Таблица 3. Характеристика растениеводства
Вид продукцииВаловой сбор, тСибистоемость, руб/тВыручено тыс. руб.Зерновые и зернобобовые Подсолнечник Рапс Картофель Другая продукция растениеводства Итого 799 4 20 100 13540 666 1009 335 27481 19035 666 1597 567 32530 54395
Таблица 4. Показатели хозяйственной деятельности за 2001 г
Показатели, млн.руб.Всегоп/вж/вВаловая продукция Валовой доход Все затраты отчетного года Рентабельность, %218572 64776 159658 3,995510 33999 72875 113549 21704 81837
Электротехническая служба хозяйства имеет следующий состав: энергетик, инженер-электрик, два техника-электрика и бригада электромонтеров из 9 человек. Штат электротехнической службы является недоукомплектованным.
Таблица 5. Расход топливно-энергетических ресурсов
ПоказателиТеплоэнергия, Г каллЭлектроэнергия, кВт/103Израсходовано всего: в том числе на производственные нужды отпущено на сторону выробатанно собственными энергоисточниками получено со стороны637 637 1181 73 1894825 825 182 1007
Электроснабжение хозяйства осуществляется ТП 35/10 кв, от которой запитываются все потребители данного хозяйства, плюс потребители 2 соседних хозяйств. При этом к молочно-товарной ферме подходит еще одна линия 10 кв от другой ТП 35/10 кв, так как она является потребителем первой категории по надежности электроснабжения.
Имеется 5 ТП 10/0,4 кв. Две осуществляют питание производственных потребителей (первая ферма, второй мехмастерские, гаражи, КЗС и мельницу); два ТП осуществляют питание коммунально-бытовых потребителей деревни Семково и одна - коммунально-бытовых потребителей деревни Семково-Городок. Технология производства, технологическое оборудование.
В совхозе «Озерный» имеется хранилище, а точнее картофелехранилище для хранения 1000 тонн семенного картофеля.
Хранилище предназначается для приемки, послеуборочной, предпосадочной обработки и хранения семенного картофеля.
Мощность сортировального пункта 3000 тонн картофеля в сезон, емкость хранилища 1072 тонны.
Работа сортировального пункта и хранилища предусматривается в одну смену в период загрузки продолжительностью 10 часов, в период выгрузки в 2 смены продолжительностью по 8 часов.
Перед загрузкой хранилище дезинфицируют, опрыскивая раствором формалина, проветривают, внутренние поверхности белят свежегашеной известью с добавлением медного купороса и просушивают.
Картофель в хранилище доставляют автотранспортом в необработанном виде, россыпью. Картофель, предназначенный для реализации осенью, сортируется без разделения на фракции, с отделением земли и мелких клубней на картофелесортировальных пунктах и затем отправляется автотранспортом потребителям.
Картофель, предназначенный для загрузки на хранение после сортировки подается в хранилище.
Хранилище картофеля принято навалом в четырех секциях с высотой насыпи 5 метров в условиях активной вентиляции. Загруженный на хранение картофель проходит «лечебный» период в течение 15 дней при температуре +15оС, затем картофель охлаждается в течение 20 - 40 суток до температуры хранения за счет вентиляции наружным воздухом. Хранение картофеля осуществляется в секциях при температуре 2 - 4 оС и влажности 80 - 95%.
Проектом картофелехранилища предусматривается помещение проращивания, но в данном картофелехранилище оно отсутствует. Механизация работ.
Ворох картофеля, доставленный россыпью самосвальным транспортом грузоподъемностью до 4 тонн, выгружается самотекам в приемные бункера из системы транспортеров СТХ - 38 (4), затем транспортерами (4,5) подается на картофелесортировальные пункты КСП - 15Б (2), где производится отделение земли и мелких клубней.
Отсортированный картофель ленточными транспортерами (4,5) подается в секции хранения, где с помощью ТЗК - 30 (1) формируется насыпь картофеля.
Для окончательной загрузки хранилища подача картофеля в приемный бункер ТЗК - 30 (1) производится автосамосвальным транспортом.
Отсортированный картофель предназначенный для реализации транспортерами (4,6) подается через спуск - гаситель (12) в бункер (8). По мере наполнения через задвижки (10), картофель из бункеров (8) транспортерами - погрузчиками ТП - 30 (4,5) загружается в транспортные средства, взвешивается на автовесах хозяйства и отправляется потребителям.
Земля от картофелесортировальных пунктов (2) транспортерами (4,11) подается в бункер (9), откуда периодически самотеком через задвижку (10) ссыпается в транспортные средства и вывозится в отвал.
Мелкие клубни от картофелесортировальных пунктов КСП - 15Б (2) транспортерами (4,11) подается в бункер (9) откуда через задвижку (10) ссыпается в транспортные средства и отправляется на корм скоту.
Картофель, предназначенный для посадки выгружается подборщиком ТХБ - 20 (5) и транспортерами (5,4) подается на переборочный стол (3), где производится отбор некондиционных клубней.
