IV. Определяем ток короткого замыкания в точке К4

Читайте также:

1. Определяем активное и индуктивное сопротивление кабелей

мОм;

2. Определяем суммарное сопротивление до точки К4

мОм;

3. Определяем ток короткого замыкания в точке К4

кА.

4. Определяем ударный ток от энергосистемы по кривым лимита, для этого из соотношения определяем ударный коэффициент К_у = 1,05

кА.

1.3.5 Выбор мощности, типа и места расположения компенсирующего устройства.

Общая реактивная мощность по цеху 475,4 к Вар. Определяем реактивную мощность, которая может быть передана со стороны высокого напряжения трансформатора по формуле:

где:

β_т – коэффициент загрузки трансформаторов;

S_нт – полная мощность трансформатора;

ΣP_см – суммрная средняя активная мощность по цеху.

Определяем общую реактивную мощность по цеху с учётом передачи реактивной мощности из сети 10 кВ в сеть 0,4 кВ.

где:

Q_вн – реактивная мощность;

Выбираем две конденсаторные установки для компенсации реактивной мощности типа УКМ – 0,4 – 500(50*10)УЗ;Q_н =500 кВар; Q_н> Q; 1000 >920,44 кВар.

При увеличении и понижении cosφ по фазометру необходимо часть конденсаторов отключить и довести cosφ до планового значения 0,92 – 0,93,

компенсационную установку устанавливают в помещении КТП и подключают к ШНВ.

1.3.6 Выбор типа и номера схемы первичных и вторичных соединений ячейки, для подключения подстанции к распределительному устройству высокого напряжения предприятия.

Для подключения подстанции выбираем вводное устройство – камера КСО-285-8Э-600-УХЛ4.

Структура условного обозначения:

КСО-285-8Э-600-УХЛ4;

К – камера;

С – сборная;

О – одностороннего обслуживания;

285 – модификация 1985 года;

УХЛ4 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-40;

8Э-600 – структура условных обозначений схем главных цепей, 8 – порядковый номер главных цепей.

Рисунок 8 – Камера КСО

1. Шина сборная; 2. Шинный разъединитель с заземляющим ножом типа РВ3-10-400;

3. Масляный выключатель;

4. Трансформатор тока ТПОЛ10-30/5;

5. Разъединитель линейный;

6. Кабель высоковольтный типа АСБ-6000 или АСБ-10000 сечением 3 × 16^□.

1.3.7 Расчет защиты трансформатора.

Схема вторичных соединений выполняется по релейной схеме защиты силового трансформатора.

1 – Вводная линия;

2 – Шина сборная;

3 - Шинный разъединитель;

4 – Масляный выключатель;

5 – Трансформатор тока;

6 – линейный разъединитель;

7 – высоковольтный кабель РУ – 10 кВ;

8 – трансформатор тока земляной защиты;

9 – силовой трансформатор;

10 – Автомат QF;

РТВ – реле защиты от перегрузок;

РТЗ – реле земляной защиты;

РТМ – реле максимальной токовой защиты;

ГЗ – реле газовой защиты;

Выбираем тип защиты и их уставки для защиты трансформатора;

U_н =10 кВ, S_н.т=630 кВА;

тип ТМ – 630 – 10/0,4; cosφ=0,54.

Рисунок 9.

1.3.8 Проверка аппаратов высокого напряжения на устойчивость при коротком замыкании

Проверка высоковольтного кабеля на термическую устойчивость токам короткого замыкания.

Кабели высоковольтного напряжения обычно выбирают по нагреву I_н и U_н, а затем проверяют на термическую устойчивость при коротких замыканиях. Максимально-допустимыми кратковременными превышениями допустимой температуры считаются для высоковольтных кабелей с алюминиевыми и медными жилами – 200 ⁰С. Для силового трансформатора ТМ400 – 10/0,4 по I_н=50 А выбираем кабель АСБ – 1(3×16) проложенный в земле.

Проверяем кабель на термическую устойчивость по формуле:

где

I_к1 = 13,4 кА – ток короткого замыкания, ожидаемый до трансформатора;

T_пр = t_вык + t_защ – расчётное приведённое время действия тока короткого замыкания;

T_вык =0,15 с – время срабатывания масляного выключателя;

T_защ =0,45 с – время срабатывания защиты;

С – коэффициент, соответствующий разности выделенного тепла в проводнике до и после короткого замыкания; для алюминиевого кабеля С=85 для медного С=141;

Кабель, выбранный по I_Н не проходит, на основании этого выбираем кабель АСБ – 10000 – (3x120), проложенный в земле.

1.3.9 Выбор конструктивного выполнения и расчет защитного заземления подстанции

Заземлители забивают в ряд или по контуру на такую глубину, при которой от верхнего конца до поверхности земли остаётся 0,5 – 0,8 метра, а расстояние между заземлителями должно быть не менее 2,5 – 3 метра.

В качестве вертикальных заземлителей выбираем металлические уголки размером 40×40×4 мм, длинной 2,5 метра для устройства заземления четырех проводной сети напряжением 380/220. Для соединения вертикальных заземлителей между собой применяют стальные полосы толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм² или стальной провод диаметром не менее 6 мм. Металлические полосы соединяют с вертикальными заземлителями сваркой.

Производим расчёт заземления:

1. По таблице климатических зон определяем коэффициент сезонности: К_с=1,45 К'_с=3,5

2. По таблице удельных сопротивлений грунтов определяем для суглинка p=100 Ом*м

3. Расчётное удельное сопротивление вертикальных заземлителей определяем по формуле:

4. Расчётное удельное сопротивление горизонтальных заземлителей определяем по формуле:

5. Сопротивление растеканию вертикальных заземлителей:

где:d=0,95b; b=40 мм; d – ширина полки уголка;

l=2,5 м; l – длина заземлителя;

t'=t⁰+0,5l=0,6+0,5*2,5=1,75 м; t⁰ – глубина заложения вертикальных заземлителей;

6. Количество вертикальных заземлителей определяем по формуле:

где:R₃ – нормирумое сопротивление заземляющего устройства (4 Ом);

r_в - коэффициент использования вертикальных заземлителей, который выбираем по таблице равным 0,7;

;

7. Длина полосы горизонтальных заземлителей определяется по формуле:

Принимаем l_р=39 м.

