном = 380В; І_ном = 40A.

Контактор працює при температурі навколишнього середовища від -40С до +40С. Контактори потрібно розмістити у пилевологозахищеному корпусі - шафі, виконання РП.

8. Розрахунок та вибір провідників живлення

Згідно із умовою розподільчий щит подає електроенергію на 3 (три) асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором, які мають слідуючі дані:

тип двигуна ДСК-12-24-12УХЛ4 у якого:

Р ном = 132 квт Nном = 500 об / хв

U мережі = 380 В І ном. = 243 A

к.к.д. = 0,97% cos. = 0,9 I пуск. / I ном. = 3,6

Для живлення двигунів компресорів приймаємо мідний чотирьохжильний кабель напругою до 1000 в

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 8.1 Розрахункова схема живлення двигунів компресора

Згідно із потужністю приводних двигунів компресора маємо:

I ном 1 = 243 А

І пуск1 = 874.8 A

Із таблиці навантажень [Липкин Б.Ю. стр.1 40 табл. 5.12] приймаємо мідний чотирьохжильний кабель січеням S1 = 25 мм, який прокладено в повітрі, допустиме струмове навантаження складає І _доп1 = 100 A. Вибране січення кабеля перевіряємо на втрату напруги для найбільш віддаленого двигуна М1.

100 x Р1 роз x L1

Е1 = ------------------------ (4.9)

x S1 x U ² н

де Р1роз = 84,46 квт - розрахункова потужність двигуна.

L1 = 20 м - довжина кабелю від РП до двигуна.

= 57 м / ом x мм ² - питома провідність міді при t = 15 ⁰с.

S 1 = 95 мм ² - січенням мідного чотирьохжильного кабелю

100 x 85.3 x 1000 x30

Е1 = ------------------------------ = 0,216

57 x 25 x 380 ²

Таким чином попередньо вибране січення кабелю S1 = 25 мм ² проходить по втраті напруги, так як 0,216% < допустимих 5%.

9. Розрахунок освітлення компресорної камери

Розрахунок освітлення виконаємо методом питомої потужності.

Приймаємо лампи розжарення типу НБ - 220 параметри якої:

Uжив. = 220В - напруга живлення, Рл. = 100 вт - потужність лампи, Фл. = 1240лм-світловий потік, d к. = 66мм-діаметр колби, Lл. = 125 мм-повна довжина лампи.

Для даних ламп розжарення приймаємо світильники підвищеної надійності проти вибуху типу НОБ - 300, які мають слідуючі дані:

Рл = 300 вт - найбільша потужність лампи, св = 60% - к.к.д. світильника,

m_св = 7,8 кг - маса світильника, d = 210 мм - діаметр світильника,

H = 450 мм - висота світильника, спосіб монтажу - підвісний, на гак.

Довжина L = 14 м, ширина h = 6 м, висота підвісу світильників H = 4 м, задана освітленість Е = 100 лк

Визначаємо площу освітлення.

S = L х h (9.1)

S = 14 х 6 = 84 м²

Визначаємо число ламп для освітлення компресорної камери.

S х W

N = -------------- (9.2)

P_л. х _св.

де S = 84 м².- площа освітлення

W = 14 Вт./ м^{2 -} питома потужність освітлення

P_л = 100 вт - потужність лампи у світильнику

_св = 60% - к.к.д. світильника

84 х 14

N = ---------------- = 19.6 шт.

100 х 6

Приймаємо 20 ламп та 20 світильників, спосіб розміщення - два рядки по 10 штук в рядку. Світильники підвішені на гаках.

10. Розрахунок захисного заземлення установки

Захисне заземлення - необхідне електричне з'єднання з землею або її еквівалентом металічних не струмоведучих частин, котрі можуть опиниться під напругою внаслідок порушення ізоляції електроустановки.

