Разработка электроснабжения и электрооборудования механического цеха РУП "Могилевэнерго" филиала МЭС

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Целью данного дипломного проекта является разработка электроснабжения и электрооборудования механического цеха РУП "Могилевэнерго" филиал МЭС

Энергетика нашей страны обеспечивает надежное электроснабжение народного хозяйства страны и жилищно-бытовые нужды различных потребителей электрической и тепловой энергии.

Основными потребителями электрической энергии являются различные отрасли промышленности, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и поселков. При этом более 70 % потребления электроэнергии приходится на промышленные объекты.

Электроустановки потребителей электроэнергии имеют свои специфические особенности; к ним предъявляются определенные требования: надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов и др. При проектировании, сооружении и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо правильно в технико-экономическом аспекте осуществлять выбор напряжений, определять электрические нагрузки, выбирать тип, число и мощность трансформаторных подстанций» виды их защиты, системы компенсации реактивной мощности и способы регулирования напряжений. Это должно решаться с учетом совершенствования технологических процессов производства, роста мощностей отдельных электроприемников и особенностей каждого предприятия, цеха, установки, повышения качества и эффективности их работы.

Передача, распределение и потребление выработанной электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью. Для обеспечения этого энергетиками создана надежная и экономичная система распределения электроэнергии на всех ступенях применяемого напряжения с максимальным приближением высокого напряжения к потребителям. В системе цехового распределения электроэнергии широко используют комплектные распределительные устройства, подстанции.

Это создает гибкую и надежную систему распределения, в результате чего экономится большое количество проводов и кабелей. Упрощены схемы подстанций различных напряжений и назначений за счет отказа от выключателей на первичном напряжении с глухим присоединением трансформаторов подстанций к питающим линиям. Широко применяют совершенные системы автоматики, а также простые и надежные устройства защиты отдельных элементов системы электроснабжения промышленных предприятий. Все это обеспечивает необходимое рациональное и экономное расходование электроэнергии во всех отраслях промышленности, являющихся основными потребителями огромного количества электроэнергии, которая вырабатывается на электростанциях, оснащенных современным энергетическим оборудованием.



1. Технологическая часть

1.1 Технологическое оборудование

электроснабжение коммунальный цех

Механический цех (МЦ) является вспомогательным и выполняет заказы основных цехов предприятия.

Он предназначен для выполнения различных операций по обслуживанию, ремонту электротермического и станочного оборудования.

Для этой цепи в цехе предусмотрены: станочные отделения, сварочный участок, компрессорная, производственные, служебные и бытовые помещения.

Основное оборудование установлено в станочном отделения: станки различного назначения и подъемно-транспортные механизмы.

МЦ получает электроснабжения (ЭНС) от собственной цеховой трансформаторной подстанций (ТП).

ТП находится на расстоянии 1.5 км от ГПП предприятия, напряжения - 6 или10. От энергосистемы (ЭНС) до ГПП - 12 км. Количество рабочих схем - 1. Потребители ЭЭ относятся по надежности и бесперебойности ЭСН к 2 и 3категории. Грунт в районе цеха - супесь с температурой 0 t, окружающая среда не агрессивная. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 8 и 6 м каждый. Размеры цеха АхВхН=48х30х7 м. Все помещения ,кроме станочных отделения, двухэтажных высотой 3,2 м. Перечень ЭО цеха дан в таблице 3.12. Мощность электропотребления (Р_эп) указана для одного электроприёмника .Расположение основного ЭО показано на плане (рис 1).

Таблица 1. Перечень ЭО механического цеха

№ на плане	Наименование ЭО	Вариант
		1
		Рэп, кВт
1	2	3
1-4	Сварочные автоматы	50
5-8	Вентиляторы	4.8
9,10	Компрессоры	30
11,12,39,40	Алмазно-расточные станки	2,5
13-15	Горизонтально-расточной станок	25
17,19	Продольно-строгальный станок	40
18	Кран-балка	15
21-26	Расточные станки	14
27-29	Поперечно-сверлильные станки	10
30-32	Радиально-строгальные станки	3
34-36	Вертикально-сверлильные станки	4
37,38	Электропечи сопротивления	32
41,42	Заточные станки	1,5
43-49	Токарно-револьверные станки	4,5

Таблица 2 Перечень технологического оборудования



1.2 Категория надежности электроснабжения электроприемников

Электроприемники в отношении обеспечения надежности электроснабжения разделяются на три категории.

Электропрнемннкн I категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса. Примером элекгроприемников I категории в промышленных установках могут быть электроприемники доменных печей, электролиза алюминия, водоотливных и подъемных установок в шахтах, насосных - станция для охлаждения печей и т. п.

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования.

Электропрнемнников II категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовым недоотпускам продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта. Примером электролриемников II категории в промышленности являются электроприемники прокатных цехов, обогатительных фабрик, основных цехов машиностроительной, текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности.

