Электроснабжение и электрическое оборудование инструментального цеха

Министерство ОГОУ СПО МТТ	

	Университет (институт, техникум) техникум р. п. Старая Кулатка	

электрического

	и электромеханического оборудования . 	

	Кафедра	















Курсовой проект

	(Пояснительная записка на 42 листах)

Тема Электроснабжение и электрическое оборудование инструментального цеха (Шифр)

	

	

	Выполнил «Логунов С.Н.

		Проверил преподаватель	

	Зеленков А.В.

Город р.п. Старая Кулатка 2010 г.


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ

МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

р.п. Старая Кулатка

Утверждаю

Зам. Директор по УПР

	Р.Х АРСЛАНОВ

		«_______»	2010г.







Задание для курсового проектирования

По курсу Техническая эксплуатация и обслуживание электромеханического оборудования

	

	

	Студенту 3 курса 304 группы, специальности 140613	

	«Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и	

	электромеханического оборудования»	

	Тема задания и исходные данные 	

При выполнении курсового проектирования на указанную тему должно быть предоставлено:

1. Пояснительная записка

	1 .Электрический привод технологического оборудования цеха	

		Расчет силовых сетей электрического оборудования цеха	

		Расчет освещения производственных помещений	

		Расчет осветительных сетей	

		Экономическая часть	

		Вопросы техники безопасности при эксплуатации электрического оборудования цеха	

2. Графическая часть проекта.

Лист №1 «Схема освоения цеха».

Лист №2 «Схема электрооборудования станка».

Дата выдачи 

Срок окончания 

	Преподаватель-руководитель курсового проектирования	

Рассмотрено предметно-цикловой комиссией

				Протокол №	от «	»	2010	г.

	Председатель ПЦК	

	

	


Содержание 



Введение

	Решение российского правительства о дальнейшем развитии электроэнергетики в России.

	Цель и задачи курсовой работы.

	1. Электротехнический привод токарно-винторезного станка.

1.1 Технология производства и характеристика ремонтно-механического цеха

1.2Выбор рода тока и величины питающего напряжения

1.3 Определение мощности приводных электродвигателей токарного винторезного станка

1.4Выбор стандартных электрических двигателей для токарного винторезного станка.

	2. Расчет силовых сетей ремонтно-механического цеха.

	2.1Расчет и выбор пусковой и защитной аппаратуры

2.1.1 Расчет и выбор сечений силовых линий электрооборудования токарно-винторезного станка.

2.1.2Расчет тока токарного однофазного короткого хамыкания

2.1.3Описания принципа работы, схема токарно-винторезного станка

	3. Расчет освещения производственных помещений

	3.1 Характеристика помещения, оценка зрительных работ

3.2Выбор нормы освещенности, виды и системы освещения источников света.

З.З Выбор типа светильников и их расположение на плане

3.4Расчет освещения помещений цеха

	4. Расчет осветительных сетей

	4.1Разобрать тип схемы освещения


Введение:



Решение российского правительства о дальнейшем развитии электроэнергетики в России.

В 1990 году исполнилось 70 лет со дня принятия плана ГОЭЛРО. В нем было глубоко раскрыто значение электрификации и электроэнергетики. Электрификация в плане ГОЭЛРО выступало как экономизирующее начало всего народного хозяйства, важнейший фактор технического прогресса, одно из средств решения первоочередных социальных проблем страны.

В плане ГОЭЛРО энергетическая техника являлась важнейшим фактором электрификации, одним из главных путей установления различий между умственным и физическим трудом.

Реализация программы технического развития страны обеспечила сближение условий труда в городе и деревне.

План ГОЭЛРО - программа электроэнергетического развития страны, был выполнен в 1931 году, муниципальному сроку реализации плана, программа была заключительно выполнена. При плане 30 электростанций, было построено 40. Их суммарная мощность составляла 4 338 тыс. кВт. По сравнению с 1750 тыс. кВт, намеченных планом. Выработка электроэнергии за 1935 позволила занять СССР второе место в Европе и третье место в мире. Рост энергетического производства сведен в таблицу №1.

Все основополагающие концепции развития электроэнергетики и электрификации сформулированы в плане ГОЭЛРО, актуальны сегодня. Исторический опыт доказал правильность и непреходящую практическую значимость главнейших концепций научно-технического развития, выработанных в плане ГОЭЛРО- первой единой общегосударственной программе социального, экономического и промышленного строительства на базе электрификации. Согласно №1.

Цели и задачи курсового проекта.

Курсовой проект - самостоятельная работа учащегося, основной целью которой является:

	развитие навыков по проведению расчетов, теоретических и экспериментальных исследовании,

	составлению технико-экономических обоснований,

	технических, организационных и других решений или обобщений,

	оценка результатов, способствующих успешной подготовке к выполнению дипломной работы.


1. Электротехнический привод токарно-револьверного станка



1.1 Технология производства и характеристика инструментального цеха



Инструментальный цех построен из блоков-секцый , толщина стен 0,5м. К цеху пристроены служебно-бытовые помещения. Площадь цеха 48*30*8. Потолок и стены в помещении побелены для большого коэффициента отражения, пол бетонный. В помещении имеются оконные проемы, для создания естественного освещения.

Инструментальный цех является вспомогательным цехом для основного производства. В нем изготовляют не стандартные детали для ремонта основного оборудования. В цеху находятся станки шлифовальные, сверильные, токарные. Цех работает в две смены.

Цех ремонтно-механический относится к потребителям 2-3 категории надежности электроснабжения, так как перерыв в энергоснабжении не ведет к массовому браку производства.