8. Сопротивление растеканию горизонтальных заземлителей определяем по формуле:

9. Действительное сопротивление горизонтальных заземлителей с учётом коэффициента использования определяем по формуле:

где:r_г – коэффициент использования горизонтальных заземлителей, который выбираем по таблице равным 0,52;

;

10. Сопротивление растеканию заземлителей с учётом сопротивления горизонтальных заземлителей:

;

11. Уточняем количество вертикальных заземлителей:

;

Принимаем к установке 12 вертикальных заземлителей (уголков).

Рисунок 10

1 – Вводная линия;

2 – Шина сборная;

3 - Шинный разъединитель;

4 – Масляный выключатель;

5 – Трансформатор тока;

6 – линейный разъединитель;

7 – высоковольтный кабель РУ – 10 кВ;

8 – трансформатор тока земляной защиты;

9 – силовой трансформатор;

10 – Автомат QF;

РТВ – реле защиты от перегрузок;

РТЗ – реле земляной защиты;

РТМ – реле максимальной токовой защиты;

ГЗ – реле газовой защиты;

Выбираем тип защиты и их уставки для защиты трансформатора;

U_н =10 кВ, S_н.т=630 кВА;

тип ТМ – 630 – 10/0,4; cosφ=0,54.

Расчёт релейной защиты

Определяем номинальный ток трансформатора тока по формуле:

где:

S_н =400 кВА – номинальная мощность трансформатора;

U_н =10 кВ – первичное напряжение трансформатора;

cosφ =0,95 – номинальный коэффициент мощности трансформатора по паспарту.

По номинальному току трансформатора выбираем трансформатор тока типа ТПОЛ – 100/5

Коэффициент трансформации тока равен: К_т.т. =100/5 =20.

Определяем уставку реле максимального тока от коротких замыканий трансформатора по формуле:

где:

К_н =1,2 – коэффициент надёжности для РТ – 40, РТ – 80;

К_сх =1,73 – коэффициент схемы для защиты на разность токов трансформаторов тока;

К_сз =5 – 8 – кратность пускового тока к номинальному;

К_в =0,8 – 0,85 – коэффициент возврата реле по паспорту РТ – 40, РТ – 80;

К_тт=20 – коэффициент трансформации трансформаторов тока;

I_н =38 А – номинальный ток трансформатора;

На основании этого выбираем токовое реле РТ – 40 с уставкой на 30 А.

Определяем уставку реле максимального тока то перегрузки по формуле:

где:

К_п = 1,1 – коэффициент перегрузки трансформатора.

Выбираем токовое реле типа РТ – 40 с уставкой на 5,4 А и реле времени ЭВ – 100 с выдержкой времени на отключение.

Определяем уставку земляной защиты в случае пробоя высоковольтного кабеля на землю или между жилами с учётом селективности защиты. Уставка максимальной токовой защиты выбрана 30 А, но с учётом того, что повреждения со стороны РУ – 10 кВ должны отключаться раньше следует учесть коэффициент селективности равный 1,25. Ток уставки нулевой защиты определяем по формуле:

На основании расчёта выбираем для защиты реле РТ- 40 с уставкой 37,5 А.

Для защиты трансформатора от междувитковых замыканий внутри трансформатора необходимо установить газовую защиту на реле ПГ – 322.

Выбираем автомат на стороне низкого напряжения трансформатора на вторичной обмотке АВМ – 20Н; I_Н=2000 А; I_МТР=8000 А

1.3.8 Проверка аппаратов высокого напряжения на устойчивость при коротком замыкании

Проверка высоковольтного кабеля на термическую устойчивость токам короткого замыкания.

Кабели высоковольтного напряжения обычно выбирают по нагреву I_Н и U_Н, а затем проверяют на термическую устойчивость при коротких замыканиях. Максимально-допустимыми кратковременными превышениями допустимой температуры считаются для высоковольтных кабелей с алюминиевыми и медными жилами – 200 ⁰С. Для силового трансформатора ТМ400 – 10/0,4 по I_н=50 А выбираем кабель АСБ – 1(3×16) проложенный в земле.

Проверяем кабель на термическую устойчивость по формуле:

где

I_к1 = 13,4 кА – ток короткого замыкания, ожидаемый до трансформатора;

T_пр = t_вык + t_защ – расчётное приведённое время действия тока короткого замыкания;

T_вык =0,15 с – время срабатывания масляного выключателя;

T_защ =0,45 с – время срабатывания защиты;

Кабель, выбранный по I_Н не проходит, на основании этого выбираем кабель АСБ – 10000 – (3x120), проложенный в земле.

1.3.9 Выбор конструктивного выполнения и расчет защитного заземления подстанции

В качестве вертикальных заземлителей выбираем металлические уголки размером 40×40×4 мм, длинной 2,5 метра для устройства заземления четырёхпроводной сети напряжением 380/220. Для соединения вертикальных заземлителей между собой применяют стальные полосы толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм² или стальной провод диаметром не менее 6 мм.Металлические полосы соединяют с вертикальными заземлителями сваркой.

Производим расчёт заземления:

1. По таблице климатических зон определяем коэффициент сезонности: К_с=1,45 К'_с=3,5

2. По таблице удельных сопротивлений грунтов определяем для суглинка p=100 Ом·м

3. Расчётное удельное сопротивление вертикальных заземлителей определяем по формуле:

4. Расчётное удельное сопротивление горизонтальных заземлителей определяем по формуле 46:

5. Сопротивление растеканию вертикальных заземлителей:

где:d=0,95⋅b; b=40 мм; d – ширина полки уголка;

l=2,5 м; l – длина заземлителя;

t'=t⁰+0,5l=0,6+0,5*2,5=1,75 м; t⁰ – глубина заложения вертикальных заземлителей;

6. Количество вертикальных заземлителей определяем по формуле:

где:R₃ – нормирумое сопротивление заземляющего устройства (4 Ом);

r_в - коэффициент использования вертикальных заземлителей, который выбираем по таблице равным 0,7;

;

7. Длина полосы горизонтальных заземлителей определяется по формуле:

Принимаем l_р=39 м.

