Проектирование молочного завода

5. Проектирование  силовой сети

 

5.1. Выбор напряжения и схемы питания электрической сети

 

Для питания силового оборудования применяем систему трехфазного  тока с глухим заземлением нейтрали напряжением 380/220 В.

При определении схемы  питания  силового оборудования рекомендуется  исходить из условий надежности электроснабжения, экономичности, удобства в управлении и простоте обслуживания.

Существуют три варианта схем распределения: радиальная схема, магистральная схема и радиально  – магистральная схема.

Радиальную схему применяют  в тех случаях, когда на объекте  имеется относительно мощные электроприемники, когда электроприемники размещаются в различных направлениях по отношению к вводу и когда расстояние между ними больше, чем от вводного устройства до электроприемников.

Магистральную схему распределения  применяют тогда, когда расстояние между электроприемниками значительно меньше, чем между электроприемниками и ВРУ, когда электроприемники входят в состав одной технологической линии.

Наиболее распрастранненой и отвечающей данным требованиям является радиально – магистральная схема, которая совмещает в себе преимущества как радиальных, так и магистральных схем.

5.2. Выбор распределительных  устройств, групповых

осветительных щитков

 

Для питания силового оборудования применяем систему трехфазного  тока с глухим заземлением нейтрали напряжением 380/220 В.

При определении схемы  питания  силового оборудования рекомендуется  исходить из условий надежности электроснабжения, экономичности, удобства в управлении и простоте обслуживания.

Наиболее распрастранненой и отвечающей данным требованиям является радиально – магистральная схема, которая совмещает в себе преимущества как радиальных, так и магистральных схем.

Распределительные устройства бывают силовые и осветительные. Выбираются они с учетом типа нагрузки, типа выбранной расчетной нагрузки. Указывается марка силового и  осветительного щитка. Распределительные  устройства выбираем по напряжению, типу защищенности от воздействия окружающей среды, количеству и типу автоматов, предохранителей.

Распределительные устройства выбираем по напряжению, типу, защищенности от воздействий окружающей среды. Количеству и типу автоматов или групп  предохранителей.  В качестве вводного распределительного устройства принимаем  ПР85-Ин1-3 100УХЛ4 с группами предохранителей  типа ПН2.

       Выбираем  два распределительных устройства  типа: ШРС1 – 22У3 с количеством отходящих линий 4 и щиток освещения типа ЯОУ8502УХЛ4, в котором установлено 5 автоматических выключателей марки ВА16-25-14.

 

5.3. Выбор проводов  и кабелей, и способов их  прокладки

 

При проектировании внутренних электропроводок следует руководствоваться  действующими правилами устройства электроустановок и строительными  нормами и правилами. Внутренние электропроводки должны соответствовать  условиям окружающей среды и архитектуры, особенностям помещения, в которых  их прокладывают. При этом должны быть приняты во внимание следующие факторы: безопасность людей и животных, пожаро- и взрывобезопасность, надежность, удобство эксплуатации, экономические показатели.

Площадь сечения провода  и кабель внутренних электропроводок  выбирают по  допустимому нагреву  и по допустимым потерям напряжения. Кроме этого, площади сечения  провода и кабеля должны быть не меньше, чем

 разрешается по условиям  механической прочности.

Внутренние проводки подразделяются на силовые и осветительные.

При проектировании внутренних проводок следует руководствоваться  действующими правилами устройства электроустановок. Внутренние электропроводки  должны соответствовать условиям окружающей среды, архитектурным особенностям помещений, в которых их прокладывают.

При этом должны быть приняты  во внимание следующие факторы: без-

опасность людей и животных, пожаро- и взрывоопасность, надежность, удобство эксплуатации, экономические показатели. Площадь сечения провода и внутренних проводок выбирают по допустимому нагреву и допустимым потерям напряжения. С точки зрения пожаро- и взрывобезопасности в помещениях, силовые проводки рекомендуется выполнять кабелем типов АВВГ, АВРГ, прокладываемые на скобах, тросах. Силовая и осветительная электросеть выполнена кабелем АВВГ с креплением по строительным конструкциям здания скобами, на тросе, в лотках, проводом АПВ в винипластовых трубах.

5.4. Электрический  расчет проводок

 

Провода  должны быть  выбраны таким  образом,  чтобы  температура  провода при  длительном протекании рабочего тока  нагрузки  не  была  больше  предельно  допустимой.

Определяем сечении кабеля для питания двигателя молочного  насоса марки АИР71В4У3 с характеристиками:, Р_н=0,75 кВт, n_н=1360, I_н=2,14 А, cosφ=0,73, КПД = 73%, Кi=5.

