Модернизация системы электроснабжения и электрооборудования инструментального цеха ОАО «Энерготехмаш»

- комбинированного, которое представляет собой совокупность общего и местного освещения.

 Выбираем систему комбинированного освещения: общее и местное стационарное для освещения только рабочих поверхностей.

4.1.3. Выбор видов освещения

Электрическое освещение может быть двух видов: рабочее и аварийное. В нашем случае применяются оба вида. Рабочее освещение создает на рабочих поверхностях нормированную освещенность.

Питание светильников местного освещения  напряжением 36В производится от стационарных понижающих трансформаторов.

 Аварийное освещение  обеспечивает при внезапном отключении рабочего минимальную освещенность на рабочих местах для продолжения производственной работы или эвакуации людей.

Так как питание рабочего и аварийного освещения должно производится от разных трансформаторов, присоединенных к независимым источникам [2], следовательно аварийное освещение запитывается от близлежайшей соседней  ТП.

Аварийное освещение  для продолжения работы при аварийном  режиме должно создавать на рабочих  местах 10% рабочего освещения [1].

4.1.4. Выбор освещенности

Выбор минимальной  освещенности производим в зависимости  от размера объекта, размещения, контраста  объекта с фоном и отражающих свойств фона (рабочей поверхности). В инструментальном цехе разряд зрительных работ IIIв (табл. 4-1 [11]), это соответствует минимальной освещенности 300Лк для общего освещения и 30Лк для аварийного освещения.

4.1.5. Выбор коэффициента запаса

В процессе эксплуатации осветительной установки освещенность снижается из-за загрязнения ламп, уменьшения светового потока источников света в процессе горения и т.д. Поэтому при расчете мощности источника света, которая должна гарантировать нормированное значение освещенности на рабочих местах в течение всего времени эксплуатации осветительной установки, вводится коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности. Для инструментального цеха коэффициент запаса принимается 1,5 (табл. 4-9 [11]).

4.1.6. Выбор источника света и типа светильника

Определяющее  значение при выборе источников света  для рабочего освещения имеют вопросы цветопередачи экономичности, а также высота помещения и климатические условия. В связи с этим в качестве источника света для рабочего освещения инструментального цеха выбираем люминесцентные лампы высокого давления типа ДРЛ.

Условия среды освещаемого помещения, требуемое распределение светового потока и тип кривой силы света   определяют конструктивное исполнение светильника. С учётом рекомендаций (табл. 3-1 [11}) выбираем частично пылезащищенный светильник РСП05-400-732 подвесной с ПРА с сеткой IP53 с кривой силы света Д рассчитанный на работу с одной лампой ДРЛ 400Вт E40

4.1.7. Размещение светильников

При системе  общего освещения светильники можно  размещать над рабочей освещаемой поверхностью либо равномерно, либо локализовано. В нашем случае светильники располагаем равномерно по вершинам прямоугольных полей.

 

 

4.2. Расчёт мощности освещения

 

Выполним по методу коэффициента использования.

Согласно методу количество светильников определяется по формуле

                                                          (51)   

Минимальная освещённость принята равной

Е=300 Лк

Освещаемая площадь равна

S=1170 м²

Световой поток одной лампы равен

Ф=19000 Лм

Коэффициент запаса принят равным

K=1,5

Коэффициент z, характеризующий неравномерность освещения, для ламп накаливания и ДРЛ равен 1,15.

Для определения  коэффициента использования 

- находим индекс  помещения

                                           (52)

A-ширина помещения;

B-его длина;

Расчётная высота помещения определяется по выражению:

                                                            (53)

где H=7м – высота помещения;

    =0,5м – высота установки подвеса светильника;

    =0,8м – высота рабочей поверхности над полом.

м

- предположительно  оцениваем коэффициенты отражения  поверхностей помещения: потолка - =70%, стен - =50%, расчетной поверхности =30%.

Коэффициент использования  равен (табл. 5-12)

= 74%

Фн=80%

Фв=0%

т.к кривая силы света в нижней полусфере по форме  наиболее близка к

 кривой Д  , то

Принимаем 45 светильников.

