Электрификация цеха

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    91,72 Кб
  • Опубликовано:
    2015-01-11
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Электрификация цеха

Введение

Системы электроснабжения промышленных предприятий обеспечивают электрической энергией промышленные потребители. Основными потребителями электрической энергии на промышленных предприятиях являются электроприводы, электрическое освещение, электронагревательные устройства, в том числе электрические печи.

Работа промышленных электроприводов и других потребителей, как при проектировании, так и во время эксплуатации должна находиться в строгом соответствии, как с отдельными приемниками, так и с комплексом электроприводов, обеспечивающим работу сложных механизмов.

Для обеспечения подачи электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества от энергосистем промышленным объектам, служат системы электроснабжения промышленных предприятий, состоящие из сетей напряжением до 1000 В и выше.

Передача, распределение и потребление выработанной энергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью. Для обеспечения этого энергетиками создана надежная и экономичная система распределения электроэнергии на всех ступенях применяемого напряжения с максимальным приближением высокого напряжения к потребителям.

Потребители электрической энергии имеют свои специфические особенности, чем и обусловлены определенные требования электроснабжению - надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов.

Целью данного дипломного проекта является: создание рациональной и экономически выгодной системы электрификации цеха по производству металлоконструкций и изделий.

1. Общая часть

. Краткое описание предприятия

Основной выпускаемой продукцией предприятия являются металлоконструкции и металлические полуфабрикаты различного машиностроения, в том числе детали рабочих машин и механизмов, узлы станков и т.д. Цехом выпускаются в широком ассортименте металлические конструкции, используемые в различных областях производства и строительства.

Гибкость технической структуры производства позволяет в очень короткие сроки перенастраивать технологические цепочки, с производства одной продукции на другую. Гибкость в условиях экономической целесообразности и конкурентоспособности позволяет наиболее выгодно разместить заказы потенциальных фирм и предприятий различных отраслей.

На предприятии имеются потребители с продолжительным и повторно-кратковременным (ПКР) режимами работы.

ПКР - это режим, при котором температура за время включения повышается, за время пауз снижается, однако, нагрев за время цикла этого электроприёмника не достигает установившейся температуры, а за время паузы температура не достигает температуры окружающей среды.

В ПКР работают электродвигатели мостовых кранов, транспортёров, машин дуговой сварки.

Продолжительный режим - это режим, при котором температура ЭП возрастает по экспоненте и через определённое время достигает установившегося значения.

В продолжительном режиме работают электроприводы насосов, вентиляторов, автоматических линий, металлообрабатывающих станков.

В продолжительном режиме, но с переменной нагрузкой и кратковременным отключением, работают электродвигатели станков.

Предприятие состоит из четырнадцати производственных цехов, каждый из которых представляет собой либо конечное, либо промежуточное звено в технологической цепочке выработки продукции.

В цехе производится основная металлообработка конечных и промежуточных в технологической цепочке изделий на металлорежущих станках с программным управлением. Станки установлены как отдельно, так и встроено в автоматизированные линии. Производится ручная доработка на различных металлорежущих станках деталей.

Необходимость в бесперебойном питании электроэнергией технологического цикла производства служит основной причиной определения категории надежности цеха и его потребителей в отдельности. По бесперебойности электроснабжения в целом, цеха относятся к электроприемникам 2-й категории, перерыв в электроснабжении связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих и различных механизмов.

К нагрузкам 1-й категории относят пожарные насосы, электроприемники компрессорной, работа которых необходима для поддержания технологического процесса, а также аварийное освещение, устройства связи и сигнализации. Также для создания условий по бесперебойному электроснабжению питание от системы осуществляется по двухцепной воздушной линии электропередач напряжением 110 кВ.

Цеха и сооружения проектируемого предприятия относятся к категории помещений с нормальной средой - среда не вызывает отрицательного влияния на сети и электрооборудование. Сети в помещениях не опасных по пожару и взрыву делают открытыми (доступными для ремонта и обслуживания). В этих помещениях применяют магистральные схемы питания без устройства АВР.

