Проектирование системы электроснабжения и освещения цеха обоев глубокой печати (Глава дипломного проекта)

Выбираем асинхронные электродвигатели серии 4А основного исполнения с синхронной частотой 1500 об/мин, со степенью защиты IP44.

Выбор электродвигателей представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1. Выбор электродвигателей

№	Рном установки, кВТ	Марка ЭД	Рном ЭД, кВт	h, %	cosj	Iн, А	Iп/Iн
1	2	3	4	5	6	7	8
1	0,55	4АА71А4У3	0,55	70,5	0,7	1,51	7
2	0,75	4АА71В4У3	0,75	72	0,73	1,95	7
3	1	4А80А4У3	1,1	75	0,81	2,063	7
4	1,5	4А80В4У3	1,5	77	0,83	3,61	7
5	2,2	4А80В4У3	2,2	77	0,83	2,929	7
6	4,0	4А100L4У3	4,0	84	0,84	7,235	7
7	5,5	4А120М4У3	5,5	85,5	0,85	9,116	7
8	7,5	4А132S4У3	7,5	87,5	0,86	13,25	7
9	11	4А132М4У3	11	87,5	0,87	18,69	7
10	15	4А160S4У3	15	88,5	0,88	23,15	7
11	17	4А160М4У3	18,5	89,5	0,88	36,1	7
12	18,5	4А160М4У3	18,5	89,5	0,88	36,1	7
13	30	4А180М4У3	30	91	0,89	42,68	7

4.1.2. Расчёт электрических нагрузок цеха

Одним из основных и универсальных методов определения расчетных электрических нагрузок является метод упорядоченных диаграмм графиков электрических нагрузок, предложенный Каяловым Г.М. Сущность метода заключается в установлении аналитической связи между расчетной мощностью и показателями работы определенных электрических приемников. Эта зависимость получена на основании систематического применения кривых распределения или упорядоченных диаграмм для значений групповой нагрузки. Диаграммы определяются из опыта для наиболее загруженных смен каждого отдельного приемника электрической энергии.

При построении схемы электроснабжения электроприемники объединяют в группы, учитывая особенности их расположения. Каждая группа может запитываться от шинопроводов, магистральных и распределительных, силовых шкафов и распределительных пунктов.

Вся информация о сформированных группах и результаты расчетов представлена в приложении П2.

Согласно метода упорядоченных диаграмм расчетная нагрузка для группы электроприемников определяется по выражению:

,                                                                 (4.3)

,                                                                   (4.4)

где Ки – коэффициент использования группы электроприемников или цеха, определяется по формуле:

,                                                             (4.5)

Км – коэффициент максимума группы электроприемников или цеха, определяемый как функция  путем интерполяции.

Величина n_э называется эффективным числом электроприемников, которые обуславливает ту же величину расчетной нагрузки, что и группа электроприемников различных по мощности и режиму, определяется по формуле:

,                                                               (4.6) где Рн _– номинальная активная нагрузка группы электроприемников или всего цеха, кВт которая определяется по выражению:

,                                                                      (4.7)

Кмр – коэффициент максимума реактивной мощности.

Средняя реактивная мощность, кВар

,                                                (4.8)

где  - коэффициент мощности i- ого электроприемника.

Пиковый ток группы электроприемников, А

Iп = Iп.max + Iр – Iн.max × Ки                                      (4.9)

Полный расчет электрических нагрузок произведем с помощью специального вычислительного комплекса, составленного по методу упорядоченных диаграмм графиков электрических нагрузок в среде Microsoft Excel, расчет произведем на ПЭВМ типа Pentium 166, 32 Mb ОЗУ.

4.1.3. Выбор пускорегулирующей и защитной аппаратуры

Для защиты электродвигателей, проводов, кабелей и шинопроводов от воздействия больших токов в сетях до 1 кВ применяются плавкие предохранители и автоматические выключатели, которые разрывают цепь тока, когда его значение становится недопустимым для дальнейшей работы сети или ее элементов.

Для защиты электроприемников от коротких замыканий и перегрузок в цехе обоев глубокой печати применяем автоматические выключатели. При отключении автоматических выключателей обеспечивается отключение сразу трех фаз, что препятствует возникновению неполнофазных режимов работы электрооборудования.

Все автоматы имеют в каждой фазе (полюсе) реле максимального тока, которое в каталогах и справочника называют расцепителем. Расцепитель состоит из: нагревательного элемента на основе биметаллической пластинки (осуществляющего защиту от перегрузки с выдержкой времени) и электромагнитного элемента (осуществляющего максимальную токовую защиту с выдержкой или без выдержки времени – «отсечку» при токах КЗ).

Выбор автоматических выключателей.

Выбор автоматических выключателей выполняется по следующим условиям:

                                             (4.10)

где     I_рц.н – номинальный ток теплового расцепителя, А;

I_р – расчетной ток защищаемой цепи, А;

I_ср.к.з. – ток срабатывания автоматического выключателя при КЗ, А;

I_п – ток кратковременной перегрузки защищаемой цепи, А.

Рассмотрим пример выбора автоматического выключателя для защиты электроприемника с номером № 1 по плану.

В данном случае расчетный ток защищаемой линии будет равен номинальному току электроприемника № 1, который определяется по формуле:

                                   (4.11)

где     U_ном – номинальное напряжение электроприемника, В;

P_ном – номинальная мощность электроприемника, Вт;

cosj_н – номинальный коэффициент мощности электроприемника;

h_н – номинальный КПД электроприемника.

Номинальный ток электроприемника № 1 будет равен

Определим ток кратковременной перегрузки

                                                       (4.12)

где     к_п – кратность пускового тока.

Выберем автоматический выключатель АЕ2046 с номинальным током теплового расцепителя 20 А и током срабатывания при коротком замыкании 240 А (I_ср.к.з. = 12I_рц.н).

Выбор магнитных пускателей.

Выбор магнитных пускателей выполняется по следующим условиям

                                                 (4.13)

Выберем магнитный пускатель для электроприемника № 1

Принимаем магнитный пускатель типа ПА-324 с номинальным током I_н.п=40А и током теплового расцепителя I _трц = 16 А теплового реле