Призначення заземлення - перетворення замикання на корпус у замикання на землю з метою зниження напруги дотику та напруги кроку до безпечних величин вирівнювання потенціалів. Розташування заземлення - виносне, електроди заземлючого пристрою розташовують в межами встановлення електрообладнання компресорної установки.

Мета розрахунку - визначити кількість електродів заземлювача і заземлювальних провідників, їхні розмірі і схеми розміщення в землі, при яких опір заземлюючого пристрою розтіканню стуму або напруга дотику при замиканні фази на заземленні частини електроустановок не перевищують допустимих значень.

Умова: Розрахувати штучний заземлюючий пристрій стаціонарної установки.

Вихідні дані:

1. Захищуваний обєкт - стаціонарний.

2. Напруга мережі - змінна, трифазна 380 в.

3. Виконання мережі - з глухозаземленою нейтраллю.

4. Тип заземлюючого пристрою - .горизонтальний зі стрічкової сталі.

5. Розміри заземлювачів; довжина Rc = 25 м, ширина стрічки Bc = 0,04м

6. Розташування заземлювачів - паралельне.

7 Відстань між заземлювальними - стрічками Lс = 4 м.

8. Глибина закладання заземлювачів - h з = 0,8 м.

9. Ґрунту - суглинок; вологість - нормальна; агресивність - нормальна.

10. Кліматична зона - , природні заземлювачі відсутні.

Розвязок

1. За табл.7.4 [Жидецький В.Ц. стр. 261] визначаємо коефіцієнт сезонності для ґрунту нормальної вологості при кліматичній зоні для горизонтального заземлення К с.г. = 2.

2. За табл.7.4 [Жидецький В.Ц. стр. 260] визначаємо коефіцієнт сезонності для ґрунту нормальної вологості при кліматичній зоні ІІІ для горизонтального заземлення К _{c r} . = 2.

3. Визначаємо розрахунковий опір ґрунту горизонтальних заземлювачів.

R розр.гр = R табл. х К с.г.;

R розр.гр. = 100 х 2 = 200 ом.х м.

4. Визначаємо теоретичний опір розтікання струму в одному горизонтальному заземлювачі

R розр гр 2 L с

Rг = 0, 366 ------------------ х Lg -------------

L с h з b c

200 2 25

R г = 0, 366 х ------------ х Lg ---------------- = 8,4 Ом

4 0,8 0,04

5. Визначаємо теоретичну кількість горизонтальних заземлювачів Нг. з вра хуванням, що h в г = 1

R г

Нг = -----------------

Rд х h в г

де h в г = 0,78 - коефіцієнт використання паралельно вкладених горизонтальних заземлювачів [табл.7.7, Жидецький В.Ц. стр 263]

8.4

Нг = --------------- = 2.1

4 х 0,78

6. Визначаємо h в г - коефіцієнт використання паралельно вкладених горизонтальних заземлювачів при Нг = 2, L = 50 м. За табл. 7.7,[ Жидецький В. Ц. стр.263] h в г = 0,78.

7. Визначаємо n г н - необхідну кількість горизонтальних заземлювачів - стрічок.

R г

n г н = --------------- (4.14)

R_д х h в г

8,4

n г н = --------------- = 2.7

4 х 0,78

Приймаємо n г н = 3

8. Визначаємо R розр. г - розрахунковий опір розтікання струму в заземлювальному пристрої при n г н = 3 та Ю в г = 0,78:

R г

R розр. г. = ---------------

n г н х Ю в.г

8,4

R розр. г. = --------------- = 3,6 Ом.

3 х 0,78

Отриманий розрахунковий опір розтікання струму відповідає вимогам ПУЕ, ПТЕ, ПТБ, так як 3.6 4,0 Ом.

компресорний електропривід двигун комутаційний

12. Монтаж, ремонт та налагодження окремих апаратів схеми

Види і причини пошкоджень пускорегулюючої апаратури

Пускорегулююча апаратура може мати слідуючі пошкодження:

Нагрів та перегрів котушок пускачів, контакторів, автоматів.

