ЭСН и ЭО деревообрабатывающего цеха

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА

Деревообрабатывающий цех (ДЦ) предназначен для изготовления оконных блоков и является составной частью крупного домостроительного комбината.
Весь технологический процесс осуществляется двумя потоками, каждый поток состоит из трёх автоматизированных линий:
Готовая продукция проходит через малярную и идёт к потребителю. Транспортировка деталей по цеху осуществляется электрокарами, для подзаряда аккумуляторов которых имеется зарядная. Кроме этого предусмотрены производственные, вспомогательные и бытовые помещения.
Участок раскроя пиломатериалов и зарядная являются пожароопасными помещениями. Электроснабжение (ЭСН) цех получает от собственной комплектной трансформаторной подстанции (КТП), подключенной к ГПП комбината. По категории надёжности ЭСН - это потребитель 1 категории. Количество рабочих смен-3 (круглосуточно).
Грунт в ДЦ- суглинок с температурой +10 ̊С. Каркас здания сооружен из блоков- секций длиной 6 м. каждый.
Размеры цеха А˟В˟Н= 48˟30˟8 м. Все помещения, кроме технологических участков, двухэтажные высотой 3,6 м.
Перечень ЭО дан в таблице 1. Мощность электропотребления (Рᵌᵖ) указан для одного электроприёмника.
Расположение основного ЭО показано на плане.

Таблица 1- Перечень ЭО деревообрабатывающего цеха

РАСЧЁТНО- КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Категория надёжности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения

Деревообрабатывающий цех является электроприёмником I категории электроснабжения. Прерыв в электроснабжении приведёт к массовому недоотпуску продукции, массовому простою рабочих, механизмов. Цех обеспечивается ЭЭ от ГПП завода.
Прерыв электроснабжения допустим на время для включения резервного питания, действиями дежурного персонала.
Для электроснабжения автоматизированного цеха выбрана радиальная схема электроснабжения. В целях повышения электроснабжения мы применяем двух трансформаторную подстанцию.
Радиальная схема электроснабжения


Рисунок 1- Радиальная схема электроснабжения

 
2.2 Расчет электро нагрузок, компенсурущего устройства и выбор трансформатора

В качестве основного метода определения электронагрузок принят метод упорядочённых диаграмм.
По этому методу расчётная максимальная нагрузка определяется в следующей последовательности: все электроприемники разбиваются на 3 распределительных пункта
-электроприёмники работающие в длительном режиме.
Определяем среднюю активную и реактивную мощности за наиболее загруженную смену

Pсм = Ки × Рн (кВт).
Qсм = Pсм × tgφ (кВар).
Sсм = √(〖Рсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 ) (кВ×А).
Iм = Sсм ⁄ Vл √3 (A)

Определяем среднюю активную и реактивную мощность РП1
Лифты вертикальные ДБ1

P_см = К_и × Р_н = 0,1×6 = 0,6 кВт
Q_см = P_см × tgφ = 0,6×1,73 =1,03 кВар.
Sсм = √(〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 )=√(〖0,6〗^2+ 〖1,03〗^2 )= 1,2 кВ×А
I_m=S_см/(V_л √3)=1,2/(0,38*√3)=1,8 А


Загрузочные устройства:

P_см = К_и × Р_н = 0,17×12.8= 2.18 кВт.
Q_см = P_см × tgφ = 2.18×1,17 =2.55 кВар
Sсм = √(〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 )=√(〖2.18〗^2+ 〖2.55〗^2 ) = 3.3 кВ×А
Iм =Sсм/(Vл√3)=2,5/(0,38*1,73)= 3,8 A
Торцовые станки ДС1:

P_см=К_и×Р_н=0,17×6.8 = 1.16 кВт
Q_см = P_см × tgφ = 0,9×1,16 = 1,04 кВар
Sсм =〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 = √(〖1.16〗^2+ 〖1,04〗^2 ) = 1,56 кВ×А
Iм =Sсм/(Vл√3)=1,56/(0,38×1,73 )= 2,37 A


Транспортёры ДТ4:

P_см=К_и×Р_н =0,17×11.2= 1,9 кВт
Q_см=P_см×tgφ=1,9×1,17 = 2.2 кВар
Sсм = √(〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 )=√(〖1,9〗^2+ 〖2.2〗^2 )= 2,9 кВ×А
Iм =S_см/(Vл√3)=2,9/(0,38×1,73)= 4.4 A.


