Монтаж и обслуживание современного электрооборудования и электрических сетей машиностроительного производства

Монтаж и обслуживание современного электрооборудования и электрических сетей машиностроительного производства

Введение

Электромонтажные работы в настоящее время ведутся на высоком уровне инженерной подготовки, с максимальным переносом этих работ со строительных площадок в мастерские монтажно-заготовительных участков и на заводы электромонтажных организаций. Электромонтажные, проектные и научно - исследовательские организации совместно с электротехнической промышленностью ведут большую работу по изготовлению электрооборудования крупными блоками и узлами. В практику электромонтажных т ремонтных работ внедряются современные механизмы, приспособления, инструменты, средства малой механизации, в том числе на основе применения пиротехники.

Электромонтажные работы должны выполняться согласно требованиям “Строительных норм и правил” (СНиП); проектной и директивной документации; “Правил устройств электроустановок” (ПУЭ); правил техники безопасности, охраны труда; пожарной безопасности; норм расхода материалов, конструкций и изделий на капитальное строительство; организации работ, нормирование труда.

Монтаж и обслуживание современного электрооборудования и электрических сетей требуют глубоких знаний физических основ электротехники, конструкций электрических машин, аппаратов, знания материалов. Современная техника постоянно совершенствуется, изменяется, поэтому работнику в любой отрасли народного хозяйства необходимо, не ограничиваясь усвоенными в процессе обучения знаниями, постоянно пополнять свои профессиональные знания.

Монтаж электрооборудования необходимо уметь вести быстро, качественно, дёшево, уметь правильно организовать производство; знать назначение, принцип действия и условия применения оборудования; приспособлений и приборов, используемых при монтаже; знать современный и перспективный способ монтажа; неукоснительно соблюдать технику безопасности во время электромонтажных работ.

1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Характеристика объекта

Объектом проектирования является машиностроительный цех условного машиностроительного предприятия. Вид производственной деятельности - обработка металла. Цех работает в 3 смены. Пятидневная неделя по 8 часов.

Одним из основных вопросов в эксплуатации электроустановок является надёжность электропитания. Электроснабжение потребителей электроэнергии разделяют на 3 категории.

В нашем случае приемлемо применять вторую категорию. Потребители второй категории допускают перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания, действиями дежурного персонала или выездной бригады.

Данные по оборудованию сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Для снабжения электроэнергией выбрано следующее оборудование: комплектная трансформаторная подстанция 2 КТП - 1000 / 6 81УЗ; комплектная конденсаторная установка УК2 - 0,38 - 50УЗ.

1.2 Классификация помещения

Проектируемый цех представляет собой часть отдельно стоящего помещения с размерами: длина - 42 м; ширина - 18 м; высота - 12 м.

Тип строения: капитально - каркасное.

2 В зависимости от степени вероятности поражения людей электрическим током, помещения разделяются на:

1)Помещения с повышенной опасностью;

2)Особо опасные помещения;

3)Помещения без повышенной опасности.

В нашем случае это помещение с повышенной опасностью.

В зависимости от опасности возникновения пожара, помещения подразделяются на пожароопасные. Пожароопасными называются установки (в помещениях или наружные), в которых применяются или хранятся горючие вещества. Пожароопасные помещения разделяются на 4 класса:

П - I помещения, в которых применяются или хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 450 С.

П - II - помещения, в которых выделяется горючая пыль или волокна, способные вызвать пожар во взвешенном состоянии.

П - II а - помещения, содержащие твёрдые или волокнистые вещества, в которых отсутствуют признаки для П - II.

П - III - наружные установки, в которых хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров свыше 450 С.

В нашем случае это помещение класса П - 1. В этот класс входят помещения, в которых применяются или хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 450 С.

Система освещения в цехе - общая. В отношении параметров окружающей среды, помещение нормальное.

1.3 Характеристика окружающей среды

В ПУЭ производственные помещения разделены по характеру среды в зависимости от содержания влаги и пыли, температуры, наличия химически активных веществ, опасности возникновения пожара или взрыва.

При относительной влажности не более 60 % помещение считают сухим, до 75 % - влажным, более 75 % - сырым, 100 % особо сырые.

В нашем случае помещение сухое, нормальное, так как относительная влажность не превышает 60 %, пыльное.

Пыльными называют помещения, в которых пыль оседает на проводах, проникает внутрь машин и аппаратов.

Температура воздуха цеха - 250 С; скорость движения воздуха 0,3 м/с; минимальная составляет 75 Лк.

1.4 Степень защиты оборудования

1) Обозначение степени защиты электрооборудования.