 

 

 

 

 

 

4.3. Расчёт электрической осветительной сети. Выбор аппаратов управления и защиты.

 

4.3.1 Светильники распологаем в 5 рядов:

1 ряд-5шт

2-10

3-10

4-10

5-10

Расстояние  между светильниками в ряду L=4м, между рядами – 6м.

Распределение по фазам:

I фаза –3,  II фаза –3,   III фаза – 4 светильников.

Определяем  фазный ток:

                         I_ф = (Р х n) / (U_ф х cosj) , А                     (54)

где, Р=400 Вт- мощность одного светильника.

n – количество светильников в одной фазе.

U_ф =220 В - фазное напряжение.

cosj =0,6 - коэффициент мощности.

I_ф = (400 · 4) / (220 · 0,6) = 12,1 (А)

Выбираем провод АПВ (1х2,5)

 

4.3.2. Для непроизводственных помещений цеха уровень освещённости примем равным:

- КТП – 100Лк

- склад, инструментальная – 75Лк

- административное  помещение, заточная – 300Лк

- бытовка, комната  отдыха – 150Лк

      В качестве источника света  для рабочего освещения этих  помещений выбираем люминесцентные лампы низкого давления, светильник ЛПО12-2х40-506 ЭПРА потолочный призматик IP20 (Лидский завод электроизделий) под лампы ЛБ40-4 (Ф=3000)

     Количество  светильников по помещениям:

- КТП:

- склад,:

- инструментальная

- бытовка, комната отдыха, по:

- административное  помещение, заточная, по:

Итого 26 светильников.

 

4.3.3 Расчет групповой сети освещения, проверка по потере напряжения

Определяем  мощность всех ламп

- люминесцентных

                                                         (55)

где 1,08 – для ламп с электронным ПРА

К_с=0,8 – для административно-бытовых зданий промышленных предприятий.

 

- ДРЛ

                                                       (56)

К_с=1 – для мелких производственных зданий

- всего

Р_{р. о.} = Р_лл + Р_дрл =1,8+17,6=19,4 кВт

Определяем  ток щита освещения.

Р_{см о.} = К_u х Р_см, кВт                       

К_и=0,9 – коэффициент использования

Р_{см о.} = 0,9 х 19,4= 17,5 кВт

Q_{см о.} =  Р_{см о.} х tgj                                                          

Q_{см о.} = 17,5 х 1,33 = 23,3 кВар

      Находим полную мощность и ток. 

           S_{р. о.} = , кВА;                               (57)

S_{р. о.} = кВА                                                                      

           I_{р. о.} = S_р..о. /  ( · 0,38), А                              (58)              

I_{р. о.} =29,1 /  ( · 0,38) = 44,2А

Выбираем кабель от шкафа до ТП  АВВГ (3x25+2x16)

Выбираем щит  освещения марки ЩО31-43.  

Аппараты защиты и управления:

- на вводе  А3114 с расцепителем на 60 А, 1 шт.

- на группах  АЕ-1031-11 с расцепителем на 16 А,  12 шт.

     Проверим  выбранные сечения проводников на соответствие аппаратам защиты:

- кабель АВВГ(3x25+2x16),

К_п Кt I_Д >K_з∙1,25 I_нр

1·1·80>1·1,25·60

80>75

 

 

- провод АПВ(1х2,5),

К_п Кt I_Д >K_з∙1,25 I_нр

1·1·24>1·1,25·16

24>20

 

Находим потерю напряжения в проводе.          

                                 DU = М / (С · s)                         (59)

Момент нагрузки:       

             М = n· Р · =4·0,4·120=192 кВт ·м                      (60)

Р =0,4 – мощность одного светильника., (кВт)

=120 - приведённая длина до центра нагрузки, (м)

С=44 (табл. 12-9[11])

s=2,5 – сечение провода.