Производственное помещение цеха относится к помещениям с нормальной средой.

В отношении опасности поражения людей электрическим током помещение относится к помещениям с повышенной опасностью, характеризующего наличия в нем одного условия, создающего повышенную опасность- возможность одновременного прикосновения человека к имеющимся соединениям с землей , металлоконструкциями здания и тому подобное, и к металлическому корпусу электрооборудования



1.2 Выбор рода тока и величины питающего напряжения



Все силовые токоприемники рассчитаны на переменный ток с промышленной частотой 50 Гц и напряжением 380 В. Осветительные сети рассчитаны на переменный ток с промышленной частотой 50 Гц и напряжением 220 В. Следовательно принять систему трехфазного питания с напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью и ток промышленной частотой 50 Гц.



1.3 Определение мощности приводных электродвигателей токарновинторезного станка



На токарно-винторезном станке установлены три асинхронных коротко-замкнутых двигателя: двигатель 1 для привода шпинделя и рабочей подачи суппорта, двигатель 2 для быстрых перемещений суппорта, двигатель 3 для насоса охлаждения. По заданным значениям усилия резанья Fz и скорости резания Uz, затем определить расчетную мощность двигателя 1.

Определить мощность резания Pz по формуле согласно 12



        I Fz- Uz

	Pz=	

   1000 • 60 



Где Fz - усилие резания 11000 Н Uz-скорость резания 15 м/мин 



 11000-11

	pz=	=2,02 кВт

  1000-60 



Определить расчетную мощность двигателя 



             Рр.дв.

	Рр.дв=	

          Pz

Где Pz - мощность резания кВт В -КПД двигателя 3 =0,7... 0,85

Согласно №1.



Рост производства электрификации . 

Таблица №1.

Год

1913

1920

1935

1982

1983

1987

1988

1989

Общее произ-

















водство элек-

0,001945

0,0005

0,0262

1211

1418,1

1478

1512

1528

тоэнергии



















Рр.дв. =2.89 кВт



	Выбрать по справочнику двигатель типа 4 А 132 84УЗ с номинальными параметрами : Рн =7,5 кВт, О =1455 об/мин , Sr =87,5 %,

	cos p =0,86, 1пуск



1.4. Выбор стандартных электрических двигателей для токарного винторезного станка



Двигатели выбрать по условию Рдв>Рр.дв. для главного привода. Двигатели для обеспечения вспомогательных движений выбрать из справочника 131 данные двигателей сведены в таблицу №2.




Таблица №2

Номер двигателя

Назначение двигателя

Тип двигателя

N Об/мин

In

А

cos и

8%

1пуск

Р дв кВт

М п

М

н















Ihom





Ml

Привод шпинделя и

работа передачи суп-

4А 132

8 4УЗ

1 435

15

0,86

83

5,2

5,3

3





порта

















М2

Для быстрого переменного суппорта

4А71В

4 УЗ

1390

1,7

0,73

72

0,45

0,75

2

МЗ

Для насоса охлаждения

4АА 50

2 710

0,41

0,7

63

0,42

0,12

2


2. Расчет силовых сетей цеха обработки корпусных деталей



2.1 Расчет и выбор пусковой и защитной аппаратуры

	

	2.1.1	Выбор аппаратуры световой сигнализации АЕ по условию 

Выбрать арматуру световой сигнализации серии АЕ с U=24B,P=2,5 Вт с лампой на напряжение 24 В |3|

Выбрать светильник типа НКС 01*100/П 00-05с лампой на напряжение.

	

	2.1.2	Выбрать светильник местного освещения по условию Uc=TJcb согласно [3 I



Выбор пускателя по условию Рапп>Рдвиг. Согласно |3 I Тепловые реле выбрать по условию 1р>1н. Двиг. Выбранные пускатели с тепловым реле сведены в таб. 3.



2.1.3 Выбрать пускатели с тепловым реле



Таб. №3

Номер

Тип

Максимальная

Мощность

Тип

Максимальной

двигателя

пуска-

мощность

двигателя

реле

ток тепловых



теля

управляемого двигателя кВт

Квт



элементов А

Ml

ПМЕ-

211

7,5

И

ТРН-25

20

М2

ПМЕ-

021

0,75

1Д

ТРН-10А

2

МЗ

ПМЕ-

0,12

0,6

ТРН-10

0,63

Продолжение таблицы

3









021





А







Позиционные обозначения

Тип переключения

Ток аппарата, А

Напряжения аппарата, В

SA1







SA2

ПЕ011УЗ

6

110

SA3

ПЕО 11 УЗ

6

ПО

	

	2.1.5	Выбор выключателя насоса охлаждения

Выключатели SA2 выбрать по условию 1ап>1нагр, U an = U сети |з| Выбрать тип ВК 200 с U=l 10В? Ian=0, 96 A

	

	2.1.6	Выбор кнопок стоп и пуск

Так как ток в цепи управления небольшой, а выбор кнопок по условию 1н=6 А и с U=l 10 В типа КЕО 11 УЗ.



2.1.7 Выбор автоматических выключателей

Выбрать автоматические выключатели по условию 1уст>1,25 I ном, Согласно I 31

Выбранные автоматические выключатели сведены в таб. №5.



Таб. №5.