Многопильные станки ЦМС:

Pсм = Ки × Рн = 0,17×8 = 1,36 кВт.
Qсм = Pсм × tgφ = 1,36×1,17 = 1,6 кВар.
Sсм = √(〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 )= √(〖1,36〗^2+ 〖1,6〗^2 ) = 2,1 кВ×А

Iм = Sсм ⁄ Vл √3= 2,1/0,38×1,73=3,2 A

Станки для заделки сучков:

P_см=К_и×Р_н= 0,14×5.2 = 0,72 кВт
Q_см= P_см×tgφ=0,72×1,73 = 1,24 кВар
Sсм =√(〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 )= √(〖0,72〗^2+ 〖1,24〗^2 ) = 1,4 кВ×А
Iм =Sсм/(Vл√3)=1,4/(0,38*1,73)=2.13 A

Определяем среднюю активную и реактивную мощность РП2
Представляет однофазную нагрузку, включенную на линейное напряжение
Эту нагрузку необходимо привести к длительному режиму и к условной трехфазной мощности.
Сначала определяется номинальная мощность, приведенная к длительному режиму работы

Рисунок 2 - Схема включения однофазных нагрузок на линейное напряжение

Установка окраски электрический:

Р_н= Р_н×cosφ=4.5×0.6=2.7 кВт.

К условной трехфазной мощности.
Сначала определяется наиболее загруженная фаза

Рв = Рф.нб =(2Рн + 2Рн)/2 =(2×2,88 + 2×2,88)/2= 8,64 кВт
Ра = Рс = Рф.нм. = (Рн + 2Рн) /2 = (2,88 + 2×2,88)/2= 5,76кВт.
Неравномерность загрузки фаз составит:

Н= (Р_(ф.нб)-Р_(ф.нм))/Р_(ф.нм) * 〖10〗^2 = (8,64-5,76)/5,76*〖10〗^2 =33% > 15% тогда:
Ру = 3Рф.нб = 3 · 8,64 = 25,92 кВт .
Ру = Рн Σ = 25,92 кВт.
P_см=К_и×Р_н=0,16×25,92 = 4,1 кВт.
Qсм = Pсм × tgφ =4,1×1,33= 5,4 кВар.
Sсм = √(〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 )= √(〖4,1〗^2+ 〖5,4〗^2 ) = 6,8 кВ.×А.
Iм = Sсм ⁄ Vл √3 = 6,8 / 0,38×1,73= 10,4 A.

Фуговальные станки:

P_см=К_и×Р_н= 0,17×6 = 1,02 кВт
Q_см=P_см× tgφ=1,02×1,17 = 1,19 кВар
S_см=√(P_см^2 + Q_см^2 )= √(〖1,02〗^2+ 〖1,19〗^2 ) = 1,57 кВ×А
I_м =S_м⁄(V_л √3) =1.57/(0.38*1.73)=2,39 A

Транспортёры ДТ6:

P_см=К_и×Р_н=0,17×15.2=2,58 кВт
Q_см=P_см×tgφ=2,58×1,17 = 3,02 кВар
Sсм = √(〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 )= √(〖2.58〗^2+ 〖3,02〗^2 ) = 3.97кВ.×А.
Iм=S_см⁄(V_л √3)=3,97/(0,38*1,73)=6,04 A

Шипорезные станки ДС35:
P_см=К_и×Р_н=0,17×8.4 = 1,43 кВт
Q_см=P_см×tgφ=1,43*1,17=1,67 кВар
S_см=√(P_см^2+ Q_см^2 )= √(〖1,43〗^2+ 〖1,67〗^2 ) = 2,2 кВ×А
I_м=S_см⁄(V_л √3)=2,2/(0,38*1.73)= 3,35 A

Станки четырёх сторонние ДС38:

P_см=К_и×Р_н=0,17×10 = 1,7кВт
Q_см=P_см×tgφ=1,7×1,17=2 кВар
Sсм = √(〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 ) =√(〖1,7〗^2+ 2^2 )= 2,6кВ×А
I_м=S_см⁄(V_л √3)=2,6/(0,38*1.73)= 3,9 A

Компрессор:

P_см=К_и×Р_н=0,7×7.5=5.25 кВт
Q_см=P_см×tgφ=5,25×0,75 = 3.9 кВар
Sсм =√(〖Pсм〗^2+ 〖Qсм〗^2 )= √(〖5.25〗^2+ 〖3.9〗^2 ) = 6.54 кВА