Электроприемникв III категории - все остальные электроприемники, не подходящие под определение I и II категорий. К этой категории относятся установки вспомогательного производства, цеха несерийного производства машиностроительных заводов, склады неответственного назначения.

Электроприемники I категорий должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, перерыв электроснабжения которых при нарушении электроснабжения от одного источника питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для электроприемников особой группы и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистемы (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи, дизельные электростанция.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить необходимой непрерывности технологического процесса или если такое резервирование экономически нецелесообразно, то должно быть осуществлено технологическое резервирование, например путем установки взаиморезервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса действующих при нарушении электроснабжения.

Электроприемники II категория рекомендуется обеспечивать от двух независимых источников питания. Допускается питание электроприемников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более суток. Кабельные вставки должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается но наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату.

При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более суток допускается питание электроприемников II категории от одного трансформатора.

Для электроприемников III категории - электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают суток.

По надежности и бесперебойности электроснабжения оборудование механического цеха относится ко II категории. Электроприемники II категории электроснабжения также рекомендуется запитывать от двух независимых источников питания. При отсутствии напряжения на первом вводе второй ввод включается вручную дежурным или членом аварийной бригады. Для воздушной линии допустимо использовать одну линию с возможностью ремонта в течении 24 часов. Для второй категории электроснабжения возможно питание по одной кабельной линии из нескольких кабелей от одного аппарата. При возможности замены трансформатора за 24 часа допустима запитка от одного трансформатора.



2. Электрическая часть

2.1 Выбор рода тока и напряжения , схемы электроснабжения

электроснабжение коммунальный цех

При проектировании электрооборудования необходимо выбрать род тока (переменный или постоянный) и напряжение сети.

Для силовых электрических сетей промышленных предприятий в основном применяется трехфазный переменный ток. Постоянный ток рекомендуется использовать в тех случаях, когда он необходим по условиям технологического процесса (зарядка аккумуляторных батарей, питание гальванических ванн и магнитных столов), а также для плавного регулирования частоты вращения электродвигателей. Если необходимость применения постоянного тока не вызвана технико-экономическими расчетами, то для питания силового электрооборудования используется трехфазный переменный ток. При выборе напряжения следует учитывать мощность, количество и расположение электроприемников, возможность их совместного питания, а также технологические особенности производства.

При выборе рода тока для конкретного случая необходимо проанализировать требования к приводу и возможность их выполнения существующими системами на переменном токе.

С развитием силовой полупроводниковой техники открываются новые возможности применения двигателей постоянного и переменного тока в электроприводах крановых механизмов с питанием от тиристорных преобразователей, устанавливаемых непосредственно на кранах и подключаемых к сети переменного тока. Эти преобразователи имеют высокие энергетические и экономические показатели, повышенную механическую прочность и долговечность, нетребовательны в эксплуатации.

При питании от общей сети переменного или постоянного тока для крановых электродвигателей применяются контроллерное или контактное управление. При контроллерном управлении все переключения в главных цепях двигателя производится контактами силового контроллера, управление которым, особенно при интенсивном режиме работы, требует от крановщика значительных усилий и напряжения. Контакторное управление осуществляется с помощью магнитного контроллера, состоящего из командоконтроллера и контакторно-релейной панели. Переключения в главных цепях двигателя производится контакторами, а крановщик управляет командоконтроллером. При контакторном управлении процессы пуска, торможения и реверса автоматизируется, что значительно облегчает условия работы крановщика в напряженных режимах. В ряде случаев на одном кране целесообразно применять как контроллерное управление так и контакторное управление для механизмов с менее напряженным режимом работы, так и контакторное управление - последнее обычно для механизмов подъема.

2.2 Выбор схемы электроснабжения

В настоящее время производство, передача, распределение и потребление электроэнергии в нашей стране осуществляют на трёхфазном переменном токе частотой 50 Гц.

По напряжению все электроустановки и электроприёмники подразделяются на две большие группы: электроприёмники до 1000 В; электроприёмники свыше 1000 В. По роду тока: электроприёмники, питающиеся от сети переменного тока нормальной частоты 50 Гц; электроприёмники, питающиеся от сети переменного тока повышенной или пониженной частоты; электроприёмники, питающиеся от сети постоянного тока. В установках до 1000 В применяются основные номинальные напряжения: 220 В, 380 В, 660 В. В цехах промышленных предприятий применяется в основном система питания напряжением 380/220 В. Основное достоинство этой системы питания - возможность совместного питания силовой и осветительной нагрузки. Данная система применяется во всех случаях, когда этому не препятствуют местные условия и если с помощью технико-экономического расчёта не доказана целесообразность использования более высокого напряжения. Система напряжения 660/380 В применятся реже, так как во многих случаях сохраняется необходимость иметь сеть напряжением 380/220 В для питания осветительных установок.

Механического цех питается переменным синусоидальным током. Напряжение промышленной частоты 50 Гц и равняется 0,4кВ, которое подается от трансформаторной подстанции 10/0,4кВ. Механического цех питается от комплектной трансформаторной подстанции, в которой установлен один трансформатор на 1600 кВА. Эта подстанция питает два шинопровода и силовой пункт, которые соответственно запитывают станки и оборудование.

