3.2 Электротехнический раздел
Питание установок осуществляется от трансформаторов 380 В. с заземленной нейтралью. Осветительный щит запитывается через силовой щит.

Суммарная мощность всех групп Р составляет 14.88 кВт. Мощность первой группы Р_гр1 = 6.144 кВт, мощность второй группы Р_гр2 = 4.32 кВт, мощность третьей группы Р_гр3 = 3 кВт, мощность четвертой группы дежурного освещения Р_гр4 = 1.416 кВт.

На рисунках 3,4 приведены расчетные схемы осветительной сети для стойлового помещения, для дежурного освещения и для молочного блока.




Рисунок 3 - Расчетная схема осветительной сети стойлового помещения


Рисунок 4 - Расчетная схема осветительной сети

3.3 Выбор щита управления и защитной аппаратуры

осветительной сети
Согласно, все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Так же требуется защита от перегрузок. Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях применяются вводные щиты. Щит выбирается в зависимости от окружающей cреды, назначения и количества групп. Аппараты защиты устанавливаются на линиях, отходящих от щита управления. Осветительную сеть защищаем автоматическими воздушными выключателями.

Рабочее напряжение 380/220 В, количество групп - 3, степень защиты IP20. Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий выбираем вводно-распределительное устройство: щит СУ-9441-16 на три группы. Для 1, 2, и 3 группы, степень защиты IP20.

Для молочного блока выбираем осветительный щит типа ЯОУ- 5801.

На вводе ПВ3-60. В групповых линиях установлено 5 автоматов АЕ 1031-1. Степень защиты IР 20.

Для аварийного освещения устанавливаем силовой щит СУ9441-14,

устанавливаем автоматический выключатель АЕ 1031-1. Плавкая вставка НПН-2-60.

Для автомата на вводе (участок СО): I_к.в = I_т.в = 1·21.2 = 21.2 А

Ток уставки комбинированного и теплового расцепителей определим:

I_к = I_т = к^/ · I_рв, (3.6)

где: к^/ - коэффициент, учитывающий пусковые токи.

к^/ = 1, для газоразрядных ламп низкого давления и ламп накаливания мощностью до 300 Вт, для всех других ламп к^/ = 1.4.

Для первой группы: I_к1 = I_т1 = к^/ · I_р1 =1·9.8=9.8 А. I_к1 =10А , [10];

Для второй группы: I_к2 = I_т2 =1·6.9=6.9 А. I_к2=8 А, [10];

Для третьей группы: I_к3 = I_т3 =1·4.5=4.5 А. I_к3=5 А, [10];

Для четвертой группы: I_к4 = I_т4 =1·2.2=2.2 А. I_к3=5 А, [10];

Для пятой группы: I_К5 = 1.4  10.4 = 14.5 А. I_К5 = 16 А, [10];

Для шестой группы: I_К6 = 1.4  9.8 = 13.7 А. I_К6 = 16 А, [10];

Для седьмой группы: I_К3 = 1.4  8.3 = 11.6 А. I_К7 = 16 А, [10];

Для восьмой группы: I_К4 = 1.4  5.3 = 7.4 А. I_К8 = 10 А, [10];

Для девятой группы: I_К5 = 1.4  3.5 = 4.9 А. I_К9 = 6 А, [10].

Для защиты 1, 2, 3, 4 группы от токов короткого замыкания и от перегрузок используем установленные в щите автоматические выключатели с комбинированными расцепителями типа АЕ 2036, для 5, 6, 7, 8, 9 группы автоматические выключатели с комбинированными расцепителями типа Е031-1.

Автоматический выключатель на вводе в щит типа: АЕ 2036 с комбинированным расцепителем, ток номинальный расцепителя I_н = 25 А, пределы регулирования уставки автомата (0.9...1.15)·I_н.расц.

После регулировки: I_н.расц = 25·0.9=22.5 А

Проверим сечение кабеля на соответствие расчетному току уставки защитного аппарата:

I_д  1.25 · I_к , (3.7)

где: I_к - ток комбинированного расцепителя автомата, А.

29 А  1.25·22.5 А 29 А  28.13 А

Условие выполняется, следовательно кабель выбран верно.

