Электроснабжение ремонтно-механического цеха

 

 

Продолжение таблицы 2.1 – Распределение электроприемников по группам.
№	Наименование электроприемников.	Количество.	Руст, кВт	Ки о.е.	сos φ о.е.	Iн А.	Iп/Iн о.е.
1	2	3	4	5	6	7	8
СП 3
36	Заточной станок	1	11,1	0,13	0,5	21,06	7
37	Настольный сверлильный станок	1	0,6	0,13	0,5	1,36	5,5
38	Горизонтально-расточный станок	1	22	0,13	0,5	41,5	7,5
39	Заточный станок	1	2,2	0,13	0,5	4,63	6,5
40	Станок для заточки сверл	1	0,8	0,13	0,5	1,8	5,5
59	Машина для испытания металла	1	0,6	0,4	0,5	1,36	5,5
СП 4
41	Станок для заточки сверл	1	0,8	0,13	0,5	1,8	5,5
42	Поперечно-строгальный станок	1	8,6	0,13	0,5	16,5	7,5
43	Токарно-винторезный станок	1	11,5	0,13	0,5	21,82	7
44	Обмоточный станок	1	2,2	0,13	0,5	4,63	6,5
45	Станок для намотки катушек	1	0,4	0,13	0,5	0,97	4,5
60, 61	Машина для испытания металла	2	0,6	0,4	0,5	1,36	5,5
СП 5
46	Вентиляция	1	3	0,8	0,8	6,13	6,5
47	Заточный станок	1	2,2	0,13	0,5	4,63	6,5
48	Резьбонарезной станок	1	2,2	0,13	0,5	4,63	6,5
49	Станок для заточки резцов	1	3,4	0,13	0,5	6,71	7,5
51	Токарно-винторезный станок	1	11,5	0,13	0,5	21,82	7
54	Настольный сверлильный станок	1	0,6	0,13	0,5	1,36	5,5
55	Плоскошлифовальный станок	1	37,5	0,13	0,5	69,57	7,5
СП 6
50	Токарно-винторезный станок	1	11,5	0,13	0,5	21,82	7
52	Плоскошлифовальный станок	1	37,5	0,13	0,5	69,57	7,5
53	Настольный сверлильный станок	1	0,6	0,13	0,5	1,36	5,5
56	Вертикально-сверлильный станок	1	1,1	0,13	0,5	2,48	5,5
57	Токарно-винторезный станок	1	11,5	0,13	0,5	21,82	7
58	Ст. для притирки крановых пробок	1	2,2	0,13	0,5	4,63	6,5
ШРА 1
11	Токарно-винторезный станок	1	11,5	0,13	0,5	21,82	7
12	Станок для заточки резцов	1	3,4	0,13	0,5	6,71	7,5
13, 19	Токарно-винторезный станок	2	13	0,13	0,5	24,66	7
14, 15, 18, 20	Токарно-винторезный станок	4	11,5	0,13	0,5	21,82	7
16, 30	Поперечно-строгальный станок	2	8,6	0,13	0,5	16,5	7,5
17, 34	Круглошлифовальный станок	2	10,5	0,13	0,5	20,14	7,5
21, 31	Зубонарезной станок	2	9,6	0,13	0,5	18,42	7,5
28	Горизонтально-расточный станок	1	22	0,13	0,5	41,5	7,5
29	Заточной станок	1	11,1	0,13	0,5	21,06	7
32, 33, 35	Вертикально-фрезерный станок	3	9	0,13	0,5	17,27	7,5

 

3. Выб ор силового исполнительного электрооборудования по заданной установленной мощности электроприемников

 

Эквивалентный электродвигатель выбирается (в учебных целях) для определения неизвестных номинальных величин электроприемника таких как - КПД, коэффициента мощности - cosφ, кратность пускового тока к номинальному - Iп/Iн, в зависимости от установленной мощности - Руст. Зная полученные величины становится возможным рассчитать номинальный ток эквивалентного электродвигателя Iн, и пускового тока Iп. Правильный расчет токов способствует обоснованному выбору защитных аппаратов и проводников системы электроснабжения.