Для механического цеха принята смешанная схема электроснабжения. Данная схема обладает преимуществами радиальной (высокая надежность электроснабжения, удобство эксплуатации, возможность применения простых устройств автоматизации) и магистральной (меньшие капитальные затраты, гибкость схемы) схем электроснабжения (Рисунок 1).



Рисунок 1. Схема электроснабжения механического цеха

2.3 Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок производится по методу коэффициента расчетной мощности. Произведём расчёт для СП1. Результат расчетов приведен в таблице 2.

Групповой коэффициент реактивной мощности, tgцcр.вз. вычисляют по формуле (1)

,

где Ки - коэффициент использования;

Рн - общая установленная мощность электроприемников, кВт [таблица 2] ;

tgц - коэффициент реактивной мощности.

tgцср.вз= =0,33; =>cosцср.= 0,95

Групповой коэффициент использования, Киср, вычисляют по формуле (2)

,

Рн - общая установленная мощность электроприемников, кВт[таблица 2] .

Киср.вз==0.75

Эффективное число электроприемников, nэф., шт., вычисляют по формуле (3)

,

где рн-номинальная установленная мощность одного электроприёмника, кВт [таблица 2] ; n - количество электроприемников [таблица 2],шт.

n_эф==2



Коэффициент расчетной мощности Кр, вычисляют как f(nэф;Киср.), по [8, с.274,таблица П6,].

Кр = 1,29

Расчетную эффективную мощность, Рр, кВт, вычисляют по формуле (4)

,

где Ки- коэффициент использования;

Рн- общая установленная мощность электроприемников, кВт[таблица 2];

Кр - коэффициент расчетной мощности[8,с.274,таблица П6,].

Рр=1,29 ? 48=61,9

Расчетную реактивную мощность, Qр, квар, исходя из условия, что nэф<10, вычисляют по формуле (5)

где Ки - коэффициент использования;

Рн - общая установленная мощность электроприемников, кВт[таблица 2];

tgц - коэффициент реактивной мощности.

Qp=1,1?15,8=17,38

Полную расчетную мощность, Sр, кВА, вычисляют по формуле (6)



где Рр - активная расчетная мощность ,кВт;

Qр - реактивная расчетная мощность ,квар.

Sp==64,31

Расчетный ток Iр, А, вычисляют по формуле (7)

где Uн - номинальное напряжение сети, кВ;

Sp - расчетная мощность ,кВА.

Iр==97,7

Для оставшихся СП2- СП6, ШРА1 ШРА2 расчет электрических нагрузок проводят аналогично.

Остальные результаты расчета заносим в таблицу 3

2.4 Расчет компенсации реактивной мощности и выбор цеховой КТП

Суммарную реактивную мощность батареи низковольтных конденсаторов (БНК), Q_нк, квар, вычисляют по формуле

Q_нк = Q_p - Q_т,



где Q_p - расчетная реактивная нагрузка с учетом добавленной мощности, квар, [р.3, таблица 2];

Q_т - наибольшее значение реактивной мощности, которое может передать трансформатор в сеть до 1 кВ, квар

Наибольшее значение реактивной мощности, которое может передать трансформатор в сеть до 1 кВ, вычисляют по формуле

где Р_р - активная расчетная мощность с учетом добавленной мощности, кВт, [р.3,таблица 2];

N_т - количество трансформаторов, [из задания];

S_т - номинальная мощность трансформатора, кВА, вычисляется по формуле:

где Р_р - активная расчетная мощность, кВт [р.3,таблица 2];

N_т - количество трансформаторов, [из задания];

вт - коэффициент загрузки трансформаторов вт= 0,9 [2, с.59] (10);

S _т ==324.8

электроснабжение коммунальный цех

По таблице выбирают один силовой трансформатора S_т=400 кВА, [8, с. 272, таблица П4], который питает ремонтно-механический цех.



Таблица 4 - Технические данные силового трансформатора

Тип трансформатора	Uвн, кВ	Uнн, кВ	?Рхх, кВт	?Ркз, кВт	Uк, %	Iхх, А
ТМ-400/10/0,4-250	10	0,4	0,9	5,5	4,5	1,8

По формуле (15) вычисляют, Q_т, квар: (9)

По формуле 11 вычисляют Q_нк, квар (8)

Q_нт = 199,2-237 <0

Выбор батареи низковольтных конденсаторов не осуществляется так как Q_нт< 0

2.5 Расчёт внутрицеховой сети

Так как среда в цехе нормальная, то выбирают для станков двигатели марки АИР. Также учитывая условия среды, питание электроприемников запитывают кабелем ВВГ, проложенным в штробе пола, питание шинопровода и силовых пунктов - кабелями ВВГ, проложенными в земле.

Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки сравниваются расчетный максимальный 1р, А и допустимый Iдоп, А токи для проводника принятой марки и условий его прокладки. При этом должно соблюдаться условие



где Iр- расчетный ток, А [таблица 3];

Iдоп- допустимый ток по нагреву, А [5, .512, таблица П2.2]

Расчетный ток электроприемника Ip, А определяют по формуле:

где Р_н - номинальная мощность электроприемника, кВт;

U_H - номинальное напряжение сети, кВ;

, - соответственно номинальное значение коэффициента активной мощности и коэффициента полезного действия.

Пусковой ток электродвигателя I_пуск, А определяют по формуле:

где - кратность пускового тока.

При подключении к сети группы из 2 - 5 двигателей определяют пиковый ток ,А по формуле:

где - наибольший пусковой ток двигателя, входящего в группу ,

- суммарный номинальный ток группы без учета номинального тока наибольшего по мощности двигателя, А.

При подключении к сети группы более пяти электроприемников пиковый ток I_nuк , A определяют по формуле:

где - расчетный ток группы, А;

- номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током, А;

- коэффициент использования активной мощности электроприемника, приводимого двигателем с наибольшим пусковым током.

Таблица 5. Выбор электродвигателей

Наименование электроприемника	Рн кВт	Двигатель	Рнд, кВт	з	cos ц	Iр, А	Iп, А	лп
Вентиляторы	48	AИP112m4	5.5	0.85	0.86	11.4	81.9	7
Компрессоры	30	ANP180m4	30	0.92	0.87	56.9	398.3	7,0
Алмазно-расточные станки	2,5	ANP100s4	3	0,82	0,83	6,7	43,6	7,0
Гор.-строгальный станок	25	ANP180m4	30	0,92	0,87	56,9	398,2	6,0
Продольно-строг. станок	40	ANP200s4	45	0,92	0,89	83,5	626,2	7,5
Кран-балка	11,6	MTKГ312-6	15	0,81	0,78	96,5	205
Расточной станок	14	ANP160s4	15	0,9	0,89	28,4	198,8	7,0
Поперечно-строг. станок	10	ANP132m4	11	0,87	0,87	22	165	7,5
Радиально-строг. станок	3	ANP100s4	3	0,82	0,83	1,5	10,5	7
Вертикально-свер. станок	4	ANP100L4	4	0,85	0,84	8,2	057,4	37
Заточные станки	1,5	ANP80B4	1,5	0,78	0,83	3,5	19,2	5,5
Токарно-револьверный	4,5	ANP112m4	5,5	0,85	0,86	11,5	80,5	7

Расчет показывают на примере Алмазно-расточные станка.

На станке устанавливают двигатели ANP100s4с Р_н=3кВт .

По формуле (12)



По формуле 20

По [5, с2512, таблица П2.2] по условию 17 выбирают для питания электроприемника кабель АВВГ 1(5х2,5) с Iдоп = 19 А в штробе пола.

6,7?19

Так как условие выполняется, то сечение выбранного проводника проходит по нагреву расчетным током.

Расчеты для других станков аналогичны, результаты расчетов приведены в таблице 6.

После выбора проводов выбирают шинопровод, исходя из расчета максимального тока ШРА-1 (таблица 2) тип ШРА4-250 с Iдоп=250 А, [5, с.283, таблица П18].

По условию (11)

121?250

Номинальные данные шинопроводов приведены в таблице 4

Таблица 6. Номинальные данные шинопровода

Обозначение шинопроводов	Iр, А	Марка шинопровода	X0, Ом/км	r0, Ом/км	Iн, А	Степень защиты
ШРА-1	121	ШРА4-250	0,21	0,21	250	IP44
ШРА-2	24	ШРА1-АД1	0,21	0,21	24	IP44

По условию (17) выбирают кабель марки АВВГ 1(5х70) [5, с.284, таблица П21] с Iдоп=140А, питающий шинопровод ШРА-1.

121?140

Условие выполняется, следовательно, кабель проходит по нагреву расчетным током.

По условию (17) выбирают пункт распределительный марки ПР85-3-004-21-У3, с номинальным током Iн, равным 160 А из [5, с. 282, таблица П16 ]. Выбор остальных распределительных пунктов аналогичен, номинальные данные приведены в таблице 6

97,7?160

Таблица 7- Технические данные распределительных шкафов

По условию (17) выбирают кабель, питающий распределительный пункт СП1 марки АВВГ 1(5х70) [5, с.284, таблица П21], Iдоп=140А. Для СП2 и СП3 аналогично, результаты расчетов приведены в таблице 6.В качестве ВРУ по [1, с.113, таблица П20] выбирают распределительный пункт ПР85-3-014-21 УЗ с вводным автоматическим выключателем ВА51-35 с Iном=250А ,количество трехполюсных соединений 4.

