Файл: ташкентский институт инженеров ирригации и механизаций сельского хозяйства национальный исследовательский институт факултет энергетика.doc
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 110
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- от сети постоянного тока.
По режиму работы электроприемники делят на три группы, для которых предусматривают три режима работы:
- продолжительный, в котором электрические машины могут работать длительное время, и превышение температуры отдельных частей машины не выходит за установленные пределы;
- кратковременный, при котором рабочий период не настолько длителен, чтобы температуры отдельный частей машины могли достигнуть установившегося значения, период же остановки настолько длителен, что машина успевает охладиться до температуры окружающей среды;
- повторно-кратковременный, характеризуемый коэффициентом продолжительности включения (%) ПВ. При этом нагрев не превосходит допустимого, а охлаждение не достигает температуры окружающей среды.
По виду преобразования электроэнергии приемники подразделяют на электроприводы, электротехнологические установки и электроосветительные установки.
1. Характеристика объекта электроснабжения, электрических нагрузок и технологического процесса.
Ремонтно-мастерской цех (РМЦ) предназначен для ремонта и настройки электромеханических приборов, выбывших из строя.
Ремонтно-мастерской цех имеет два участка, в которых установлено необходимое для ремонта оборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр.
Ремонтно-мастерской цех получает энергоснабжение от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП- 0,9 км, а от энергосистемы (ЭС) до ГПП- 14 км. Напряжение на ГПП- 6 и 10 кВ.
Количество рабочих смен- 2. Потребители цеха имеют 2 и 3 категорию надежности электроснабжения. Грунт в районе ремонтно-мастерской цех - глинопечаный с температурой +30 С. Каркас здания цеха смонтирован из блоков- секций длиной 6 м каждый. Размеры цеха Д х Ш х В = 48 х 28 х 9 м. Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.
Перечень оборудования ремонтно-мастерской цех дан в таблице 1.
Таблица 1- Перечень оборудования ремонтно-мастерской цех.
№ на плане | Наименование ЭО | Рэп, кВт | Примечание |
Длительный режим | |||
1,2 | Вентиляторы | 48 | |
6…8 | Токарные автоматы | 12 | |
9…11 | Зубофрезерные станки | 15 | |
12…14 | Круглошлифовальные станки | 4 | |
15…17 | Заточные станки | 3 | 1- фазные |
18,19 | Сверлильные станки | 3,2 | 1- фазные |
20…25 | Токарные станки | 9 | |
26,27 | Плоскошлифовальные станки | 8,5 | |
28…30 | Строгальные станки | 12,5 | |
31…34 | Фрезерные станки | 9,5 | |
35…37 | Расточные станки | 11,5 | |
Повторно-кратковременный режим | |||
3…5 | Сварочные агрегаты | 10 | ПВ = 40 % |
38,39 | Краны мостовые | 25 | ПВ = 60 % |
1.1. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов.
Электродвигатели для привода производственных механизмов выбираются по напряжению, мощности, режиму работы, частоте вращения и условиям окружающей среды.
Электродвигатель необходимо выбирать таким образом, чтобы его номинальная мощность PН соответствовала мощности приводного механизма PМЕХ , т.е.
где PН – паспортная мощность электродвигателя, кВт;
Номинальный ток электродвигателя, А определяется по выражению
где PН – номинальная мощность двигателя, кВт; UН – номинальное напряжение, В; ηН - КПД при номинальной нагрузке; cos φн- номинальный коэффициент мощности.
Пусковой ток электродвигателя, А определяется:
где кпуск - кратность пускового тока по отношению к номинальному.
В данном квалификационной выпускной работы применяются асинхронные электродвигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором серии АИР, с частотой вращения 1500, мин-1,UН =380 В.
Электроснабжение электропривода производственных механизмов будет осуществляться по одной из схем показанных на рис 2.1.(а, б, в).
Приведем в качестве примера выбор электродвигателей для электроприемников (соответственно одно- , двух- и трехдвигательного).