Позиционные обозначения

Тип выключателя

Ток вставки, А

Номинальный ток аппарата, А

SF1

А3311415

25

100

1

SF2

АЕ 2030

12,5

25

SF3

АЕ2030

0,6

25

SF4

АЕ 2030

0,6

25



2.1.8 Выбор конечных выключателей

Выбрать конечные выключатели по условию Uan=UceTH, I an>I нагр. Согласно I 3]

Выбранные конечные выключатели сведены в таб. №6.


таб. №6.

Позиционные обозначения

Тип выключателя

Ток аппарата,

А

Напряжения аппарата, В

SQ1

ВПК 1 000

4

ПО

SQ2

ВПК 1 000

4

100

SQ3

ВПК 1 000

4

по



2.1.9 Выбор реле времени

Выбрать реле времени по условию ир=исетти.

Выбрать реле типа РВ 4-3 с выдержкой времени срабатывания 05/15 мин. С Up= 380 В.



2.2 Расчет и выбор сечений силовых линий электрооборудования токарно-винторезного станка



Рассчитать суммарный ток станка по формуле:



1СТ = X I ДВ.

1ст = 1 дв1 + I дв.2 + I двЗ I ст. = 15,2 + 1,7+ 0,41 = 17,31 А



Выбрать какбль по условию I дв. доп.> I ст. согасно I 4|. Выбрать кабель типа АВВГ (3*2,5) с 1дл.доп.=19 А.



2.3. Расчет тока однофазного короткого замыкания.







Дано: S тр-ра =106 кВА, rl = 17 ОМ, хт = 42 Ом, от трансформатора до PY идет шинопровод марки АШ (50*5), от PY до BPY проложен кабель марки АВВГ (3*50) + 1 +25, от BPY до клем двигателя проложен кабель марки АВВГ (3*2,5). Проверить защитное устройство на условие надежного срабатывания аппарата I кз>31н. Защитное устройство - автоматический выключатель I уст.= 25 А.

	

	2.3.1	Определить активное сопротивление от TU до PY

	

	Rm = r0 * L, 

	

	Где

	г0 - активное сопротивление шины

L - длина шины.

Яш = 0,142*0,011=0,001562 Ом

	

	2.3.2	Определить активное сопротивление шины кабеля сечения 50 кв.мм.

	

	R ф.к. = г0 * L, где



г0 - активное сопротивление жилы кабеля,

L - Длина жилы кабеля.

R ф.к = 0,64*0,011= 0,00704 Ом

	

	2.3.3	Определить сопротивление нулевой жилы кабеля сечением 25 кв. мм.



R ф-N = г0 * L,


R ф.М = 1, 28*0,011 = 0, 01408 Ом.



2.3.4 Определить сопротивление жилы кабеля сечением 2,5 кв. мм.



Яф. К2 = г0 * L,



Щ. К2 = 12,6 *0.011 = 0,1386 Ом.



	2.3.5 Определить сопротивление нулевой жилы.

	

	R ф.ш.2 = rO * L,



R ф.ш.2 = 12,6*0,011=0,1386 Ом.

	

	2.3.6 Определить индуктивное сопротивление шины от TU до PY,

	

	X Ш. = xO*L, где



хО - индуктивное сопротивление шины

L - Длина шины,

Хш.= 0,2*0,011=0,0022 Ом.

	

	2.3.7 Определить индуктивное сопротивление петли кабеля сечением 50 кв.мм.



Xnu 1 = X on*L X on*L, Xnu 1 = 0, 15*0,011= 0, 00165 Ом.

	

	2.3.8 Определить индуктивное сопротивление петли кабеля сечением 2,5 кв.мм.


Xnu 2= X on2*L

Xnu 2 = 0,15*0,011= 0,00165 Ом

	

	2.3.9 Определить суммарное сопротивление петли «фаза-ноль»



Z= V(Rhi+R<|>.k1 + R <j>.Nl + R ф.и2 + Rф.N2 )* (Rni+R<l>.Kl + R ф.Ш + R ф.и2 + Rф.N2 )+ (Хш + X0nl+ X 0п)*(Хш + X0nl+ X On), Z=



V(0,001562+0,00704+0,01408+0,1386+0,0022)*(0,001562+0,00704+0,1386+0,1386+0,00165) + (0,0022+0,00165+0,00165)* (0,0022+0,00165+0,00165)= 0,000001 Ом.

	

	2.3.10	Определить ток однофазного короткого замыкания на клеммах двигателя.



         U

	1к.з.=	

        2+z/3



Где U-напряжение сети

2т/3-сопротивление трансформатора Zn-суммарное сопротивление петли «фаза-ноль»



         220

	1к.з.=	 =439,91 А

     0,00001+0,05



2.3.11 Проверка защитного аппарата на условие срабатывания. ЗГуст.<1 к.з.

31уст. = 75 А.

75<439,91

Автоматический выключатель автоматически срабатывает при коротком замыкании.



2.4 Описание принципа работы схемы станка токарно-винторезного



На токарно-винторезном станке установлены три асинхронных корот-козамкнутых двигателя:

Двигатель Ml для привода шпинделя и рабочей подачи суппорта, двига-тельМ2 для быстрых перемещений суппорта и двигатель МЗ для насоса охлаждения

Напряжение на схему подается вводным автоматическим включателем SF1, который имеет электромагнитный расцепитель для защиты двигателя Ml от токов короткого замыкания и расцепитель минимального напряжения. Для защиты двигателей М2 и МЗ применим автоматический выключатель SF3 и SF4, рассчитаны на малые токи, предохраняют соответственно цепи электрического местного освещения А2 и управления (контакторные автоматы ). Для защиты двигателей от перегрева применены тепловые реле КК1,КК2,ККЗ.