Таблица 8. Выбор проводников

Обозн. на плане	Наименование электроприемника	IР,А	Марка и сечение кабеля	Марка трубы	Iдоп, А	Условие выбора Ip < Iдоп
1	2	3	4	5	6	7
37,38	Электропечи сопрот.	48,5	АВВГ (5Х25)	В штробе пола	75	48<75
9,10	Компрессоры	56,9	АВВГ 1(5Х25)	В штробе пола	75	71,1<75
11,12,3940	Алмазно-расточные станки	6,7	АВВГ 1(5Х2,5)	В штробе пола	19	8,1<19
17-19	Гориз.-расточные станки	56,9	АВВГ 1(5Х25)	В штробе пола	75	71,1<75
18	Кран-балка	30,5	АВВГ 1(5Х16)	В штробе пола	60	45,7<60
21-26	Расточной станок	28,4	АВВГ 1(5Х10)	В штробе пола	42	35,5 <42
27-29	Поперечно-строг. станки	22	АВВГ 1(5Х6)	В штробе пола	32	6,7<19
30-36	Рад.-строгальные станки	1,5	АВВГ 1(5Х2,5)	В штробе пола	19	1,87<19
34-36	Верт.-сверлильные станки	8,2	АВВГ 1(5Х2,5)	В штробе пола	19	10,2<19
41,42	Заточные станки	3,5	АВВГ 1(5Х2,5)	В штробе пола	19	4,37<19
43,50	Токарно-револьв. станки	11,5	АВВГ 1(5Х2,5)	В штробе пола	19	14,37<19
1-4	Сварочные автоматы	41,2	АВВГ 1(5Х16)	В штробе пола	60	41,5<60
17,19	Продольно-строг. станки	83,5	АВВГ 1(5Х2,5)	В штробе пола	110	104<110
1	2	3	4	5	6	7
	Кабель к СП 1	97,7	АВВГ 1(5Х70)	В штробе пола	140	122<140
	Кабель к СП2	87,4	АВВГ 1(5Х50)	В штробе пола	100	109<110
	Кабель к СПЗ	69,1	АВВГ 1(5Х35)	В штробе	90	86,3<90
	Кабель к СП4	120,6	АВВГ 1(5Х95)	В штробе пола	170	150<170
	Кабель к СП5	146,3	АВВГ 1(5Х120)	В штробе пола	200	118,2<200
	Кабель к СП6	92,4	АВВГ 1(5Х70)	В штробе пола	140	115<140
	Кабель к ШРА1	119	АВВГ 1(5Х70)	В штробе	140	151<170
	Кабель к ШРА2	24,1	АВВГ 1(5Х6)	В штробе пола	32	30<32
	Кабель к ВРУ	498,8		В воздухе		192<210

2.5 Выбор аппаратов пуска и защиты

В качестве аппаратов защиты к станкам от токов КЗ и тепловых перег-рузок выбирают автоматические выключатели марки ВА по двум условиям

,

,

Кратность тока срабатывания (отсечки) электромагнитного расцепители или комбинированного Кт.о., [5,с.524.таблица П14] проверяют по условию

,

электроснабжение коммунальный цех

Выбранные по нагреву сечения проводников должны соответствовать аппаратам защиты по условию

,

где Iдоп - допустимый ток проводника, А,[таблица 6];

Кз - коэффициент защиты, [5,с.188.таблица 4.8];

Iз - ток защиты аппарата, А,[5,с.524.таблица П14]

Произведем расчет аппарата защиты для вентиляторы мощностью Pн=4,8кВт.

По условию (16) и (17)

13,8 < 25

13,8 < 16

По [5,с.522, таблица П12] выбирают автоматический выключатель марки ВА 51-25 с Iн = 25А, Iрасц. = 16А.

По формуле (18)

По условию (19)

1 х 16 < 19

16 < 19

Проводник соответствует аппарату защиты.

Расчет для других станков,СП1-СП6,ШРА1,ШРА2аналогичен, результаты расчета приведены в таблице 7.