К выбору рекомендуются асинхронные электродвигатели серии А4 основного исполнения, с синхронной частотой 1500 ÷ 3000 об/мин, со степенью защиты IP44. [12] стр. 27

Электродвигатель необходимо выбирать таким образом, чтобы его номинальная мощность соответствовала мощности приводного механизма по выражению:

			(3.1)
где	Руст	– установленная мощность оборудования, кВт;
	Рн.эд	– номинальная мощность электродвигателя, кВт.

Двигатель должен быть выбран в соответствии с напряжением заводской сети согласно выражению:

			(3.2)
где	Uн.эд	– номинальное напряжение электродвигателя, кВ;
	Uс	– номинальное напряжение сети, кВ.

Для установленных приводов электроприемников в ремонтно-механическом цеху применяем асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии 4А (n=3000 об/мин). [12] стр. 27.

Считаем напряжение  сети, к которой подключен электроприемник, равным Uс= 380 В, тогда номинальное напряжение эквивалентного электродвигателя Uном = 380 В.

Рассмотрим пример выбора эквивалентного  двигателя для электроприемника с номером по плану №1:

(3.3)

Принимаем по [2] электродвигатель 4A160S2У3 со следующими параметрами: Pном = 15 кВт; η=0,880; cosφ=0,91; Кпуск=7. [12] стр. 29. Таблица. 6.1.

Выбранный эквивалентный электродвигатель удовлетворяет условиям 3.1 3.2.

Номинальная мощность электродвигателя повторно-кратковременного режима работы (кран-балка) определяется по формуле:

			(3.4)
где	ПВ	– продолжительность включения в относительных единицах. %

Выберем эквивалентный двигатель для кран-балки ПВ=40%:

(3.5)

Принимаем по [2] электродвигатель MKTF 111-6 со следующими параметрами: Pном = 3,5 кВт; η=0,72; cosφ=0,79. [12] стр. 29. Таблица. 6.2.

 

Эквивалентные электродвигатели для остальных электроприемников выбираются аналогично. Результаты выбора приведены в таблице 3.1

 

Таблица 3.1 – Выбор эквивалентных электродвигателей.
№	Наименование оборудования	Руст, кВт	Тип   двигателя	Параметры двигателя
				Pном, кВт	η, %	Cos(φ)	Kпуск
1	2	3	4	5	6	7	8
1, 3 – 11	Токарно-винторезный станок	11,5	4А160S2У3	15	0,880	0,91	7
2, 26, 46	Вентиляция	3	4A90L2У3	3	0,845	0,88	6,5
12, 49	Станок для заточки резцов	3,4	4А100S2У3	4	0,865	0,89	7,5
13, 19, 23	Токарно-винторезный станок	13	4А160S2У3	15	0,880	0,91	7
14, 15, 18, 20, 57	Токарно-винторезный станок	11,5	4А160S2У3	15	0,880	0,91	7
21, 31	Зубонарезной станок	9,6	4А132М2У3	11	0,880	0,9	7,5
22, 43, 50, 51	Токарно-винторезный станок	11,5	4А160S2У3	15	0,880	0,91	7
24, 25	Консольно-фрезерный станок	2,6	4A90L2У3	3	0,845	0,88	6,5
17, 34	Круглошлифовальный станок	10,5	4А132М2У3	11	0,880	0,9	7,5
16, 30, 42	Поперечно-строгальный станок	8,6	4А132М2У3	11	0,880	0,9	7,5
32, 33, 35	Вертикально-фрезерный станок	9	4А132М2У3	11	0,880	0,9	7,5
29, 36	Заточной станок	11,1	4А160S2У3	15	0,880	0,91	7
40, 41	Станок для заточки сверл	0,8	4А71В2У3	1,1	0,775	0,87	5,5
44	Обмоточный станок	2,2	4А80В2У3	2,2	0,830	0,87	6,5
45	Станок для намотки катушек	0,4	4АА63В2У3	0,55	0,730	0,86	4,5
39, 47	Заточный станок	2,2	4А80В2У3	2,2	0,830	0,87	6,5
48	Резьбонарезной станок	2,2	4А80В2У3	2,2	0,830	0,87	6,5
52, 55	Плоскошлифовальный станок	37,5	4А200L2У3	45	0,910	0,9	7,5
37, 53, 54	Настольный сверлильный станок	0,6	4А71А2У3	0,75	0,770	0,87	5,5
56	Вертикально-сверлильный станок	1,1	4А71В2У3	1,1	0,775	0,87	5,5
58	Ст. для притирки кран. пробок	2,2	4А80В2У3	2,2	0,830	0,87	6,5
27	Кран-балка	4,1	MKTF111-6	3,5	0,72	0,79	3,7
28, 38	Горизонтально-расточный ст.	22	4А180S2У3	22	0,885	0,91	7,5
59 – 61	Машина для испытания металла	0,6	4А71А2У3	0,75	0,770	0,87	5,5

 

 

4. Вы бор пусковой и защитной аппаратуры электроприемников. Расчет ответвлений к электроприемникам

 

Выбор пусковой и защитной аппаратуры электроприемников.

