Mașinile de tăiat metalele sunt proiectate pentru prelucrarea mecanică a semifabricatelor metalice cu unelte de tăiere.

Scopul mașinilor de tăiat metal este de a obține piese de o formă și dimensiune date cu precizia și calitatea cerute ale suprafeței prelucrate. La mașini, piesele sunt prelucrate nu numai din metal, ci și din alte materiale, prin urmare termenul „mașină de tăiat metal” este condiționat.

După tipul de lucru efectuat, mașinile de tăiat metalele sunt împărțite în grupuri, fiecare dintre acestea fiind împărțit în tipuri, unite prin caracteristici tehnologice comune și caracteristici de proiectare.

Mașinile de tăiat metalele reprezintă o întreagă clasă de echipamente concepute pentru a produce semifabricate metalice: mașini de forat, strunguri etc.

De exemplu, vom calcula și selecta echipamentul electric al strungului de tăiere cu șurub model 16D20.

Strungurile sunt proiectate pentru fabricarea și prelucrarea pieselor sub formă de corpuri de revoluție. Acestea sunt utilizate pentru prelucrarea suprafețelor cilindrice, conice, profilate, a tăierii capetelor, precum și pentru găurirea și alezarea găurilor, tăierea firelor și alte operații.

2.1 Selectarea tipului de curent și tensiune pentru rețeaua magazinului

Pentru putere rețele electriceîntreprinderile industriale utilizează în principal curent alternativ trifazat. Se recomandă utilizarea curentului continuu în cazurile în care este necesar în funcție de condițiile procesului tehnologic (încărcarea bateriilor, alimentarea băilor galvanice și a meselor magnetice), precum și pentru reglarea lină a vitezei

motoare electrice. Dacă necesitatea utilizării curentului continuu nu este cauzată de calcule tehnice și economice, atunci se utilizează un curent alternativ trifazat pentru alimentarea echipamentelor electrice de alimentare.

La alegerea unei tensiuni, ar trebui să se țină seama de puterea, numărul și locația receptoarelor electrice, posibilitatea alimentării lor comune, precum și caracteristicile tehnologice ale producției.

Atunci când alegeți o tensiune pentru alimentarea directă a consumatorilor de energie, trebuie să acordați atenție următoarelor dispoziții:

1) Tensiunile nominale utilizate în instalațiile industriale pentru distribuția energiei electrice sunt 10; 6; 0,66; 0,38; 0,22 kV;

2) Se recomandă utilizarea unei tensiuni mai mari de 1 kV la etapa cea mai joasă a distribuției de energie numai dacă sunt instalate echipamente electrice speciale care funcționează la o tensiune mai mare de 1 kV;

3) Dacă motoarele cu puterea necesară sunt fabricate pentru mai multe tensiuni, atunci problema alegerii tensiunii ar trebui rezolvată printr-o comparație tehnică și economică a opțiunilor;

4) Dacă utilizarea unei tensiuni mai mari de 1 kV nu este cauzată de necesitatea tehnică, ar trebui luate în considerare opțiunile pentru utilizarea tensiunilor de 380 și 660 V. Utilizarea tensiunilor mai mici pentru alimentarea consumatorilor de energie nu este justificată economic;

6) Cu utilizarea 660 V, pierderile de energie electrică și consumul de metale neferoase sunt reduse, gama de funcționare a stațiilor de atelier crește, capacitatea unitară a transformatoarelor utilizate crește și, ca urmare, numărul de stații este redus, iar schema de alimentare cu energie la cea mai înaltă etapă a distribuției energiei este simplificată. Dezavantajele tensiunii de 660 V sunt imposibilitatea alimentării comune a rețelei de iluminat și a consumatorilor de energie de la transformatoarele comune, precum și absența motoarelor electrice de mică putere pentru o tensiune de 660 V, deoarece în prezent astfel de motoare electrice sunt nu sunt produse de industria noastră;

7) La întreprinderile cu predominanță de receptoare electrice de mică putere, este mai profitabil să se utilizeze o tensiune de 380/220 V (dacă nu s-a dovedit oportunitatea utilizării unei tensiuni diferite);

8) Tensiunea rețelelor de curent continuu este determinată de tensiunea receptoarelor electrice furnizate, de puterea instalațiilor de conversie, de distanța lor de centrul sarcinilor electrice, precum și de condițiile de mediu.

Circuitele electronice de control și semnalizare trebuie alimentate de un transformator.

Pentru circuitele de comandă AC alimentate de un transformator, se recomandă următoarele valori de tensiune: 1) 24 sau 48V, 50 și 60 Hz; 2) 110V, 50Hz sau 115V, 60Hz; 3) 220V, 50Hz sau 230V, 60Hz.

Tensiunea recomandată pentru circuitele de comandă DC: 24, 48, 110, 220, 250V. Este permisă utilizarea altor valori de joasă tensiune ale circuitelor și dispozitivelor electronice care sunt proiectate pentru astfel de tensiuni. O defecțiune la pământ în orice circuit de control nu trebuie să provoace pornirea neașteptată a mașinii, să provoace mișcări periculoase ale mașinii sau să împiedice oprirea acesteia.

Circuitul de comandă trebuie proiectat astfel încât, în cazul în care limita de timp a expirat, ambele butoane trebuie mai întâi eliberate și apoi apăsate din nou pentru a iniția ciclul.

Se recomandă conectarea circuitului de semnalizare care nu este conectat la circuitul de comandă la 24V c.a. sau c.c. În acest caz, lămpile sunt utilizate pentru tensiuni de la 24V la 28V. Dacă se folosește un transformator individual, atunci se folosesc lămpi de 6V sau 24V. În acest caz, circuitul de semnalizare poate fi conectat la circuitul de comandă.

Pentru iluminatul local al strungurilor, utilizarea lămpilor fluorescente este interzisă. Cele mai utilizate lămpi incandescente pentru o tensiune de 36V, conectate printr-un transformator descendent. Nu utilizați iluminat local cu tensiuni peste 36 V.

Pentru un strung universal de tăiere cu șurub cu precizie sporită, modelul 16D20, parametrii cei mai adecvați sunt:

Alimentare: tensiune 380V, tip de curent - alternativ, frecvență 50 Hz;

Circuit de control: tensiune 110V, tip de curent - alternativ;

Iluminat local: tensiune 24 V.

INTRODUCERE

Scopul secțiunii „Alimentare electrică și echipamente electrice întreprindere industrială»Lucrarea finală de calificare este sistematizarea, extinderea și consolidarea cunoștințelor teoretice în ingineria electrică, mașinile electrice, acționarea electrică și alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor industriale, precum și dobândirea de abilități practice pentru rezolvarea problemelor necesare unui viitor specialist.

Sistemul de alimentare cu energie a unei întreprinderi industriale trebuie să asigure furnizarea neîntreruptă de energie electrică către consumatori, îndeplinind în același timp cerințele privind eficiența, fiabilitatea, siguranța, calitatea energiei electrice, disponibilitatea unei rezerve etc.

Alegerea echipamentelor electrice moderne, dezvoltarea unei scheme de control, protecția, automatizarea, semnalizarea receptoarelor electrice, dezvoltarea unei scheme de alimentare cu energie electrică pentru atelier și (sau) întreaga întreprindere utilizând soluții tehnice progresive sunt sarcina secțiunii „Alimentarea cu energie electrică și echipamentele electrice ale unei întreprinderi industriale” din lucrarea finală de calificare.

Secțiunea „Alimentare electrică și echipamente electrice ale unei întreprinderi industriale” din lucrarea finală de calificare include luarea în considerare a următoarelor aspecte:

5) selectați numărul și tipul de transformatoare de magazin 10 / 0,4 kV;

6) selectați echipamentul de comutare a rețelei de 0,4 kV și a rețelei de 10 kV;

7) calculați costurile construirii unei rețele de alimentare cu energie electrică;

8) calculați bucla de împământare TP;

9) ia în considerare aplicarea și funcționarea sistemelor de magistrală izolate.

Datele inițiale ale părții electrice a lucrării finale de calificare sunt echipamente de producție (putere) și mecanisme necesare pentru asigurare procese tehnologice specificate de termenii de referință, precum și zona spațiilor de producție ale atelierului (întreprinderii), parametrii receptoarelor electrice instalate, schemele existente ale sistemului de alimentare cu energie etc. Este indicat obiectul automatizării.

În nota explicativă a lucrării finale de calificare, partea electrică este întocmită într-un capitol separat. Volumul și conținutul părții grafice sunt determinate de atribuirea de proiectare. Partea grafică conține o diagramă a sursei de alimentare a întreprinderii (atelierului).

Opțiunea 14

Calculul rețelei de alimentare a atelierului

1.1 Date inițiale pentru proiectare

Planul schematic al întreprinderii este stabilit la o scară de 1: 1000

Tabelul 1 specifică puterea nominală a receptoarelor electrice, factorii de utilizare și pornire, factorii de putere ai receptoarelor electrice indicate, lungimile de la receptoarele electrice la ШС-1.