Степень защиты электрооборудования обозначают буквами IP и двумя цифрами после букв. Первая цифра означает степень защиты персонала от прикосновения с находящимися под напряжением и движущимися частями, расположенными внутри оболочки устройства, и степень защиты от попадания внутрь твёрдых посторонних тел, вторая цифра - степень защиты от попадания воды. Если требуется указать степень защиты только одной цифрой, пропущенную цифру заменяют буквой “X”, например IPX5, IP2X.

2) Исполнение электромашин и аппаратов (изделий) для различных

климатических районов и категорий размещения.

Изделия предназначены для эксплуатации в одном или нескольких климатических районах, поэтому изготавливаются в различных климатических исполнениях.

Для нашего цеха исходя из параметров помещения и окружающей среды, для установленного в цехе оборудования, выбираем климатическое исполнение УХЛ (для умеренно-холодного климата) следующих степеней защиты: IP54, шкафы распределительные, ящики с рубильниками - IP22, КТП и ККУ - IP32.

Для защиты электрооборудования от короткого замыкания, служат установленные в распределительных шкафах предохранители и автоматические выключатели в шкафах КТП.

1.5 Схема распределительной и питающей сети.

Конструктивные документы выполняются на листах определённых размеров или форматов:

А 0 841 1189 мм.

А 1 594 841 мм.

А 2 420 594 мм.

А 3 297 420 мм.

А 4 210 297 мм.

Для снабжения цеха электроэнергией выбираем:

1) Подстанция типа 2 КТП - 1000 / 6 - 8143.

2) Питается подстанция от ЦРУ - 110 / 6 кВ.

3) Подстанция устанавливается внутри цеха справа от ворот.

4) Распределительное устройство 2 КТП состоит из 6 секций - вводные,

секционные - 1250 мм; отходящие по 800 мм.

5) Сеть от КТП низкого напряжения трёхфазная 380 В с глухо заземлённой нейтралью, выполненная по радиальной схеме.

В питающую сеть входит участок силовой внутрицеховой сети от шин низкого напряжения КТП до распределительных шкафов и отдельных мощных электроприёмников.

Выбор кабелей и проводов, прокладываемых от КТП до распределительных шкафов в полу в трубе.

Выбор кабеля прокладываемого от КТП до распределительного шкафа №1 в полу в трубе.

К распределительному шкафу подключено следующее оборудование:

трансформатор сварочный
Р ном = 35 кВт; U = 380 В; N = 4; cos = 0,8

Р ном - номинальная мощность электрооборудования, кВт

U - напряжение сети, В

N - количество электроприёмников

Cos - коэффициент мощности данного электроприёмника

Выбор коэффициента мощности описан в [6. 52. T 2.11]

? I р = ? Р \ ( U cos ), где (1)

? I р - суммарный ток всех электроприёмников, А

? Р = P ном N, где (2)

? Р - полная мощность электрооборудования, Вт

P ном - номинальная мощность электрооборудования, Вт

? Р = 35000 6 = 210000 Вт

? I р = 210000 \ (1,73 380 0,8) 400 А

По [6. 43. T 2.9] находим сечение, опираясь на значение ? I р.

По суммарному току ? I р, находим сечение равным 240 мм2, где допустимый ток I д = 440 А.

Определив сечение, находим кабель в [4. 72. T 44]

Марка кабеля: ААБ 3 240

Наружный диаметр: 53,9 мм

Кабель ААБ - с алюминиевыми жилами, с алюминиевой оболочкой, с бумажной обеднено пропитанной изоляцией жил, бронированный стальными лентами без джутовой оплетки поверх брони.

Выбор кабеля ААБ обусловлен тем, что данный кабель помимо трёх жил, имеет алюминиевую оболочку, которая и является нулевым проводом.

Выбор кабеля прокладываемого от КТП до распределительного шкафа №2 в полу в трубе.

К распределительному шкафу подключено следующее оборудование:

пресс штамповочный.
Р ном = 17 кВт; U = 380 В; N = 8; cos = 0,65

Р ном - номинальная мощность электрооборудования, кВт

U - напряжение сети, В

N - количество электроприёмников

Cos - коэффициент мощности данного электроприёмника

Выбор коэффициента мощности описан в [6. 52. T 2.11]

По формуле 2 определяем полную мощность электрооборудования:

? Р = 17000 8 = 136000 Вт

По формуле 1 определяем суммарный ток всех электроприёмников:

? I р = 136000 \ (1,73 380 0,65) 318 А

По [6. 43. T 2.9] находим сечение, опираясь на значение ? I р.

По суммарному току ? I р, находим сечение равным 240 мм2, где допустимый ток I д = 440 А.

Определив сечение, находим кабель в [4. 72. T 44].