Аналогично производим проверку сечения кабеля на соответствие расчетному току уставки защитного аппарата для других групп и результаты расчетов заносим в таблицу 15.

Таблица 15 - Проверка сечения проводов на соответствие току уставки.

Номер группы	IДОП, А	1.25  IК, А
1	21	12.5
2	24	10
3	24	6,25
4	17	6.25
5	21	20
6	21	20
7	21	20
8	21	12.5
9	21	7.5

3.4 Расчет пуско-защитной аппаратуры, определение расчетной мощности и сечение проводов на вводе


Рисунок 5 - Расчетная схема силовой сети коровника на 240 голов
Схема размещения силового оборудования показана на листе 3 графической части проекта. В соответствии с расчетной схемой (см. рис. 4.1.) выбираем силовой щит серии СП62 – 8/1, НПН – 60, четыре группы с предохранителями ПН2 – 100, две группы ПН2 - 250 [9].

Выбираем пускозащитную аппаратуру и кабели на примере 1 группы:

Участок ЩУ1- М1: данные двигателя:

Р_н=4 кВт, I_н=9.1 А, I_пуск=54.6 А

Автоматический выключатель выбираем из условия:

I_н.I_р., (3.8)

I_н.т.р. I_р. , (3.9)

I_{ср.эм.р.} 1.25·I_макс., (3.10)

где: I_н. – номинальный ток автоматического выключателя, А;

I_н.т.р. – номинальный ток теплового расцепителя, А;

I_{ср.эм.р.} – ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

I_макс. – максимальный ток электроустановки,А.

Выбираем автоматический выключатель АЕ2016 : I_н=10 А , I_н.т.р.=10 А.

I_{ср.эм.р.}=12· I_н.т.р =12·10=120 А.

1.25·I_макс.=1.25·I_пуск=1.25·54.6=68.3 А.

10 > 9.1 А.,

10 > 9.1 А.

120 > 68.3 А. – условие выполняется, следовательно автомат выбран верно.

Аналогично выбираем автоматы для остальных групп. Результаты расчетов заносим в таблицу 4.7.

Выбираем кабель АПУНП. Выбор сечения кабеля производим по условию:

I_доп.I_н.дв., (3.11)

где: I_доп =16 А, [11]– допустимый ток для кабеля данного сечения, А.

Участок ЩУ1- М1:

I_н.дв.=9.1 А. Выбираем кабель АПУНП (4×2.5), [11] для прокладки в трубах.

По условию (4.11): 16>9.1 А.

Аналогично для участка ЩУ1 – М2:

I_н.дв.=9.1 А. Выбираем кабель АПУНП (4×2.5), [11].

Для участка СЩ –ЩУ1:

I_н.дв.=18.2 А. Выбираем кабель АПУНП (4×4), [11].

I_доп =21 А, [11]. По условию (4.11): 21>18.2 А.

Аналогично проводим расчеты для остальных групп.

3.5 Выбор магнитных пускателей
Электромагнитные пускатели выбирают из условия:

I_н.п.I_н.дв., (3.12)

I_н.п. I_{пуск.лв.}/6 (3.13)

где: I_н.п - номинальный ток пускателя, А;

I_{пуск.лв} – пусковой ток электродвигателя, А.

Для двигателя М1 выбираем пускатель ПМЛ 1100, [1], с I_н.п.=10 А.

Проверяем выполняются ли условия по формулам (4.12) и (4.13):

109.1 А 10> А

Условия выполняются, следовательно пускатель выбран верно.

Для остальных токоприемников выбор магнитных пускателей проводим аналогично.
3.6 Выбор предохранителей
Предохранители защищают группы по следующим условиям:

(3.14)

где: I_вст.н.- номинальный ток плавкой вставки, А;

I_н(n-1)- сумма рабочих токов всех двигателей за исключением 1,у которого наибольший пусковой ток;

I_н.б - номинальный ток электродвигателя наибольшей мощности, А;

К_н.б – кратность пускового тока электродвигателя наибольшей мощности

 - коэффициент зависящий от пускового режима защищаемых электродвигателей (пуск легкий =2.5, средний =2, тяжелый =1.6), [8].

Для участка СЩ – ЩУ3:

А,

Выберем предохранитель ПН2100 с I_{н.пл.вст.}=40 А.

