Расчет мощности на вводе

Расчет мощности на вводе произведем методом эффективного числа токоприемников. Эффективное число электроприемников – такое число однородных по режиму работы элнктроприемников одинаковой мощности, которое дает тоже значение расчетного максимума, что и группа электроприемников, различных по мощности и режиму работы

, (60)

где Р_УСТ – установленная мощность токоприемника, кВт.

Коэффициент использования К_и установленной мощности находим по формуле

(61)

где К_иi – коэффициент использования i-го электроприемника.

Коэффициент максимума находят по его зависимости от эффективного числа токоприемников и коэффициента использования установленной мощности:

(62)

К_max = 1,12

Определим расчетную мощность на вводе по формуле Р_р, кВт

(63)

кВт

Так как нагрузка потребителей отличается более чем в 4 раза, их суммарные нагрузки считаем по добавкам:

(64)

где P _max – максимальная мощность активных нагрузок в группе;

Р_доб. – добавка на минимальные мощности активных нагрузок.

кВт

Значение полной мощности на участках сети 0,38 кВ

, (65)

где cosφ – коэффициент нагрузки.

кВА

Расчетный ток на вводе

(66)

где U_л – линейное номинальное напряжение сети.

Ввод выполняем кабелем АСБ4х35 сечением 35 мм² с длительно допустимым током I_доп.= 135 А.

В качестве вводного щита используем вводно-распределительное устройство ВРУ1-11-10-УХЛ4.

3.2 Разработка однолинейной схемы вводного устройства

Рисунок 2 – Однолинейная схема силовой распределительной сети

Рассматриваемый объект является потребителем второй категории надежности. Электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. Потребители второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Электроснабжение рассматриваемого объекта выполнено при помощи двух кабельных линий, подключенных к разным секциям трансформаторной подстанции КТП2х630, мощностью 2х630 кВА.

К месту расположения аппаратов защиты предъявляются следующие требования:

-доступность для обслуживания и исключение возможности их случайного повреждения;

-аппараты защиты необходимо устанавливать во всех местах сети, где сечение проводника уменьшается по направлению к месту потребления электроэнергии;

- аппараты защиты необходимо устанавливать во всех местах, где необходимо обеспечение чувствительности или селективности защиты.

Установка аппаратов защиты во всех случаях должна быть выполнена так, чтобы при оперативном обслуживании или при их автоматическом действии были исключены опасности для обслуживающего персонала, и возможность повреждения оборудования.

Всем вышеуказанным требованиям отвечает установка защитной аппаратуры в ВРУ (силовых и осветительных щитах).

Аппараты управления силовыми электроприемниками должны устанавливаться в местах, удобных для обслуживания и в то же время не мешать производству, незагромождать проходы и как можно ближе к месту расположения управляемыми механизмами. В соответствии с этими требованиями принимаем расположение аппаратов управления в шкафах управления и в защитных оболочках. В любом случае аппаратура управления размещается непосредственно у электроприемников.

Все коммутационные аппараты в соответствии с рабочим проектом необходимо располагать в производственных помещениях. Шкафы управления и оболочки, находящиеся в отапливаемых производственных помещениях и доступные неэлектротехническому персоналу, должны иметь степень защиты не менее IP31, климатические условия и категория размещения – У3, У4.

Вводно-распределительные устройства (ВРУ) рекомендуется размещать в специально выделенных запирающихся электропомещениях недоступных для неквалифицированного персонала. Рабочим проектом данное помещение в условиях рассматриваемого коровника предусмотрено, поэтому ВРУ будет размещено в электрощитовой. Так как электроприемники немногочисленны, то для формирования внутренних электрических сетей достаточно одного вводно-распределительного устройства.

К расчетным счетчикам предъявляются следующие требования:

-каждый установленный расчетный счетчик должен иметь на винтах, крепящих кожух счетчика, пломбы с клеймом госповерителя, а на зажимной крышке – пломбу энергоснабжающей организации;

-учет активной и реактивной электроэнергии трехфазного тока должен производиться с помощью трехфазных счетчиков;

-класс точности расчетных счетчиков производственных потребителей – не менее 1.

Узел учета должен размещаться в легко доступных для обслуживания помещениях, в достаточно свободном и не стесненном для работы месте с температурой в зимнее время не ниже 0 С⁰. Узлы учета общепромышленного исполнения не разрешается устанавливать в помещениях, где по производственным условиям температура может часто превышать +40 С⁰, а также в помещениях с агрессивными средами.

Счетчики могут быть установлены в шкафах, камерах распределительных устройств. Конструкции и размеры шкафов, ниш, щитков и т.п. должны обеспечивать удобный доступ к зажимам счетчиков и трансформаторов тока.