Внутрицеховые сети предприятия выполнены на напряжение 380В трёхфазной четырёхпроходной системой переменного тока с промышленной

частотой 50Гц. Применяется напряжение 380В, а не 660В, потому что в цехах не имеется большого количества электродвигателей в диапазоне мощностей 200 - 600 кВт, поэтому эффективность внедрения напряжения 660В незначительна.

Годовое число использования максимума нагрузки на проектируемом заводе Тм=4345 час. Предприятие работает в три смены.

Выбор технологического оборудования и технологической схемы

Цех представляет собой одноэтажное здание, где находится производственный помещение, помещение для персонала, уборная, я, венткамера, кладовая заготовочного материала, коридор. Габаритные размеры токарного участка 48000 x 28000 мм. Фундамент выполнен из сборных железобетонных блоков. Стены наружные - из кирпича марки «75». Толщина наружных стен - 38. Покрытие плоское из сборных железобетонных панелей с круглыми пустотами. Полы - цементные и бетонные, а в сан узле - из керамической плитки.

Для выполнения предусмотренных видов работ прессовый участок оснащается соответствующим оборудованием, и размещение оборудования предоставлено на листе 1 графической части проекта.

Таблица 1.1 - Классификация технологического оборудования

№ п/п

Наименование оборудования

n

Мощность одного кВт

1

Токарно-револьверные многоцелевые станки

2

10

2

Сверлильно-фрезерные станки

2

6,4

3

Токарные станки с ЧПУ

2

9,2

4

Кран балка

1

5,2

5

Фрезерный станки с ЧПУ

2

8

6

Ножницы по металлу

2

9,2

7

Координатно-сверлильные горизон станки

2

12,5

8

Сверлильно-фрезерные станки

2

6,4

9

Пресс

1

12,5

10

Термочечь

1

9

11

Гильотина

1

4

12

Пресс-ножницы

2

4

13

Кузнечный станок

1

18

14

Координатно-сверлильные вертик станки

3

11

15

Кран балка

1

5,2

16

Токарный многоцелевой станок

1

18

17

Компрессор

1

4,8

18

Сварочный аппарат

1

9

19

Шлифовальный станок

1

7,5

20

Наждачный станок

1

3



2. Расчетная часть

.1 Расчет осветительной нагрузки

Нормы освещенности

В производственных помещениях нормированная освещенность должна быть на протяжении светового дня, длительностью 8…10 часов. Естественное освещение обеспечивает только 70% требуемой продолжительности освещения, а в осенне-зимний период и того меньше. Для обеспечения оптимальной продолжительности светового дня используют искусственное освещение. [2.69]

Исходя из требований к качеству освещения, а так же характеристики помещения, выбираем в качестве источника света люминесцентные лампы.

Для подсобных помещений требуется равномерное освещение. Выбираем систему общего освещения, т.к. она предназначена для освещения рабочих поверхностей и всего помещения. [11.78]

Таблица 2.1 - Нормы освещения

№ п/п

Помещения

Плоскость нормирования освещенности и ее высота от пола, м.

Освещенность, лк.

1 2 3 4 5 6

Производственное помещение Склад материалов Склад готовой продукции Мастерская Комната отдыха Эл.щитовая

Г - 0,80 Г - 0,00 Г - 0,00 Г - 0,00 Г - 0,00 Г - 0,00

300 150 150 200 200 150


2.2 Расчет освещения производственного помещения

Расчет освещения рассмотрим на примере производственного помещения цеха. По СНиП 23-05-95 устанавливается разряд зрительных работ и норма освещенности. Основными электроприёмниками цеха являются станки. Работа со станками относится к работам высокой точности - разряд IIIб. Минимальная освещённость при комбинированном освещении для разряда зрительных работ IIIб составляет 1000 лк. При этом освещённость от общего освещения в системе комбинированного - 300 лк [2].

Исходные данные:

длина цеха А = 42 м;

ширина цеха В = 28 м;

высота цеха НЦ = 8 м;

напряжение системы освещения UОСВ = 220 В;

коэффициенты отражения

ρПОТ. = 0,5; ρСТ. = 0,5; ρПОВ. = 0,1;

где ρПОТ., ρСТ., ρПОВ. - коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности соответственно [11];.

минимальная освещенность для рабочего и аварийного освещения

ЕРАБ = 300 лк; ЕАВ = 15 лк [11].

