Расчет и выбор проводников силовой сети

5.2. Расчет и выбор проводников силовой сети

I_н.э.р=14* I_н.т.р

Iн.э.р=14*6,3=88,2

88,2 > Iэ.р=59,86

Производим выбор автоматического выключателя QF1 с учетом шкалы селективности срабатывания Iн.т.р.=12,5 , Iн.э.р=150 принимаем к установке автоматический выключатель АЕ 2046.

Для управления электродвигателями выбираем магнитный пускатель серии

ПМЛ-12002 с Iн=10 А.

Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры для электродвигателей приводов оставшегося технологического оборудования производим аналогично, результаты расчетов приводим в таблице 3.

Силовые сети выполняем кабелем. Участок сети от распределительного пункта до пульта управления каждой группы силовой сети выполняем кабелям АВВГ, который крепим скобами к стене – от пульта управления к электроприемникам выполняем кабелем АВВГ, который крепим скобами по стене либо пролаживаем в трубах или металорукавах в зависимости от вида электроприемника.

Производим расчет и выбор сечения проводников первой группы питающую электродвигателя навозоудаления. Принимаем к монтажу кабель АВВГ, сечение определяем по допустимому току исходя из условия.

Iдоп. ≥ Iн.т.р.

где Iдоп – длительно допустимый ток проводника, А;

Iн.т.р.- номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя на котором производит выбор сечения, А;

Выбираем сечение на участке 1Н1

Iдоп. ≥ Iн.т.р. = 12,5 А

Принимаем сечение токоведущих жил кабеля АВВГ 4 х 2,5

Iдоп. таб = 19 А > Iн.т.р. = 12,5 А

Определяем сечение токоведущих жил кабеля на участке 1Н2 и 2Н2

Iдоп. ≥ Iн.т.р. = 6,3 А

Принимаем кабель АВВГ 4 х 2,5

Iдоп. таб = 19 А > Iн.т.р. = 6,3 А

Сечение оставшихся групп силовой сети производим аналогично. Результаты расчетов приводим в принципиальной схеме распределительной сети, графическая часть курсового проекта.

6. Определение нагрузки на вводе в здание

 

Нагрузку на вводе в здание определяем графическим методом, путем составления графика электрических нагрузок, на котором указываем время работы электропотребителей объекта.

Для составления графика выполняем вспомогательную таблицу, в которой, указываем тип технического оборудования, вид токоприемника, номинальную мощность токоприемника, коэффициент загрузки, потребляемую мощность, коэффициент полезного действия токоприемника, время работы электроприемника. Определяем потребляемую мощность электродвигателями навозаудаления.

Рпотр. = Рн х Кз х n

η

где Рн – номинальная мощность электроприемника, кВт;

Кз - коэффициент загрузки электрооборудования, [3] с.126;

η - коэффициент полезного действия электрооборудования;

n - количество одинакового электрооборудования, шт.;

Рпотр. = 3 х 0,5 х 3,7 кВт

0,81

Рпотр. = 1,5 х 0,5 х 1,9 кВт

0,78

Для оставшегося электрооборудования потребляемую мощность определяем аналогично. Результаты приводим в таблице 4.

По графику нагрузок определяем Р мах = 26,6 кВт, определяем полную мощность на вводе помещения по формуле

Smax = Р мах

cosφ

Smax = 26,5 = 35,3 кВ · А

0,75

7. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ

Особенности функционирования сельскохозяйственной отрасли связаны с тем, что в качестве объекта воздействия машинных технологий чаще всего выступают биологические объекты: почва, растение, животное. Это накладывает отпечатки на особенности потребления и распределения энергии, а также возможные энергетические источники. Структура теплоэнергетических ресурсов для сельского хозяйства помимо традиционных источников энергии – нефти, газа, электроэнергии; включает также солнечную энергию, энергию биологической массы, вторичные энергоресурсы. Функционирование белорусского сельского хозяйства происходит в более неблаго­приятных климатических условиях, чем в развитых капиталистических странах. Это приводит к тому, что 30-40% энергетических ресурсов, потребляемых в сельском хо­зяйстве, тратится на обогрев помещений. Совокупные энергетические затраты на произ­водство 1 т условной зерновой единицы в Белоруссии в сравнении с США выше более, чем в 5 раз. В настоящее время энергоемкость производимой продукции выступает как фактор конкурентоспособности произведенной продукции.