Коротке замикання між витками у котушках та замикання на корпус

3. Нагрів та зношення контактів.

4. Зниження опору ізоляції.

5. Неполадки механічної частини.

Причини перегріву котушок змінного струму - низька напруга живлення або заклинювання якоря електромагніта у його розімкнутому положенні, при цьому котушка споживає великий струм внаслідок чого вона швидко перегрівається і горить.

Замикання між витками виникають внаслідок неякісної намотки котушки.

Замикання на корпус може виникнути у випадку нещільної посадки котушки на залізне осердя, виникаючі вібрації призводять до перетирання ізоляції котушок, внаслідок чого відбувається замикання на заземлений сталевий корпус апарата.

На нагрів контактів впливає струмове навантаження, тиск пружин, розміри контактів, а також умови охолодження і окислення їх поверхонь, механічні дефекти у контактній системі. При сильному нагріву контактів підвищена температура передається на сусідні частини апаратові і як наслідок руйнується ізоляція інших частин. При гасінні електричної дуги контакти окислюються.

Зношення контактів залежить від сили струму, напруги горіння дуги між контактами, частоти вмикань, якості і твердості матеріалу контактів.

Пошкодження ізоляції проявляється у вигляді утворення на її поверхні струмів витікання, (пробої ізоляції дуже рідкісні ), тому необхідно захищати її від накопичення бруду та пилу. Велику частину усіх пошкоджень викликає зволоження ізоляції під час монтажних робіт та транспортуванні.

Механічні пошкодження в апаратах виникають в результаті утворення іржі, поломок пружин, підшипників і інших механічних елементів. Механічні пошкодження викликані зношенням або утомою матеріалів, виникають через погане змащення рухомих частин, накопичення вологи, застосування крихких та м'яких матеріалів.

13. Ремонт та регулювання контактів контактора

Перед ремонтом оглядають основні частини контактора для того щоб встановити які деталі підлягають заміні, ремонту. Краще всього використати заводські запасні частини, а вразі їх відсутності виготовити нові, або ті, що були у вжитку і можуть працювати.

Ремонт контакторів починають з відновлення контактів. При невеликому підгоранні контактних поверхностей їх очищають від напливу мілким напильником, та мілким наждаком. Зачистку треба робити обережно, знімаючи невеликий шар металу. Змащувати контакти не рекомендується. В разі покриття контактів слоєм срібла, чистити їх напильником не рекомендується. Коли контакти сильно обгоріли їх потрібно замінити.

Після заміни контактів їх перевіряють і регулюють тиск головних контактів. Ступінь натиснутих контактів перевіряють у двох положеннях:

Коли вони розімкнені (початкове положення).

Коли вони замкнуті (кінцеве положення).

В першому положенні між рухомим контактом і його упором прокладають тонкий папір або фольгу. Відтягуючи рухомий контакт, при допомозі динамометра, визначають при якому зусиллі папір вільно можна витягти. Покази динамометра, в цей момент, відповідають зусиллю «початкового тиску» контакту. У другому положенні папір прокладають між замкнутими головним нерухомим і рухомим контактами. Відтягуючи рухомий контакт, динамометром фіксують момент, коли папір вільно виймається. Це зусилля називають «кінцевим натиском» контакту». Для достовірних замірів потрібно щоб напрям тяги динамометра був перпендикулярним площині дотику контактів.

Величини початкових і кінцевих натисків наведені у відповідних таблицях для контакторів змінного і постійного струму. Тиск між контактами регулюють за допомогою контактної пружини. Розтягувати пружину не рекомендується.

У роботі контактів має значення відстань, на яку можна змістити рухомий контакт у замкнутому положенні. Якщо забрати нерухомий контакт, то ця відстань буде називатись «провалом» контакту.

14. Окремі положення з техніки безпеки

Для забеспечення тривалої роботи компресорних агрегатів з високими техніко-економічними показниками необхідно:

1. Висока кваліфікація технічного обслуговуючого персоналу.