На самом длинном участке цепи проверяем кабель по потере напряжения, должно выполняться условие:

U_допU_расч , (4.15)

где: U_доп- допустимая потеря напряжения, %;

U_расч- расчетная потеря напряжения, %.

Согласно [7] потеря напряжения внутренних электропроводок не должна превышать 5 % .

, (3.16)

где: Р_у- мощность нагрузки данного участка, кВт.

l_у- длина участка, м

c=44, [10] - коэффициент, зависящий от числа фаз напряжения сети, материала жил.

S- сечение кабеля, мм²

Участок СЩ-ЩУ6:

Находим потерю напряжения по формуле (4.16):

%

Участок ЩУ6-М10:

%

Суммарные потери напряжения на участке СЩ-М10

U=1+3.1 =4.1 %

5%4.1%

Условие выполняется , следовательно кабель выбран верно.

Выбор предохранителей и проверку кабеля остальных групп производим аналогично, результаты расчетов заносим в таблицу 2.12.
Таблица 16 - Выбор пускозащитной аппаратуры силовой сети

Участок	Ip,a	Iуст, a	Аппарат защиты	Марка пускателя	Марка, сечение, число жил пров.	Iдоп,а
Гр.1СЩ1-ЩУ1 ЩУ1-М1 ЩУ1-М2	18.2 9.1 9.1	30 10 10	ПН2-100 АЕ 2016 АЕ 2016	- ПМЛ-1100 ПМЛ-1100	АПУНП(42.5) АПУНП (42.5) АПУНП (42.5)	24 16 16
Гр.2 СЩ-ЩУ2 ЩУ2-М3 ЩУ2-М4	9.2 3.6 5.6	15 10 10	ПН2-60 АЕ 2016 АЕ 2016	- ПМЛ-1100 ПМЛ-1100	АПУНП (42.5) АПУНП (42.5) АПУНП (42.5)	24 16 16

Продолжение таблицы 16

Гр.3 СЩ-ЩУ3 ЩУ3-М5 ЩУ3-М6	23 11.5 11.5	40 25 25	ПН2-100 АЕ2036 АЕ2036	- ПМЛ2100 ПМЛ2100	АПУНП (44) АПУНП (42.5) АПУНП (42.5)	32 16 16
Гр.4 СЩ-ЩУ4 ЩУ4-М7 ЩУ4-М8	23 11.5 11.5	40 25 25	ПН2-100 АЕ 2036 AE 2036	- ПМЛ2100 ПМЛ2100	АПУНП (44) АПУНП (42.5) АПУНП (42.5)	32 16 16
Гр.5 СЩ-ЩУ5 ЩУ5-ЕК1 ЩУ5-ЕК2 ЩУ5-ЕК3 Щу5-М9	51.3 45.6 45.6 45.6 11.6	200 150 12.5	А3114	ПМЛ4100 ПМЛ4100 ПМЛ4100 ПМЛ2100	АПУНП (450) АПУНП (410) АПУНП (410) АПУНП (410) АПУНП (42.5)	165 60 60 60 16
Гр.6 СЩ-ЩУ6 ЩУ6-ЕК4 ЩУ6-ЕК5 ЩУ6-ЕК6 Щу6-М10	51.3 45.6 45.6 45.6 11.6	200 150 12.5	А3114 AE 2036	ПМЛ4100 ПМЛ4100 ПМЛ4100 ПМЛ2100	АПУНП (450) АПУНП (410) АПУНП (410) АПУНП (410) АПУНП (42.5)	165 60 60 60 16

---

3.7 Определение электрических нагрузок на вводах потребителей
Реконструкция объекта привела к изменению только нагрузки данного потребителя, поэтому произведем расчет только для линии питающей коровник с молочным блоком.

Краткую характеристику объектов энергоснабжения приведем в таблице 17

Таблица 17 - Характеристика объектов энергоснабжения

Наименование объекта	Категория по надежности энерго- снабжения	Установлен-ная мощность электро-приемников, кВт	Коэффициент мощности потребителя	Расчетная нагрузка, кВт	Расчетная нагрузка, кВАр	Расчетная электрическая нагрузка на вводе, кВ·А
1. Коровник 240	2	240	0.92	178.8	76	193.6
2. Коровник №4	2	15	0.75	7	4.4	10.7
3. Коровник №3	2	10	0.75	4	3.5	5.3
4. Коровник №2	2	20	0.75	8	6.2	9.4
5. Коровник №1	2	20	0.75	8	7.1	6.7
6. Коровник №6	2	120	0.92	89.4	38	96.8

Категории по надежности энергоснабжения потребителей приняты в соответствии. Коэффициент мощности потребителей приняты в соответствии.