При плановой модели хозяйствования отмечалась устойчивая тенденция к повы­шению энергоемкости сельскохозяйственного производства. Увеличение прироста валовой продукции сельского хозяйства на 1% достигалось повышением на 1,8-2,7% используемых энергетических мощностей. Анализ показывает, что за последние три пятилетки повышалась энергоемкость средств производства. Потребление овеществленной энергии возросло на 350%. За указанный период прирост растениеводческой и живот­новодческой продукции составил соответственно 25% и 35%.

Проблема энергосбережения в сельском хозяйстве включает последовательное решение трех задач: принятие и постепенная реализация организационно-экономических и нормативно-правовых мероприятий; внедрение энергосберегающих технологий широким использованием вторичных энергоресурсов; изменение машинных технологий с кардинальным снижением энергетических затрат.

В животноводстве потребляется 18-22% жидкого топлива и 19-20% электрической энергии от всех энергоресурсов, используемых на производственные цели в сельском хозяйстве. Энергоемкость производства продукции животноводства в Белоруссии превосходит США и другие ведущие страны Запада в 2,0-3,5 раза. Рост цен на электроэнергию в Белоруссии делает экономически целесообразной задачу энергосбережения.

Радикальным решением является использование нового технологического оборудования и процессов с меньшим потреблением электроэнергии, однако это требует больших разовых капиталовложений. Вместе с тем, существуют возможность постепенного снижения потребления энергии отдельными машинами и установками. Одной из таких возможностей является использование частотных регуляторов, которые используются для регулирования приводов насосов, вентиляторов, компрессоров и т.п. установок. Поскольку фактический расход воды, воздуха, газа и т.п. в какой-то момент времени может быть меньше номинального максимума, то этот фактический расход можно обеспечить с меньшей скоростью вращения двигателя. Учитывая, что мощность на валу двигателя уменьшается в кубической зависимости от снижения частоты вращения, очевидна экономия электроэнергии с помощью частотно-регулируемого электропривода. Это обусловило широкое использование частотных регуляторов во всем мире, в том числе и в Белоруссии.

В то же время существует другой тип установок, в которых частота вращения двигателя должна оставаться постоянной независимо от мощности, фактически используемой для выполнения полезной работы. Использование частотных регуляторов на таких установках не имеет смысла, и соответственно, невозможно достичь экономии путем регулирования частоты вращения. И все же эта проблема была успешно решена. Несколько лет назад в США был разработан новый тип регуляторов для экономии электроэнергии в установках подобного типа - так называемых регуляторов мощности.

Регуляторы мощности предназначены для экономии электроэнергии, потребляемой одно- и трех-фазными асинхронными двигателями переменного тока. Принцип действия основан на том, что регулятор непрерывно оценивает величину нагрузки электродвигателя и определяет, когда двигатель потребляет больше энергии, чем требуется. Затем регулятор «вырезает» часть синусоиды подводимого к нему питания, чтобы подать на двигатель ровно столько энергии, сколько необходимо. Длительность « вырезанной» зоны обратно пропорциональна величине нагрузки электродвигателя. Ток, потребляемый двигателем, ограничивается до уровня, достаточного для текущей нагрузки и потери энергии, пропорциональные I²R, устраняются. Многочисленные испытания и измерения в процессе эксплуатации показали, что применение регулятора мощности уменьшает потребление электроэнергии двигателем на 10-45% в зависимости от вида нагрузки и снижает температуру двигателя на 10-15°С, что продлевает его ресурс примерно в 2 раза. В зависимости от мощности двигателя регуляторы делятся на три категории - РМ I, РМ II и РМ III. Модели РМ I рассчитаны на однофазные электродвигатели и/или устройства с ними, включаемые в обычные стеновые розетки и потребляющие не более 8А, 15А и 20А. Имеют вид сетевого адаптера в пластмассовом корпусе. Модели РМ II рассчитаны на однофазные электродвигатели и/или устройства с ними, потребляющие не более 35А и 60А. Модели РМ III предназначены для трехфазных электродвигателей и/или устройств с ними, потребляющих не более 15А, 30А, 40А, 60А, 120А, 250А и 500А.