2. Максимально можлива автоматизація установок.

3. Своєчасне виконання профілактичних оглядів, планово - попереджувальних та капітальних ремонтів.

Оперативне обслуговування та виконання робіт

Б 11-1-1. До оперативного обслуговування електроустановок можуть бути допущені спеціалісти, які знають схеми електроустановок, посадові та експлуатаційні інструкції, особливості роботи обслуговуючого обладнання, та які пройшли навчання і перевірку знань з ПТЕ та ПТБ.

Б 11-1-1. Оперативне обслуговування може виконуватись одним або декількома особами.

До оперативно - ремонтного персоналу відноситься ремонтний персонал, який наділяється усіма правами та обовязками оперативного персоналу при огляді електроустановок, при підготовці робочих місць та допуск бригади до роботи згідно із діючими правилами.

Технічні міроприємства, що створюють безпечні умови роботи з частковим або повним зняттям напруги.

Б 11-1-1. Для підготовки робочого місця повинні виконуватись слідуючі технічні міроприємства:

а) виконати необхідні відключення та прийняти міри, які виключають подачу напруги до місця роботи внаслідок помилкового або самодіючого вмикання комутаційної апаратури.

б) розвісити плакати: не вмикати - працюють люди, не вмикати - робота на лінії, не відкривати - працюють люди, та при необхідності встановити загородження.

в) підєднати до “землі“ переносні заземлення. Виконати перевірку відсутності напруги на струмоведучих частинах, на які повинно бути підєднано заземлення.

г) накладення заземлення (після перевірки відсутності напруги), тобто вмикання заземляючих ножів, або там де вони відсутні, накладення переносних заземлень.

д) огородження робочого місця та розвішення плакатів: стій - висока напруга, не залізай - вбє, працювати тут.

15. Енергозбереження паливних ресурсів

У теперішній час в Україні переглядається відношення до темпів і перспектива використання природного палива для виробітку енергії. Уряд приймає міри по скороченню нафти та газу на енергетичні потреби промисловості, з метою використання цих енергоносіїв для побутових потреб населення.

Сучасна енергетика, в якості палива, на 70% використовує природні поклади, які у свій час акумулювали сонячну енергію. Якщо виходити із відомих запасів органічного палива то за прогнозами оптимістів їх вистачить на 140-150 років, а за прогнозами песимістів на 50-75 років і тоді перед людством постане проблема енергетичного голоду. Вже зараз фінансові витрати, пов'язані з енергетикою дуже великі, які ведуть до підриву економіки промислово розвинуті країни.

Перспективи великої енергетики пов'язують з атомною та термоядерною енергією, але сучасні темпи будівництва атомних електростанцій не відповідають наростаючим темпам споживання енергії. За станом на 1980 р. на земній кулі діяло 200 АЕС, одинична потужність реакторів не перевищувала 1 Млн. квт., а вироблена енергія цими станціями склала 6% від усіх енергопотужностей.

Уряд України, у 1998р. розробив програму розвитку атомної енергетики на найближчі 30 років, але ці матеріали у повному обсязі не опубліковані.

Одиниці вимірювання енергетичних величин - на протязі століть різні форми енергії представлялись незалежними одна від іншої, тому для кожної з них застосовувались свої одиниці вимірювання. Так, для механічної енергії і роботи на протязі довгого часу застосовувалась одиниця кілограмометр, потужність вимірювалась в кінських силах, одиницею тепла була калорія, електрична енергія вимірювалась в кіловат*годинах, а потужність в кіловатах.

Відкриття закону збереження та перетворення енергії дало можливість встановити кількісні співвідношення між всіма цими одиницями. Міжнародна система одиниць “СИ”, що прийнята в жовтні 1960р. містить в собі одиниці для всіх галузей науки та техніки.

В таблицях 15.1, 15.2 показані числові співвідношення між одиницями енергії та потужності.

Таблиця 15.1

Одиниці енергії