Привод главного движения может быть пущен в ход ,когда закрыт кожух сменных шестерен коробки скоростей . При этом будет замкнут контакт конечного выключателя SQL После нажатия на кнопку SB1 выключатели становятся на самопитание контактор КМ1. Двигатель Ml начинает вращаться . Одновременно включается двигатель насоса МЗ, если он не отключен включателем SA2.

Шпиндель станка включают и отключают рукояткой управления фрикционом. При её повороте в среде положение шпиндель отключается, одновременно нажимается конечный выключатель SQ2, замыкающий контакт которого выключает моторное реле времени КТ. Если пауза в работе станка превышает 3-8 минут, то контакт реле КТ размыкается и контактор КМ1 теряет питание. Главный двигатель отключается, от сети и останавливается, что ограничивает его работу в холостую с низким коэффициентом мощности и уменьшает потери энергии . Если пауза мала, то реле КТ не успевает сработать и отключение двигателя Ml не произойдет.

Выключение двигателя быстрых перемещений суппорта станка производится поворотом рукоятки на фартуке станка, которая воздействует на переключатель SA3, контакт которого замыкается, включая контактор КМ2двигателя М2.

Схемой управления предусмотрены блокировки, обеспечивающие безопасное обслуживание электрооборудования станка. При открывании дверцы электрошкафа нажимается переключатель SA4 и его размыкающим контактом разрывается цепь питания катушки независимого расцепителя автоматического выключателя SF1, который отключается и снимает напряжение со схемы станка. Если наладчику необходимо опробовать действие установленной в шкафу аппаратуры, то повернув рукоятку переключателя SA1 в положение Н( наладка ),можно выключить катушку автоматического выключателя SF1 при закрытом замыкающем контакте 5-8 переключателя SA4.

В случае понижения напряжения сети до ненормально низких значений автоматический выключатель SF1 отключается. При открывании дверцы электрошкафа нажимается также конечный выключатель SQ3 и выключается индуктор напряжения, представляющий собой отдельный унифицированный узел, тиратрон с холодным катодом который используется в качестве мигающей сигнальной лампы, указывающей на наличие напряжения в схеме управления 


3.Расчет освещения производственных помещений



3.1 Характеристика помещений, оценка зрительных работ В инструментальном цехе производятся работы очень высокой точности. Разряд и подразряд приведены в таблице 7.



Таблица 7

Наименование помещения

Разряд

Подразряд

ТП

XI

б

РУ

XI

б

Сварочный цех

XIII

б

Бытовка

X

а

Кабинет начальника цеха

XI

с ■

б

Склад

X

а

Гальванический участок

X

б

Вентиляторная

IX

а



Характеристика помещений согласно ПУЭ.

Цех обработки корпусов деталей относится к производственным помещениям с нормальными условиями среды:

- ТП, РУ, сварочный цех, бытовка, кабинет начальника цеха склад, гальванический участок, Вентиляторная - помещения с нормальной средой.



3.2 Выбор нормы освещенности, ВИДЫ И СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА. Таб.8



Наименование помещения

Плоскость нормированной освещенности

Освещенность

ТП

Г-0,0

50 ЛК

РУ

Г-0,0

50 ЛК

Склад

Г-0,0

50 ЛК

Сварочный цех

Г-0,8

150 ЛК

Бытовка

Г-0,0

50 ЛК

Кабинет начальника цеха

Г-0,0

50 ЛК

Гальванический участок

Г-0,8

150 ЛК

Вентиляторная

Г-0,0

50 ЛК

Производственное помещение

Г-0,8

300 ЛК

Система освещения комбинированная, так как в цеху имеется как общее освещение, так и каждый станок снабжен лампами местного освещения. Кроме этого для эвакуации людей предусмотрено аварийное освещение, которое составляет от общего 5%.., для создания данной освещенности выделить один светильник из ряда рабочего освещения. В качестве источников света принять люминесцентные лампы.



3.3 Выбор типа светильников и их расположение на плане



Для освещения производственного помещения цеха принять к установке светильника типа ЛСП 02. 2*80 с люминесцентными лампами ЛД 80 ВТт. Для остальных помещений выбранные светильники сведены в таб. №9.



В цеху светильники расположились рядами параллельно длинной стороне помещения. В служебно-бытовых помещениях светильники расположились в центре помещения.

Для оптимального выбора освещения по технико-экономическим показателям рассмотреть 2 варианта светильников одного типа, но с различными мощностями ламп.

Вариант №1.

СПС 02 2*80 ЛД -80 Вт,

Вариант№2.

ЛПС02 2*40 ЛД 40 Вт.

таб. №9.



Наименование помещения

Тип светильника

Тип лампы

Световой поток лампы

Расположение

Цех вариант 1

ЛСП о2

2*80

ЛД-80 Вт

3 865ЛМ

Подвесной

Цех вариант 2

ЛСП 02

2*40

ЛД - 40 Вт

2 225 ЛМ

-II-

Сварочный цех

ЛСП 02

2*40

ЛД - 40 Вт

2 225 ЛМ

-II-

Бытовка

-II-

-II-

-II-



Ш

-II-

-II-

-II-

-II-

РУ

-II-

-II-

-II-

-II-

Кабинет начальника цеха

-II-

-II-

-II-

-II-

Склад

-II-

-II-

-II-

_//-

Гальванический участок

-II-

-II-

-II-

-II-

Вентиляторная

-II-

-II-

-II-

-II-



3.4 Расчет освещения помещений цеха



Рассчитать для производственного помещения методом использования светового потока, а для бытовых методом удельной мощности. Производственное помещение.