Перебранный картофель ленточными транспортерами (4) подается через приемный бункер (5) на картофелесортировальный пункт КСП - 15Б (2), где калибруется на 3 фракции. Каждая фракция загружается в бункера (8), откуда периодически с помощью транспортеров (4,5) загружается в автотранспорт, взвешивается на автовесах хозяйства и выводится на посадку. Отходы от переборочных столов (3) транспортерами (4,11) подаются в бункер (9), откуда, ссыпаются в транспортные средства и вывозятся в отвал.
Для вспомогательных работ в хранилище принята ручная тележка ТУ - 300 (16).
Регулирование температуры приточного воздуха осуществляется с помощью смесительного клапана путем смешивания наружного и рециркуляционного воздуха.
В качестве регулятора принят пропорциональный регулятор температуры
ПТР - П, установленный в шкафу ШАУ - АВ.
В зимний период осуществляется подогрев воздуха при помощи электрокалориферов.
Таблица 6. Отопительно-вентиляционное оборудование картофелехранилища
Наименование агрегатаКол-воТип вентус-тановкиВентиляторТипПодача м3/чНапор кгс/м2n, об/минПриточная установка2А10 - 5ЦЧ-703024074940Вытяжная установка2КрышныйКЦ3- 9065000930Воздушная завеса2А6,3Ц-1ЦЧ-701350050 930Отопительный агрегат2СФ00-10/04-410.6-30070007,0 920Вытяжная шахта секции хранения2УПЧ - 211С дефлектором Д.00.000.02 Вытяжная шахта помещения товарной обработки1УПЧ - 211С дефлектором Д.00.000.01Задвижка с электроприводом5ТЗК-450М---9301.2 Общестроительные параметры основного здания объекта проектирования
Характеристика мест размещения электропроводки.
Проект картофелехранилища на 1000 тонн разработан для строительства в Минском районе, в совхозе «Озерный», имеющего следующие характерные условия.
а) Расчетная зимняя температура наружного воздуха минус 20о С.
б) Скоростной напор ветра по СНиП II-6-74-445 Па (III район) для минус 20о С.
в) Все снеговое пространство по СНиПII-6-74-680 Па (II район) для минус 20о С.
г) Грунты в основаниях не пучинистые непросадочные со следующими нормативными характеристиками: φn=28 о, СН=0,02 кгс/м2, Е=150 кгс/см2, γ0=1,8 тс/м3. Рельеф территории спокойный, грунтовые воды отсутствуют. д) Сейсмичность не выше 6 баллов.
Класс здания II, степень огнестойкости II, категория производства по пожарной безопасности Д. Здание прямоугольное в плане с размерами в осях 28,5 x 33,0 м.
Здание решено в полном железобетонном каркасе.
Фундаменты под колонны - монолитные железобетонные.
Колонны сборные железобетонные. Балки перекрытия - сборные железобетонные. Кровля рулонная.
Утеплитель - жесткие минераловатные плиты γ = 200 кг/м 3 и пенобетонные γ =350 кг/м3.
Характеристика помещений по условиям окружающей среды:
- венткамера - сухое;
- секция хранения - особо сырое;
- электрощитовая - сухое;
- транспортный коридор - влажное;
- цех товарной обработки - сырое;
- служебное помещение - сухое;
- навес - особо сырое.
- 2. Общая электротехническая часть
- 2.1 Характеристики систем инженерного обеспечения здания картофелехранилища
- Система отопления здания картофелехранилища работает следующим образом. Поддержание в зимний период температурного режима в верхней зоне секций хранения производится автоматически электрокалориферами СФ00 -10/0,4 - 41. Система отопления вспомогательных помещений и транспортного коридора запроектировано местным нагревательным прибором типа М140 - А0. Системы двухтрубные с нижней разводкой подающих и обратных трубопроводов. Удаление воздуха из систем отопления осуществляется через воздушные краны конструкции Маевского.
- В секциях хранения продукции запроектирована активная вентиляция.
- Приготовление необходимых параметров приточного воздуха предусмотрено смесительными клапанами типа
- КПШ - АВ сечением 1000 x 1000 мм (для строительства в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 20о С).
- К установке приняты приточные камеры индивидуального изготовления, состоящие из осевого вентилятора В = 2,3 - 130 №8, смесительного клапана КПШ - АВ и приточной шахты с жалюзийными решетками.
- Раздача воздуха в массу хранимой продукции предусмотрено по схеме «снизу - вверх» через систему подпольных клапанов с решетчатым покрытием.
- В лечебный период и в период охлаждения вентиляция, как правило, работает на наружном воздухе. В период хранения на рециркуляционном воздухе с частичным заборам наружного воздуха.
- Удаление воздуха из хранилища в лечебный период, период охлаждения, а так же удаление вредностей от въезжающего в транспортный коридор автотранспорта при загрузке секций хранения осуществляется крышными вентиляторами (системы В1 - В2). В период хранения для удаления избыточной влаги запроектированы вытяжные шахты с дефлекторами (системы ВЕ1 - ВЕ2).
- В осях 5,6 проем ворот образуется воздушными завесами (системы У1, У2).
- Внутренние сети водоснабжения и канализации запроектированы в хранилище из условия подключения к наружным сетям хозяйства.
- Расходы воды на хозяйственно - питьевые нужды определены согласно СН 245 - 71 - 15л./чел. в сутки - производственные - согласно техническому заданию и приведены в таблице 8.