Tabelul 1 - Date inițiale pentru prima etapă

№	Receptor electric	N buc.	Pnom kW	Ki	cos𝜑	Kp	PV%	L m
				0,16	0,61	5,35	-
	Mașină de tăiat			0,14	0,43	6,40	-
	Macara de pod			0,1	0,5	6,79
	Strung			0,4	0,75	5,58	-
	Exhauster		5,6	0,63	0,8		-
Valoarea medie	0,6

Sunt specificate încărcările calculate ale dulapurilor electrice ale atelierului nr. 4, factorul mediu ponderat de utilizare și numărul de receptoare electrice eficiente. Aceste informații sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2 - Date inițiale pentru a doua etapă

№	Dulap	P kW	Q kvar	cos𝜑	Nef	K și medie
	ShS-2		36,62	0,88		0,6
	ShS-3		21,05	0,88		0,54
	ShS-4		51,82	0,88		0,4
	ShS-5		23,73	0,86		0,8
	ShS-6		30,60	0,87		0,7
	ShS-7		13,49	0,88		0,7
	ShS-8		58,74	0,86		0,86
Valoarea medie	0,87

Ca date inițiale, sunt date capacitățile calculate ale atelierelor rămase la întreprinderea specificată, lungimea cablului de alimentare de 10 kV de la GPP la RP. Datele sunt prezentate în Tabelul 3.

Tabelul 3 - Date inițiale pentru a treia etapă

Planul unei întreprinderi industriale este prezentat în Figura 1.

Figura 1- Planul instalației industriale

Calculul sarcinilor electrice ale consumatorilor ШС-1

Prima și principala etapă în proiectarea sistemului de alimentare cu energie a unei întreprinderi industriale este determinarea valorilor calculate ale sarcinilor electrice. Nu sunt o simplă sumă a capacităților instalate ale consumatorilor de energie electrică. Acest lucru se datorează încărcării incomplete a unor dispozitive electronice, funcționării lor non-simultane, caracterului probabilistic aleatoriu al pornirii și opririi dispozitivelor electronice etc.

Conceptul de „sarcină de proiectare” rezultă din definiția curentului de proiectare, prin care sunt selectate toate elementele de rețea și echipamentele electrice.

Curentul nominal este un curent mediu atât de constant pe un interval de timp de 30 de minute, care duce la aceeași încălzire maximă a conductorului sau provoacă aceeași uzură termică a izolației ca sarcina variabilă reală.

Tabelul 5 - Calculul sarcinii ShS-1

Date inițiale	Date estimate
Naim EP	N buc	Const. Putere kW	Cheie	Coef reacționează	Miercuri Schimbați puterea	Ne	Kmax	Puterea de proiectare
1 EP	∑		cos𝜑	tg𝜑	Pcm kW	Qcm kvar	Ne	Kmax	Pcalc kW	Qcalculat kvar
Grupa A
Mașină de rindeluit				0,16	0,61	1,29	2,24	2,88	-	-	-	-
Mașină de tăiat				0,14	0,43	2,09	1,96	4,09	-	-	-	-
Macara de pod				0,1	0,5	1,72		24,08	-	-	-	-
Strung				0,4	0,75	0,88		10,56	-	-	-	-
Total				0,8	-	-	30,2	41,61		2,31	69,76	45,77
Grupa B
Exhauster		5,6	11,2	0,63	0,8	0,75	7,05	5,2	-	-	-	-
Total		5,6	11,2	-	-	-	7,05	5,2	-	-	7,05	5,2

Tabelul 6

Parametru	cosφ	tgφ	Pm, kW	Q M, kvar.	S M, kV * A
Total pe LV fără KU	0,83	0,68	495,81	287,02	572,89

Puterea calculată a WHB este determinată.

Q c.r = α P m (tanα - tgφ k) = 0,9 "495,81" (0,68 - 0,29) = 174,02 kvar.

Se presupune că cosφ k = 0,96, apoi tgφ k = 0,29.

Găsim sarcina transformatorului după compensare și factorul de încărcare al acestuia în acest caz:

Pentru instalare, selectăm o unitate de condensare automată de tip 2 AUKRM 0.4-100-20-4 UHL4

Curentul dispozitivului de compensare se găsește prin formula:

unde 1,3 este factorul de siguranță (30% din valoarea nominală);

Tensiunea de linie, 0,4 kV.

Deoarece avem 2 secțiuni de bare cu un comutator secțional, puterea KU pentru fiecare secțiune va fi determinată de sarcina fiecărei secțiuni. În prima secțiune, vor fi conectate dulapurile electrice 1, 2, 3, 4; în a doua secțiune vor fi conectați 5,6,7,8.

Tabelul 7

unde este factorul de putere mediu ponderat al tuturor sistemelor de buclă;

Factorul de putere necesar pentru anvelopele TP (nu mai puțin de 0,95).

unde k este coeficientul obținut din tabel în conformitate cu valorile factorilor de putere și;

Pentru o secțiune, este necesară o compensare mai mare a puterii reactive datorită ШС-1, în care factorul de putere este scăzut.

Suma totală a puterii reactive compensate în ambele secțiuni

Pentru două stații de transformare putere nominală

transformatorul este determinat de condiția supraîncărcării admise a unuia

transformator cu 40%, sub rezerva opririi de urgență a altui în termen de 6

ore pe zi în 5 zile lucrătoare.

În acest caz, puterea nominală a transformatorului TP-10 / 0,4

este determinată de expresia:

unde k = 1,4 coeficient de suprasarcină admisibilă a transformatorului;

n = 2 este numărul de transformatoare la stație.

Dintr-o serie de puteri nominale standard, selectăm două

transformator TMG-400/10.

Datele de referință ale transformatorului sunt prezentate în Tabelul 8.

Tabelul 8 - Date pașaport ale transformatorului TMG-400/10

Snom, KVA	Unom, kV	∆Рхх, kW	∆Pkz, kW	Ukz,%	Iхх,%	dimensiuni	Greutate, kg
		0,8	5,5	4,5	2,1	1650x1080x1780

Pierderi de putere activă și reactivă în transformatoare la stațiile de transformare:

unde n este numărul de transformatoare instalate, buc;

- pierderi fără sarcină în transformator, kW;

- pierderi în caz de scurtcircuit în transformator, kW;

- puterea nominală a transformatorului, kVA.

unde Iх.х - curent fără sarcină al transformatorului,%;

Uc.z - tensiune de scurtcircuit,%.

Capacitatea totală a receptoarelor electrice ale magazinului, luând în considerare pierderile din

transformator:

Deoarece puterea de proiectare de 370,11 kVA satisface cele selectate

puterea nominală a transformatorului, apoi alegem 2 transformatoare TMG-400/10. Și după recalculare, atunci când alegem o compensare centralizată, conectăm banca condensatorului la barele de 0,4 kV ale stației de atelier. Și, după cum se poate vedea din calcul, în acest caz, transformatoarele stației principale descendente și rețeaua de alimentare sunt descărcate de la puterea reactivă. Utilizarea capacității instalate a condensatoarelor este cea mai mare.

Compensarea individuală este utilizată cel mai adesea la tensiuni de până la 660 V. Acest tip de compensare are un dezavantaj semnificativ - utilizarea slabă a capacității instalate a băncii de condensatori, deoarece atunci când receptorul este oprit, instalația de compensare este de asemenea oprită.

În multe fabrici, nu toate echipamentele funcționează în același timp; multe mașini sunt utilizate doar câteva ore pe zi. Prin urmare, compensarea individuală devine o soluție foarte costisitoare cu un număr mare de echipamente și, în consecință, cu un număr mare de condensatoare instalate. Majoritatea acestor condensatori nu vor fi folosiți pentru o perioadă lungă de timp. Compensarea individuală este cea mai eficientă atunci când cea mai mare parte a puterii reactive este generată de un număr mic de sarcini care consumă cea mai mare putere pentru o perioadă de timp suficient de lungă.

Compensarea centralizată se aplică acolo unde sarcina fluctuează (se deplasează) între diferiți consumatori în timpul zilei. În același timp, consumul de putere reactivă variază în timpul zilei, astfel încât utilizarea unităților automate de condensatori este preferabilă celor nereglementate.

Recalcularea sarcinii

Coloana 13 înregistrează sarcina reactivă maximă de la putere

ED al nodului Qcalc, kvar:

din moment ce nе< 10, то

Sarcinile maxime totale active și reactive conform proiectului

nod în ansamblu pentru acționarea electrică cu curbă de sarcină variabilă și constantă

sunt determinate prin adăugarea sarcinilor grupurilor EP conform formulelor:

Sarcina maximă totală de putere a acționărilor electrice Scalculată uch, kVA este determinată:

Se determină Icalc curentul calculat, A:

Vom calcula curenții și puterea totală înainte de instalarea KU și după instalarea KU.