	Выбрать коэффициент зрительных работ. 2 В +1

	Выбрать нормированную освещенность Е = 300 лк

	Выбрать тип светильника с лампами. Вариант 1. ЛСП 02 2*80 ЛД-80 Вт Ф ев =3 865 лм.

	Выбрать коэффициент запаса Кзап. согласно I 51. Кзап 1,5

	Выбрать коэффициент минимальной освещенности Z=l,15.

	-	Определить коэффициенты отражения от потолка Sn, стен Sct, рабочей
поверхности S р.п., в в зависимости от отделки помещения,

Sn=50%, S ст= 30%, S р.п. = 10%. Согласно | 5J Потолок и стены побелены, полы бетонные.

	-	Вычислить индекс помещения i по формуле:



              А*В

				i=		

               Нр (А+В)

Где, А - длина цеха м, В - ширина цеха м, Нр - расчетная высота м. Нр= Н - (пев + h р.п.), где Н - высота в помещении потолка м. h р.п. - высота свеса светильника м. h р.п. - высота рабочей поверхности м. Нр. = 8-(1+1)=6м.



            48*30

	 1 =	=3,08

      6*(48*30)



Определить расстояние между светильниками по ширине. L= X* Нр, где

X - величина, характеризующая кривую силу света. L= 1,4*6=9 м.

Расстояние между рядами принять 9 м. Вычислить необходимое число светильников по формуле: 



En*S*Ks*Z

U*Фсв*2



Е - нормированная освещенность лк.

S - площадь помещения кв.м.

Кз - коэффициент запаса.

Z - коэффициент минимальной освещенности.

U - коэффициент использования светового потока.

Ф ев - световой поток лампы лм.



        300*1 440*1,5*1.15

	п св_=	=153 св.

               0,63*3 865*2 



Принять к установке 153 светильника. Вычислить фактическую освещенность Еф по формуле: 

           п св*и*Ф ев

	Еф =	,

           S*Ks*Z 



         153*0,63*2*3 865

	Е ф=	= 299,96 лк.

         1 440*1,5*1,15



- Проверить выполнение освещенности Е



Е ф- Е нЕм 299.9-300

	Е =	* 100%= -0,01%.

            300



Отклонение расчетной освещенности от нормированной допускается в пределах от минус 10% до 20%. согласно ПУЭ. -10%< -0,01<20:%,

Окончательно принять к установке 153 светильника. Окончательное расстояние между торцами принять 42,5 см. -Определить расстояние от стены до крайнего ряда L L <0.3L L=0.3*9=2.7m

Для варианта 2 расчет ведется аналогично, данные приведены таб. 10 



Таблица 10

К зап

Z

i

и

LM

п св. шт

Ьам

L м

Ф св. лм

1,5

1,15

3,1

0,63

9

38

0,3

0,5

-W.Z-/J—' %J



Вариант 1. Светильники расположились в 4 ряда ,по 38 в каждом.

Расчет освещений для служебно-бытовых помещений.

ТП 4*8*3,6 м -Вычислить расчетную высоту Нр по формуле 



Hp=(hcB+h р.п), 

где

Н - высота в помещении м.

h св. - высота свеса светильника м. h р.п. - высота рабочей поверхности м.

Нр= 3.6 - (1+1) = 1,6 м.

- Определить коэффициент отражения от потолка Spn от стены, Sct, рабочей поверхности в зависимости от отделки помещения. Согласно | 5!

Потолок, стены, побелены для лучшего отражения светового потока, пол бетонный.

		Sri = 70%	Sct =50%	Spn= 10%

Вычислить число светильников. Руд*8

Рев Руд- удельная мощность, приходящая на один кв.м. S - площадь помещения м. Рев - мощность светильника. 

      12**(4*8)

	п ев =	= 2 лп. 160 Сварочный цех.

	          16*4*3,6 м



           12**(16*4)

		п ев =	=5 лп.	160 Гальванический участок

	          . 16*8*3,6 м.



        12**(16*8)

	псв =	= 10 лп.

          160



Вентиляторная. 8*2*3,6 м.



        12*(2*8)

	 п ев =	= 1 лп.

                 160

Для остальных помещений расчет ведется аналогично, данные сведены в таб. 11. 



Таб. 11

Наименование помещений

Количество светильников

Сварочный цех

5 св.

Бытовка

2 св.

Ш

2 св.

РУ

2 св.

Кабинет начальника цеха

2 св.

Склад

2 св.

Гальванический участок

10 св.

Вентиляторная

1 св. 1




4. Расчет осветительных сетей

	

	4.1	Разработать тип схемы освещения



Для осветительной сети принять однофазную двухпроводную схему освещения. В цеху установить светильники типа ЛСП 02 со стартернои схемой зажигания.

	

	4.2	Определить осветительные нагрузки

	

	Производственное помещение.

	Вариант 1. Согласно I 4|



Ј Рл= п *2*Рл, где



Ј Рл - суммарная мощность ламп одного ряда, кВт

п - число светильников в ряду, шт.

Рл - мощность ламп в кВт.

1Рл =38*2*0,08=6 кВт.



Рр=1,25*Кс*ЈРл,где



Рр -расчетная мощность, кВт.

Кс - коэффициент спроса для групповых сетей, принять 1 согласно I 51.

Рр= 1,25*1*6=7,5 кВт.

Для варианта 2 и для остальных помещений расчет ведется аналогично.