- Таблица 8. Нормы расхода воды в здании картофелехранилища
Наименование потребителейВодопотребленияВодоотведениям3/часм3/сутким3/годм3/часм3/сутки1. Хозяйственно - питьевые нужды.0,090,24140,090,242. Производственные нужды.0,180,36110,180,363. Итого:0,270,6250,270,6
- Внутреннее пожаротушение в хранилище не предусмотрено. Расход воды на наружное пожаротушение определен согласно таблице СНиП II - 31 - 74 и составит при строительном объеме здания 4700 м3., степени огнестойкости II и категории производства «Д» - 5 л/с.
- Требуемый напор на вводе в здание 12,7 м водяного столба.
- Стоки от мытья полов в цехе товарной обработки сбрасываются в наружную сеть через приямок с решеткой, из которого необходимо периодически удалять осадок (периоды удаления осадка определяются в процессе эксплуатации).
- 2.2 Выбор электрооборудования здания картофелехранилища
- Произведем выбор электродвигателя для приточной установки А10-5, имеющей вентилятор марки Ц4-70, подачу 30240 м3/ч, гидравлическое сопротивление системы воздуховодов 74 кг/м2, двигатель установки работает в длительном режиме.
- Определим расчетную мощность электродвигателя:
- Ррасч .= (QB*H)/(3,6 * ηB*ηn) (1)
- Где QB - подача вентилятора, м3/ч; Н - требуемое давление, мПа;
- ηв - КПД вентилятора (ηв = 0,6 - для центробежного вентилятора [2]);
- ηn - КПД передачи (ηn = 1- непосредственное соединение двигателя с вентилятором [2]); Н = 9,81 * h * 10-6 (2)
- Где 9,81 - ускорение свободного падения м/с2;
- Н - гидравлическое сопротивление системы воздуходувов, кгс/м2;
- Н = 9,81 * 74 * 10-6 = 725,94 * 10-6 мПа
- Ррасч .= 30240 * 725,94 * 10-6/(3,6 * 0,6 * 1) = 10 кВт.
- Определим номинальную мощность электродвигателя:
- Рн ≥ Ррасч. * R (3)
- Принимаем к установке электродвигатель марки АИР160S6, Рн = 11 кВт, η0 = 1000 об./мин.
- Произведем выбор электродвигателя для привода наклонного транспортера. Определим требуемую мощность электродвигателя по формуле:
- Рдв = [Rзм * Qт * (RL + H)/ηn] * 10-3 (4)
- где Rзм - коэффициент запаса мощности по условию пуска (Rзм = 1,4 для лентных транспортеров [2]):
- (Qт = 15 т/ч)
- Qт - производительность транспортера, т/ч;
- R - суммарный коэфициент сопративления перемещению транспортера с грузом; (R ≈ 0,15 для ленточных транспортеров с грузом [2])
- Н - высота подъема груза, м;
ηn - КПД передачи (ηn = 0,1; в качестве передающего устройства используется редуктор РЧУ 100;
L - горизонтальная проекция пути перемещения груза, м.
- Рдв = 1,4 * 15 * (0,15 * 7 * 5,7)/0,1 * 10-3 = 1417,5 Вт.
- Двигатель работает в длительном режиме; поэтому перерасчет мощности на кратковременный режим не производим.
Принимаем к установке электродвигатель марки АИР80ВЧ с Рн = 1,5 кВт и η0 = 1500 об./мин.
Все двигатели, приведенные в таблице 9 имеют асинхронную частоту вращения 1000 об/мин, а отопительный агрегат имеет нагреватель мощностью 9,6 кВт.
2.3 Определение места расположения электрического ввода в здание. Общее решение по ВРУ (или ВУ)
- Здание картофелехранилища относится к 3 категории по надежности электроснабжения. Поэтому в здание картофелехранилища выполняется один ввод.
- Электрический ввод в здание осуществляется через электрощитовую. При этом в качестве ВРУ используем шкаф распределительный марки ШР11, от которого производится запитка остальных распределительных шкафов, шкафов управления и освещения. Защита отходящих линий осуществляется предохранителями. Ввод осуществляется через рубильник, установленный в шкафу (ВРУ).
- 2.4 Расчет электроосвещения здания (или участка). Выбор светотехнического оборудования и источников света
- Выбор источника света в общем случае определяется экономической целесообразностью и эффективностью. Учитывая рекомендации СНиП11 - 4 -79 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования», принимаем освещение люминесцентными лампами в следующих помещениях:
- цех товарной обработки;
- транспортный коридор;
- служебное помещение.
- Лампы накаливания применяем в следующих помещениях:
- венткамера;
- секция хранения;
- электрощитовая.
Для освещения пространства под навесом применяем лампы накаливания.
Так как в используемых помещениях нет необходимости создавать освещенность на рабочей поверхности более 200 лк, принимаем общую систему освещения с равномерным распределением светильника для всех помещений. Принимаем только рабочий вид освещения.
На основе СНБ2.04.05 - 98 разработаны отраслевые нормы рабочего освещения производственных, административных, общественных и бытовых помещений, в том числе и сельхоз. предприятий, зданий и сооружений [4].