8. Сопротивление растеканию горизонтальных заземлителей определяем по формуле:

где:r_г – коэффициент использования горизонтальных заземлителей, который выбираем по таблице равным 0,52;

;

10. Сопротивление растеканию заземлителей с учётом сопротивления горизонтальных заземлителей:

;

11. Уточняем количество вертикальных заземлителей:

;

Принимаем к установке 12 вертикальных заземлителей (уголков).

1.4 Специальное задание

1.4.1 Назначение производственной машины, описание режима работы и требования к электрооборудованию

Российское станкостроение - это крупная отрасль машиностроения. Она в состоянии полностью удовлетворить потребность всей нашей промышленности в шлифовальном оборудовании, и от уровня его развития зависит успех всей промышленности Российской Федерации.

Уже давно промышленная робототехника является одним из главных направлений автоматизации производственных процессов. Промышленные роботы, совместно с системами автоматического управления, являются базой для создания автоматических цехов и заводов.

Для шлифовального оборудования, выпускаемого в настоящее время, характерно быстрое расширение сферы применения числового программного управления с использованием микропроцессорной техники. Особое значение приобретает создание гибких производственных систем, благодаря неограниченным возможностям которых, без участия оператора, можно выполнять функции управления технологическими процессами, профилактической диагностики, самоподналадки для поддержания регламентированных параметров процесса обработки, управления приборами, транспортными и другими вспомогательными операциями, а так же осуществлять автоматизированное планирование и учет загрузки оборудования.

Внутришлифовальный станок для посадочных отверстий подшипников, высокой точности, модели 3485 ВЗЕ имеет упрощенную конструкцию, сравнительно небольшие размеры, и, в сравнении с аналогичными станками той же модификации, удобен в обслуживании, эксплуатации и ремонте.

В отличие от модернизированного станка модели 3485 ВЗЕ М, станок 3485 ВЗЕ имеет простую принципиальную схему, которая легка в управлении, и, без особых электрических усложнений, способна выполнять те же операции в рабочем процессе.

При всей простоте принципиальной схемы, станок обеспечивает высокое качество и точность обрабатываемых деталей, не уступающих по качеству более сложным станкам.

Защита станка выполнена по всем стандартам ГОСТа, и обеспечивает надежную и безопасную работу станка при коротких замыканиях и перегрузках.

Питание электрооборудования станка осуществляется от трехфазной сети переменного тока с напряжением 380В и частотой 50Гц. Кнопки управления станком сосредоточены на пульте управления.

На станке установлены электродвигатели:

1. Ml - электродвигатель для привода шлифовального круга, модель 4A90L2У3, Рн = 3 кВт, ш = 2840 об/мин.

2. М2- электродвигатель для привода вращения изделия, модель 4А80В2УЗ, Рн = 2,2 кВт, ш = 2850 об/мин.

3. МЗ- электродвигатель гидронасоса, модель 4АА50В4УЗ, Рн = 0,09 кВт, n = 1370 об/мин.

4. М4- электродвигатель шлифовальной бабки, модель 4АА56А4УЗ,Рн = 0,12 кВт, n = 1375 об/мин.

Напряжение:

Силовых цепей, В..........................................................380.

Цепей управления, В......................................................127.

Цепи местного освещения, В.............................................36.

Общее количество электродвигателей на станке, шт.................4.

Размеры станка:

Длина, мм................................................................2000.

Ширина, мм...............................................................1000.

Высота, мм................................................................1500.

Масса, кг..................................................................2000.

Основные требования к электроприводу.

Одним из основных вопросов для электрооборудования станков является выбор типа электропривода.

Основные требования к электроприводу:

1. Диапазон регулирования скорости.

2. Плавность регулирования в большом диапазоне.

3. Экономичность регулирования скорости за счет уменьшения пусковых и регулировочных реостатов.

4. Плавный переход регулирования скорости.

5. Высокий КПД.

6. Высокий cosφ

7. Механическая характеристика электропривода должна быть жесткой, то есть обороты электродвигателя при изменении нагрузки должны меняться незначительно.

8. Период угловой скорости на валу двигателя при изменении нагрузки не должен превышать 5-10% от холостого хода до номинального.

Электропривод данного станка отвечает следующим требованиям: № 5, 6, 7, 8.

1.4.2 Расчет мощности и выбор типа электродвигателей

1. Выбор мощности электродвигателя привода шлифовального круга. При шлифовании, мощность электродвигателя определяется по формуле [Справочник технолога машиностроителя, том 2, стр. 100]:

Р= C_nV^r^⋅t^x^⋅S^y^⋅d; кВт, где:

С_n = 0,3 - коэффициент при нагружении шлифования;

V₃ =30 м/мин - скорость шлифования;

t = 0,01 мм - глубина шлифования;

S = 0,5 м/мин - подача шлифовального круга;

d = 20 мм - диаметр шлифования;

r = 0,35

x = 0,4 } значения коэффициентов.

У = 0,4

Р = 0,3 ∙30⁰'³⁵ ∙0,01^м ∙0,5^м ∙20; Р = 2,4; кВт.

По справочнику Алиева «Электротехника и электрооборудование» выбираем электродвигатель типа 4A90L2Y3 для шлифовального круга мощностью 3 кВт с частотой вращения 2840 об/мин.

2. Выбор мощности электродвигателя гидронасоса определяется по формуле:

Р = к ∙j ∙Q ∙Н / η_н ∙η_п; где:

к = 1,1 - коэффициент запаса;

J = 800 кг/мм² - удельный вес жидкости;

Q = 0,3 м²/м - производительность насоса; Н = 2 м - напор;

η_н = 0,5 - КПД центробежности насоса;

η_п= 1 — КПД передачи при непосредственном соединении насоса с электрооборудованием.

Р = 1,1-800-0,3-2 /0,5∙ 1 ∙10 = 0,01; кВт.

По справочнику И.И. Алиева «Электротехника и электрооборудование» выбираем электродвигатель типа 4АА50В4УЗ для гидронасоса мощностью 0,09 кВт с частотой вращения 1370 об/мин.