В соответствии с вышесказанным принимаем установку счетчика в ВРУ.

4 РАЗРАБОТКА СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ

В схеме предусмотрено несколько режимов работы.

1. Прогрев калорифера.

Перед началом работы ТРМ33 осуществляет прогрев калорифера. Время прогрева определяется пользователем, исходя из эксплуатационных параметров системы. Для более быстрого разогрева прибор формирует команду на выключение вентилятора, закрытие жалюзи и полное открытие запорно-регулирующего клапана.

2. Управление системой приточной вентиляции.

Управление системой приточной вентиляции прибор осуществляет, обеспечивая: поддержание температуры приточного воздуха на заданном уровне; защиту от превышения температуры обратной воды, возвращаемой в теплоцентраль; защиту калорифера от замерзания.

3. Поддержание температуры приточного воздуха на заданном уровне.

Температура приточного воздуха в системе задается пользователем при программировании прибора. Нагрев приточного воздуха осуществляется теплоносителем, проходящим через калорифер. Прибор по температуре уставки с помощью выходных реле управляет жалюзи и вентилятором, подающим приточный воздух, а также положением запорно-регулирующего клапана, подающим теплоноситель в калорифер. Управление клапаном осуществляется кратковременными импульсами (ШИМ) по ПИД-закону регулирования, что позволяет поддерживать заданную температуру с высокой точностью.

4. Защита от превышения температуры обратной воды, возвращаемой в теплоцентраль.

Управление температурой обратной воды осуществляется в зависимости от температуры наружного воздуха в соответствии с графиком.

5. Защита от замораживания воды в калорифере.

При падении температуры приточного воздуха или температуры обратной воды ниже заданной пользователем критической температуры, либо возникновения неисправности входных датчиков система переходит на работу в режиме защиты от замораживания воды в калорифере. Для максимального повышения температуры прибор формирует команду на полное открытие КЗР, выключение вентилятора и закрытие жалюзи.

6. Дежурные режим.

Дежурный режим предусмотрен для случаев, когда в работе приточной вентиляции нет необходимости. В этом режиме прибор контролирует только температуру обратной воды, вентилятор выключен и жалюзи закрыты. Переход в дежурный режим можно осуществить с помощью внешнего коммутирующего устройства, либо установив нужное значение в соответствующем программируемом параметре.

7. Летний режим.

Это экономичный режим поскольку управление температурой приточного воздуха не осуществляется. КЗР при этом полностью закрыт, и циркуляция воды через калорифер прекращена. Прибор автоматически переводит в систему на работу в летний режим.

8. Помимо всего в схеме предусмотрено ручное управление приводами центробежных вентиляторов, которое осуществляется от кнопок управления.

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Внедрение новых технологий позволяет повысить объем производимой продукции и снизить её себестоимость. В условиях современной рыночной экономики это – конкурентоспособность, повышение качества продукции, и как следствие, расширение рынка сбыта.

Проектируемая установка включает в себя:

Таблица 7 – Стоимость оборудования

Наименование	Кол-во, шт.	Стоимость единицы, руб	Цена, руб.
1. Центробежный вентилятор
2. Водяной калорифер
3. Щит управления
4. Автоматический выключатель ВА 51Г-25
5. Автоматический выключатель С60N 1P
6. Электромагнитный пускатель КМИ10910
7. Тепловое реле РТЛ 101
8. Контроллер ТРМ33
9. Кнопки управления, переключатели
10. Привод жалюзи
11. КЗР
12. Термопреобразователь сопротивления
13. Мелкомонтажное оборудование 5%
ИТОГО

Годовой экономический эффект

, (67)

где Е_н– нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

ЭЗ₁,ЭЗ₂ – эксплуатационные издержки по существующей и проектируемой технологии соответственно, тыс. руб.;

К₁, К₂ – капиталовложения по существующей и новой технологии соответственно, тыс. руб.

Капитальные вложения рассчитываются по формуле

, (68)

где С_об – стоимость оборудования, руб.

С_тр=0,12∙ С_об – стоимость транспортировки, руб.

С_мн=0,15∙ С_об – стоимость монтажа и наладки, руб.

руб.

Эксплуатационные затраты:

,(69)

где ЗП – затраты на выплату заработной платы оператору,

ЗП=ЗТ∙t_ст∙К_сл∙К_у∙К_доп∙К_есн

ЗТ – затраты труда в чел. ∙ ч.,

ЗТ=N∙t_p

N – число операторов;

t_p – время работы оператора в сутки, ч.

ЗТ= 1∙2 =2 чел-ч.