Марка кабеля: ААБ 3 240

Наружный диаметр: 53,9 мм

Выбор кабеля прокладываемого от КТП до распределительного шкафа № 3 в полу в трубе.

К распределительному шкафу подключено следующее оборудование: станок токарный.
Р ном = 6 кВт; U = 380 В; N = 7; cos = 0,5

Р ном - номинальная мощность электрооборудования, кВт

U - напряжение сети, В

N - количество электроприёмников

Cos - коэффициент мощности данного электроприёмника.

Выбор коэффициента мощности описан в [6. 52. T 2.11].

По формуле 2 определяем полную мощность электрооборудования:

? Р = 6000 7 = 42000 Вт

По формуле 1 определяем суммарный ток всех электроприёмников:

? I р = 42000 \ (1,73 380 0,5) 128 А

По [6. 43. T 2.9] находим сечение, опираясь на значение ? I р.

По суммарному току ? I р, находим сечение равным 35 мм2, где допустимый ток I д = 145 А.

Определив сечение, находим кабель в [4. 72. T 44].

Марка кабеля: ААБ 3 35

Наружный диаметр: 29,1 мм

Выбор кабеля прокладываемого от КТП до распределительного шкафа № 4 в полу в трубе.

К распределительному шкафу подключено следующее оборудование: транспортёр, трансформатор сварочный.

Оборудование: транспортёр.

Р ном =21 кВт; U = 380 В; N = 2; cos = 0, 75

Р ном - номинальная мощность электрооборудования, кВт

U - напряжение сети, В

N - количество электроприёмников

Cos - коэффициент мощности данного электроприёмника.

Выбор коэффициента мощности описан в [6. 52. T 2.11].

По формуле 2 определяем полную мощность электрооборудования:

? Р = 21000 2 = 42000 Вт

По формуле 1 определяем суммарный ток всех электроприёмников:

? I р = 42000 \ (1,73 380 0,75) 85 А

Оборудование: трансформатор сварочный.

Р ном = 35кВт; U = 380 В; N = 4; cos = 0,8 где,

Р ном - номинальная мощность электрооборудования, кВт

U - напряжение сети, В

N - количество электроприёмников;

Cos - коэффициент мощности данного электроприёмника.

Выбор коэффициента мощности описан в [6. 52. T 2.11].

По формуле 2 определяем полную мощность электрооборудования:

? Р = 35000 2 = 140000 Вт

По формуле 1 определяем суммарный ток всех электроприёмников:

? I р = 140000 \ (1,73 380 0,8) 266 А

Для того чтобы найти кабель, подводящийся к ШР 4 от КТП, необходимо сложить суммарные токи транспортёра и сварочного трансформатора, а затем по найденному току определить сечение кабеля.

? I р = ? I р транспортёра + ? I р сварочного трансформатора

? I р = 21 + 380 = 401 А

По [6. 43. T 2.9], находим сечение, опираясь на значение ? I р.

По суммарному току ? I р, находим сечение равным 240 мм2, где допустимый ток I д = 440 А.

Определив сечение, находим кабель в [4. 72. T 44].

Марка кабеля: ААБ 3 240

Наружный диаметр: 53,9 мм

Выбор кабеля прокладываемого от КТП до распределительного шкафа № 5 в полу в трубе.

К распределительному шкафу подключено следующее оборудование: выпрямительная установка.
Р ном = 38 кВт; U = 380 В; N = 5; cos = 0,7 где,

Р ном - номинальная мощность электрооборудования, кВт

U - напряжение сети, В

N - количество электроприёмников;

Cos - коэффициент мощности данного электроприёмника.

Выбор коэффициента мощности описан в [6. 52. T 2.11].

По формуле 2 определяем полную мощность электрооборудования:

? Р = 38000 5 = 190000 Вт

По формуле 1 определяем суммарный ток всех электроприёмников:

? I р = 190000 \ (1,73 380 0,7) 413 А

По [6. 43. T 2.9] , находим сечение, опираясь на значение ? I р.

По суммарному току ? I р, находим сечение равным 240 мм2, где допустимый ток I д = 440 А.

Определив сечение, находим кабель в [4. 72. T 44].

Марка кабеля: ААБ 3 240

Наружный диаметр: 53,9 мм

Выбор провода прокладываемого от КТП до распределительного шкафа № 6 в полу в трубе.

К распределительному шкафу подключено следующее оборудование: лампа ДРЛ СЗ.
Р ном = 60 Вт; U = 220 В; N = 105; cos = 0,95 где,

Р ном - номинальная мощность лампы, кВт

U - напряжение сети, В

N - количество ламп

Cos - коэффициент мощности данной лампы

Выбор коэффициента мощности описан в [6. 53. T 2.12].