3. Выбор мощности электродвигателя вращения изделия. Мощность определяется по формуле [Справочник технолога машиностроителя, том 2, стр.100.]:

Р= C_n _⋅V^r^⋅t^x⋅S^y^⋅ d; кВт, где:

С_n = 0,3 - коэффициент при нагружении шлифования;

V3 = 30 м/мин - скорость шлифования;

t = 0,008 мм - глубина шлифования;

S = 0,3 м/мин - подача шлифовального круга;

d = 25 мм - диаметр шлифования;

r = 0,35

X = 0,4 } значения коэффициентов.

У = 0,4

[По справочнику технолога машиностроителя, том 2, стр. 303, табл. №56.]

Р = 0,3 · 30⁰'³⁵ ·0,008^м · 0,3⁰^,4 · 25;

Р = 2,1; кВт.

По справочнику выбираем электродвигатель типа 4А80В2УЗ для шлифовального круга мощностью 2,2 кВт с частотой вращения 2850 об/мин.

Основные требования к электроприводу.

Одним из основных вопросов для электрооборудования станков является выбор типа электропривода.

Основные требования к электроприводу:

1. Диапазон регулирования скорости.

2. Плавность регулирования в большом диапазоне.

3. Экономичность регулирования скорости за счет уменьшения пусковых и регулировочных реостатов.

4. Плавный переход регулирования скорости.

5. Высокий КПД.

6. Высокий cosφ

Электропривод данного станка отвечает следующим требованиям: № 5, 6, 7, 8.

1.4.3 Построение нагрузочных диаграмм и проверка двигателей по мощности

В качестве электродвигателя главного привода берется электродвигатель привода шлифовального круга типа 4А90Ь2УЗ,

Р_н = 3 кВт, n= 2840 об/мин.

Техническая характеристика:

Таблица 11.

Тип электродвигателя	Рн, кВт	Пн, об/мин.	л, %	coscp	Мтах/ Мном	Мпуск/ Мном	Mmin/ Мном	1пуск/ Ihom	j, кгм²
4A90L2Y3			84,5	0,88	2,2		1,2	6,5	35,3- ю-⁴

Все данные берутся из справочника Алиева «Электротехника и электрооборудование», стр. 100, табл.№ 7.31.

1. Определение потери мощности в электродвигателе по формуле:

ΔР = Р_н· (1 - η_н)/ η_н; кВт, где:

Р_н = 3 кВт - номинальная мощность электродвигателя; η_н= 84,5 - КПД двигателя.

ΔР = 3-(1 - 0,845)/ 0,845 = 0,55; кВт.

2. Определение номинального момента электродвигателя по формуле:

М= 9,55' Р_н/ n_н; Нм, где:

Р_н = 3 кВт - номинальная мощность двигателя;

n_н = 2840 об/ мин. - номинальные обороты двигателя.

M = 9,55·3·10³/ 2840 = 10;Нм.

3. Определяем угловую скорость вращения вала при номинальных оборотах:

ω_угл = π · n _н/30

т.к. n _нв каталогах дается в об/ мин.,

то ее необходимо пересчитать в об/ сек., тогда:

ω_угл = π · n _н/30·60; рад/сек,

ω_угл = 180- 2840/ 30· 60; рад/сек,

ω_угл 284; рад/сек.

4. Определение расчетной мощности электродвигателя: Р_р= Р_н - ∆Рн; кВт, где:

Р_н = 3 кВт - номинальная мощность электродвигателя;

∆Р_н = 0,55 кВт - номинальные потери мощности в электродвигателе.

Р_Р = 3-0,55-2,45 кВт.

5. Определение статического эквивалентного момента:

М_сэ = Р_р/ К_з∙ω_угл; Н ·м, где: К_з = 1,1 - коэффициент запаса;

ω_угл =284 рад/сек. - угловая скорость вращения вала.

М_сэ =2,4- 10³/ 1,1·284 = 7,7 н·м.

6. Устойчивость электродвигателя определяется из соотношения:

М_н> М_сэ;

8,37> 7,7.

7. Для построения нагрузочных диаграмм, определяется динамический момент разгона и торможения двигателя:

Время разгона принимаем равным 2с. Время торможения принимаем равным 1с.

8. Динамический момент разгона и торможения:

М_дин.р=j·ω_угл/t_p = 35,3- 10 ^-4∙250/2 =0,4 н·м.

М_дин.т = j∙ω_угл/ t _т= 35,3- 10 ^-4-250/ 1 = - 0,8 н·м.

Диаграмма эквивалентного момента:

М_c = f(t).

t_p,с	t_м, с	t _т, с	М_сэ, Н∙м
			7,7

Диаграмма угловой скорости:

ω = /(t).

t_р, с	t_м, с	t _т, с	ω, рад/с

Диаграмма динамического разгона и торможения:

М_дин = f(t)

M_tf. -0,4 Н·м

t _p, с	tм, с	tт, с	М_д.р Нм	М_д.т Нм
			0,4	-0,8

M₂= -О, 9 Н⋅

Нагрузочная диаграмма электродвигателя:

M = f(t).

t_p,с	t_м, с	t_т,с	M₁ Н·м	М₂ Н·м	М_с.э Н·м
			8,1	-0,9	7,7

1.4.4 Краткое описание принципиальной схемы управления электродвигателями

Схема питается от трехфазной сети переменного тока с напряжением 380В и частотой 50Гц. Схема управления питается от понижающего трансформатора 380/127/36В. Лампа местного освещения питается от 36В того же трансформатора.

Защита силовой цепи осуществляется блоками плавких предохранителей FU1., цепи местного освещения – FU2., цепи управления – FU3. От перегрузки двигателей - тепловыми реле KK1 - KK4. Автоматом QF 1 станок отключается от питающей сети.

Для запуска станка включаем автоматический выключатель QF 1, при этом напряжение через блок плавких предохранителей FU 1 поступает на трансформатор ТU. 380/127/36В. Загорается лампа местного освещения EL1 на 36В, питаемая от этого трансформатора через блок предохранителей FU 2. Ключ управления SB1 переводим в положение «вкл.», напряжение подается на схему управления, загорается лампа HL1 на 127В, сигнализируя о наличии напряжения в цепи.