В процессе эксплуатации осветительной установки освещённость снижается из-за загрязнения ламп, уменьшения светового потока источников света в процессе горения и т.д. Поэтому при расчёте мощности источника света, которая должна гарантировать нормированное значение освещённости на рабочих местах в течение всего времени эксплуатации осветительной установки, вводится коэффициент запаса, учитывающий снижение освещённости. Для механического цеха с нормальной средой и при газоразрядных источниках света по табл. 56.23 [2] коэффициент запаса КЗ = 1,5.

Для цеха с нормальной средой высотой 8 м целесообразно использовать металлогалогенные лампы ДРИ со светильниками ГСП-18 [2]. Лампы включаются через одноламповые пускорегулирующие аппараты (ПРА) с встроенными конденсаторами, благодаря чему коэффициент мощности повышается до 0,9. Располагаем светильники в шахматном порядке, при этом с целью снижения пульсаций светового потока, характерных при использовании этого типа ламп, в каждой точке устанавливаем по 2 светильника.

Высота подвеса светильников:

HП = НЦ - НС, (2.1)

Где НЦ - высота цеха, м,

HС = 0,7 м - расстояние от светильника до перекрытия (свес),

HП = 8 - 0,7 = 7,3 м;

расчетная высота:

H = HП - HР, (2.2)

где НР - высота рабочей поверхности над полом, м,

H = 7,3 - 0,8 = 6,5 м.

Далеко не весь поток падает на освещаемую поверхность, т. К. он частично теряется в светильниках, частью падает на стены и потолок помещения. Отношение потока, падающего на освещаемую поверхность ко всему потоку ламп, называется коэффициентом использования КИ. Зависимость КИ от площади помещения, высоты и формы учитывается индексом помещения i.

Индекс помещения:

i = A · B / H · (A + B) = 1176 /(6,5 · (42 +28)) = 2,5 (2.3)

при i = 2,5 и rПОТ. = 0,5, rСТ. = 0,5, rПОЛ. = 0,1 имеем КИ = 0,72 [2].

Средняя фактическая освещённость:

 (2.4)

где ФЛ - световой поток одной лампы, лм,

КИ - коэффициент использования осветительной установки,

КЗ - коэффициент запаса,

n - число светильников,

отсюда, количество светильников в цехе:

 (2.5)

принимаем 12 светильников, тогда

 (2.6)

Общая установленная мощность рабочего освещения:

ΣРУСТ = n × PЛ =12 × 700=8400 Вт, (2.7)

где PЛ=700 Вт - мощность одной лампы.

КС = 0,95, тогда расчетная мощность рабочего освещения:

РР.О = 1,1 ∙ 0,95 ∙ 8400 = 8778 Вт,

QР.О = РР × tgφ = 8778 × 0,48 = 4213,44 вар, (2.8)

где tgφ = 0,48 для ламп ДРИ [5].

 (2.9)

ВА.

Аварийное освещение составляет 5% от рабочего ЕАВ = 15 лк; КИ=0,72; КЗ=1,3. Выбираем лампу накаливания Г215-225-500 со светильником НСП-17. Световой поток лампы ФЛ=8300 лм.

. (2.10)

Принимаем 4 светильников, тогда


ЕСР.Ф.АВ = 16,3 лк > ЕМИН = 15 лк.

Расчет по всем остальным участкам проводится аналогично. Все расчеты сведены в таблицу 2.2

Таблица 2.2-Результаты расчета осветительной нагрузки

Помещение

SПОМ, м2

ЕМИН, лк

Тип светильника

Тип лампы

NСВ, шт.

РР, Вт

QР, Вар

SР, ВА

Производ. помещение

1176

300

ГСП-18

ДРИ-700

12

8778

4213,4

9736,9

аварийное

1176

15

НСП-17

Г215-225-500

4

2000


2000

Склад материалов

36

150

НСП11-100

Г215-225-60

4

240


240

Склад готовой продукции

36

150

НСП11-100

Г215-225-60

4

240


240

Мастерская

48

200

LZ236 (IР65)

ЛДЦ36

4

301

144,5

333,9

Комната отдыха

24

200

LZ236 (IР65)

ЛДЦ36

2

150,5

75,23

168,3

Эл.щитовая

24

150

НСП11-100

Г215-225-60

2

120


120

ИТОГО






11829,5

4433,1

12632,9


2.3 Выбор осветительных щитов и место их установки

Питание осветительных установок производится от групповых щитов освещения. В качестве групповых щитов устанавливаем модульный осветительный щиток серии ЯОУ8502 с числом модулей 12.