В соответствии с условием имеем Рн 4,5 кВт
По [3] для электроприемника выбираем электродвигатель АИР112М4 c PН = 5,5 кВт; cos φн = 0,88; ηН = 87,5 %; IП/IН =7.
По формуле
По формуле
а) б) в)
Рис.1. Схемы питания электроприводов: а) однодвигательного; б) двухдвигательго; в) четырёхдвигательного.
Аналогично для двухдвигательного электропривода электроприемника по условию [3] выбираем электродвигатели АИР160М4 c PН = 18,5 кВт; cos φн = 0,89; ηН = 90 %; IП/IН = 7 и АИР100S4 c PН = 3 кВт; cos φн = 0,83; ηН = 82 %; IП/IН = 7.
Определяем номинальные и пусковые токи электродвигателей данного электроприемника.
В соответствии с условием по [3] для электроприемника выбираем четыре электродвигателя: 2 АИР180М4 c PН = 30 кВт; cos φн = 0,86; ηН = 91,5%; IП/IН = 7; АИР160М4 c PН = 18,5 кВт; cos φн = 0,89; ηН = 90 %; IП/IН = 7 и АИР132S4 c PН = 7,5 кВт; cos φн = 0,86; ηН = 87,5 %; IП/IН = 7,5.
Определяем номинальные токи для каждого из электродвигателей данного электроприемника
Определяем соответствующие им пусковые токи
Выбор остальных электродвигателей производится аналогично одному из рассмотренных выше примеров.
Выбор коммутационных и защитных аппаратов. Магнитные пускатели предназначены для дистанционного управления асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями. С их помощью также осуществляется нулевая защита. Применяем магнитные пускатели серии ПМЛ без теплового реле. Условие выбора магнитного пускателя
где IНП – номинальный ток пускателя, А; IР – расчетный ток электроприемника, A.
Электрические сети и электроприемники необходимо защищать от токов короткого замыкания и от длительных токовых перегрузок.
В качестве аппаратов защиты от коротких замыканий следует широко применять плавкие предохранители. Автоматы должны устанавливаться только в следующих случаях:
-
необходимость автоматизации управления; -
необходимость обеспечения более скорого по сравнению с предохранителями восстановления питания, если при этом не имеют решающего значения вероятность неселективных отключений и отсутствие эффекта ограничения тока короткого замыкания; -
частые аварийные отключения.
Проанализировав все выше изложенное, принимаем решение выполнить защиту электродвигателей автоматическими выключателями серии ВА с комбинированным расцепителем, которые выбираются по следующим условиям:
где IНА – номинальный ток автомата, А; IНР – номинальный ток расцепителя, А.
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя IСР Э проверяется по максимальному кратковременному току линии IКР
Для подключения электроприемников к распределительным шинопроводам необходимо обеспечить защиту отходящих линий, которая осуществляется плавкими предохранителями или автоматическими выключателями.
Номинальный ток плавкой вставки IВС предохранителя определяется:
1) по величине длительного расчетного тока IР
2) по условию перегрузок пусковыми токами
где IКР – максимальный кратковременный (пиковый) ток, A; α- коэффициент кратковременной тепловой перегрузки, который при легких условиях пуска принимается равным 2,5, при тяжелых - 1,6 …2,0, для ответственных потребителей – 1,6.
При выборе предохранителя для одного электродвигателя в качестве IР принимается его номинальный ток IН, а в качестве IКР – пусковой ток IПУСК.
При числе электроприемников в группе больше одного расчетный ток IР может быть определен по методу расчетных коэффициентов. Исходной информацией для выполнения расчетов по данному методу является перечень электроприемников с указанием их номинальных мощностей PН. Для каждого электроприемника по справочной литературе подбираются средние значения коэффициентов использования ки, активной (cos φ и реактивной (tg φ мощности. При наличии интервальных значений ки рекомендуется принимать большее.
Расчетная активная нагрузка группы электроприемников определяется по выражению