При эксплуатации осветительных установок освещенность на рабочих местах уменьшается. Уменьшение освещенности в расчете установленной мощности источников учитывает коэффициент запаса, значение которого зависит от наличия пыли, дыма, копоти в рабочей зоне помещения, от конструкции светильников, типа источника света и периодичности чисток светильников [4]. Принимаем для ламп накаливания КЗ = 1,15, для люминесцентных - 1,3.
При выборе светильников необходимо чтобы их степень защиты соответствовала характеру окружающей среды в помещении.
Для производственных помещений принимают светильники прямого или преимущественно - прямого светараспределиния с типовыми кривыми силы света К, Г и Д [4].
Таблица 11. Результат выбора светильников
ПомещениеКатегория поме-щенияТип светильникаСтепень защитыКласс светорас-пределения Тип КСССекция хранения Венткамера Элктрощитовая Транспортный коридор Цех товарной обработки Служебное помещение Навес Особо сырое Сухое Сухое Влажное Сырое Сухое Особо сырое Особо сыроеНСП11-200(ППД2) НСП04-200 НСП04-200 ЛСП15-40 ЛСП14-40 ЛСП02-40 НСП11-200(ППД2) НСП-02-100IP63 IP22 IP22 54 IP54 IP20 IP63 IP54П Р Р Н Н Н П РД-2 М М Д Д-1 Д-2 Д-2 МПроизведем расчет освещения в транспортерном коридоре и секциях хранения. Сначала разместим светильники в освещаемом пространстве. При равномерном размещении светильники распределяют по углам прямоугольника с учетом доступа к светильникам для обслуживания. Расстояние между рядами светильников LB и между светильниками в ряду LA определяем по формуле (5):
LA,B » lС НР (5)
НР = Н0 - hC - hP (6)
где lС - светотехническое наивыгоднейшее расстояние между светильниками (lС = 1,2 … 1,6 [4]); НР - расчетная высота подвеса светильника, м; hC - высота свеса светильника, м; hP - высота рабочей поверхности, м; Н0 - высота помещения, м.
Определим Hp для транспортного коридора:
Hp = 6,0 - 1,0 - 0 = 5,0 м. LA,B = 1,4 * 5,0 = 7,0 м.
Определим расстояние от светильника до стены:
la,b = LA,B * 0,3 = 7,0 * 0,3 = 2,1 м.
Определим число рядов светильников:
N1 = (B - 2la) / (LB + 1) (7)
где В - ширина помещения, м;
N1 = (6 - 2 * 2,1) / (7,0 + 1) = 1,257 шт.
В транспортерном коридоре принимаем один ряд светильников, для данного помещения применяем метод коэффициента использования светового потока.
Данный метод при расчете общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей помещений при отсутствии крупных затемняющих предметов с учетом отражения от стен и потолка световых потоков.
Основная расчетная формула метода:
ФР = (ЕMIN * KЗ * S * Z) / (nS * nS * h) (8)
где ФР - расчетный световой поток ламп, расчитываемой осветительной установки, лм; ЕMIN - нормируемая освещенность, лк; KЗ - коэффициент запаса; S - площадь помещения, м2; Z - коэффициент неровномерности освещения; nS - количество ламп в светильнике, шт; nS - количество светильников, шт; h - коэффициент использования светового потока.
Формулой пользуются в представленном виде для расчета освещения от светильников с точечными источниками. Для расчета освещения от светильников с линейными источниками расчетная формула преобразуется:
NS = (ЕMIN * KЗ * S * Z) / (nS * ФЛ * h)
Определяем индекс помещения:
i = (A * B) / (Hp(A+B)) (9) i = (18 * 6) / (5* (18 + 6)) = 0,9
Определяем коэффициент использования светового потока по таблице [4] в зависимости от коэффициентов отражения рабочей поверхности, потолка и стен: rn = 70%, rс = 50%, rр = 10% [4]. Принимаем установки ламп ЛБ-40 с ФЛ = 3000 лм.
По таблице [4] определяем коэффициент использования светового потока h = 45%.
Находим суммарное число светильников:
NS = 100 * 1,3 * (18 * 6) * 1,1 / (3000 * 2 * 0,44) = 5,85 шт.
Принимаем к установке 6 светильников, корректируем расстояние между светильниками в ряду:
LA = (18 - 2 * 2,1) / 5 = 2,75 м.
Принимаем LA = 3 м, la,b = 1 м.
Для расчета размещения в секции хранения используем метод удельной мощности. Произведем размещение светильников в пространстве секции хранения: (5), (6), (7); lС = 1,2 … 1,6 [4]; (косинусная):
НР = 6,5 - 0,5 = 6,0 м;
LA,B = 1,2 * 6 = 7,2 м;,b = 0,3 * 7,2 =2,16 м;= (9 - 2 * 2,16 )/ 7,2 + 1 = 1,65.
Количество светильников в ряду:
N2 = (23 -2 * 2,16 )/ 7,2 + 1 = 3,594.
Принимаем N1 = 2, N2 = 4. NS = 2 * 4 = 8 шт.