Результаты расчетов приведены в таб.12


таб.12

Наименование помещений

Рр кВт

Ј Рл, кВт

Производственные помещения, вариант 1.

7,5

6

Вариант 2.

3,75

3

Сварочный цех

0,47

0,38

Бытовка

0,19

0,15

Ш

0,19

0,15

РУ

0,19

0,15

Кабинет начальника цеха

0,19

0,15

Склад

0,19

0,15

Гальванический участок

0,95

0,75

Вентиляторная

0,1

0,08



4.3. Выбрать марку и сечение проводов осветительной сети по нагреву тока.

Производственное помещение , вариант 1.

	

	    Рр	7,5*1000

		 1н = 	=	=35,8 А.

              U*cos ф 220*0,95



Выбрать провод марки АПВ (2*3) С I дл*доп. =36 А.

Для варианта 2 и остальных помещений расчет ведется аналогично, данные сведены в таб.13. 



таб.13.

Наименование помещений

Марки провода

Сечение Кв. мм

Длительно допустимый ток, А

Производственные помещения, вариант 1.

АШ1В

2*4

36

Вариант 2.

АГШВ

2*2

18

Сварочный цех

-II-

-II-

-II-

Бытовка

-II-

-II-

-II-

ТП

-II-

-II-

-II-

РУ



-II-

-II-

Кабинет начальника цеха

-II-

-II-

-II-

Склад

-II-

-II-

-II-

Гальванический участок

-II-

-II-

-II-

Вентиляторная

-II-

-II-

-II-



Выбрать марку и сечение кабеля, питающий ОЩ. Вариант 1.

	

	          Рр	7 500

		1н =	=	=12 А

          л/зинсозф 1,7*380*0,95



Выбрать кабель марки АПРИ (2*2).

Вариант 2.

Вычислить ток и выбрать марку провода



1н = 1тп + 1Вт + 1гу + 1 св.+ I ру + I бт + I ск I н = 0,19+0,47+0,95+0,1+0,19+0,19+0,19= 2,5 А Принять к установке АППВ (2*2) с I дл.доп = 18 А



4.4 Расчет сетей освещения по потере напряжения



        P*L

	U =	

           с* q

ОЩ



- Рассчитать потерю напряжения на участке Б-Е



          P(Lo+L/2)

	UE-E =	 согласно | 4| ,где

                    c+q


Lo-расстояние от ОЩ до 1 -го светильника м Р-суммарная мощность ламп одного ряда кВт L-длина ряда м С-Коэффициент принять 23,1 q -сечение провода кв. мм



              6*(8.2*42)

	U=	=4.3

              23.1*3



Выбранный провод проходит по потери напряжения

-2,5<4,3<5 согласно ПУЭ

-Рассчитать потерю напряжения на участке А-Б

	

	             P*L

	UA-Б =	

                  c*q



                 7.5*8.2

	UA-Б =	= 0.4 %

                 48*3 



Выбранный кабель проходит по потере напряжения, - 2,5<0,4<+5 согласно ПУЭ.

Расчет сетей освещения по потере напряжения для варианта 2 аналогичен, данные занесены в таб. 14.

таб. 14

Наименование

LABM

L сем

L ом

UAB %

ЦБЕ, %

помещения











Производственные

10

13

6

-0,46

-1,01

помещения, Вари-











ант 1.











Вариант 2.

10

18

7,5

-0,29

-0,54


Вариант 2. Для варианта 2 выбранные провод и кабель проходят по потере напряжения,

	

	4.5 Выбор и размещение на плане цеха осветительных щитов



Принять к установке в цеху одного осветительного щита, типа 3 ! 2| с вводным автоматом и отходными выключателями.

- Выбрать автоматические выключатели согласно условиям цеха, согласно I 4\.



1н <1т.р.<1 дл.доп

1н<1 э.р.<1 дл.доп.



Установит вводный выключатель типа ВА 6 j 4J с I т.р=27,1 м.а = 100 А

12,20<27<28

Установит вводный выключатель типа АЕ - 1031 с I т.р.= 27 А. Хм.а. = 100 А

Для варианта 2 выбор автоматических выключателей аналогичен. Принять к установке щит и автоматические выключатели тех же типов, что и в первом варианте.

	

	4.6 Расчет тока однофазного короткого замыкания в петли «фаза-ноль» осветительной сети



Проверить выбранные автоматические выключатели на срабатывание при котором замыкание в петле «фаза-ноль» по условию 1>31 расц, согласно 

Определить сопротивление в короткозамкнутой петле «фаза-ноль».

	-	Сопротивление шин от трансформатора до РУ

	

	R ш = rO* L, 

	где

гО - активное сопротивление, Ом L - длина шины, м. R ш = rO* L = 0,142* 15=0,002 Ом X ш = xO*L, где

хО - удельное реактивное сопротивление, Ом. X ш = 0,6 *0,05=0,032 Ом.

	-	Сопротивление от РУ до ГРЩ.

	

	R ф.к. = rO* L



Яф.к = 0,6*0,05= 0,032 Ом.

Сечение нулевой жилы 25 мм.



RN.K = r0*L,



RN.K= 1,28*0,05=0,064



X N.K = X on* L = 0,15*0,05=0,0075



	-	Сопротивление от ГРЩ до РЩ.



R ф. n2 = rO * L



Яф.п2 = 12,6*0,1=1,26 Ом.