Таблица 9. Выбор аппарато защиты

Обозначение на плане	Наименование электроприемников	Ip,A	Аппарат защиты	Iн А	Iрасц А	Проводник	IдопА	Условия выбора КзxIз ? Iд
1-4	Сварочные автоматы	68	ВА51-31	100	63	АВВГ 1(5Х16)	75	63<75
5-8	Компрессоры	56,9	ВА51-25	100	63	АВВГ (5Х25)	75	63<75
11,12,39,40	Алмазно-расточные станки	6,7	ВА51-25	25	8	АВВГ 1(5Х2,5)	19	8<19
13-16	Горизонтально-расточные станки	56,9	ВА51-31	100	63	АВВГ (5Х25)	75	63<75
17,19	Продольно-строгальный станок	83,5	ВА51-31	100	100	АВВГ 1(5Х50)	110	100<110
18	Кран-балка	36,5	ВА51-31	100	40	АВВГ 1(5Х16)	60	40<60
21-26	Расточные станки	28,4	ВА51-31	100	31,5	АВВГ 1(5Х10)	42	31,5<42
27-29	Поперечно-строгальные станки	22	ВА51-25	25	25	АВВГ 1(5Х6)	32	25<32
30-33	Радиально-сверлильные станки	1,5	ВА51-25	25	2	АВВГ 1(5Х2,5)	19	2<19
34-36	Вертикально-верлильные станки	8,2	ВА51-25	25	10	АВВГ 1(5Х2,5)	19	10<19
37-38	Электроп. сопрот.	48	ВА51-31	100	50	АВВГ (5Х25)	75	50<75
41,42	Заточные станки	3,5	ВА51-25	25	4	АВВГ 1(5Х2,5)	19	3,5<19
43-49	Токарно-рев. станки	11,5	ВА51-25	25	12,5	АВВГ 1(5Х2,5)	19	11,5<19
5-8	Вентиляторы	11,4	ВА51-25	25	12,5	АВВГ 1(5Х2,5)	19	12,5<19
	СП1	97,7	ВА 51-31	160	100	АВВГ 1(5Х70)	140	122<140
	СП2	87,4	ВА 51-31	160	100	АВВГ 1(5Х50)	110	109<110
	СП3	69,1	ВА 51-31	160	80	АВВГ 1(5Х35)	90	86,3<90
	СП4	120	ВА 51-33	160	125	АВВГ 1(5Х95)	170	150,7<170
	СП5	146,3	ВА 51-31	160	160	АВВГ 1(5Х120)	200	182<200
	СП6	92,4	ВА 51-31	160	100	АВВГ 1(5Х70)	140	115<140
	ШРА1	121	ВА51-31	160	125	АВВГ 1(5Х70)	170	151<170
	ШРА2	24	ВА 51-25	25	25	АВВГ 1(5Х6)	32	30<32
	ВРУ	498,6	ВА 51-31	630

3. Спецвопрос: схема управления вертикально-сверлильного станка модели 2Н118

Описание электрической принципиальной схемы.

При первоначальном пуске станка необходимо;

Проверить надёжность заземления и качество монтажа электрооборудования внешним осмотром. перед началом работы необходимо убедится ,что предохранители исправны. Перед началом работы необходимо убедится, что предохранители исправны. Напряжение на станок подаётся включением вводного автоматического выключателя QF. Загорается лампочка НL2."Сети" Если необходимо освещение и охлаждение, то соответствующие выключатели ставятся в положение "Включено". Нажимаем на кнопку SB3 "Шпиндель в право "Включается пускатель КМ2 через замыкающий блок-контакт КМ2 схема становится на самопитание. Силовые контакты пускателя КМ2 и КМ3 включают двигатель М1 на правое вращение ,а силовые контакты пускателя КМ4 подаёт питание на двигатель М2 насоса охлаждения, который включается при включенным SA2. Для остановки с торможением следует нажать SB2 "Стоп" При этом отключается ранее включённые пускатели КМ2; КМ3 и включается пускатель КМ1 который подаёт постоянное напряжение осуществляется динамическое торможение привод главного двигателя. Подъём - опускание стола осуществляется электродвигателем М3, включаем на праве или левое вращение пускателем КМ5 или КМ6 в зависимости от стороны опускание стола осуществляется тумблером SA1.Ограничение хода стола осуществляется концевым выключателем SQ1 и SQ2

Таблица 10. Спецификация станка вартикально-сверлильного 2Н118

Обозначение	Наименование	Назначение	Количество
FU1;FU2	Предохнанитель	Защита от токов КЗ	2
HL2	Сигнальная лампа	Вид сигнализации	1
HL1	Лампа освещения	Вид освещения	1
SB	Кнопка пуска отключения	Вкл. Откл. цепи упровления	4
КМ1-КМ6	Маг. реверсивный пускатель	Для вкл. и отключения ДВ	6
M1-M3	Электродвигатель	Главный привод	3
QF	Автоматический выключатель	Для подачи напряжения на схему и защиты от КЗ	1
SA	Тумплер	Для включения охлаждения	1
SQ1;SQ2	Концевой выключатель	Отключает цепь	2
T	Трансфарматор	Для понижения напряжения	1



4. Расчёт технико-экономических показателей цеха

4.1 Расчет численности ремонтного персонала

Количество и категория ремонтной сложности электротехнической части технологического оборудования приводится в таблице 2.

Таблица 11 - Количество и категория ремонтной сложности электротехнической части технологического оборудования

Оборудование цеха, участка	Количество, шт.	Номинальная мощность, кВт	Категория ремонтной сложности
		единицы	всего	единицы	всего
Сварочные автоматы	3	50 кВхА	150 кВхА	0.9	2,7
Вентиляторы	4	4,8	9,2	0.3	1,2
Компрессоры	2	30	60	0.8	1,6
Алмазно-расточные станки	2	2,5	5	0.7	1,4
Горизонтально-расточной станок	3	25	75	0.5	1,5
Продольно-строгальный станок	2	40	80	0.8	1,6
Кран-балка	2	15	30	0.6	1,2
Расточные станки	6	14	84	0.5	3
Поперечно-сверлильные станки	3	10	30	0.4	1,2
Радиально-строгальные станки	2	3	6	0.4	0,8