При нажатии кнопки SB1 срабатывает блок - контакт KM1, шунтируя кнопку KM1, катушка магнитного пускателя обтекается током и срабатывают его контакты в силовой схеме, запуская двигатель шлифовального круга (Ml). Остановка двигателя осуществляется нажатием кнопки SA1 - она разрывает цепь управления двигателем, размыкая контакт KM1, вследствие чего катушка магнитного пускателя KM1 перестает обтекаться током и ее контакты в силовой цепи разрываются, после чего двигатель начинает останавливаться.

Аналогичным образом осуществляется пуск и торможение двигателей вращения изделия (М2) и гидронасоса (МЗ).

Двигатель шлифовальной бабки (М4) может быть запущен как прямо, так и реверсивно. Для прямого пуска двигателя необходимо нажать кнопку SB3, вследствие чего замкнется блок -контакт KM1, шунтируя кнопку SB3 и делая невозможным обратный пуск. Катушка магнитного пускателя KM3 обтекается током и замыкает свои контакты KK3 в силовой схеме. Двигатель вращается «вперед». Для реверсивного пуска двигателя необходимо сперва остановить его, нажав кнопку SA5, в результате чего контакт KK1 разомкнётся, обесточив катушку магнитного пускателя KK1, и контакты KM4 разомкнутся. Нажимаем кнопку SB5, замыкается блок - контакт KK2, срабатывает катушка магнитного пускателя KK2, замыкая свои контакты KM5 в силовой схеме. Двигатель вращается «назад». Остановка двигателя осуществляется кнопкой SA6.

Для отключения станка необходимо нажать кнопку отключения «откл.», после чего все двигатели остановятся, затем, ключ управления SВ1 переводим в положение «откл.», лампа HL1 погаснет, сигнализируя о том, что цепь управления не под напряжением. После чего автоматом QF1 отключаем станок от источника питания.

1.4.5 Расчет и выбор пускорегулирующей аппаратуры

- Расчет мощности понижающего трансформатора и его выбор.

Исходные данные:

U ₁= 380 В -напряжение сети

U ₂ = 127 В - напряжение вторичной обмотки

цепи управления;

U ₃= 36 В - напряжение вторичной обмотки цепи местного освещения;

I ₂= 2,5 А - ток нагрузки вторичной обмотки U₂

I ₃ = 1,5 А - ток нагрузки вторичной обмотки U ₃.

1. Определение мощности, потребляемой вторичными обмотками:

S = ΣU_ф⋅I_ф; В⋅А,

S = 127⋅2,5+ 36⋅1,5 = 371,5; В-А

2. Определение мощности первичной обмотки трансформатора:

S₁ =S₂/ η_т;В⋅А, где 0,85 - КПД трансформатора;

S₁ = 371,5/0,85 = 437; В⋅А.

3. Определение поперечного сечения сердечника трансформатора по формуле:

Q_с= k (Si/f); cм², где:

к = 8 - постоянный коэффициент для воздушных трансформаторов;

f = 50 Гц - частота питающей сети;

Q_с = 8V (437/50) = 23,6; см².

4. С учетом изоляции сердечника увеличиваем сечение сердечника на 10%.

Q_с = k· Qc; см²,

Q_с = 1,1.23,6 = 25,9; см².

Выбираем стандартное сечение сердечника 26 см².

5. Определение тока первичной обмотки трансформатора:

I₁ = S₁/ U₁= 437/ 380 = 1,2 А.

6. Определение сечения проводников первичной и вторичной обмотки по плотности тока. Плотность тока у медных проводов принимается: а = 3,5; А/мм².

S₁ =I₁/σ =1,2/3,5 = 0,34; мм².

S₂ = I₂/σ= 2,5/ 3,5 = 0,71; мм².

S₃ = I₃/ σ = 1,5/ 3,5 = 0,43; мм².

По справочнику Алиева «Электротехника и электрооборудование» для первичной и вторичной обмотки трансформатора выбираем провод марки ПЭВ - 1 диаметром:

d₁ = 0,44; мм.

d₂ = 0,72; мм.

d ₃ = 0,75;мм.,

7. Определение числа витков первичной и вторичной обмоток при магнитной индукции В = 1,3 Тл.

ω ₁ = U ₁∙ 10⁴/222∙В∙Q_c;

ω ₁ = 380∙ 10⁴/222- 1,3-23,6;

ω ₁ = 558; витков.

ω₂= ω ₁∙U2/U₁=558- 127/380= 186; витков.

ω ₃ = юг Us/ Ui = 558- 36/ 380 = 52; витка.

8. С учетом компенсации падения напряжения в трансформаторе при нагрузке, количество витков увеличивается на 10%:

ω ₂= 1,1∙ω ₁= 1,1∙ 186 = 205; витков.

ω ₃= 1,1∙ ω ₃= 1,1∙ 52 = 57; витков.

9. Определение площади окна, занимаемой первичной и вторичной обмотками:

Q ₃ = Q₁+ Q₂+ Q₃ = ω₁∙ d₁+ ω₂∙ d2+ ω₃∙ d_3; мм².

Q₃ = 558- 0,44+ 205- 0,72+ 57- 0,75 = 435,8;мм².

10. Определение площади окна трансформатора, используя приложение ПЗ, табл. № ПЗ - 1, стр. 311-313.

Q_т = Н·В; мм², где Н = 20 - высота окна;

В = 25 - ширина окна;

Q_т = 20- 25 = 500; мм².

11. Определение коэффициента заполнения окна.

К_з= Q₃/Q_т = 435,8/ 500 = 0,87.

С учетом увеличения изоляции между обмотками на 10%, принимаем коэффициент заполнения:

К₃= 1,1- 0,87 = 0,96.

На основании этого по справочнику Алиева выбираем трансформатор типа ОСМ - 0,40 на 0,4 кВ-А с обмотками напряжением 380/127/36 В

Выбор пускорегулирующей аппаратуры производится по минимальным токам, напряжениям и мощностям.

1. Определение номинального тока электродвигателей и понижающего трансформатора.

I_н1 = Р_н- 10³/3- U_н∙ cosφ; А.

Ml - электродвигатель для привода шлифовального круга, модель 4A90L23,

Р_н = 3 кВт, cosφ = 0,88, U_н = 380 В.

I_н1 = 3- 10³/1,73∙380∙ 0,88 = 5,2; А.

М2- электродвигатель для привода вращения изделия, модель 4А80В2УЗ, P_н = 2,2 кВт, cosφ> = 0,87, U_н = 380 В.