Tabelul 9- Lista consolidată înainte și după instalarea KU pe autobuzele TP

№	S, kVA	cos𝜑	IN ABSENTA
INAINTE DE	DUPĂ	INAINTE DE	DUPĂ	INAINTE DE	DUPĂ
ShS-1	92,18	77,68	0,6	0,96	140,05
ShS-2	75,47	67,65	0,88	0,96	114,66	102,78
ShS-3	44,31	39,97	0,88	0,96	67,32	60,72
ShS-4	109,09	98,4	0,88	0,96	165,74	149,5
ShS-5	46,5	41,43	0,86	0,96	70,64	62,94
ShS-6	62,06	55,68	0,87	0,96	94,29	84,59
ShS-7	28,4	25,62	0,88	0,96	43,14	38,92
ShS-8	111,69	102,54	0,86	0,96	169,69	155,79

După cum puteți vedea din declarație, rezultatul este evident, instalarea KU ne-a permis:

Tabelul 10 - Modificarea puterii reactive în buclă după instalarea WHB la stația de transformare

№	putere, kWt			K	kvar
ShS-1	76,81	0,6	0,96	1,04	71,89
ShS-2		0,88	0,96	0,25	14,85
ShS-3		0,88	0,96	0,25	8,77
ShS-4		0,88	0,96	0,25	21,6
ShS-5		0,86	0,96	0,30	10,8
ShS-6		0,87	0,96	0,28	13,6
ShS-7		0,88	0,96	0,25	5,62
ShS-8		0,86	0,96	0,30	26,73
Total 174,02

Tabelul 11 ​​- Recalcularea sarcinii ShS-1

Date inițiale	Date estimate
Naim EP	N buc	Const. Putere kW	Cheie	Coef reacționează	Miercuri Schimbați puterea	Ne	Kmax	Puterea de proiectare
1 EP	∑		cos𝜑	tg𝜑	Pcm kW	Qcm kvar	Ne	Kmax	Pcalc kW	Qcalculat kvar
Grupa A
Deblocat. transportor				0,16	0,96	0,29	2,24	0,64	-	-	-	-
Podul macaralei.				0,14	0,96	0,29	1,96	0,56	-	-	-	-
Mașină de tăiat				0,1	0,96	0,29		4,06	-	-	-	-
Masina de gaurit				0,4	0,96	0,29		3,48	-	-	-	-
Total				0,8	-	-	30,2	8,74		2,31	69,75	9,61
Grupa B
Exhauster		5,6	11,2	0,63	0,96	0,29	7,05	2,04	-	-	-	-
Total		5,6	11,2	-	-	-	7,05	2,04	-	-	7,05	2,04

Calculul sarcinilor de vârf ale acționării electrice

Ca mod de vârf al unității electrice pentru verificarea căderii de tensiune

se ia în considerare receptorul electric și alegerea întrerupătoarelor

modul de pornire al celui mai puternic motor electric și curentul de vârf sunt determinate de

linie de cablu Ipeak care alimentează stația de transformare. Curent de vârf pentru

din grupul EP se găsește ca suma curenților curentului maxim de funcționare al grupului fără a lua în considerare curentul celui mai puternic motor și curentul de pornire al acestui motor conform formulei:

unde INomAM - curentul nominal al celui mai puternic AM, A;

Кп este multiplicitatea curentului de pornire al celei mai puternice tensiuni arteriale.

Se calculează curentul celui mai puternic motor dintre receptoarele electrice ShS-1. Mașină de rindeluit Pnom = 14 kW și după compensări cosφ = 0,96.

Curentul de vârf va fi egal cu:

Caracteristicile camerei

Locațiile magazinului de strunjire sunt clasificate ca fiind uscate, deoarece umiditatea relativă a aerului nu depășește 60% p. 1.1.6 c. Atelierul de strunjire este un obiect cu un conținut puternic de praf, prin urmare, localurile sunt clasificate ca praf, în funcție de condițiile de producție, praf tehnologic este emis într-o cantitate astfel încât să se poată așeza pe fire, să pătrundă în mașini - clauza 1.1 1.11 c. Spațiile nu sunt explozive, deoarece nu conțin și nu sunt utilizate în lucrarea substanțelor care formează amestecuri explozive cu aerul, Ch. 1,3 in. Conform pericolului de incendiu, incintele atelierului de strunjire sunt clasificate ca nepericuloase de incendiu, deoarece nu au condițiile indicate în cap. 1,4 in.

Selecția mărcii de cabluri 0,4 kV

Pe baza analizei așezării cablurilor și a caracteristicilor mediului sălii de atelier, se concluzionează că este posibil să se utilizeze cablul VVGng (a) -Ls-0,66 (conductor de cupru, izolație din plastic din PVC cu pericol scăzut de incendiu, compozit din PVC înveliș scăzut de inflamabilitate) Cablurile acestei mărci sunt destinate traseelor ​​verticale, înclinate și orizontale. Cablurile ne-blindate pot fi utilizate în locuri supuse vibrațiilor. Ignifug atunci când sunt așezate în pachete

(standardele GOST R IEC 332-2 categoria A). Operat în structuri și spații de cablu. Încălzirea permisă a conductorului în modul de urgență nu trebuie să depășească + 80 ° C cu o durată de cel mult 8 ore pe zi și nu mai mult de 1000 de ore pentru durata de viață.

Durata de viață - 30 de ani.

Tabelul 12 - Selectarea liniilor de cablu de la TP la AL pentru atelierul nr. 4 înainte de instalarea KU

Naim	Pista KL	S kVA	IN ABSENTA	K1	K2	Id A	Ipert A	L m	R Ohm	X Ohm	Z Ohm	Marca	Skab mm²
KL3-1	TP-SHS1	92,18	140,05		0,8	175,06			6,36	1,96	6,65	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-2	TP-SHS2	75,47	114,66		0,8	143,32			1,85	0,42	1,89	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-3	TP-SHS3	44,31	67,32		0,8	84,15			48,84		49,2	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-4	TP-SHS4	109,09	165,74		0,8	207,17			7,6	3,15	8,22	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-5	TP-SHS5	46,5	70,64		0,8	87,63			38,48	4,73	38,76	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-6	TP-SHS6	62,06	94,29		0,8	117,86			4,81	1,1	4,93	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-7	TP-SHS7	28,4	43,13		0,8	53,92			62,64	5,13	62,84	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-8	TP-SHS8	111,69	169,69		0,8	211,48			10,92	4,53	11,82	VVGng (a) -Ls-0,66

Tabelul 13 - Selectarea liniilor de cablu de la TP la AL pentru magazinul nr. 4 după instalarea KU pe magistrala TP

Naim	Pista KL	S kVA	IN ABSENTA	K1	K2	Id A	Ipert A	L m	R Ohm	X Ohm	Z Ohm	Marca	Skab mm²
KL3-1	TP-SHS1	77,68			0,8	147,5			8,88	2,04	9,11	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-2	TP-SHS2	67,65	102,78		0,8	128,47			1,85	0,42	1,89	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-3	TP-SHS3	39,97	60,72		0,8	75,9			48,84		49,2	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-4	TP-SHS4	98,4	149,5		0,8	186,87			7,6	3,15	8,22	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-5	TP-SHS5	41,43	63,94		0,8	78,67			38,48	4,73	38,76	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-6	TP-SHS6	55,68	84,59		0,8	105,7			6,89	1,14	6,98	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-7	TP-SHS7	25,62	38,92		0,8	48,65			99,36	5,34	99,5	VVGng (a) -Ls-0,66
KL3-8	TP-SHS8	102,54	155,79		0,8	194,73			10,92	4,53	11,82	VVGng (a) -Ls-0,66

KL2-10

TP-KU

93,81

93,81

4,24

0,7

4,29

VVGng (a) -Ls-0,66-4x35.

Tabelul 14 - Selectarea cablului de la ШС-1 la ЭП

Nume	Pista KL	P kW	IN ABSENTA	cos𝜑	Idop A	L m	R Ohm	X Ohm	Z Ohm	Marca	Secțiunea mm²
KL1-1	De la ShS-1 la EP1		22,15	0,96			29,6	0,46	29,6	VVGng (a) -Ls-0,66	2,5
KL1-2	De la ShS-1 la EP2		22,15	0,96			44,4	0,69	44,4	VVGng (a) -Ls-0,66	2,5
KL1-3	De la ShS-1 la EP3		55,39	0,96			14,72	0,79	14,74	VVGng (a) -Ls-0,66
CL1-4	De la ShS-1 la EP4		47,47	0,96			11,04	0,59	11,05	VVGng (a) -Ls-0,66
KL1-5	De la ShS-1 la EP5	5,6	8,86	0,96			62,5	0,63	62,5	VVGng (a) -Ls-0,66	1,5
KL1-6	De la ShS-1 la EP6	5,6	8,86	0,96			62,5	0,63	62,5	VVGng (a) -Ls-0,66	1,5

Tabelul 15 - Verificarea liniilor de cablu KL1 în modul normal

KL	DAR	DAR	ÎN	ÎN	dU B	ÎN
KL1-1	22,15	29,6	1,13	1,85	2,99
KL1-2	22,15	44,4	1,7	1,85	3,55
KL1-3	55,39	14,72	1,41	1,85	3,26
CL1-4	47,47	11,04	0,9	1,85	2,75
KL1-5	8,86	62,5	0,95	1,85	2,8
KL1-6	8,86	62,5	0,95	1,85	2,8