Количество необходимого ремонтного персонала R_р, человек, вычисляют по формуле:

где Т_р - трудоемкость ремонтных операций по объекту;

F_эф - эффективный фонд рабочего времени одного человека, ч;

К_пр - коэффициент перевыполнения норм выработки, принимают равным 1,1

Трудоемкость ремонтных операций по объекту Т_р, вычисляют по формуле:

где П_м, П_с, П_к - среднее количество, соответственно, малых, средних и капитальных ремонтов в год;

t_м, t_с, t_к - нормы времени на проведение малого, среднего и капитального ремонта на одну ремонтную единицу, ч, по ППР, принимаем равным: малого-1,5, сраднего-5 и капитального-11;

?r - суммарная ремонтная сложность.

24х(32х1.5+21х5+8х11)=5784

Эффективный фонд рабочего времени одного человека Fэф, часы, вычисляют по формуле:

Fэф = (Ф_к - (Д_в+ Д_п + Д_о)) Ч Т_см ,

электроснабжение коммунальный цех

где Ф_к - календарный фонд, принимают равным 365 дней;

Д_в - количество выходных, дни;

Д_п - количество праздничных дней, дни;

Д_о - количество дней отпуска, дни;

Т_см - продолжительность рабочей смены, ч

F_эф= (365-(104+9+28))x8x1.1=1972

Количество дежурного персонала, R_деж, человек, вычисляют по формуле:

где С_н - сменность работы оборудования;

Н_р - норма обслуживания на одного рабочего, ремонтных единиц.

4.2 Расчет собственных затрат предприятия по электрохозяйству

Фонд оплаты труда электротехнической службы Ф_от, руб, вычисляют по формуле

Ф_от = ?Т_ст Ч R Ч F_эф + П_р + З_{доп ,}

где Т_ст - тарифная ставка определенного разряда в рублях;

R - списочное число рабочих, человек;

F_эф - эффективный фонд рабочего времени, часы;

П_р - размер премии, руб;

З_доп - дополнительная заработная плата, руб.

Результаты расчета представлены в таблице 11.

Вывод: годовой фонд заработной платы электротехнической службы составляет 2928485. Средняя зарплата электромонтера составляет 2692634 белорусских рублей.



5.Охрана труда и техника безопасности

5.1 Противопожарные мероприятия

Организация противопожарных мероприятий является одной из важных частей в управлении любым предприятии и цехом. Для обеспечения безопасности ведения работ в механическом цехе принимаются противопожарные мероприятия:

- для предупреждения обширного возгорания применяется система противопожарной безопасности;

- в качестве профилактики запрещается в проходах устраивать какие-либо склады или устанавливать оборудование;

- в качестве средств пожаротушения используется песок, а также огнетушители (пенные и углекислотные);

Организация противопожарных мероприятий является одной из важных частей в управлении любым предприятии и цехом.

По статистическим данным наиболее частыми причинами возникновения пожаров могут быть следующие:

- нарушение правил внутреннего распорядка;

- нарушение правил эксплуатации и неисправность электрооборудования, электропроводки, розеток, выключателей;

- перезагрузка электросетей;

- близкое расположение светильников, электронагревательных приборов и сгораемых конструкций;

- проведение сварочных работ без должной подготовки;

- неаккуратное обращение с огнём и несоблюдение мер пожарной безопасности.

Мероприятия по противопожарной защите регламентируются законом Республики Беларусь "О пожарной безопасности", стандартами, строительными нормами и правилами, правилами пожарной безопасности.

Система пожарной безопасности в Республике Беларусь состоит из комплекса социальных, организационных, научно-технических и правовых мер, сил и средств пожарной службы, направленных на предупреждение и ликвидацию пожаров.

Мероприятия по пожарной профилактике подразделяются на организационные, технические, режимные, эксплуатационные.

Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию оборудования зданий, территории, своевременный инструктаж работающих по пожарной опасности, проведение занятий по пожарно-техническому минимуму, создание добровольных пожарных дружин, проверку их готовности к пожаротушению, тренировки, создание пожарно-технических комиссий и др. Предприятия должны быть обеспечены общеобъектовыми противопожарными инструкциями, регламентирующими особенности содержания дорог, противопожарных разрывов, подъездов к зданиям и источникам воды, хранение веществ и материалов, режим курения, содержание средств пожаротушения в исправном состоянии, вызов пожарной охраны.

К техническим мероприятиям относится соблюдение противопожарных норм и правил при конструировании и проектировании зданий, оборудования, содержание в исправном состоянии оборудования, строгий контроль за соблюдением правил эксплуатации оборудования и соблюдения правил и инструкций по противопожарной безопасности, применение автоматических устройств обнаружения, оповещения и тушения пожаров.