DU₂ = 192 / (44  ·2,5) = 1,75%

1,75% < 5%

 

    Для  включения и отключения сети  освещения в номинальном режиме рядом со входом в помещение установим  выключатели:

- производственное  помещение – пакетные трёхполюсные выключатели ПВМ3-25;

- непроизводственные  помещения – выключатели Рондо С16-067 (б) на номинальный ток 6А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4. Расчет аварийного освещения

 

1. Освещённость, даваемую аварийнам освещением, принимаем 10% рабочего освещения, т.е 30 Лк.

Согласно ПУЭ (п. 6.1.12.): Для аварийного освещения рекомендуется применять светильники с лампами накаливания или люминесцентными. Поэтому аварийное освещения выполним светильниками ПВЛМ-2х80 под люминесцентную лампу ЛБР 2 х 80 в количестве 18 шт.

2. Расположим  светильники в 3 ряда: 1 ряд - 6 шт; 2 - 6; 3 – 6. Распределим их по фазам: ф1 – 2x3 шт; ф2 – 2x3; ф3 – 2x3.

3. Определим мощность на каждой группе и определим ток питающего  провода

Р_А=n·Р;

где n=3 - кол-во светильников в группе,

Р =160 Вт мощность одного светильника,

Р_А= 3·160 = 480 Вт

Определим ток  фазы.

I_А= ,

Выбран провод для групповой линии АПВ (1х2,5мм²);

4. Выбор ЩО  и питающего кабеля

  Определяем мощность всех ламп 

Р = N х Р_{одн. свет} (кВт)                                 

Р = 18 х 160 = 2,88 (кВт)

Q =  Р х tgj                                                          

Q = 2,88 х 0,48 = 1,38 кВар

Находим полную мощность. 

S = , кВ А;  

S = кВ А                                                                      

 

 

Определяем  ток щита освещения.

I = S /  ( · 0,38), А                                

I =3,2 /  ( · 0,38) = 4,86А

Выбираем кабель от шкафа до ТП  АВВГ (3x10+2x10)

Выбираем щит  освещения марки ЩО31-21.  

Аппараты защиты и управления:

- на вводе  А3114 с расцепителем на 15 А, 1 шт.

- на группах  АЕ-1031-11 с расцепителем на 6 А,  6 шт.

Проверим выбранные  сечения проводников на соответствие аппаратам защиты:

- кабель АВВГ(3x10+2x10),

К_п Кt I_Д >K_з∙1,25· I_нр

1·1·46>1·1,25·15

46А>19А

- провод АПВ(1х2,5),

К_п Кt I_Д >K_з∙1,25·I_нр

1·1·24>1·1,25·6

24А>7,5А

Таблица 17

Пункт питания	Iр, А	Марка и сечение проводника	Iд, А	Аппарат защиты
				тип	Iнв, А	Iнр, А	Iср.пер А	Iср.кз, А
ЩО -на вводе -линия	44,2 12,1	АВВГ(3x25+2x16) АПВ(1х2,5)	80 24	А3114 АЕ-1031-11	100 25	60 16	75 20	600 160
АЩО -на вводе -линия	4,9 2,4	АВВГ(3x10+2x10) АПВ(1х2,5)	46 24	А3114 АЕ-1031-11	100 25	15 6	19 7,5	150 60

 

 

 

5. Специальный вопрос проекта. Использование ветрогенераторов на промышленных предприятиях.

 

1. Применение ветрогенераторов.

 

В состав ветроэлектрической установки (ВЭУ) входят:

- ветрогенератор -  устройство для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую для её дальнейшего использования;

- инвертор - устройство  преобразующее постоянное напряжение генератора в переменное напряжение 220В или 380 В, для возможности использования ВЭУ с любым бытовым или промышленным оборудованием;

- аккумуляторные батареи необходимые для накапливания электроэнергии в периоды безветрия;

- кабель для  передачи электроэнергии потребителям.

При этом аккумуляторы составляют около 50% стоимости ВЭУ. Но на промышленном предприятии, подключённом к сети централизованного электроснабжения (ЦЭС) можно обойтись и без них, что значительно удешевит ВЭС.