Tabelul 16 - Verificarea liniilor de cablu KL2 în modul normal

Nume	DAR	Z Ohm	ÎN	dU%
KL2-1		9,11	1,85	0,48
KL2-2	102,78	1,89	0,33	0,08
KL2-3	60,72	49,2	5,16	1,35
KL2-4	149,5	8,22	2,12	0,55
KL2-5	63,94	38,76	4,28	1,12
KL2-6	84,59	6,98	1,02	0,25
KL2-7	38,92	99,5	6,69	1,76
KL2-8	155,79	11,82	3,18	0,83

Motor puternic

FGOU SPO "Colegiul de Management Penza

și tehnologii industriale. E. D. Basulina "

NOTĂ EXPLICATIVĂ

CURS PROIECTUL

Introducere

1. Partea teoretică

1.1 Scurtă descriere a atelierului, scurta descriere proces tehnologic

1.2 Caracteristicile consumatorilor de energie electrică și determinarea categoriei de alimentare cu energie electrică. Lista consumatorilor de energie electrică

1.3 Selectarea tensiunii de alimentare

1.4 Selectarea schemei de alimentare cu energie electrică a magazinului

1.4.1 Sarcinile sursei de alimentare a magazinului

1.4.2 Selectarea schemei de alimentare cu energie electrică a magazinului

2. Partea calculată

2.1 Calculul sarcinilor electrice

2.2 Compensarea puterii reactive și selectarea dispozitivului de compensare

2.3 Alegerea numărului și puterii transformatoare de putere stație de atelier

2.4 Calculul și selectarea rețelei de alimentare, a secțiunilor transversale de fire și cabluri

2.5 Selectarea dispozitivelor de protecție și automatizare

3. Partea economică a proiectului

3.1 Sistem de întreținere preventivă

3.2 Caracteristicile reparării echipamentelor electrice și caracteristicile sale tehnice

3.3 Calculul complexității reparării echipamentelor electrice

Concluzie

Lista surselor utilizate

Introducere

Cel mai important rol în economia țării aparține ingineriei mecanice. Creșterea echipamentelor mecanice din toate ramurile economiei naționale depinde în mod caracteristic de rata de dezvoltare a ingineriei mecanice.

Ingineria mecanică se caracterizează printr-o varietate extraordinară de procese tehnologice în care se folosește electricitatea: turnătorie și sudură, formare și tăiere a metalelor, tratament termic de întărire, aplicarea acoperirilor de protecție și de finisare etc.

Întreprinderile de inginerie mecanică sunt echipate pe scară largă cu mecanisme de ridicare și transport electrificate, pompare unități compresoare, echipamente de prelucrare și sudare. Automatizarea în ingineria mecanică afectează nu numai unitățile tehnologice individuale și mecanismele auxiliare, ci și complexe întregi, linii de producție automate, ateliere și fabrici.

Progresul științific și tehnologic presupune o creștere a alimentării cu energie în industrie datorită îmbunătățirii și implementării de echipamente electrice noi, economice și avansate tehnologic. Receptoare electrice, conversie energie electricaîn alte tipuri de energie, ocupă ferm o poziție de lider în marea majoritate a proceselor de producție.

Creșterea constantă a raportului putere-greutate al producției este asigurată de dezvoltarea avansată a industriei energiei electrice.

Eficiența producției și calitatea produselor sunt determinate în mare măsură de fiabilitatea mijloacelor de producție și, în special, de fiabilitatea echipamentelor electrice.

Dezvoltare intensivă mijloace tehnice a cauzat nevoia de a îmbunătăți metodologia de proiectare și de a crea noi întreprinderi extrem de eficiente pe baza acesteia. În condiții moderne, funcționarea echipamentelor electrice necesită cunoștințe din ce în ce mai profunde și mai versatile, iar sarcinile de creare a unei noi sau a modernizării unei unități tehnologice electrificate existente, a unui mecanism sau dispozitiv sunt rezolvate prin eforturile comune ale tehnologilor, mecanicilor și electricienilor.

Reconstrucția instalațiilor de producție existente folosind echipamente moderne bazate pe tehnologii de economisire a energiei este una dintre sarcinile principale ale reechipamentelor de producție.

În condițiile progresului științific și tehnologic, relația dintre om și natură a devenit mult mai complicată. Progres științific și tehnic a creat oportunități extraordinare pentru cucerirea forțelor naturii și, în același timp, pentru poluarea și distrugerea acesteia. Progresul industrial este însoțit de eliberarea unei cantități uriașe de poluare în biosferă, care poate perturba echilibrul natural și poate amenința sănătatea umană.

Curs spre intensificare dezvoltare economică necesită o îmbunătățire suplimentară a eficienței utilizării resurse naturale... Pornind de la aceasta, este planificată extinderea dezvoltării științifice a problemelor fundamentale și aplicate ale protecției naturii, precum și creșterea eficienței utilizării echipamentelor disponibile.

Relevanța temei proiectului de curs corespunde sarcinii de re-echipare tehnică - crearea unei producții de economisire a energiei extrem de eficiente.

1. Partea teoretică

1.1 o scurtă descriere a atelier, o scurtă descriere a procesului tehnologic

Principalul echipament electric al atelierului de tăiere a metalelor este un grup de strunguri, mașini de rectificat și ascuțit. Luați în considerare aceste grupuri:

1. Grupul de strunjire include strunguri de tăiere cu șurub marca 16K25 cu o putere de 11 kW.

2.K echipament de măcinat mașinile includ mașini de rectificat circulare, plate, interne și cu o capacitate de 0,4 kW pentru o mașină de rectificat internă a mărcii 3M225V de până la 5,5 kW pentru o mașină de rectificat a firelor de marca 5K823V.

3. Grupul de ascuțit include: mașini de ascuțit universale, ascuțitori, ascuțitori pentru tăietori de plită și ascuțitori pentru matrițe rotunde. Puterea variază de la 0,4 kW pentru mașinile de ascuțit universale la 2,2 kW pentru mașinile de ascuțit.

Există trei moduri de funcționare pentru mașinile-unelte:

1. Pe termen lung, în care mașinile pot funcționa mult timp, iar creșterea temperaturii părților individuale ale mașinii nu depășește limitele stabilite;

2. Repetat-pe termen scurt, aici perioadele de lucru t p alternează cu perioade de pauze t 0, iar durata întregului ciclu nu depășește 10 minute. În acest mod, funcționează motoarele electrice ale macaralelor aeriene, palanelor și mașinilor de sudat.

3. Pe termen scurt, în care perioada de lucru nu este atât de lungă încât temperaturile părților individuale ale mașinii ating o valoare constantă, iar perioada de oprire este atât de lungă încât mașina are timp să se răcească la temperatura ambiantă.

Fiabilitatea sursei de alimentare este capacitatea sistemului de a furniza instalației o energie de bună calitate.

Pentru a asigura fiabilitatea sursei de alimentare, receptoarele electrice sunt împărțite în trei categorii:

I. Receptoare electrice, în cazul în care întreruperea alimentării cu energie electrică va atrage pericol pentru viața umană, deteriorarea echipamentelor scumpe, defecte în masă ale produsului.

II. Receptoare electrice, aici o pauză duce la o depășire masivă a produselor, perioade de nefuncționare a locurilor de muncă, mecanisme și procesul industrial.

III. Receptoare electrice de producție non-serie de produse, ateliere auxiliare, consumatori de utilități, uzine agricole. Întreruperea alimentării cu energie electrică până la 24 de ore.

1.2 Caracteristicile consumatorilor de energie electrică și determinarea categoriei de alimentare cu energie electrică. Lista consumatorilor de energie electrică

Consumatorii de energie electrică ai acestui magazin sunt strunguri, mașini de ascuțit și rectificat.

Strungurile cu șurub sunt proiectate pentru o varietate de lucrări. Pe aceste mașini, puteți măcina suprafețele exterioare cilindrice, conice și profilate, alezați găuri cilindrice și conice, prelucrați suprafețele de capăt; tăiați firele externe și interne; găurirea, controfundarea și alezarea găurilor; tăiați, tăiați și alte operații.

Mașinile de rectificat sunt proiectate pentru a prelucra piese cu roți de sol. Pot manipula suprafețe și planuri cilindrice, conice și formate externe și interne, pot tăia piese de prelucrat, măcina firele și dinții dințate, ascuți instrumentele de tăiere etc. În funcție de forma suprafeței solului și de tipul de măcinare, mașinile de uz general sunt împărțite în măcinare circulară, măcinare fără centru, măcinare internă, măcinare de suprafață și specială.