К мерам пожарной профилактики при проектировании и строительстве относятся: повышение огнестойкости зданий и сооружений; зонирование территории (планировка с учетом признаков пожарной опасности); противопожарные разрывы; противопожарные преграды; обеспечение безопасных путей эвакуации (не менее двух выходов); удаление из помещения дыма при пожаре (применение аэрационных фонарей, дымовых люков, легкосбрасываемых конструкций); соблюдение противопожарных требований к системам отопления и кондиционирования воздуха.

Мероприятия режимного характера регулируют режим и правила работы. Курение допускается только в специально отведенных местах, оборудованных урнами и емкостями с водой. В этих местах должны быть вывешены надписи "Место для курения".

Энергосбережение является приоритетом государственной политики, важным направлением в деятельности всех без исключения субъектов хозяйствования и самым дешёвым, но не бесплатным, источником энергии! По мнению специалистов, только в сельском хозяйстве возможно сэкономить до 50% электроэнергии, а в некоторых производствах строительной индустрии - и того больше. При этом во многих случаях мероприятия по внедрению энергосберегающих технологий не требуют больших финансовых затрат.

Основными направлениями энергосбережения в промышленности является:

-структурная перестройка предприятий, направленная на выпуск менее энергоёмкой, конкурентоспособной продукции;

-специализация и концентрация отдельных и энергоёмких производств (литейных, термических, гальванических и др.) по регионам;

-модернизация и техническое перевооружение производств на базе наукоёмких ресурсов и энергосберегающих и экологически чистых технологий;

-совершенствование существующих схем энергоснабжения предприятий;

-повышение эффективности работы котельных и компрессорных установок;

- использование вторичных ресурсов и альтернативных видов топлива, в т.ч. горючих отходов производства;

-применение источников энергии с высокоэффективными термодинамическими циклами;

-применение эффективных систем теплоснабжения, освещения, вентиляции, горячего водоснабжения; - расширение сети демонстрационных объектов;

-реализация крупных комплексных проектов, влияющих на уровень энергопотребления в республике, её энергообеспеченность и эффективность использования энергии.

5.2 Технические мероприятия при производстве работ в электроустановках

Для подготовки рабочего места при работе, требующей снятия напряжения, должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия:

-проведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие ошибочному или произвольному включению коммутационной аппаратуры;

-на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты;

-проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

- установлено заземление;

-ограждены при необходимости рабочие места или оставшиеся под напряжением токоведущие части и вывешены на ограждении плакаты безопасности. В зависимости от местных условий токоведущие части ограждаются до и после их заземления.

Силовые трансформаторы и цеховые КТП, связанные с выделенным для работ участка электроустановки, должны быть отключены также и со стороны до 1000 В для исключения возможности обратной трансформации. В электроустановках до 1000 В со всех сторон токоведущих частей, на которых будет производиться работа, напряжение должно быть снято отключением коммутационных аппаратов с ручным приводом, а при наличии в схеме предохранителей - снятием последних. При снятии напряжения коммутационным аппаратом с дистанционным управлением необходимо отключить включающую клавишу.

Осмотр электроустановок может выполнять единолично:

оперативно-ремонтный персонал, обслуживающий данную электроустановку, имеющий группу по электробезопасности не ниже III для электроустановок до 1000В и группу по электробезопасности IV - для электроустановок выше 1000В;

административно-технический персонал, имеющий группу по электробезопасности V в электроустановках напряжением выше 1000В и имеющий группу по электробезопасности IV в электроустановках напряжением до 1000В.

Право единоличного осмотра электроустановок административно-техническому персоналу предоставляется приказом или распоряжением руководителя организации, либо распоряжением лица, ответственного за электрохозяйство.

Осмотр электроустановок не электротехническим персоналом и экскурсии при наличии разрешения руководства организации могут проводиться под надзором работающего, имеющего право единоличного осмотра.

К работам, выполняемым по распоряжению в электроустановках напряжением до 1000В, относятся работы по монтажу, ремонту и эксплуатации вторичных цепей, измерительных приборов, устройств релейной защиты, электроавтоматики, телемеханики и связи, включая работы в приводах и агрегатных шкафах коммутационных аппаратов, производимые в помещениях, где отсутствуют токоведущие части напряжением выше 1000В, либо они полностью ограждены или расположены на высоте, при которой не требуется ограждения.

Допускается выполнение работ по распоряжению в электроустановках до 1000В, кроме работ на сборных шинах РУ и присоединениях, по которым может быть подано напряжение на сборные шины, на ВЛ с применением подъемников и вышек, в том числе по обслуживанию сети наружного освещения при соблюдении условий, предусмотренных в пункте 405 настоящих Межотраслевых правил.

Работы, указанные в пункте 59 настоящих Межотраслевых правил, должны выполнять: не менее чем два лица из ремонтного персонала или персонала специализированных организаций, одно из которых должно иметь группу по электробезопасности не ниже III, другое - не ниже - II; единолично - лицо из оперативного персонала с группой по электробезопасности не ниже III.

При монтаже, ремонте и эксплуатации вторичных цепей, устройств релейной защиты, электроавтоматики, т...