RN. n2 = r0*L,



RN. n2 = 12,6 *0,1=1,26 Ом

	-	Сопротивление от РЩ до отдельной лампы.
R пр. = rO* L= 12,6*0,244 = 3,07 Ом


R N.np. = rO* L= 12,6 *0,244 = 3,07 Ом XN.np. = X on* L = 0,15 *0,244=0,04 Ом



	-	Суммарное сопротивление петли «фаза-ноль».

					

					Z = V (R ш + R ф.к. 1 + R N.K.2 + R ф.п2 + R пр.+ R N пр.) * (R ш + R ф.к. 1+ R N.K.2 + R ф.п2 + R пр.+ R N пр.) + (X ш+ X К1 + X К2 + X пр)* (X ш+ X

					К1	+	X	К2	+Х	пр)

= V (0,02+0,032+1,26+1,26+3,07+3,07)*(0,02+0,032+1,26+1,26+3,07+3,07) + (0,03+0,00075+0,015+0,04)* (0,03+0,00075+0,015+0,04) = 8,7 Ом

	

	-	Определить ток короткого замыкания в петле «фаза-ноль».



        иф.

	I л =	= 220/ 8,75 = 25,27 А

      Z +Z т/3 I расц. = 6 А



По условию выбора I к > 3 I расц. 25,27 А>27 А

Автоматический выключатель надежно срабатывает при коротком замыкании.



	-	Суммарное сопротивление петли «фаза-ноль».

					

					Z = л/ (R ш + R ф.к. 1 + R N.K.2 + R ф.п2 + R пр.+ R N пр.) * (R ш + R ф.к. 1

					+ R N.K.2 + R ф.п2 + R пр.+ R N пр.) + (X ш+ X К1 + X К2 + X пр)* (X ш+ X

					К1	+	X	К2	+Х	пр)

= V (0,02+0,032+1,26+1,26+3,07+3,07)*(0,02+0,032+1,26+1,26+3,07+3,07) + (0,03+0,00075+0,015+0,04)* (0,03+0,00075+0,015+0,04) = 8,7 Ом

	

	-	Определить ток короткого замыкания в петле «фаза-ноль».



           иф.

	I л =	 220/ 8,75 = 25,27 А

Z +Z т/3 I 



расц. = 6 А По условию выбора I к > 3 I расц,

25,27 А>27 А

Автоматический выключатель надежно срабатывает при коротком замыкании.


5.Экономическая часть



5.1 Технико-экономическое сравнение вариантов освещения цеха различными типами светильников



Для сравнения вариантов осветительных установок ,выбираются варианты с практически равноценными условиями освещения.

При оценке экономичности сравниваемых вариантов сопоставляются, как первоначальные капитальные вложения, так и годовые эксплутационные расходы. Для принятия технических решений необходимы варианты с равными параметрами характеризующие светотехнические установки, ее надежность и условие электрической безопасности.

Рассмотреть два варианта освещения цеха, светильниками одного типа, но с различными мощностями ламп. И выбрать вариант, в котором меньше приведены годовые затраты.

Вариант 1 светильники типа ЛСП02 2*80 с лампами ЛД-80 Вт . Вариант 2 светильники типа ЛСП02 2*40 с лампами ЛД-40 Вт Расчет приведенных годовых затрат для первого варианта. -Годовые эксплуатационные расходы Э по формуле Э=Ээ+Эа+Эл+Эч+Эр где Ээ - стоимость израсходованной электроэнергии за год



                                  U

	Ээ=А,*Ксп*Р*Т*я*(1+	)

                                      100



Где А- -коэффициент учитывающий потери в ПРА газоразрядных ламп.

К сп. - коэффициент спроса

Р - установленная мощность кВт

Т-число часов использования осветительной установки в год

q- тариф за электроэнергию U-потери напряжения в осветительных сетях до средних ламп



	                                              1,01+0,46

	Ээ=1,2*0,85*7,5*650*0,95(1+	) = 4746077 руб.

                                                      100



Эа - амортизационные отчисления рассчитать по формуле



Эа=0,Ш*(Б+М) где



N - число светильников Б - стоимость светильника М - стоимость монтажа светильника электрической части принимается усредненные по ценнику.

Эа=0,1*153(500+300)=2240 руб.

Эл-стоимость ламп сменяемых за год , рассчитать по формуле



                    I

	Эл = N*n*	 А где

                  t 



п - число ламп в одном светильнике 

t - нормированный срок службы ламп



            T*A*n ^*P*T*q*n( 1+р)+100(Б+Мр)+0,1*Х*Рл*С*п+1000т*В

		3p=N(	+	)

	                   t	1000



А- стоимость одной лампы


                 650

	Эл=153*2*	 *20=392

               10*1000

Эч - число чисток светильников и стоимость их за год 



Эч =N*m*B, 



где

m- количество чисток за год

В- стоимость одной чистки

Эч=153*2* 100=30600 руб.

Эр- эксплуатационные расходы рассчитать по формуле



T*A*n l*P*T*q*n( 1+Р)+100(Б+Мр)+0Д*^*Рл*С*п+1000т*В



где Рл - мощность лампы

С- стоимость монтажа электрической части на 1 кВт и потерь ПРА

Х:$:р- коэффициенты принять в зависимости от ламп

	

	р=0,037 Я=1,2	р=0

	

	             650*25*2

	Эр=153(	 +

          10 000 1,2*8*650*0,95*2(1+0,037)+100(500+300+0)+0,1*1,2*0,08*1 000*2*100



Рассчитать приведенные годовые расходы по 



Q = Э + (л+0Д2)*К.,


где

Э - эксплуатационные годовые расходы

X - ежегодные амортизационные отчисления

К - капитальные затраты

К = 76,5 *3+153*500+60*2 = 76 849 руб.