           Выбираем сечение силовой проводки из условий допустимого нагрева, А:

,                                      

где  І_ном – номинальный ток двигателя;

        І_доп – допустимый ток для провода или кабеля выбранного сечения с учетом марки провода или кабеля и способа прокладки.

Принимаем кабель марки АВВГ сечением 4х2,5 мм².

Проверяют выбранное сечение  силовой проводки из условия соответствия его аппарату защиты.

                                                                (24)                                                                        

где К_з – коэффициент защитного аппарата. Выбирается из таблиц и зависит от типа аппарата и условий среды помещения Кз=1;

      І_з – ток защитного аппарата, ток плавкой вставки предохранителя, А.

Так как оба условия  выполняются принимаем кабель  марки АВВГ, сечением 4×2,5 мм².

                                               

Определяем значение расчетного тока  для первой групповой линии, А:         

I_расч=

,                    (25)                   

где Р_р – расчётная мощность групповой линии, Вт;

      U – напряжение фазное равное 220 В;

      сosφ – коэффициент мощности нагрузки =1.

Находим расчётный ток  для первой групповой линии, А:

Iрасч=

 

Выбираем сечение кабеля осветительной сети по допустимому  току нагрева:

Iдоп Iр,                                                    

где  I_доп – допустимое значение тока, А;

I_р – расчетное значение тока осветительной группы, А.

21 А  > 3,45 А

Принимаем кабель  марки  АВВГ, сечением 2×2,5 мм².

Проверяем кабель на допустимую потерю напряжения для чего составляем расчетную схему второй группы которую приводим на рисунке 3.

 

                                     

                            Рисунок 3 – Расчетная схема 

Определяем суммарный  момент нагрузки:

                                           (26)

∑М = 19 ∙ (0,1+0,1+0,1+0,1+0,1+0,1+0,1+0,1+0,1+0,1) +9 ∙ (0,1+0,1+0,1+ +0,1+0,1)  = 23,5 кВт ∙ м

Определяем потери напряжения осветительной группы:

                                               (27)

где  М – суммарный  момент нагрузки в самой протяженной  и нагруженной линии;

        S – сечение, выбранное по первому условию;

        С  – коэффициент, который зависит  от материала проводки напряжения,   С = 7,7 – для алюминиевых проводок.

                

Проверяем выбранное сечение  проводов на потерю напряжения:

                                        (28)

где согласно ПУЭ;

Условие выполнено, принимаем  кабель марки АВВГ, сечением 2,5 мм².

Расчет проводов и кабелей  для остального оборудования ведем  аналогично.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Построение графика электрических нагрузок и определение мощности на вводе

 

Для проектирования и эксплуатации систем сельского электроснабжения необходимо точно знать, как изменяется со временем основные электрические  параметры во всех элементах системы. Наилучшую характеристику дают графики  электрических нагрузок, которые  представляют собой зависимость  мощности от времени в течении определенного периода.

График нагрузок позволяет  определить мощность на вводе, на которой  рассчитывают ток ввода, а затем  выбирают сечение кабеля ввода. Различают  суточный и сменный графики электрических  нагрузок.

Строится суточный график электрических нагрузок. Для построения графика необходимо знать распорядок работы технологического оборудования по операциям, а также присоединительную  мощность всех токоприемников.

Определяем присоединенную мощность для электрического двигателя  приточного вентилятора, кВт:

 

                                                                                      (29)                                     

где Р_н – номинальная мощность электродвигателя;

       К_з – коэффициент загрузки;

       η –  КПД электродвигателя.

Присоединенную мощность остального оборудования находим аналогично и данные расчета сводим в таблицу 5.

 

Таблица 5 – Присоединенная мощность

 

№ п/п	Наименование технологической  операции	Рн, кВт	ηн , %	Кз	Кол-во	Рприс, кВт
1	Нагрев воды	12	-	-	1	12
2	Перекачка молока	0,75	73	0,65	1	0,67
3	Вентиляция	0,75	73	0,65	2	1,34
4	Обогрев помещений	23,25	-	-	1	23,25
5	Рабочее освещение	3,6	-	-	54	3,6

Таблица 6 – Распорядок работы

№ п/п	Наименование  технологического процесса	Часы суток
		0-1	1-2	2-3	3- 4	4-5	5-6	6-7	7-8	8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16	16-17	17-18	18-19	19-20	20-21	21-22	22-23	23-24
1	Нагрев воды
2	Перекачка молока
3	Вентиляция
4	Обогрев помещений
5	Рабочее освещение