По расчетной высоте подвесе и площади освещаемого помещения для выбранного типа светильника по справочной таблице [4] определяем табличное значение удельной мощности источника РУД, которое затем корректируем для приведения в соответствие всех параметров осветительной установки паспортным данным таблиц. Расчетное значение удельной мощности определяем по формуле:
РУД = РУД * К1 * К2 * К4 (10);
Где РУД - удельная мощность табличное значение, Вт / м2;
К1 = КЗР / КЗТ = 1,15 / 1,3 = 0,55 = 0,88;
К2 = UР / UТ = 220 /220 = 1;
К4 = (Rn * Sn + Rc * Sc + Rp * Sp) / (Sn + Sc +Sp);
где КЗР, UР - расчетное значение; UТ, КЗТ - табличное значение; Sn, Sc, Sp - площади потолка, стен и рабочей поверхности, соответственно, м2.
Расчет считается оконченным если выполняется условие:
,9РР £ Р1 £ 1,2 РР РР = РУД * S / (nS * nC) (11)
Где РР - расчетная единичная мощность источника света, Вт; nS - количество светильников, шт; nC - количество ламп в светильнике, шт.
кП = 1; кС = 1; кР = 1,1 т.к. rРР < rРТ, кh = (1 * 170 + 1* 399 + 1,1 * 170) / (170 + 399 + 170) = 1,023
Площадь помещения S = 23 * 9 = 207 м2, принимаем по таблице [4]
РУД = 5,4 Вт / м2. РУД = 5,4 * 0,88 * 1 * 1,023 = 4,861 Вт / м2;
РР = 4,861 * 207 / (8 * 1) = 125,78 Вт.
Т.к 113,2 £ 125,78 £ 150,93, то принимаем к установке лампу марки Б - 235 -245 -150 мощностью 150 Вт [4].
Расчет освещения в остальных помещениях ведем аналогично. Результаты расчетов сводим в светотехническую ведомость. Определим расчетную мощность освещения:
Ррасч = Руст * кс (12)
где Рцепи - установленная мощность осветительной установки, Вт; кс - коэффициент спроса (кс = 0,6 [4]);
Руст = РЛН + 1,3РЛЛ (13)
где РЛН - установленная мощность ламп накаливания, Вт; РЛЛ - установленная мощность люминисцентных ламп, Вт; 1,3 - коэффициент, учитывающий потери мощности в ПРА;
Руст = 5900 + 1,3 * 1120 = 7350 Вт.
Ррасч = 7350 * 0,6 = 4400 Вт.
2.5 Расчет электрических нагрузок здания картофелехранилища
Под электрической нагрузкой понимают величину электрического тока протекающего в сети при включенном электроприемнике или группе электроприемников.
По электрическим нагрузкам производят выбор проводников (конструктивное исполнение, сечение) на всех ступенях выработки, преобразования, передачи и использование потребителем электрической энергии и ее распределении.
Существует 2 метода определения электрических нагрузок объектов:
1.Метод построения суточного графика электрических нагрузок;
2.Метод упорядоченных диаграмм или метод эффективного числа электроприемников.
Для определения электрической нагрузки картофелехранилища применяем второй метод, так как он применяется для сельскохозяйственных объектов промышленного типа, когда невозможно точно определить время включения и отключение отдельных электроприемников.
Эффективным числом электроприемников называется такое число однородных по режиму работы эл. приемников одинаковой мощности, которое обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности электроприемников.
Величину nЭ определяем по формуле:
nЭ = (S РН)2 / (S n Р2н) (14)
где S РН - общая мощность всех электроприемников, кВт; РН - мощность одного электроприемника в группе, кВт; n - количество электроприемников одинаковой мощности; Последовательност расчета.
- Все электроприемники группируются по характерным категориям с одинаковым коэффициентом использования и tg j и записываются в таблицу.
- В каждой строке записываются электроприемники одинаковой мощности.
Резервные электроприемники, ремонтные сварочные трансформаторы и тому подобные электроприемники, а также электроприемники работающие кратковременно (задвижки, вентили, пожарные насосы) при подсчете расчетной мощности не учитываются.
Предварительная разбивка электроприемников по характерным категориям осуществляется на основании справочных таблиц по величине KU и cosj.
По справочнику определяем KU, если в справочнике дается значение о и до, то берется большая величина.
Определяем cosj, рассчитываем tg j, рассчитываем промежуточные велечины:
KU РН, KU РН tg j;
расчитываем групповой
СР : KU СР = SKU РН / S РН (15)
Где РН - мощность группы электроприемников, кВт; KU - коэффициент использования группы;
Определяем эффективное число электроприемников по формуле (14).
На основании значений KU и nЭ определяем коэффициент расчетной нагрузки на вводе в здание КР. Далее определяем остальные величины:
РР = КР * SKU РН (16) QР = 1,1SKU РН * tg j (17) SP = Ö (РР2 + QР2 )
IP = SP / (Ö(3 UH)) (19)
Подъемные нагрузки остальных объектов определяем по РУМ; результаты сводим в общую таблицу электрических нагрузок. 14.
Определим расчетную мощность уличного освещения:
РУЛ.ОСВ = РУД * LУЛ (20)
где РУД - удельная мощность уличного освещения, Вт/м [9];
(РУД = 7Вт/м); LУЛ - длинна улиц, м;
РУЛ.ОСВ = 7 * 230 = 1610 Вт.