I_н1 = 2,2- 10³/1,73∙ 380∙0,87 = 3,8; А.

МЗ- электродвигатель гидронасоса, модель 4АА50В4УЗ, Рн = 0,09 кВт, cosφ = 0,6, U_н = 380 В.

I_н1= 0,09- 10 ³/1,73- 380- 0,6 = 0,22; А.

М4- электродвигатель шлифовальной бабки, модель 4АА56А4УЗ, Рн - 0,12 кВт, cosφ = 0,66, U_н = 380 В.

I_н1 = 0,12∙10³/1,73∙ 380∙ 0,66 = 0,27; А.

Тр. - Трансформатор понижающий ОСМ - 0,40 Рн = 0,4 кВт, cosφ = 0,85, U_н = 380 В.

I_н.т= 0,4- 10³/1,73- 380- 0,85 = 0,72; А.

2. Выбор вводного автомата.

Выбор вводного автомата производится по номинальному току и кратковременной токовой нагрузке по формуле:

ΣI_н = I_н1+I_н2+ I_н3+I_н4 + I_н.т =5,2 + 3,8+ 0,22+ 0,27+ 0,72; А

ΣI_н = 10,21; А.

I_ктн — k· ΣI_н; А, где к = 6,5 - кратность пускового тока к номинальному (I_п/ I_н);

I_ктн = 6,5∙ 10,21 = 38,8; А.

По справочнику Алиева «Электротехника и электрооборудование» (стр. 142, табл. № 9.3.1.) выбираем автомат серии АЕ 2443;

1_н >1_ктн;

40А>38,8А.

3. Выбор предохранителей.

Выбор плавких вставок предохранителей производится по формуле:

I_пл.вст — к · I_н/ 2,5; А, где к = 6,5 - кратность пускового тока к номинальному; 1н - номинальный ток;

Предохранитель цепи силовой (Шр.)

I_пл.вст= 6,5- (5,2+ 3,8+ 0,22+ 0,27+ 0,72)/ 2,5 = 26,5; А.

Выбираем стандартный ток плавкой вставки: 1_ст._пл._вст > 1_пл._вст;

35 А > 26,5 А.

По справочнику Алиева выбираем 3 предохранителя типа ПР-2-60 с плавкой вставкой на 35 А.

Предохранитель цепи местного освещения (2Пр.)

I_пл.вст= 6,5- 1,5/ 2,5 = 3,9; А.

Выбираем стандартный ток плавкой вставки: 1_ст._пл._вст > I_iui._вст;

6 А>3,9 А.

По справочнику Алиева выбираем 2 предохранителя типа ПР-2-15 с плавкой вставкой на 6 А.

Предохранитель цепи управления (3 Пр.)

I_iui._вст = 6,5× 2,5/ 2,5 = 6,5; А.

Выбираем стандартный ток плавкой вставки: I._iut.bct > I_iui._bct;

10 А > 6,5 А.

По справочнику Алиева выбираем 2 предохранителя типа ПР-2-15 с плавкой вставкой на 10 А.

4. Выбор магнитных пускателей.

Выбор магнитных пускателей производится по мощности электродвигателей и подключенной к ним ном нагрузке, току.

Магнитный пускатель для электродвигателя привода шлифовального круга (Р1).

I_н1 = 5,2 А. По справочнику Алиева «электротехника и электрооборудование» (стр. 144, табл. № 9.2.3) выбираем магнитный пускатель с катушкой на 127 В типа ПМЕ - 114;

I_н>Li;

6 А > 5,2 А.

Магнитный пускатель для электродвигателя привода вращения изделия (Р2).

I_н1 = 3,8 А. По справочнику Алиева «электротехника и электрооборудование» (стр. 144, табл. № 9.2.3) выбираем магнитный пускатель с катушкой на 127 В типа ПМЕ - 114;

I_н>I_н1;

6А>3,8А.

Магнитный пускатель для электродвигателя гидронасоса (РЗ).

I_н1 = 0,22 А. По справочнику И.И. Алиева «электротехника и электрооборудование» (стр. 144, табл. № 9.2.3) выбираем магнитный пускатель с катушкой на 127 В типа ПМЕ - 001;

I_н>I_нΙ;

1,5 А > 0,22 А.

4. Выбор магнитных пускателей.

Магнитный пускатель для электродвигателя привода шлифовального круга (Р1).

I_н1 = 5,2 А. По справочнику И.И. Алиева «электротехника и электрооборудование» (стр. 144, табл. № 9.2.3) выбираем магнитный пускатель с катушкой на 127 В типа ПМЕ - 114;

I_н>I_н1;

6 А > 5,2 А.

Магнитный пускатель для электродвигателя привода вращения изделия (Р2).

I_н>I_н1;

6А>3,8А.

Магнитный пускатель для электродвигателя гидронасоса(РЗ).

I_н>I_н1;

1,5 А > 0,22 А.

Магнитный пускатель для электродвигателя привода шлифовальной бабки (Р4-1,Р4-2).

I_н1 — 0,27 А. По справочнику И.И. Алиева «электротехника и электрооборудование» (стр. 144, табл. № 9.2.3) выбираем 2 магнитных пускателя с катушкой на 127 В типа ПМЕ - 003;

I_н>I_н1;

1,5 А > 0,27 А.

Выбор тепловых реле.

выбор тепловых реле производится с учетом перегрузки

электродвигателя на 10% выше I_нпо формуле:

I _т.р. = 1,1· I_н; А, где I _н - номинальный ток двигателя;

Тепловое реле для электродвигателя привода шлифовального круга (РТ1).

I_т.р. = 1,1· I_н1; А,

I_т.р. = 1,1∙5,2 = 5,72; А.

Выбираем тепловое реле типа РТИ-25 с нагревательным элементом на 6 А

Тепловое реле для электродвигателя привода вращения изделия (РТ2).

I _т.р. = 1,1∙I_н1; А,

I_т.р.= 1,1∙3,8 = 4,18; А.

Выбираем тепловое реле типа РТИ-25 с нагревательным элементом на 5 А.

Тепловое реле для электродвигателя гидронасоса (РТЗ).