В соответствии с техническими условиями на электроснабжение коровника на 240 голов с молочным блоком в качестве источника электроснабжения принята подстанция ТП№ 364 - 2250 кВА.

Коровник с молочным блоком относится к электроприемникам второй категории по надежности электроснабжения, не допускающих перерыва в электроснабжении более 0.5 часа. Согласно этого для питания предусматриваем две низковольтных линии с установкой ВРУ на вводе в здание.

---

4 Конструкторская часть
4.1 Разработка и описание принципиальной электрической схемы управления параметров температуры и влажности в коровнике
Принципиальная электрическая схема управления представлена на листе №3 и на рис. 6. Схема содержит силовую цепь и цепь управления.


Рисунок 6 -Принципиальная электрическая схема управления.
Напряжение в силовую цепь подаётся при включении автоматического выключателя QF. Двухскоростной электродвигатель привода вентилятора за­щищается от аварийных режимов автоматическими выключателями QF 1 иQF2. Калорифер включается при замыкании контактов магнитных пускателейКМ3, КМ4 и КМ5.

Напряжение в схему управления подаётся при включении выключателя SF, при этом загорается сигнальная лампа НL.

Аварийный останов установки осуществляется при помощи кнопки SB

Схема предусматривает два режима работы- ручной и автоматический. В ручном режиме переключатели SAl и SA2 устанавливаются в положение «1». При этом управление вентилятором осуществляется при помощи нажатия кно­пок SB 1. . . SB4. При нажатие кнопки SB2 происходит срабатывание магнитного пускателя КМ 1. Электродвигатель вентилятора начинает работать на первой скорости.

Для предотвращения подачи напряжения сразу на обе обмотки электро­двигателя в схеме предусмотрена блокировка на магнитных пускателях при помощи контактов КМ1.2 и КМ2.2

Контакты КМ1.3 и КМ2.3 предназначены для того, чтобы не допустить включение нагревателя при отключенном электродвигателе вентилятора или при его аварийной остановке.

Управление калорифером в ручном режиме осуществляется при помощи кнопок SB5... SB 1 О. Предусматривается отключение калорифера контактом SKl датчика 2ТРМ1, [15], при повышение температуры на нагревательных эле­ментах выше 190 ⁰С.

В автоматическом режиме переключатели SA 1 и SA2 ставятся в режим «3». При этом в зависимости от влажности внутри помещения вентилятор бу­дет работать на первой или второй скорости. При этом будут замкнуты контак­ты датчика влажности SWl или SW2. Первая и вторая секция электрокалори­фера в автоматическом режиме включается в работу при замыкание контактов SK2 и SK3 терморегулятора. Третья секция электрокалорифера работает тольков ручном режиме.

Блокировка контактом КМ5.2 предусмотрена для того, чтобы не допус­тить работу вентилятора на второй скорости в холодный период, когда вклю­чены все три секции калорифера, тем самым она предотвращает переохлажде­ние помещения. Для контроля за работой станции управления используется сигнальная арматура НLl.. .HL5.

---

4.2 Установка силового оборудования

Установка состоит из электрокалорифера СФО-90, центробежного вентилятора Ц4-70 N6, шкафа управления. Датчиков температуры и влажно­сти и системы распределительных воздуховодов. Для при вода вентилятора ис­пользуется двухскоростной двигатель. Чтобы изменять воздухоподачу и тем самым регулировать влажность внутри помещения.