2.6Выбор распределительных устройств (ВРУ или ВУ и РП)
Выбор аппаратов управления и защиты электроприемников и сетей.
Построение схем распределения электрической энергии начинается с принятия решения о вводном устройстве и его месте расположения в проектируемом здании. При этом вводное устройство может быть чисто вводным или вводно-распределительным.
Основные требования к размещению ВРУ:
1.ВРУ требуется размещать с максимальным приближением к электроприемникам;
2.Протяженность линии должна быть минимальной, а трасса сети удобной в эксплуатации и доступной для ремонта;
.Необходимо, как правило, исключать случаи обратного питания электроприемников по отношению к основному потоку электроэнергии;
.Места размещения ВРУ должны определятся с учетом следующих требований:
- не мешать производству, удобству обслуживания, не загромождать проходы;
- Практика эксплуатации показывает, что основным решением по месту расположения ВРУ является специальное помещение: электрощитовая.
- ВРУ выбираются с учетом величины нагрузки, условий окружающей среды, числа электроприемников или их групп; расчетный ток группы электроприемников (нагрузка) должна быть не больше номинального тока устройства, шкафа, пункта.
- В качестве ВРУ принимаем ящик марки ШР 11 73511 - 22УЗ С с рубильником типа Р - 16 - 373 с Iпр = 400А, что больше расчетного тока на вводе; шкаф имеет 6 отходящих линий с Iп.пр = 100 А и 2 отходящих линии с Iп.пр = 250 А.
- В качестве распределительных устройств принимаем 2 шкафа ШР 11 73511- 22УЗ имеющих по 2 отходящих линии с Iп.пр = 60 А; [5].
- Произведем выбор аппаратов управления и защиты.
- Произведем выбор плавкого предохранителя, установленного в РП1 и защищающего от токов короткого замыкания линию, питающую приточный вентилятор от токов короткого замыкания. Электродвигатель марки АИР160S6.
- Найдем ток в линии:
- IЛР = IП.ДВ = (РН * 103)/ (Ö 3 * UН *COSj * h) (21)
- FU ЩР2
- QF KM
- Где РН - номинальная мощность двигателя, кВт; UН - номинальное напряжение сети, В; h - КПД двигателя; COSj - коэффициент мощности;
- IЛР = 11 * 103 / (Ö 3 * 380 * 0,84 * 0,87) =22,3А;
- Определим ток плавкой установки из условия:
- а) IВСТ ³ IЛР
- б) IВСТ £ IМАХ/a
- Определим максимальный ток в линии:
- IМАХ = IП = I * KI (22)
- где KI - кратность пускового тока;
- IМАХ = 22,3 * 3,5 = 144,95 А
- a - коэффициент, зависящий от условий пуска (a= 2,5 [2]);
- а) IВСТ ³ 22,3 А;
- б) IВСТ ³ 144,95 / 2,5 = 57,98 А.
- По второму условию принимаем к установке предохранитель марки ПН2 - 60 с IВСТ = 60А.
- Произведем выбор автоматического выключателя, защищающего двигатель приточной установки от токов короткого замыкания и токов перегрузки из условий:
- а) UН.А ³ UН.С. = 380 В;
- б) IН.А. ³ IН.ДВ. = 22,3 А;
- в) IН.Р. ³ 1,25 * IMAX = 1,25 * 22,3 * 6,5 =181,1875А;
- г) IТ.Р. ³ IH.ДВ = 22,3 А.
- Принимаем к установке автоматический выключатель марки ВА51Г-31 с током теплового расцепителя 25 А.
- Определяем каталожный ток срабатывания электромагнитного расцепителя и IСР.
- К = 10 * ITP = 10 * 25 = 250 A
- 250 > 181,1875А,
- отсюда делаем вывод, что ложных срабатываний не будет, значит автоматический выключатель выбран правильно.
- Произведем выбор плавного предохранителя, установленного в ЩР3 и занимающего 2 наклонных транспортера (двигателя марки АИР80В4) и 1 стол переборочный для лука (двигатель АИР80В6).
- Наклонные транспортеры
- IЛР = К0 * SIН (23)
- где К0 - коэффициент одновременности (К0 = 1 [2]);
- IН 1= 1,5 * 103 / (Ö3 * 380 * 0,83 * 0,78) = 3,52 А;
- IН 2= 1,1 * 103 / (Ö3 * 380 * 0,74 * 0,74) = 3,05 А;
- IЛР = 1 * (3,52 + 3,52 +3,05) = 10,09 А; IМАХ = In + S IН; (24)
- где In - пусковой ток самого мощного двигателя, А; S IН - сумма номинальных токов остальных двигателей, А;
- In = 3,52 * 5,5 = 19,36 А; IМАХ = 19,36 + 3,52 + 3,05 = 25,93 А;
- Определим ток плавкой вставки из условий:
- а) IВСТ ³ 10,09 А;
- б) IВСТ ³ 25,93 / 1,6 = 16,2 А.
- По второму условию принимаем к установке предохраниетель ПН2 - 60 с IВСТ = 20 А.
- Произведем выбор магнитных пускателей для тех же двигателей.
- Для приточной установки выбираем магнитный пускатель из условий:
- а) UНП ³ UС = 380 В;
- б) IНП ³ IЛР = 22,3 А.