Защиту электроприемников от токов перегрузки и токов короткого замыкания выполняем автоматическими выключателями серии ВА 51 которые монтируются в СП, а также автоматическими выключателями серии АЕ 2000 которые монтируются в ШРА.

Многие производственные механизмы и установки, например, обрабатывающие станки, мощные электрические печи, выпускаются со встроенной аппаратурой управления и защиты. Поэтому при проектировании электрооборудования выбор такой аппаратуры не осуществляется [12] стр. 30.

Вентиляционные установки, насосы и грузоподъемные механизмы (кран–балки, подъемники и др.) поставляются без коммутационных и защитных аппаратов. Для этих установок осуществляем расчет и выбор коммутационной и защитной аппаратуры.

Для управления электродвигателями применяем магнитные пускатели серии ПМЛ или ПМА.

Расчетный ток трехфазного электродвигателя вычисляется по выражению:

			(4.1)
где	Руст	– установленная мощность оборудования, кВт;
	Uс	– номинальное напряжение сети, кВ;
	cosφном	–  номинальный коэффициент мощности электроприемника;
	ηном	–  номинальный коэффициент полезного действия.

Пусковой ток двигателя:

			(4.2)
где	Кпуск	– кратность пускового тока по отношению к Iном.

Номинальные токи автоматического выключателя Iном а и его расцепителя Iном р выбираются по следующим условиям:

	(4.3)
	(4.4)

Ток срабатывания (отсечки) электромагнитного или комбинированного расцепителя Iср.р проверяется по условию:

			(4.5)
где	Кн	— коэффициент надежности.

При выборе электромагнитного расцепителя для одиночных электродвигателей в выражениях (4.3) – (4.5) Iр =Iном и Iп =Iпуск.

В формуле (4.5) коэффициент Кн учитывает погрешность определения Iп и разброс защитных характеристик электромагнитных расцепителей выключателей. Значение Кн обеспечивает невозможность ложного отключения линии при пуске электродвигателя для разброса время-токовых характеристик. Значение Кн принимаются в зависимости от типа автоматического выключателя. При отсутствии таких данных можно принять Кн=1,25…1,5 [2] стр. 124.

 

Расчетное значение кратности тока отсечки определяется по выражению:

(4.6)

Выберем выключатель для приёмника №1 по плану используя формулы (4.1-4.6).

 

Рассмотрим расчет и выбор выключателя QFэп1 для приёмника №1 по плану используя формулы (4.1-4.6). Фрагмент схемы питания электроприемника №1 представлен на рисунке 4.1.

Рисунок. 4.1. Фрагмент сети питания электроприемника №1.

 

Расчетный ток электроприемника:

(4.7)

Пусковой ток электроприемника:

(4.8)

Принимаем выключатель ВА 51Г-25 с параметрами: Iна=25 А; Iнр=25.А; Кто =10. [12] стр. 32. Таблица. 6.5. по условиям:

	(4.9)
	(4.10)
	(4.11)

Условия выбора выполняются, окончательно принимаем выключатель ВА 51Г-25/25.

Выбор остальных автоматических выключателей аналогичен и сведён в таблицу 4.1.

 

 

Расчет ответвлений к электроприемникам.

Проводники электрических сетей всех видов и назначений выбираются и проверяются по допустимому нагреву длительным расчетным током Iр по условию:

			(4.12)
			(4.13)
где	Iр	– расчетный ток электроприемника;
	Кп	– поправочный коэффициент, учитывающих условия прокладки проводов и кабелей (при нормальных условиях прокладки Кп=1);
	Кз	– кратность длительно допустимого тока кабеля по отношению к току срабатывания защитного аппарата;
	Iз	– номинальный ток защитного аппарата.