I _т._р= 1,1· I_{н 1}; А,

I_т.р= 1,1∙ 0,22 = 0,24; А.

Выбираем тепловое реле типа РТИ-25 с нагревательным элементом на 1 А.

Тепловое реле для электродвигателя привода шлифовальной бабки (РТ4).

I_т.р = 1,1· I_н1; А,

I_т.р= 1,1∙0,27 = 0,29; А.

Выбираем тепловое реле типа РТИ-25 с нагревательным элементом на I А.

1.4.6 Модернизация электрооборудования

С целью повышения надежности и долговечности работы станка, старое оборудование необходимо заменить новым. Вопрос повышения производительности станка зависит от внедрения электрооборудования с улучшенными техническими характеристиками, более высокого по надежности и долговечности. Также замена электрооборудования на новое выгодна по причине прекращения выпуска устаревших комплектующих и деталей. Замену электрооборудования нужно проводить по техническим характеристикам. Выбор производим по справочнику Алиева «Электротехника и электрооборудование»:

Таблица 12

Старое электрооборудование	Технические данные	Новое электрооборудование	Технические данные
Электродвигатель шлифовального круга 4А90Ь2УЗ	Р_н = 3 кВт П_н = 2840 об/мин	Электродвигатель шлифовального круга 4А100082УЗ	Р_н = 4 кВт П_н = 2880 об/мин
Электродвигатель гидронасоса 4АА50В4УЗ	Р_н=0,09 кВт П_н= 1370 об/мин	Электродвигатель гидронасоса 4АА50А2УЗ	Р_н=0,09 кВт П_н = 2740 об/мин
Электродвигатель шлифовальной бабки 4АА56А4УЗ	Р_н=0,12 кВт П_н= 1375 об/мин	Электродвигатель шлифовальной бабки 4АА50В2УЗ	Р_н= 0,12 кВт П_н = 2710 об/мин

1.5 Охрана труда, техника безопасности, противопожарная безопасность

Охрана труда и техника безопасности

Для поддержания параметров микроклимата в цехе предусмотрена искусственная и естественная вентиляция.

При организации рабочего места важно правильно определить рабочую зону, в которой должны находится предметы и орудия труда, а также электромонтажники и рабочие, участвующие в трудовом процессе. Рабочее место должно быть укомплектовано подъёмно-транспортным устройством. Работу выполнять только исправным инструментом, электроинструменты эксплуатировать в соответствии с ПТЭ – правилами технической эксплуатации. Использовать ветошь для очистки и обезжиривания поверхностей должна складироваться в металлические ящики с крышками и своевременно утилизироваться. Курение должно быть в строго отведённых местах.

Вследствие повреждения или плохого качества изоляций станок, электродвигатель и электроаппаратуры могут оказаться под электрическим напряжением. Вполне безопасны лишь те металлические части, которые заземлены. Поэтому согласно правилам техники безопасности станки должны быть обязательно заземлены.

При обнаружение неисправности электродвигателя или осветительной аппаратуры, а также при повреждение изоляций электропроводов необходимо немедленно сообщить об этом мастеру и дежурному электромонтеру.

Часто несчастные случаи при работе на токарных станках происходят от неправильного и невнимательного обращения токаря обрабатываемой деталью или вращающимися деталями станка – валами, шкивами, ремнями, зубчатыми колесами и др. Несчастные случаи при токарных работах возможны также от порезов стружкой.

Для устранения несчастных случаев при работе на токарных станках необходимо строго выполнят правила техники безопасности:

1. применять предохранительные и оградительные устройства у станков: следит за их исправным состоянием и никогда при работе не снимать со станка;

2. не работать на станке без применения защитных от стружки приспособлений;

3. применять безопасные приемы работы.

Электромонтажные работы в условиях действующего или реконструируемого предприятия выполняют в строгом соответствии с проектом производства работ (ППР), в котором подробно разработаны мероприятия по обеспечению безопасных условий работ.

Рабочие и служащие электромонтажных организаций допускаются к выполнению работ только после прохождения вводного (общего) инструктажа и инструктажа на рабочем месте (производственного) по технике безопасности. Все рабочие должны пройти курсовое обучение по технике безопасности и специальное техническое обучение. Ответственность за своевременность, полноту и правильность обучения по технике безопасности несет руководитель монтажного участка, управления, треста.

Обучение технике безопасности организуют для всех рабочих, прошедших вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте, не позднее трехмесячного срока со дня зачисления в штат. Обучение

производится администрацией по типовым программам.

Техника эксплуатации механического оборудования

На электрических установках промышленных предприятий, требующих непрерывного обслуживания, для обеспечения безопасности и бесперебойной работы устанавливаются дежурства работников электроцехов. Дежурный является ответственным за правильное обслуживание и безаварийную, безопасную работу всего электрооборудования на порученном ему участке.

При осмотре дежурному запрещается касаться токоведущих частей, проникать за ограждения, входить во взрывные камеры масленых выключателей, снимать плакаты безопасности, подниматься на опорные конструкции.

При осмотре дверь в электропомещения трансформаторных подстанций, распределительных устройствах, переключательных пунктов и т. д. должна быть закрыта и заперта изнутри.

Дежурный, обнаруживший при осмотре неисправность, обязан записать об этом в цеховой эксплуатационный журнал и немедленно сообщить своему непосредственному начальнику.

- Пожарная безопасность

Необходимо строго выполнят правила по противопожарным мероприятиям.

Концы для обработки станков и промасленные тряпки нельзя оставлять у станка, так как они могут загореться даже от случайной искры. По окончании смены надо аккуратно собрать все концы и тряпки и сложит их в железный ящик с закрывающейся крышкой. По окончании или при перерыве в работе обязательно выключать электродвигатель станка.

Курит следует только в отведенном для этого месте.

При сгорании предохранителей у электрооборудования станка, при сильном перегревании электродвигателя необходимо немедленно сообщит мастеру.

Противопожарная безопасность.

При возникновении загорания следует выключить электродвигатель и по сигналу или по телефону вызвать пожарную команду. До прибытия пожарной команды надо пытаться тушить пожар собственными средствами, пользуясь огнетушителем, песком, брезентом и т. п.