- Принимаем к установке магнитный пускатель марки ПМЛ - 2100000 с IНП = 25А.
- Для электродвигателя наклонного транспортера и стола переборочного для лука выбираем магнитные пускатели из условий:
- для наклонного транспортера:
- а) UНП ³ UС = 380 В;
- б) IНП ³ IЛР = 3,52 А;
- для переборочного стола:
- а) UНП ³ UС = 380 В;
- б) IНП ³ IЛР = 3,05 А;
- Принимае к установке магнитные пускатели марки ПМЛ122004.
- Произведем выбор автоматического выключателя, осуществляющего коммутацию электродвигателей картофелесортировального пункта КСП - 15Б. Марка электродвигателей АИР112МВ6:
- Выбираем автоматический выключатель из условий:
- а) Uна ³ UНС = 380 В;
- б) Iна ³ IНДВ = 9,16 А;
- в) Iнр ³ 1,25IМАХ = 1,25 * 54,96 = 68,7 А;
- г) IТР ³ IНДВ = 9,16 А;
- Принимаем к установке автоматический выключатель марки ВА51Г-25 с IТР = 10А.
- Определим каталожный ток срабатывания электромагнитного расцепителя:
- IСРК = 10 * IТР = 10 * 10 = 100 А.
- 100 А > 68,7 А,
- отсюда делаем вывод, что ложных срабатываний не будет, значит автоматический выключатель выбран правильно.
- Для остальных линий выбор аппаратов управления и защиты производим аналогично.
- Произведем выбор и расчет пуско-защитной аппаратуры для осветительной сети.
- Согласно ПУЭ групповые линии сетей внутреннего освещения должны быть защищены плавкими предохранителями и автоматическими выключателями на рабочий ток не более 25 А. Произведем расчет самой мощной осветительной группы. Определим расчетный ток по формуле:
- IP = Pгр / (Uф * сosj)
- где Uф - фазное напряжение, В; Pгр - мощность группы, Вт; сosj - коэффициент мощности.
- IP = 924 / (220 * 0,9) = 4,66 А;
- Выбираем ток вставки теплового расцепителя из условия: IВСТ ³ IТР
- Выбираем однополюсный автоматический выключатель на номинальный ток 16 А, типа ВА14-26.
- Номинальный ток типового расцепителя
- IН.ТР. = 6,3А. 6,3А > 4,66 А.
- Аналогично выбираем токи вставок для других групповых линий и данные выбора сводим в таблицу. (смотри графическую часть, лист 4).
- Выбираем из таблиц [8] осветительный щиток ЯРН8501-3812, на шесть отходящих линий.
- 2.7 Схемы принципиальные питающей и распределительных сетей
- Порядок разработки принципиальных схем:
- а) изучаем и анализируем технологические задания;
- б) изучаем и анализируем задания смежных профессий инженерного обеспечения;
- в) анализируем электроприемники по мощности, расположению, принадлежности к технологическим линиям и т.д.;
- г) определяем какое технологическое оборудование поставляется комплектно;
- д) все электроприемники разбивают на группы, относящиеся к тому или иному распредустройству;
- е) составляем схему распределения; на основании изученных фактов определяем вид схемы: магистральная, радиальная или смешанная.
- После анализа вычерчиваем схему распределения электроэнергии, которая приводится в графической части проекта (смотри лист 2).
- 2.8 Расчет и выбор электропроводок силового электрооборудования и электроосвещения
- Задачей расчета электропроводок является выбор сечения проводников, при этом сечение должно быть минимальным и удовлетворять следующим требованиям:
- а) допустимому току;
- б) электрической защите;
- в) допустимым потерям напряжения;
- г) механической прочности.
- В отношении механической прочности выбор сечения сводится:
- для стационарных электроустановок кабели и изолированные провода для силовых и осветительных сетей должны быть: медные 1,5 мм2, аллюминиевые - 2,5 мм2;
- для кабелей сигнализации и управления медные - 0,5 мм2;
Площадь поперечног сечения проводников определяем исходя из двух условий:
по допустимому току
IРАСЧ = IДЛ / (Кt * Kп) (25)
Где Кt - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды; [7] Kп - поправочный коэффициент зависящий от числа проложенных кабелей в трассе, одновременно работающих; [7]
По соответствию сечения проводника параметрам защищенного аппарата
IПР.РАСЧ = КЗ * IЗАЩ / (Кt * Kп) (26)
где IЗАЩ - ток защищенного аппарата (для предохранителя IВСТ), А; КЗ - коэффициент кратности, характеризующий соотношений тока проводника и током защитного аппарата; [5]
Определим сечение проводников линии, питающей приточную установку:
IПР.РАСЧ = 22,3 / (1,08 * 1) = 20,65 А;
IПР.РАСЧ = 1 * 60 / (1,08 * 1) = 55,6 А;
По таблице [7], принимаем площадь поперечного сечения проводника 10мм2 по второму условию.
Проверяем выбранный проводник по допустимой потере напряжения:
DU% = SPl / (FC) (27)
где Р - мощность, передаваемая по участку, кВт; l - длинна участка, м; F - площадь поперечного сечения проводника, мм2; С - коэффициент зависящий от системы питания и материала проводника
(С= 46 [8]); DU% = 11 * 27 / (10 * 46) = 0,65%;
Допустимая потеря напряжения для внутренних сетей составляет 2,5%. 0,65% < 2,5%, значит сечение выбрано правильно.