Mașini de ascuțit. În funcție de natura operațiunilor, mașinile de ascuțit sunt împărțite în simple, universale, speciale și după tipul de prelucrare - în mașini pentru ascuțirea și finisarea abrazive și non-abrazive (anod-mecanice, electrospark etc.). Mașinile universale de ascuțit sunt folosite pentru ascuțirea și finisarea frezelor, burghiilor, așternuturilor, alezoarelor, a robinetelor, a frezelor, a dalelor, a frezelor de plită și pentru efectuarea șlefuirii externe și interne. Mașinile speciale de ascuțit sunt concepute pentru ascuțirea tăietorilor, burghielor, tăietorului de plită etc.

Toate echipamentele sunt prezentate în lista consumatorilor de energie electrică.

1.3 Selectarea tensiunii de alimentare

Având în vedere că parametrul definitoriu al indicatorilor tehnici și economici este în principal tensiunea acceptată, opțiuni posibile sursa de alimentare, adică este selectată tensiunea de alimentare.

O tensiune de 10 kV este utilizată pentru distribuția energiei electrice:

La întreprinderile mari cu motoare care permit conectarea directă la o rețea de 10 kV;

La întreprinderile cu putere mică și medie în absență sau un număr mic de motoare care pot fi conectate direct la rețeaua de 6 kV;

În prezența unei centrale electrice din fabrică cu o tensiune a generatorului de 10 kV.

Se utilizează o tensiune de 6 kV:

Dacă întreprinderea are un număr semnificativ de receptoare electrice pentru această tensiune;

În prezența unei centrale electrice din fabrică pentru o tensiune de 6 kV;

La întreprinderile reconstituite cu o tensiune de 6 kV.

Pentru sistemul de alimentare intern, se utilizează tensiuni de 380 și 660V.

Tensiunea 380 V este utilizată pentru alimentarea receptoarelor electrice industriale generale.

dacă, în conformitate cu condițiile planului general, tehnologiei și mediului, intrările profunde nu pot fi realizate în mod corespunzător, zdrobirea stațiilor de atelier și abordarea acestora către centrele grupurilor de consumatori de energie hrăniți de acestea și, în acest sens, există rețele extinse și ramificate de până la 1000 V, precum și încărcări mari concentrate.

Fezabilitatea utilizării unei tensiuni de 660 V ar trebui justificată prin comparații tehnice și economice cu o tensiune de 380/220 V, luând în considerare dezvoltarea perspectiveiîntreprinderilor, motoare electrice de 660 V mai ieftine și eficiența lor mai bună în comparație cu motoarele electrice de 6 kV, precum și luarea în considerare a reducerii pierderilor de energie electrică în rețeaua de 660 V față de rețeaua de 380 V.

Pentru instalațiile de iluminat, se utilizează în principal rețele de iluminat AC cu o tensiune neutră la pământ de 380/220 V.

Rețelele cu o tensiune neutră izolată de 220 V sau mai mică sunt utilizate în principal în instalații electrice speciale cu cerințe sporite de siguranță electrică.

Curentul continuu este utilizat pentru alimentarea de rezervă a receptoarelor de iluminat deosebit de critice și în instalațiile electrice speciale.

Când tensiunea receptoarelor de putere este de 380 V, iluminatul este de obicei alimentat de la transformatoare de 380/220 V obișnuite pentru sarcini de alimentare și iluminare.

Asigurarea calității energiei electrice la terminalele receptoarelor de energie electrică este una dintre cele mai dificile sarcini rezolvate în procesul de proiectare și operare a sistemelor de alimentare cu energie electrică. Pentru funcționarea rațională a receptoarelor electrice, este necesar ca calitatea electricității rețelelor trifazate să corespundă indicatorilor de calitate reglementați de GOST 13109-77:

Abaterea de tensiune (+ - 5% pentru rețeaua de iluminat, + - 5-10% pentru rețeaua de alimentare);

Abaterea frecvenței (de la 1,5 la 4%);

Coeficienții asimetriei și dezechilibrului tensiunilor (K și<=2%)

Pe baza cerințelor de mai sus, stabilim tensiunea pentru atelierul de tăiere a metalelor 380/220 V pentru rețeaua de alimentare și iluminat, ținând cont de cerințele indicatorilor de calitate a tensiunii distribuției interne a energiei - 10 kV

1.4 Selectarea schemei de alimentare cu energie electrică a magazinului

1.4.1 Sarcinile sursei de alimentare a magazinului

Sarcina principală a alimentării cu energie este de a furniza consumatorilor energie electrică. Cu ajutorul energiei electrice, milioane de mașini și mecanisme sunt puse în mișcare, încăperile sunt iluminate, se efectuează controlul automat al proceselor de producție etc.

Pentru a asigura continuitatea procesului de producție și reînnoirea constantă a echipamentelor, sistemele moderne de alimentare cu energie ale întreprinderii trebuie să aibă o fiabilitate și o flexibilitate sporite, să asigure indicatorii de calitate a energiei specificați, să fie foarte economici, ușor de utilizat și să îndeplinească cerințele de incendiu, explozie și siguranță electrică.

Fiabilitatea sistemului de alimentare este influențată de:

Potrivirea lățimii de bandă a rețelei;

Diagramele de conectare a elementelor de rețea;

Disponibilitate de protecție sensibilă de mare viteză și selectivă;

Prezența sau absența în sistemul de alimentare a unei penurii de energie și a elementelor de rezervă de rezervă și a altor factori.

Sistemele de alimentare cu energie ale întreprinderii trebuie, de asemenea, să îndeplinească următoarele cerințe:

1. Asigurarea calității adecvate a energiei, a nivelurilor și abaterilor de tensiune, a stabilității frecvenței etc.;

2. Economisirea metalelor neferoase și a electricității;

3. Aproximarea maximă a surselor de înaltă tensiune la instalațiile electrice ale consumatorilor, oferind un minim de legături de rețea și etape de transformare intermediară, reducând costurile primare și reducând pierderile de energie electrică cu o creștere simultană a fiabilității.

Îndeplinirea acestor cerințe este asigurată, în primul rând, în mod corespunzător pe baza unor calcule adecvate ale puterii surselor de alimentare și a randamentului tuturor elementelor sistemului de alimentare cu energie electrică, alegerea designului lor extrem de fiabil și a rezistenței în modurile de urgență, utilizarea sistemelor moderne de protecție și automatizare și funcționarea corectă.

Măsurarea energiei electrice și controlul consumului rațional al acesteia se realizează prin intermediul sistemelor de alimentare cu energie electrică.

Cele mai importante sarcini care trebuie rezolvate în procesul de proiectare a sistemelor de alimentare cu energie pentru întreprinderile industriale includ următoarele:

1. Alegerea celor mai raționale din punct de vedere al indicatorilor tehnici și economici ai sistemului de alimentare cu energie electrică al magazinului;

2. Alegerea corectă, corectă din punct de vedere tehnic și economic a numărului și capacității transformatoarelor pentru stațiile principale de coborâre și de magazin;

3. Selectarea unui mod de operare viabil din punct de vedere economic pentru transformatoare;

4. Alegerea tensiunilor raționale în circuit, care determină în cele din urmă mărimea investițiilor de capital, consumul de metale neferoase, cantitatea de pierderi de energie electrică și costurile de exploatare;

5. Alegerea dispozitivelor electrice, a izolatoarelor și a dispozitivelor care transportă curent în conformitate cu cerințele de fezabilitate tehnică și economică;

6. Alegerea secțiunii transversale a firelor, anvelopelor, cablurilor, în funcție de o serie de factori tehnici și economici.

Consumatorii de energie electrică au propriile lor caracteristici specifice, care determină anumite cerințe pentru alimentarea cu energie electrică - fiabilitatea energiei, calitatea energiei, redundanța și protecția elementelor individuale etc.

Atunci când se proiectează structuri și se operează sisteme de alimentare cu energie electrică pentru atelierele industriale, este necesar să se selecteze corect tensiunile din punct de vedere tehnic și economic, să se determine sarcinile electrice, să se aleagă circulația, numărul și puterea stațiilor de transformare, tipurile de protecție a acestora, compensarea puterii reactive sisteme și metode de reglare a tensiunii.

1.4.2 Selectarea schemei de alimentare cu energie electrică a magazinului

Rețelele de magazine sunt împărțite în rețele de alimentare, care pleacă de la sursa de alimentare (stație) și rețele de distribuție, la care sunt conectați receptoarele electrice.

Distribuția electrică intrashop poate fi realizată în conformitate cu trei scheme:

Radial;

Trompă;

Amestecat.

Rețelele de distribuție a energiei electrice trebuie:

1. Asigurați fiabilitatea necesară a sursei de alimentare a receptoarelor de alimentare, în funcție de categoria acestora;

2. Fii confortabil și sigur în operare;

3. Aveți un design care asigură utilizarea metodelor de instalare industriale și de mare viteză.

Circuitul portbagaj este utilizat pentru curenți mari (până la 6300A), poate fi conectat direct la transformator fără un aparat de comutare pe partea de joasă tensiune și se realizează cu o distribuție uniformă a energiei electrice către consumatorii individuali. Circuitele portbagajului sunt versatile și flexibile (permit înlocuirea echipamentelor tehnologice fără schimbarea rețelei electrice).