Применяемые системы автоматического пожаротушения делятся по

быстродействию от 3 минут до 0,1 секунды и по применяемым огнетушащим веществам: водяного пожаротушения – 48%, пенного – 34%, газового – 18%. По применяемым оросителям бывают сплинкерные и дренчерные.

В сплинкерных установках орасители имеют лекгоплавкий замок, который плавится при температуре 72 ⁰С. Орошаемая площадь составляет 9 – 12 м².

В дренчерных системах все оросители срабатывают по сигналу с термодатчика за счёт срабатывания клапана группового действия. Площадь орошения 13 – 20 м².

В цехе предусмотрена противопожарная сигнализация типа ИП 212-41М. Извещатель пожарный предназначен для обнаружения загорания, сопровождающегося появлением дыма малой концентрации в закрытых помещениях различных зданий и сооружений. Извещатель не реагирует на изменение температуры, влажности, на наличие пламени, естественного и искусственного света. Извещатель может работать с приборами, имеющими четырёх проводную схему включения. Для этого используется устройства согласования. Устройства согласования выполнены в корпусе штатной розетки извещателя.

Питание извещателя и передача сигнала «ПОЖАР» осуществляется по двух проводному шлейфу сигнализации и сопровождается включением на извещателе красного оптического индикатора при его срабатывании. Извещатель рассчитан на непрерывную эксплуатацию при температуре окружающего от –25 ⁰С до +55 ⁰С и относительной влажности 95 + 3% при температуре +35 ⁰С.

Чувствительность извещателя соответствует задымлённости окружающей среды, ослабляющей световой поток в пределах 0,05¸0,2 дБ/м.

Инерционность срабатывания извещателя не более 5 секунд. Электрическое питание извещателя должно осуществляться постоянным напряжением величиной от 9 В до 30 В, с возможной переполюсовкой питающего напряжения длительностью до 100 мс

с периодом повторения не менее 0,7 секунд. Извещатель имеет втроенный

оптический индикатор срабатывания и обеспечивает возможность подключения выносного оптического сигнализатора. Выходной электрический сигнал срабатывания извещателя формируется скачкообразным уменьшением внутреннего сопротивления до величены не более 500 Ом. Сигнал «ПОЖАР» извещателя сохраняется после окончания воздействия на извещатель продуктов горения (дыма). Сброс сигнала срабатывания производится с приёмно-контрольного прибора отключением питания извещателя на время не менее 1,5 секунды. Напряжение питания устройств согласования от 9 до 15 В. Максимально допустимый ток коммутации устройства не более 50 мА.

Габаритные размеры извещателя с розеткой не более 105´60 мм. Масса извещателя с розеткой не более 210 грамм. Средний срок службы извещателя не менее 10 лет. Цвет корпуса извещателя – белый. По требованию заказчика – любой. Среднее наработка на отказ извещателя должна быть не менее 60000 часов. Потребляемый ток при питающем напряжении 12 В не более 50 мкА.

При отсутствии дыма в чувствительной области оптической системы, импульсы, принимаемые инфракрасным приёмником, после усиления оказываются ниже порогового уровня, и схема сравнения запрещает прохождение этих импульсов на счётчик, разрешая при этом прохождение импульсов «СБРОС».

При появлении дыма в чувствительной области оптической системы, импульсы инфракрасного излучения, отражаясь от дымовых частиц, попадают на фотодиод, усиленный сигнал превышает пороговый уровень, по этому схема сравнения разрешает их прохождение на счётчик и блокирует прохождение импульсов «СБРОС».

Если за время прохождения четырёх тактовых импульсов концентрация дыма не понизится до критического уровня, схема зафиксирует состояние «ПОЖАР». При этом прекращается контроль оптической плотности окружающей среды и схема вырабатывает сигнал высокого уровня, поступающий на выходной ключ, который открывается и уменьшает внутреннее сопротивление извещателя до величины не более 500 Ом, что является сигналом срабатывания

для приёмно-контрольного прибора. Ток протекающий через открытый выходной ключ, обеспечивает свечение оптического индикатора извещателя и подключённый к контактам розетки при применении двухпроводных шлейфов сигнализаций. Возврат извещателя в дежурный режим из режима «ПОЖАР» произойдёт, если с извещателя снять питание на время не менее 1,5 секунды.

Экономический раздел

2. Таблица 13 – Годовой график ППР электрооборудования и электроаппаратуры цеха.

Наименование Эл. оборудования Эл. аппаратуры	Кол-во	Един. Изм	Категория ремонтной сложности	Трудоёмкость осмотра	Трудоёмкость текущего ремонта	Дата последнего ремонта	Месяцы планового года
1 ед.	Всего обор	1 УРЕ мин	Всего обор	1 ед.обор в час	Всего обор. час	Кол-во. Текущ. рем. В год.	Всего рем в час
Эл. дв-ль 0.125-1.5		шт	1,05	98,7	0,62	61,19	2,84	280,308	560,616	5.01					Т						Т
4.5-10		шт			1,18	155,76	3,3	435,6	871,2	10.07	Т					Т
20-30		шт			1,28	115,2				30.11				Т						Т
Распр. щит		шт			0,59	1,18	1,2	2,4	2,4	8.03		Т
Щит осв.		шт			0,47	0,47	1,2	1,2	1,2	7.08							Т
Силовые и осв. сети		м	0,02	4,32	0,10	0,432	1,1	4,752	4,752	16.09								Т
Лампы ДРЛ		шт	0,25	12,75	0,10	1,275		12,75	12,75	5.4			Т
ЭСЛ		шт	0,1	2,7	0,10	0,27		2,7	2,7	6.10									Т
Итог						335,78			2175,618

Согласно таблице «Техническая характеристика электроприёмников цеха» нагрузка электрооборудования составляет 1356,45 КВт/час.

2.1 Составление годового графика ППР электрооборудования цеха

ППР предусматривает следующие виды работ:

- техническое обслуживание:

- осмотры;

- испытания;

- текущий ремонт;

- капитальный ремонт;

Основой системы ППР являются нормативы:

а) структуры и продолжительности межремонтного цикла.

Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 140 | Нарушение авторских прав

<== предыдущая страница	\|	следующая страница ==>
I. Определяем ток короткого замыкания в точке К1	\|	Коммерческое предложение

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.168 сек.)