Рассчитаем сечение провода осветительной сети наиболее длинной линией является линия питающая венткамеру и электрощитовую, но поскольку в любом случае нужно начинать с головного участка, то рассчитаем сечение участка 0 - 1.
Сечение провода минимум проводникового материала рассчитываем по формуле:
S = SM + SaM / (C * DU%); (28)
где SМ - сумма электрических моментов данного и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и на расчетном, кВт * м; SaM - сумма моментов всех ответвлений, имеющих иное число проводов, чем на расчитываемом участке, кВт * м; а - коэффициент приведения моментов зависящий от число проводов на расчитываемом участке и ответвителях; (1,83 [8]) С - коэффициент зависящий от системы питания (С = 46 [8]); DU - допустимая потеря напряжения, %; (DUДОП = 2,5%)
SМ1-2 = 200 * (3 + 5 + 7,5 + 9 +10,5 +7 +8,5 +10) + 100(6 + 10,5 + 6,5 + 10) + 80* 1,3 * (3,5 + 5) = 16,3 кВт*м,
SM1-25 = 150*(7,5 + 13,5 + 19,5 + 25,5 + 11 + 17 + 23 + 23) = 22 кВт*м,
SM1-34 = 150*(4 + 10 + 14 + 20 + 7,5 + 13,5 19,5 + 25,5) = 17,3 кВт*м,
SM1-43 = 80 * 1,3* (41 + 44,5 + 48 + 43 +46,5 + 50) 28,4 кВт*м,
SM1-50 = 150*(13 + 17 + 23 + 29 + 17 + 21 +27 + 33) = 27 кВт*м,
SM1-60 = 80 * 1,3* (43 + 46 + 49 + 52 + 55 + 58) + 100*(49 + 61 + 67) = 49,3 кВт*м,
SM1-0 = 160,3 кВт*м.
SM0-1 = (Р1 + Р2 + Р3 +…+ Р71) * l0-1* kС; (28.1)
где Р1,Р2, …, Р71 - соответственно мощности в расчетных точках 1, 2, …, 71; в кВт; l0-1 - расстояние от ВРУ до ЩО, м; (l0-1 = 4 м); kС - коэффициент спроса,
(kС = 0,6; [8]); SM0-1 = 7,35 * 0,6 = 17,7 кВт*м;
S0-1 = 17,7 + 1,83 * 160,3 / (46 * 2,5) = 2,7 мм2
Принимаем на головном участке 0-1 сечение 4 мм2; кабель АВВГ 4 х 4.
Рассчитаем фактическую потерю напряжения на главном участке 0-1 по формуле:
DU0-1Ф = М0-1 / (С4 * S0-1); (28.2) DU0-1Ф = 17,7 / (46 * 4) = 0,0962 %;
Далее определяем сечение на самом длинном и нагруженном участке:
S1-65 = M1-65 / (C2*(DU - DU0-1Ф)) (28.3) S1-65 = 49,3 / (7,7 * (2,5 - 0,0962) = 2,66 мм2
Принимаем на всех участках отходящих от Щ.О. линии освещения сечением 4 мм2, и находим потерю напряжения в конце самой нагруженной линии:
DU1-65 = 49,3 / (7,7 * 4) = 1,6 %
Находим потерю напряжения в конце линии:
DU = U0-1 + DU1-65 = 0,0962 + 1,6 = 1,696%
Это меньше чем допустимая потеря напряжения 1,696 < 2,5%, значит сечение выбрано правильно.
Проверяем выбранный кабель по допустимому длительному току:
определим расчетный ток:
IP = PP / (UФ * cosjСР) (29)
где РР - расчетная мощность осветительной установки, кВт (расчитано выше);
IP = 4,4 / (0,22 * 0,95) = 21,1 А;
Для кабелей с ПВХ изоляцией, проленных в воздухе с S = 4 мм2 длительно - допустимый ток составляет 29 А, значит сечение проводника выбрано правильно.
Сечение проводников на остальных участках определяем аналогично, результаты сводим в таблицу (см. граф. часть лист 4).
2.9 Выбор места расположения и количества подстанций 10 /0,4 кВ
Расчет нагрузок, выбор мощности и числа трансформаторов.
Число трансформаторных подстанций можно определить по формуле:
NТП = 0,35 * Ö((Sр/D Uд)2 * F) (29)
где Sр - расчетная мощность производственного объекта, кВА;(Sр =151,3кВА) F - площадь населенного пункта, км2; (F = 0,12 * 0,2 = 0,024 км2); D Uд - допустимые потери напряжения в сети 380 / 220 В (D Uд = 7,5%);
Подставив значения в формулу (29) получим:
NТП = 0,35 * Ö((151,3/ 7,5)2 * 0,024) = 1,09.
Принимаем к установке одну трансформаторную подстанцию.
Для определения места расположения трансформаторной подстанции наносим на генплан объекта координатную сетку и определяем ТП по формулам:
ХТП = SРi * Xi / SPi (30) YТП = S