Электрические калориферы все чаще применяются для создания опти­мального микроклимата в животноводческих помещениях. Удобства в эксплуа­тации, обеспечение зоотехнических требований в части регулирования темпе­ратуры и воздухообмена, возможность полной автоматизации – основные преимущества, которыми обладают электрические калориферы. Большое зна­чение имеет и то, что электрические калориферы по сравнению с другими ти­пами воздухонагревателей обладают более высоким кпд., они более компакт­на, удобны в обслуживании, постоянно готовы к работе и, наконец теплопро­изводительность можно регулировать в широких пределах и относительно про­стыми способами. Я выбрал электрокалорифер типа СФО. Это объясняется их хорошими теплотехническими показателями, простой и удобной конструкцией, рациональной электрической схемой, наличием широкой унифицированной шкалы модификаций по мощности. Отопительные электрокалориферы серии СФО с трубчатыми оребренными нагревателями (мощностью от 25 до 259 кВт) предназначены для нагрева воздуха до температуры 50 ⁰С в системах воздуш­ного отопления, вентиляции.

В подразделе (Расчет отопления) был выбран электрокалорифер СФО 90/0.5 (С - метод нагрева сопротивлением; Ф - тип изделия - калорифер; О - среда в рабочем пространстве - окислительная атмосфера; 90 - мощность, кВт; 0,5 - температура выходящего воздуха в сотнях ⁰С).
Таблица 18 - Технические характеристики электрокалорифера

Наименование показателей калорифера СФО - 90/0,5
Общая мощ-ность, кВт	Мощ- ность каждой секции, кВт	Номи- нальная мощ- ность наг- рева- теля, кВт	Число рабо- чих нагре- вателей в одной секции, шт	Число рабо- тающих нагре- вателей, шт.	Произво- дитель ность (по массе воздуха), кг/ч	Макси- мально допус- тимая темпе- ратура нагрева- теля, 0С	Перепад темпера- туры возду- ха, 0С	Сопротив-ление калори- фера по воздуху, Н/м2		Масса, кг
90	30	7.5	12	36	9000	150	46	20.6		190

---

Воздухонагревательная установка состоит, из электрокалорифера, пере­ходного патрубка, мягкой вставки, центробежного вентилятора и рамы. Элек­трокалорифер серии СФО имеет кожух и трубчатые нагревательные элементы. Кожух представляет собой сборную конструкцию из листовой стали. Для увеличения поверхности нагрева трубки нагревателя имеют ребра из алюминия.

Заданная температура выходящего воздуха поддерживается автоматически двумя электроконтактами термометра, датчики, которые установлены на выходе воздуха из калорифера.

Электрокалорифер СФО предназначен для работы от трехфазной сети напряжением 380 В. Нагреватели каждой секции соединены в звезду, а при напряжении 220 В− в треугольник.

Вентиляторы выполнены по одному аэродинамическому принципу и по одной схеме, имеют геометрические размеры и относятся к одному типу. Вентиляторы одного типа, но разных размеров(номеров) составляют серию). В теплотехническом разделе был произведен выбор вентилятора

Таблица 19 - Технические характеристики центробежного вентилятора Ц4-70№6

Тип венти-лятора	Диаметрабо-чего колеса, мм	Диа-метр шкива, мм	Подача, тыс. м3/ч. от до	Полное давление, Н/м3 от до	Частота вращения, об/мин от до	Мощ-ность, кВт от до	Масса, кг	К.П.Д., %
Ц4-70№6	600	−	2500−14500	260−1200	930−1440	2.8−10	133	0.8

Он имеет хорошие аэродинамические показатели, значительно легче и компактнее вентиляторов старых типов (Ц9-55 и Ц9-57), обладает высоким коэффициентом полезного действия. Рабочее колесо вентилятора Ц4-70 №6 имеет двенадцать плоских загнутых назад лопаток. Благодаря этому значительно уменьшается шум по сравнению с вентиляторами других типов.

Из мощность электродвигателя, требуемая для привода вентилятора Р_ДВ=5.2 кВт. По данному значению выбираем двигатель марки РА132S4/2YЗ. Паспортные данные представим в виде таблицы.

Таблица 20 – Паспортные данные двигателя РА132

---

Смотрите также файлы

• Влияние табака на легкие.docx

• 2 (2 часа). Профессиональное взаимодействие. Рабочие ритмы и стили общения. Эффективность делового взаимодействия.doc

• Атомной Электростанции Фукусима 1.docx

• Утверждаю Исполнительный директор Исагулов А. З. (подпись) 2023г. Согласовано.docx

• 1 инвестиционный проект.docx