В расчетах примем, что проектируемая электроустановка работает ежедневно, тогда годовые затраты труда:

ЗТ = 2∙365 = 730 чел-ч.

t_ст – тарифная ставка оператора 8 разряда, t_ст=5,53 руб.;

К_сл – коэффициент сложности, для сельского хозяйства К_сл=1,8;

К_у – региональный коэффициент, для уральского региона К_у=1,15;

К_доп – коэффициент доплаты, К_доп=1,4;

К_есн – единый социальный налог, К_есн=1,261.

ЗП = 730∙5,53∙1,8∙1,15∙1,4∙1,261 = 14752,4 руб.

Расходы на амортизацию оборудования

, (70)

где а – процент амортизационных отчислений, а=14,5%.

руб.

Расходы на текущий ремонт

(71)

где b – процент отчислений на текущий ремонт, b=18%.

Стоимость электроэнергии

(72)

где SР – суммарная мощность токоприемника;

N_г– количество рабочих дней в году;

t_р– время работы в сутки;

t_ээ – тариф на электроэнергию, t_ээ=0,7 руб/кВт∙ч.

С_ээ = 5∙365∙12∙3,5 = 76650 руб.

Прочие затраты

(73)

ЭЗ = 14752,4+8263,7+10258,4+76650+5496,2 = 115420,7 руб.

Использование предлагаемой установки позволит сократить трудозатраты, связанные с обслуживанием, в 4 раза, позволит снизить энергозатраты в 2 раза

Годовой экономический эффект

Срок окупаемости данной установки находится из формулы

(78)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсового проекта мною была разработана система электрификации кормоцеха телятника.

Для этого был проведен расчет силовой сети: выбраны способы прокладки кабелей и проводов, произведен расчет сечения проводников, подобрана коммутационная и защитная аппаратура, разработана однолинейная схема вводно-распределительного устройства, также предусмотрена защита внутренних сетей от перегрузок и защита работников от поражения электрическим током на основе УЗО.

Внутренняя электрическая сеть разработана в соответствии с требованиями технологических процессов, безопасности условий труда, экономичности, нормативно-технической литературой, обеспечена требуемая надежность электроснабжения, рациональное использование, контроль и учет электроэнергии.

При выполнении курсовой работы систематизировал и закрепил полученные теоретические знания и практические умения по общепрофессиональным и специальным дисциплинам, освоил навыки самостоятельного и творческого решения поставленных задач, а также закрепил навыки по использованию нормативной, справочной и учебной литературой.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 8 – Принципиальная схема осветительной сети

Таблица 9 – Принципиальная схема распределительной сети

Рисунок 3 – Схема расположения сети освещения

Рисунок 4 – Схема расположения технологического оборудования

Рисунок 5 – Схема управления приточной вентиляцией

ЛИТЕРАТУРА

1. Баранов, Л.А. Светотехника и электротехнология / Л.А. Бородин, В.А. Захаров. – М.: КолосС, 2006. – 344 с.

2. Беляков, Г.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве (охрана труда): учебник для вузов / Г.И. Беляков. – СПб.: Издательство Лань, 2006. – 512 с.

3. ГОСТ 2.105 – 95 – Общие требования к оформлению пояснительных записок. – Взамен ГОСТ 2.105 – 79, ГОСТ 2.906 – 71. Введ. 01.07.96.

4. Каганов, И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1990. – 351 с.

5. Лещинская, Т.Б. Электроснабжение сельского хозяйства / Т.Б. Лещинская, И.В. Наумов. – М.: КолосС, 2008. – 655 с.

6. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. - М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2004. – 192 с.

7. НТП – АПК 1.10.16.002 – 03 – Нормы технологического проектирования сельскохозяйственных предприятий по производству комбикормов. – Взамен ВНТП 18 – 86. Введ. 31.12.03.

8. Попов, Н.А. Экономика сельского хозяйства: учебник для вузов / Н.А. Попов. – М.: Издательство Дело и Сервис, 2001. – 368 с.

9. Правила устройства электроустановок. – 7-е изд. – М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2004. – 648 с.

10. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Знак, 2006. – 972 с.

11. Справочник по электротехнике и электрооборудованию / И.И. Алиев. – Ростов на Дону: Феникс, 2004. – 480 с.

12. Справочник электрика / Э.А. Киреева, С.А. Цырук. – М.: КолосС, 2007. – 464 с.

13. Судник, А.С. Автоматизация технологических процессов / А.С. Судник, И.Ф. Бородин. – М.: КолосС, 2005. – 250 с.

14. Шкрбак, В.С. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве / В.С. Шкрбак, А.В. Луковников, А.К. Тургиев. – М.: КолосС, 2004. – 512 с.

15. Электропривод и электрооборудование / А.П. Коломиец, Н.П. Кондратьева, И.Р. Владыкин, С.И. Юран. – М.: КолосС, 2006. – 328 с.

Дата добавления: 2015-06-28