Schema de alimentare cu energie radială este un set de linii ale rețelei electrice de atelier, care pleacă de la aparatura de joasă tensiune a stației de transformare și proiectată pentru a alimenta grupuri mici de receptoare de energie situate în diferite părți ale atelierului. Distribuția energiei electrice către consumatorii individuali în circuite radiale se realizează prin linii independente de la punctele de alimentare situate în centrul sarcinilor electrice ale acestui grup de consumatori. Avantajul circuitelor radiale este fiabilitatea ridicată a sursei de alimentare și posibilitatea utilizării automatizării.

Cu toate acestea, circuitele radiale sunt costisitoare pentru instalarea centrelor de distribuție, a cablajelor și a cablajelor.

În lucrarea proiectată pentru alimentarea cu energie electrică a atelierului de mașini de tăiat metale, pe baza unei analize a surselor de literatură, a fost selectat un circuit principal, prezentat pe o foaie în format A3. Grupurile calculate de receptoare electrice sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2 Grupuri calculate de receptoare electrice

	Numărul articolului din desen	Identificarea echipamentului	Cantitate	Model
		Ascuțirea universală
		Ascuțitoare pentru tăietori de plită
		Ascuțirea
		Strung de tăiere cu șurub
		Ascuțitoare pentru matrițe rotunde
		Măcinarea firului
		Măcinarea suprafeței
		Polizare interna
		Polizare cilindrica
		Fanii

2. Partea calculată

2.1 Calculul sarcinilor electrice

Această secțiune discută metodele de determinare a sarcinilor electrice, calculează sarcinile de putere și întocmește o fișă rezumativă.

Crearea fiecărei instalații industriale începe cu proiectarea sa: determinarea sarcinilor (calculate) așteptate.

Când determinați sarcinile electrice calculate, puteți utiliza principalele metode:

1. diagrame ordonate (metoda raportului maxim);

2. consumul specific de energie electrică pe unitate de producție;

3. coeficientul cererii;

4. densitatea specifică a sarcinii electrice pe 1 m 2 din suprafața de producție.

Calculul sarcinilor așteptate este dat de metoda diagramelor ordonate,

care este în prezent principalul în dezvoltarea proiectelor tehnice și de lucru ale alimentării cu energie electrică.

Puterea maximă estimată a consumatorilor de energie electrică este determinată de expresia:

P max = K max * K și * P nom = K max * P cm,

unde: K și - factorul de utilizare;

K max - coeficientul puterii active maxime;

P cm - puterea activă medie a consumatorilor de electricitate pentru un circuit mai încărcat.

Pentru un grup de consumatori de electricitate pentru o schimbare mai încărcată a modului de funcționare, sarcinile medii active și reactive sunt determinate de formula:

P cm = K u * P nom

Q cm = P cm * tan φ,

unde tg φ - corespunde cos ponderat mediu ponderat, tipic pentru consumatorii de energie din acest mod de operare.

Factorul mediu de utilizare ponderat este determinat de formula:

Către U. SR.VZ. = ∑Р cm / ∑Р nom,

unde ∑Р cm este puterea totală a consumatorilor de electricitate și a grupurilor pentru cea mai aglomerată schimbare;

∑Р nom - puterea nominală totală a consumatorilor de electricitate din grup.

Numărul relativ de consumatori de energie electrică este determinat de formula:

N * = n 1 / n,

unde n 1 este numărul de receptoare mari din grup;

n este numărul tuturor receptorilor din grup.

Puterea relativă a celor mai mari consumatori de energie este determinată din expresia:

Р * = ∑Р n 1 / ∑Р nom,

unde ∑Рn 1 este puterea nominală activă totală a consumatorilor mari de energie din grup;

∑Р nom - puterea nominală activă totală a consumatorilor electrici ai grupului.

Principalul număr efectiv de consumatori de energie dintr-un grup este determinat de tabele de referință, pe baza valorilor n * și P *

n * e = f (n *; P *)

Numărul efectiv de consumatori de energie dintr-un grup este determinat de formula:

N e = n * e * n

Coeficientul maxim este determinat în conformitate cu tabelele de referință, pe baza valorilor n e și K U. SRVZ:

K max = f (N e; K U. SR.VZ.)

Puterea activă maximă estimată a circuitului:

P max = K max * ∑P cm

Puterea reactivă maximă estimată în circuit:

Q max = 1,1 ∑Q cm

Puterea nominală totală a grupului este determinată de formula:

S max = √P max 2 + Q max 2

Curentul nominal maxim al grupului este determinat de formula:

I max = S max / (√3 * U nom)

Calculul sarcinilor așteptate ale atelierului de mașini-unelte pentru tăierea metalelor.

1. Determinați puterea activă și reactivă medie pentru un circuit mai încărcat de consumatori electrici.

Exemplu de calcul pentru pozițiile mașinii 1-3

P cm1-3 = P nom × K și = 0,4 × 0,14 × 3 = 1,68 kW

Q cm1-3 = P cm1-3 × tgφ = 1,68 × 1,73 = 2,9 kvar

Restul datelor de calcul sunt prezentate în tabelul 4

2. Determinați puterea totală pentru grup:

∑Pnom = 3 Pnom1-3 + 2Pnom4,5 + 2Pnom6,11 + 2Pnom7,10 + 2Pnom8,9 + 2 Pnom12,18 + 3 Pnom13-15 + 3 Pnom16, 17,22 + 2 P nom 19,21 + 3 P nom vent = 193,5 kW

3. Să rezumăm sarcinile active și reactive:

∑P cm = P cm1-3 + P cm4.5 + Pcm6.11 + Pcm7.10 + Pcm8.9 + Pcm12.18 + Pcm13-15 + Pcm16.17.22 + Pcm19.21 + P cm ventilator = 57.12 kW

∑Q cm = Q cm1-3 + Q cm4.5 + Q cm6.11 + Q cm7.10 + Q cm8.9 + Q cm12.18 + Q cm13.15 + Q cm16.17.22 + Q cm19.21 + Q cm vent = 36,53 kvar.

4. Determinați valoarea medie ponderată a factorului de utilizare:

K i.av.vz = 57,12 / 193,5 = 0,3

5. Determinați numărul relativ de consumatori de energie electrică:

N * = 5/25 = 0,2

6. Determinați puterea relativă a celor mai mari consumatori de energie:

P * = 160 / 193,5 = 0,83 kW

7. Principalul număr efectiv de consumatori de energie din grup este determinat în conformitate cu tabelul 2.2 pe baza valorilor N * și P *:

n * e = 0,27

8. Determinați numărul efectiv de consumatori de energie din grup:

N e = 0,27 × 25 = 6,75

9. Coeficientul maximului K max servește la trecerea de la sarcina medie la maximă. Factorul maxim de putere activă este determinat în conformitate cu tabelul 2.3, pe baza valorilor n e și K și.av.vz:

K max = 1,8

10. Determinați puterea activă maximă calculată a circuitului:

P max = 1,8 × 57,12 = 102,82 kW

11. Determinați puterea reactivă maximă estimată a circuitului:

Q max = 1,1 × 36,53 = 40,18 kvar

12. Determinați capacitatea totală de proiectare a grupului:

13. Determinați curentul nominal maxim al grupului:

I max = 110,4 / (1,73 × 0,38) = 157,7 A

Tabelul 3 Lista rezumativă a sarcinilor de energie electrică din atelier

	Identificarea echipamentului		R nom, kW		Q cm, kvar
									P max, kW	Q max, kvar	S max, kVA
	Ascuțirea universală
	Ascuțitoare pentru tăietori de plită
	Ascuțirea
	Strung de tăiere cu șurub
	Ascuțitoare pentru matrițe rotunde
	Măcinarea firului
	Măcinarea suprafeței
	Polizare interna
	Polizare cilindrica
	Fanii

2.2 Compensarea puterii reactive și selectarea dispozitivului de compensare

Compensarea puterii reactive sau creșterea factorului de putere al instalațiilor electrice ale întreprinderilor industriale are o mare importanță economică națională și face parte din problema generală a creșterii eficienței sistemelor de alimentare cu energie electrică și a îmbunătățirii calității energiei electrice furnizate consumatorului.

Transferul unei cantități semnificative de putere reactivă din sistemul de alimentare către consumatori determină pierderi suplimentare de putere activă și energie în toate elementele sistemului de alimentare cu energie electrică.

Costurile asociate acestei transmisii pot fi reduse sau chiar eliminate prin eliminarea influenței puterii reactive în rețelele de joasă tensiune.

Pentru a compensa puterea reactivă, se utilizează dispozitive speciale de compensare; acestea sunt surse de energie reactivă de natură capacitivă.

Puterea KU (dispozitive de compensare) este determinată din expresia:

Q k = α × P max × (tanφ max - tgφ e) kvar,

unde P max este puterea maximă de proiectare;

α - coeficientul luând în considerare creșterea cosφ în mod natural, este luat egal cu 0,9;

tgφ e este determinat de cosφ e = 0,92 - 0,95 de factorul de putere stabilit de sistem. Acceptăm tgφ e = 0,33

tgφ max - factorul de putere maxim calculat

cosφ max = P max / S max

cosφ max = 102,82 / 110,4 = 0,93

Q k = 0,9 × 102,8 / (0,39 - 0,33) = 1542 kvar

În funcție de valoarea calculată a puterii reactive, selectăm un dispozitiv de compensare de tip UKN - 0,38 - 900 într-o cantitate de 2 bucăți.