ОД 2 - коэффициент эффективности капитальных вложений.

Q = 4 804 149 + (0Д+0Д2)*76 849 = 4 762 984 руб.

Для второго варианта расчет ведется аналогично, данные приведены в таб. 15.



таб. 15.

Наимено-

Q,

Э руб/год

Ээ

Эа

Эл

Эч

Эр

К

вание по-

руб/год



Руб/

руб/

руб

руб

руб

руб

мещения





год

год









Производ-

4 80414

4804149

4746077

224

392

3060

1484

7684

ственные

9





0



0

0

9

помеще-

















ния, вари-

















ант 1

















Вариант 2.

101345

91124

31567,5

578 6

134

6578

2953

9786

5



Принять к установке вариант 1, так как его приведенные годовые затраты меньше, чем у варианта 2.




6. Вопросы техники безопасности при эксплуатации электрического оборудования цеха



Все электроприемники цеха делятся на две большие группы :

1.Силовые токоприемники(станки).

2.Осветительные сети.

Основные меры безопасности при эксплуатации производных электроустановок. 



6.1 Осмотр цеховых силовых электроустановок

Текущий осмотр цеховых электроустановок имеет целью вовремя выявить дефекты и неполадки, предупредить аварии и несчастные случаи. Осмотр проводит электрик(согласно плану) за которым закреплен определенный участок производства, его квалификационная группа по технике безопасности должна быть не ниже третьей.

Во избежание поражения электрическим током, во время осмотра действующего электрооборудования необходимо соблюдать ряд специальных мер безопасности:



		Во время осмотра запрещается выполнять какие либо ремонтные работы на элэктроустановке, за исключением работ связанных с предупреждением аварии или несчастного случая (отсоединение неисправного участка проводки и др.),

		

	При осмотре действующего электрооборудования запрещается снимать ограждения, токоведущих и вращающих частей, заходить за ограждения и барьеры. Осмотр распределительных устройств и электрических аппаратов, установленых в камерах цеховой подстанции, как правило производится двумя лицами. Единочный осмотр электроустановок разрешается только обслуживающему их дежурному персоналу с квалификационной группой по технике безопасности не ниже третьей, при этом в электроустановках напряжением выше 1000В запрещается входить за ограждения и в камеры. Осматривать электроустановку следует с порога камеры или стоя перед барьером.



	При обнаружении в закрытых распределительных установках напряжением выше 1000В замыкания какой-либо токоведущей части на землю не следует приближаться к месту замыкания на расстояние ближе 4мм во избежание поражения напряжением шага.

	

	Электротехническому персоналу, постоянно обслуживающему закрепленное за ним цеховое электрооборудования, работающее при напряжении до 1000В, разрешается единолично при осмотре открывать дверцы шкафов, щитов, пусковых устройств, пультов управления и т. д.



6.2 Техника безопасности при обслуживании производственных электроприводов



Во избежание несчастных случаев при обслуживании электроприводов необходимо соблюдать правила техники безопасности:

	

	При отчистки от пыли кожухов электродвигателя и аппаратуры управления без отключения и остановки электропривода следует убедиться, что корпуса и кожухи надежно присоединены к магистрам заземления или нулевому приводу.

	

	Все неизолированные токоведущие части и вращающие части электропривода должны иметь ограждения, снимать которые во время работы не допускается.

	
Работы по текущему ремонту и испытанием изоляции проводки электродвигателя и пускорегистрирующих аппаратов разрешаются только электрическому персоналу, который в электроустановках до 1000В должен иметь квалификационную группу по технике безопасности не ниже третьей, выше 1 ОООВ-группу четыре. 

	

	 Работы, проводимые дежурным персоналом на закрепленном за ним цеховом электрооборудовании, проводятся в порядке текущей эксплуатации с соблюдением следующих мер безопасности:

	После отключения электропривода для проведения на нем каких -либо работ необходимо на пусковом устройстве повесить закрепляющий плакат с надписью « Не включать - на работают люди.»

	Если электродвигатель силовой установки работает при напряжении 1000В и получает питание от шин распределительного устройства подстанции, то необходимо на этой подстанции отключить питающий кабель выключателем и разъединителем(видимый разрыв цепи!) запереть их провода и вывесить на проводах выключателя закрепляющие плакаты, Снимать предупреждающие плакаты и включать электропривод в работу можно только после окончания работы на нем и оформления окончания записью в журнале.

	На вращающемся электродвигателе разрешается шлифование контактных колец стеклянной штукатуркой при помощи деревянной колодки. При меняемые при этом инструменты должны быть с изолирующими рукоятками .


Список использованных источников



1.А.Ф.Дьяков-Энергетика сегодня и завтра. Первая образцовая типография 1990 г.

2.Е.М.Зимин-Электрооборудование промышленных предприятий и установок. Энергоиз дат 1981 г.

З.И.Е.Цигельман- Электроснабжение городских зданий и коммунальных предприятий. Высшая школа, 1988 г.

4.Г.М.Коринг- Справочная книга для проектирования электрического освещения. Энергия 1976 г.

5.Н.А.Чекалин- Охрана труда в электрической промышленности. Энерго-атомиздат. 1984 г.

6 ММ Алиев- Справочник по электротехнике и электрооборудования. Высшая школа. 2000 г.

7.С.В.Яницкий- Применение электроэнергии и основы автоматизации произволственных+ процессов. Колос. 1977 г.