Условия эксплуатации электроустановок в сельском хозяйстве значительно хуже, чем в промышленности. Это связано с наличием повышенной влажности, пыли, агрессивных паров и газов, разрушающих электрическую изоляцию. Наряду с необходимостью обеспечить электробезопасность людей требуется принимать меры для обеспечения электробезопасности животных.

Условия сельскохозяйственного труда находятся в прямой зависимости от его особенностей:

- сезонность основных работ в земледелии;

- выполнение работ на открытом воздухе;

- относительно частая смена рабочих операций, выполняемых одним и тем же рабочим;

- рассредоточенность мест работы;

- наличие определенной химической и биологической опасности сельскохозяйственного производства.

Указанные особенности должны учитываться при разработке мероприятий по охране труда, так как они влияют на здоровье и работоспособность человека.

В соответствии с ПТЭ и ПТБ для безопасного выполнения оперативных, ремонтных, испытательных и пусконаладочных работ в электроустановках проводят следующие организационные мероприятия:

- оформляется письменно задание на выполнение работ (наряд-допуск);

- надзор во время работы осуществляет наблюдающий с целью предупреждения нарушения требований техники безопасности;

- устанавливается время перерывов в работе, переводов на другое место, окончание работы.

Для безопасного выполнения работ со снятием напряжения должны быть

проведены следующие технические мероприятия:

- произведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие случайной подаче напряжения к месту работы;

- вывешены на рукоятках коммутационной аппаратуры запрещающие плакаты;

- проверено отсутствие напряжения с помощью указателя напряжения;

- наложено переносное заземление либо включены заземляющие ножи электроаппаратов;

- вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.

 Пожарная безопасность

Пожарная безопасность – такое состояние производственного объекта, при которой с заданной весьма большой степенью вероятности исключается возможность пожара или взрыва, а если он все-таки возникает, то предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара (открытый огонь, высокая температура воздуха или предметов) и обеспечивается защита материальных ценностей. Вероятность пожара допускается не выше 10-6 на один пожароопасный узел объекта.

В пожароопасных зонах любого класса кабели и провода должны иметь покров и оболочку из материалов, не распространяющих горение. Через пожароопасные зоны любого класса запрещается прокладывать транзитные электропроводки всех напряжений.

Нельзя допускать провисание проводов, перегрузки электропроводок и коротких замыканий, контактов скруткой, которые могут искрить или перегреваться, а также применение плавких вставок на неизвестный или завышенный ток по сравнению с расчетным.

Для предотвращения пожаров из-за коротких замыканий необходимо соблюдать требования ПУЭ еще при монтаже. Проход через стены незащищенных электрических проводов выполняют в неразрезанных изоляционных полутвердых трубках.

Вводные щитки или щиты с предохранителями и автоматами нужно располагать не далее, чем на расстоянии 3 м от места ввода в здание. В помещениях вывешивают противопожарную инструкцию и устанавливают противопожарный инвентарь. В помещениях проходы и тамбуры, выходы ничем не должны загромождаться, запрещается курение и применения открытого огня.

Все средства пожаротушения должны быть в исправном состоянии и постоянной готовности к действию, все работники должны быть обучены обращению с ними. В качестве средств пожаротушения применяют песок и огнетушители. При возгорании проводки старший или дежурный операторы обязаны обесточить силовую и осветительную сеть (кроме дежурного освещения), принять меры к пожаротушению, сообщить в пожарную часть или администрацию. Тушить электрооборудование (предварительно обесточив) допускается только углекислотными огнетушителями, песком или другими токонепроводящими средствами. В случае явной опасности необходимо организовать эвакуацию людей.

Пожар может возникнуть также в результате действия атмосферного электричества.

Заключение

 

В данном курсовом проекте был произведен расчет электропривода технологического оборудования коровника на 204 головы КРС, который в себя включает: электропривод навозоудаления, кормораздачи, вентиляционные установки, доильные установки, водонагреватели.

Исходя из полученных в результате расчетов данных произведен выбор технологического оборудования для данного животноводческого объекта.

При этом произведена компоновка силовой сети, расчеты и выборка пускозащитной аппаратуры и сечения токоведущих частей проводников, а также определение нагрузки на вводе в здание, соответственно определена максимальная мощность потребителей электрической энергии, и составлена нагрузочная диаграмма, в соответствии с потреблением электрической энергии в течение суток.

Приложение