2.3 Selectarea numărului și capacității transformatoarelor de putere ale stației de atelier

Stațiile de transformare pentru atelier sunt principala verigă în sistemul de alimentare cu energie electrică și sunt proiectate pentru a alimenta unul sau mai multe ateliere.

Stațiile de atelier cu un singur transformator sunt folosite atunci când alimentează sarcini care permit o întrerupere a curentului electric în timpul livrării unei rezerve "pliabile" sau atunci când fac copii de rezervă prin jumperi pe tensiunea secundară.

Stațiile cu două transformatoare sunt utilizate atunci când predomină consumatorii din categoriile 1 și 2.

Alegerea numărului și puterii transformatoarelor se datorează dimensiunii și naturii sarcinii, luând în considerare capacitatea de suprasarcină a acesteia, care ar trebui să fie 40% din puterea transformatorului.

Când alegeți un transformator, trebuie să cunoașteți puterea stației:

unde S p este puterea transformatorului consumată de secțiune după compensare, kvar;

P max - puterea maximă activă totală, kW;

Q max - puterea maximă reactivă totală, kvar

Q k - consumul de energie reactivă al dispozitivului de compensare, kvar.

Puterea transformatorului, consumată luând în considerare 40% din rezervă, este calculată prin formula:

S m = 0,75 × S p

unde S p este puterea transformatorului consumată de grupul de consumatori de energie după compensare, kVA;

Puterea transformatorului, luând în considerare condițiile climatice (temperatura medie anuală diferă de Q av = 5 о С), este determinată de expresia:

unde: S m - puterea transformatorului, consumată luând în considerare 40% din stoc

Q av - temperatura medie anuală a zonei în care este instalat transformatorul.

S m = 0,75 × 125,7 = 94,3 kVA

Conform puterii calculate egale cu 94,3 kVA, luând în considerare temperatura terenului și 40% din rezerva, luăm transformatorul TM-100/10 U1 pentru instalare

2.4 Calculul și selectarea rețelei de alimentare, a secțiunilor transversale de fire și cabluri

Toate receptoarele de putere sunt proiectate pentru curent alternativ trifazat și tensiune de 380 V, frecvență industrială 50 Hz, în funcție de gradul de fiabilitate a sursei de alimentare, aparțin categoriei a doua, sunt instalate permanent și sunt distribuite uniform pe zonă.

Cablajul electric de la curentul care trece prin ele, conform legii Joule-Lenz, se încălzește.

Cantitatea de energie termică degajată este proporțională cu pătratul curentului, rezistenței și curentului de curgere. Temperatura de încălzire excesiv de ridicată a conductorului poate duce la uzura prematură a izolației, deteriorarea conexiunilor de contact și pericol de incendiu. Prin urmare, valorile maxime admisibile ale temperaturii de încălzire a conductoarelor sunt stabilite, în funcție de marca și materialul izolației conductorului în diferite moduri.

Curentul care trece prin conductor pentru o lungă perioadă de timp, la care este setată cea mai lungă temperatură admisibilă de încălzire a conductorului, se numește curentul maxim de încălzire admisibil.

La calcularea rețelei de încălzire, curentul este calculat pentru fiecare consumator electric și pentru un grup de consumatori electrici alimentați cu un singur punct de alimentare:

Curent estimat pentru un grup de consumatori de energie electrică:

unde: I p - curent nominal; U f - tensiune de fază.

Curent estimat pentru fiecare consumator:

unde: R n - puterea nominală a receptorului electric - kW;

U n - tensiune nominală, V;

cosφ este factorul de putere al receptorului electric;

η este eficiența receptorului electric;

Un exemplu de calcul al receptoarelor electrice ale centralei electrice a întreprinderii comune.

I nr1 = 400 / (1,73 * 380 * 0,5 * 0,9) = 1,4 (A)

Tabelul 4. Date de proiectare și asamblare pentru atelier

pe desen	Nume echipament	Cantitate
	Universal- ascuțirea
	Ascuțitoare pentru tăietori de plită
	Ascuțirea
	Strung de tăiere cu șurub
	Ascuțitoare pentru matrițe rotunde
	Măcinarea firului
	Măcinarea suprafeței
	Polizare interna
	Polizare cilindrica
	Fanii

Conform curentului nominal nominal, conform tabelelor, selectăm secțiunea transversală a firelor și cablurilor și determinăm metoda de așezare.

Curentul estimat pentru un grup de consumatori de energie electrică este determinat la punctul 2.1

I max = 110,4 / (1,73 × 0,38) = 157,7 A

În funcție de curentul nominal, selectăm ShRA 73 cu un curent nominal de 250 A și de la transformator la ShRA - un cablu ASG (95 × 4) (tabel) și un comutator VA 52G-33 I n = 160 A. secțiune . Toate firele sunt cu patru fire cu izolație de clorură de polivinil a mărcii APV, cu excepția locului de muncă al unui electrician, sunt instalate acolo fire cu două fire.

Datele calculate pentru această unitate de putere sunt rezumate în tabelele de proiectare și asamblare din anexă.

Planul atelierului cu aplicarea rețelei de alimentare este prezentat pe o foaie A1.

2.5 Selectarea dispozitivelor de protecție și automatizare

Pentru recepția și distribuția energiei electrice către grupuri de consumatori de curent alternativ trifazat cu frecvență industrială cu o tensiune de 380 V, se utilizează dulapuri de distribuție a energiei electrice.

Microclimatul din atelier este normal, adică temperatura nu depășește +30 ° C, nu există praf tehnologic, gaze și vapori care pot perturba funcționarea normală a echipamentelor electrice.

Pentru atelierele cu condiții normale de mediu, sunt fabricate dulapurile din seria SP-62, SHRS-2P1U3, SHRS-53U3 și SHRS-54U3.

Împreună cu dulapurile electrice indicate, sunt utilizate puncte de distribuție din seria PR-9000. Întrerupătoarele sunt integrate în punctele de distribuție pentru automatizarea controlului.

Punctele de alimentare și dulapurile sunt selectate ținând cont de condițiile de aer și de numărul de receptoare de putere conectate.

Pentru cablul de la transformator la tabloul de comutare ShRA 73, selectăm de pe masă un întrerupător al mașinii automate din seria VA 52G-33

3.3 Calculul complexității reparării echipamentelor electrice

∑R = R 1 + R 2 + R 3 + ... + R p

Calculul complexității reparării echipamentelor din atelier:

1. Pentru grupul de strung R = 8,5. Există 2 mașini din acest grup instalate în atelier, ceea ce înseamnă ∑R = 17

2. Pentru mașini-unelte din grupul de ascuțit R = 1,5. Există 9 mașini din acest grup instalate în atelier, ceea ce înseamnă ∑R = 13,5

3. Pentru mașinile din grupul de măcinat R = 10. Există 11 mașini din acest grup instalate în atelier, ceea ce înseamnă ∑R = 110

4. Pentru ventilatorul R = 4. Există 3 ventilatoare instalate în magazin, deci ∑R = 12

Pentru majoritatea echipamentelor electrice, categoria complexității reparațiilor este definită și reprezintă o valoare de referință.

Tabelul 5 Repararea complexității echipamentelor electrice

Concluzie

În partea teoretică a proiectului, caracteristicile consumatorilor de energie electrică și categoriile de alimentare cu energie, schemele interne de alimentare cu energie electrică.

În partea de calcul a proiectului, s-au făcut calcule ale sarcinilor electrice, calculul și selectarea unui dispozitiv de compensare, selectarea unui transformator de putere, secțiunile transversale ale firelor și cablurilor, selectarea dispozitivelor de protecție.

În partea economică a proiectului, au fost luate în considerare problemele întreținerii preventive programate a echipamentelor electrice, caracteristicile sale și a fost calculată complexitatea reparației echipamentelor electrice ale amplasamentului.

Introducere

În sistemele de alimentare cu energie ale întreprinderilor și instalațiilor industriale, conservarea energiei și a resurselor se realizează în principal prin reducerea pierderilor de energie electrică în timpul transmiterii și transformării sale, precum și prin utilizarea unor structuri mai puțin materiale și mai fiabile ale tuturor elementelor acestui sistem. Una dintre modalitățile încercate și adevărate de a minimiza pierderile de energie electrică este de a compensa puterea reactivă a consumatorilor care utilizează surse locale de putere reactivă, iar alegerea corectă a tipului, puterii, locației și metodei de automatizare a acestora este importantă.