? I р = ? Р \ (U cos ), где (3)

? I р - суммарный ток всех ламп, А

По формуле 2 определяем полную мощность электрооборудования:

? Р = 60 105 = 6300 Вт

? I р = 6300 \ (220 0,95) 31 А

По [6. 42. T 2.7], находим сечение, опираясь на значение ? I р.

По суммарному току ? I р, находим сечение равным 10 мм2, где допустимый ток I д = 32 А.

Определив сечение, находим провод в [4. 53. T 29].

Марка провода: АПРТО - 500 2 10

Наружный диаметр: 15,3 мм

Выбор провода прокладываемого от ШР 6 до щитка освещения (ЩО).

Выбор провода обусловлен тем, данный провод идентичен проводу, который берёт своё начало от КТП до ШР 6.

Марка провода: АПРТО - 500 2 10

Наружный диаметр: 15,3 мм

Провод АПРТО - 500 - с алюминиевыми жилами, с полиэтиленовой или теплостойкой резиновой изоляцией жил, возможность прокладки провода в трубах.

Длины проводов и кабелей, идущих от КТП до распределительных шкафов рассчитываются из чертежа “план трубных проводок с привязками концов труб и углов поворотов”

Выбор длин проводов и кабелей на чертеже осуществляется путём замеров линейкой длин труб проложенных в полу в бетоне (в масштабе).

В местах поворота и выхода проводов и кабелей, задаём числовое значение 0,5 м, для обеспечения качественной прокладки проводов и кабелей в трубах без натяжения с запасом.

Наличие запаса характеризуется выходом проводов и кабелей из труб на источники и приёмники электрической энергии.

Данные по питающей сети сведены в таблицу 2

Таблица 2

В распределительную сеть входит внутрицеховая сеть, проложенная от распределительных шкафов до электроприёмников с помощью труб в бетоне.

Выбор кабелей и проводов, прокладываемых от распределительных шкафов до электрооборудования в полу в трубе.

Выбор кабеля прокладываемого от ШР 1 до электрооборудования в полу в трубе.

Электрооборудование: трансформатор сварочный.

Р ном = 35 кВт; U = 380 В; cos = 0,8

Р ном - номинальная мощность электрооборудования, кВт

U - напряжение сети, В

Cos - коэффициент мощности данного электроприёмника

Выбор коэффициента мощности описан в [6. 52. T 2.11].

Для нахождения кабеля, прокладываемого от ШР 1 до электрооборудования, необходимо определить расчетный ток одного электроприёмника I р.

I р = Р ном \ ( U cos ), где (4)

I р - расчетный ток электроприёмника, А

Р ном - мощность электрооборудования, Вт

I р = 35000 \ (1,73 380 0,8) 67 А

По [6. 43. T 2.8], находим сечение, опираясь на I р.

Для четырёхжильных кабелей с пластмассовой или поливинилхлоридной оболочкой на напряжение до 1 кВ допустимые токи выбирают, как для трёхжильных кабелей.

По расчётному току I р, находим сечение равным 10 мм2, где допустимый ток I д = 70 А.

Определив сечение, находим кабель в [4. 77. T 49].

Марка кабеля: АВВГ 3 10 + 1 6

Наружный диаметр: 21 мм.

Кабель АВВГ - с алюминиевыми жилами, с поливинилхлоридной изоляцией жил, с поливинилхлоридной оболочкой, с отсутствием джутовой оплетки поверх брони.

Выбор кабеля прокладываемого от ШР 2 до электрооборудования в полу в трубе.

Электрооборудование: транспортер.

Р ном = 21 кВт; U = 380 В; cos = 0,65

Р ном - номинальная мощность электрооборудования, кВт

U - напряжение сети, В

Cos - коэффициент мощности данного электроприёмника

Выбор коэффициента мощности описан в [6. 52. T 2.11]

Для нахождения кабеля, прокладываемого от ШР 2 до электрооборудования, необходимо определить расчетный ток одного электроприёмника I р.

По формуле 4 определяем расчётный ток одного электроприёмника:

I р = 21000 \ (1,73 380 0,65) 49 А

По [6. 43. T 2.8], находим сечение, опираясь на I р.

По расчётному току I р, находим сечение равным 10 мм2, где допустимый ток I д = 70 А.

Определив сечение, находим кабель в [4. 77. T 49].

Марка кабеля: АВВГ 3 10 + 1 6

Наружный диаметр: 21 мм.

Выбор провода прокладываемого от ШР 3 до электрооборудования в полу в трубе.

Электрооборудование: станок токарный.

Р ном = 6 кВт; U = 380 В; cos = 0,5

Страницы: 1, 2, 3