Principala sarcină a proiectării întreprinderilor este dezvoltarea unei surse de alimentare raționale, luând în considerare cele mai recente realizări ale științei și tehnologiei pe baza unui studiu de fezabilitate a soluțiilor care asigură fiabilitatea optimă a furnizării de energie electrică către consumatori în cantitățile necesare, de calitatea necesară la cel mai mic cost. Implementarea acestei sarcini este asociată cu luarea în considerare a unui număr de probleme care apar în diferite etape ale proiectării. În comparațiile tehnice și economice ale opțiunilor de alimentare cu energie electrică, principalele criterii pentru alegerea unei soluții tehnice sunt fezabilitatea sa economică, adică factorii decisivi ar trebui să fie: indicatorii de cost, și anume costurile reduse, luând în considerare investițiile unice de capital și costurile anuale de producție estimate. Fiabilitatea sistemului de alimentare cu energie electrică este determinată în primul rând de circuitele și proiectarea structurală a sistemului, de o cantitate rezonabilă de rezerve stabilite în acesta, precum și de fiabilitatea echipamentelor electrice primite. La proiectarea sistemelor de alimentare cu energie electrică, este necesar să se țină seama de faptul că în zilele noastre intrarea este din ce în ce mai răspândită, ceea ce face posibilă aducerea celei mai mari tensiuni (35 - 330 kV) cât mai aproape posibil de dispozitivele electrice ale consumatorilor cu o numărul minim de etape intermediare de transformare. Un principiu fundamental în proiectarea schemelor de alimentare cu energie electrică este și respingerea rezervei „reci”. Schemele de soluții raționale ar trebui să asigure limitarea curenților de scurtcircuit. Acolo unde este necesar, la proiectarea sistemelor de alimentare cu energie electrică, ar trebui asigurată compensarea puterii reactive. Măsurile pentru asigurarea calității energiei electrice ar trebui abordate într-o manieră cuprinzătoare și să se bazeze pe tehnologia rațională și modul de producție, precum și pe criterii economice. Atunci când alegeți echipamente, este necesar să depuneți eforturi pentru unificare și să vă concentrați asupra utilizării dispozitivelor complexe (cameră de serviciu unilaterală (KSO), tablouri complete (KRU) etc.) de diferite tensiuni, putere și scop, ceea ce crește calitatea a instalației electrice, fiabilitatea, confortul și siguranța acesteia.

1. Proiectarea rețelelor electrice ale întreprinderilor industriale

Proiectarea sursei de alimentare reprezintă liniile de impact și cablu de la stația sistemului de alimentare la punctul principal de descărcare sau punctul de distribuție, instalația industrială.

Alimentarea internă este o schemă de distribuție a energiei între consumatorii din atelierul de mașini. Pentru alimentarea echipamentului magazinului, se utilizează scheme de alimentare radiale, portbagaj sau mixte (combinate).

Schemele radiale sunt utilizate în prezența unor grupuri de încărcături concentrate cu o distribuție inegală pe zona atelierului, în ateliere cu pericol de explozie și incendiu, în ateliere cu un mediu chimic activ și similar. Schemele radiale sunt utilizate pe scară largă în stațiile de pompare și compresoare, în industria petrochimică, în turnătorii și alte ateliere. Circuitele radiale ale rețelelor intrashop sunt realizate cu cabluri sau fire izolate. Acestea pot fi utilizate pentru încărcări dunare din categoria fiabilității.

Avantajele circuitelor radiale sunt fiabilitatea lor ridicată, deoarece un accident pe o linie nu afectează funcționarea acționărilor electrice conectate la cealaltă linie. Dezavantajele circuitelor radiale sunt: ​​economie redusă asociată cu un consum semnificativ de material conductor, țevi, dulapuri de distribuție; un număr mare de echipamente de protecție și de comutare; flexibilitate limitată a rețelei la deplasarea componentelor electronice cauzată de o schimbare a procesului tehnologic; grad redus de industrializare a instalației.

Este recomandabil să utilizați circuite portbagaj pentru a furniza energie și sarcini de iluminat, distribuite relativ uniform peste calul magazinului, precum și pentru a furniza un grup de dispozitive electronice aparținând aceleiași linii. Cu sistemele de portbagaj, un portbagaj de alimentare servește mai multe dulapuri de distribuție și magazine electrice mari.

Avantajele circuitelor portbagaj sunt: ​​simplificarea aparaturii de comutare de joasă tensiune a stațiilor de transformare, flexibilitatea ridicată a rețelei, ceea ce face posibilă rearanjarea echipamentelor tehnologice fără refacerea rețelei, utilizarea elementelor unificate (conducte de magistrală) care permit instalarea prin metode industriale . Dezavantajul este fiabilitatea lor mai mică în comparație cu modelele radiale. Deoarece în cazul unui accident pe portbagaj, toate dispozitivele electrice conectate la acesta pierd energie. (Cu toate acestea, introducerea jumperilor redundanți între cele mai apropiate autostrăzi în circuit crește semnificativ fiabilitatea circuitelor coloanei vertebrale.)

Utilizarea liniilor de vin cu secțiune constantă conduce la o cheltuială excesivă a materialului conductiv.

În practică, circuitele radiale sau ale portbagajului sunt rareori găsite în forma lor pură pentru alimentarea cu energie a acționărilor electrice din atelier. Cele mai răspândite sunt circuitele mixte, care combină elemente ale circuitelor radiale și ale trunchiului. Echipamentul atelierului nu este interconectat și funcționează în mod continuu. Cu o muncă în două schimburi, atelierul funcționează 4500 de ore pe an.

Calitatea energiei electrice este determinată de totalitatea caracteristicilor sale, în care receptoarele electrice pot funcționa normal și își pot îndeplini funcțiile.

Modul continuu este un mod de funcționare a unui receptor electric pentru o perioadă atât de lungă de timp încât excesul de temperatură de încălzire a tuturor părților sale peste temperatura ambiantă atinge o valoare aproape stată.

În acest atelier, întreprinderea utilizează receptoare electrice din a doua și a treia categorie.

Receptoarele electrice din cea de-a doua categorie sunt consumatori, o întrerupere a alimentării cu energie electrică, ceea ce duce la o subalimentare masivă de produse, perioade de nefuncționare masive ale mecanismelor de lucru.

Receptoarele electrice din a treia categorie sunt consumatori care nu se potrivesc definiției receptoarelor electrice din a doua și prima categorie, a căror întrerupere a alimentării cu energie nu depășește o zi.

Pentru acești consumatori, se utilizează una sau două stații de transformare, care sunt rezervate folosind un depozit sau o rezervă mobilă cu o întrerupere a curentului admisibilă pentru timpul necesar activării acțiunii de rezervă a personalului de serviciu sau a echipei operaționale mobile. Alimentarea cu energie electrică printr-o singură linie de înaltă tensiune, oferind posibilitatea reparării de urgență a acestei linii pe zi.

Atelierul este alimentat cu energie electrică de la o stație de transformare de atelier de 10 / 0,4 kV situată pe teritoriul atelierului. Atelierul TP primește energie de la instalația de transport a gazului uzinei printr-o linie de cablu. Toate receptoarele electrice din acest atelier sunt de 2 categorii. Numărul de schimburi 2. Magazinul de strunjire este situat într-o zonă cu climat temperat, temperatura din interiorul magazinului este de + 32C. Atelierul este situat pe lut nisipos cu o temperatură de -8C.

Tabelul 1 - Date inițiale

Identificarea echipamentului	Nu, pentru a planifica	Numărul de echipamente	Tipul echipamentului	Rn.tech, kW	Rn.dv, kW	ηnom%	Cos	Ip / In
Mașină de plictisit	1-3	3	4A225M4Y3	53,50	55,00	92.5	0.90	7
Mașină de găurit	4-6	3	4A225M4Y3	52,20	55.00	92,5	0.90	7
Mașină specială de forat	7-9	3	4A180S4Y3	19.00	22.00	90.0	0.90	7
Mașină de plictisit cu diamante	10-12	3	4A200М4Y3	34,60	37,00	91,0	0.90	7
Foraj semiautomatic și rifling	13-15	3	4A180S4Y3	36.90	37,00	91.0	0.90	7
Polizare circulară semi-automată	16-18	3	4A280S4Y3	92.80	110.00	92.5	0.90	7
Strung hidrocopiator	19-21	3	4A180M4Y3	29.30	30.00	91,0	0.89	7
Mașină de frezat orizontală	22-24	3	4A180M4Y3	22,85	30,00	91,0	0.89	7
Mașină de frezat	25-27	3	4А180S4Y3	18,70	22,00	92,5	0,90	7
Masina de gaurit	28-30	3	4A132S4Y3	6,3	7,50	87,5	0,86	7,5

2. Calculul sarcinilor electrice

Sarcinile electrice ale sistemelor de alimentare cu energie electrică sunt determinate pentru a selecta puterea transformatoarelor, puterea și locul de conectare a instalației de compensare (KU), selectarea și verificarea elementelor purtătoare de curent în funcție de starea de încălzire admisibilă, calculul pierderile de tensiune și selectarea dispozitivelor de protecție.

Pentru fiecare grup, determinăm capacitatea instalată:

, - puterea nominală pe arborele motorului electric, kW