Для определения токов расцепителей автоматов необходимо определить расчетные токи каждой из групп. Для определения расчетного тока необходимо найти расчетную нагрузку. Расчетная нагрузка осветительной сети определяется по формуле [2], кВт:

Рр= Ру∙Кс, (2.11)

где Ру - установленная мощность, которая складывается из мощностей всех ламп; Кс - коэффициент спроса, для осветительных приборов Кс=1 [2]

Расчетный ток трехпроводной (однофазной) линии, А:

, (2.12)

где Uф - фазное напряжение, Uф = 220 В;

соsφ - коэффициент мощности нагрузки (соsφ = 0,95 для сетей освещения с люминесцентными лампами, соsφ = 0,98 для ламп накаливания) [2].

Рабочее освещение является основным видом освещения. Оно предназначено для создания нормальных условий видения в данном помещении.

Для питания осветительной сети используется медный кабель с количеством жил:

- для осветительных групп - 3 жилы,

для питания щитков освещения - 5 жил.

Выбор марки и сечения кабеля производится по условию нагрева [2]:

Iдоп > Iр, (2.13)

где Iдоп - длительно допустимый ток проводника, А.

Вся осветительная сеть разбивается на группы.

- Первая группа - рабочее освещение первой линии отделения;

Вторая группа - рабочее освещение второй линии отделения;

- Третья группа - рабочее освещение склада материалов, склада готовой продукции, мастерской, комнаты отдыха, раздевалки;

Четвертая группа - розеточная группа.

Необходимо также рассчитать и аварийное освещение. В качестве аварийного освещения используют светильники рабочего освещения.

Рассчитаем сечение проводов осветительной сети на 220 В.

По расчетному току определяем сечение кабеля для питания осветительной группы.

Выбираем кабель марки ВВГ 3 х 1,5, по табл. 12-3 [11]

Iдоп = 19 А

А > 16,7А

Выполняем проверку выбранного кабеля по потере напряжения. Выбранный кабель должен удовлетворять условию [2]:

ΔU < 2%,

где ΔU - потеря напряжения.

Потеря напряжения определяется по таблице 12-19 [2] в зависимости от сечения проводника и момента.

Момент нагрузки, кВт∙м:

М = ∑Рi · Li, (2.14)

где Р - мощность ламп, кВт; L - приведенная длина проводника

Рисунок 2.1 - Определение моментов нагрузки

Определяем момент группы, кВт∙м:

М = Р1 ∙ L1 + Р2 ∙ (L1+ L2) + Р3 ∙ (L1+ L2 + L3) = 0,288 ∙ 16,7 + 0,144 ∙ (16,7 + 3,3) + 0,816 ∙ (16,7 + 3,3 + 19,7) = 40 кВт∙м

По найденному моменту и сечению проводника находим потерю напряжения по таблице 12-19 [2], %

ΔU = 0,8% < 2%

Выбраный провод удовлетворяет условиям по потере напряжения.

Для питания осветительного первого щита выбираем кабель марки

ВВГ5х6 мм2 по таблице 12-3 [2].

Для уменьшения пульсаций и создания равномерного освещения при отключении групповых линий люминесцентные лампы присоединяются поочерёдно к разным фазам по схеме А - В-С.        

Определим расчетную мощность на щитке освещения: [2]

Рр 1 = 11,83кВт, коэффициент мощности 0,95

Ток расчетный: Iр1 = 18,83А.

Ввод в щиток освещения осуществляется кабелем ВРГ. Сечение кабеля выбирается по длительно допустимому току.

I расч ≤ I доп

,83А < 32А

Ввод в первый щиток освещения выполняется кабелем ВРГ 5 × 4 мм2.

2.4 Расчет силовой сети

Выбор проводников линий цеховых электрических сетей и распределительных устройств

Выбор типа проводки, способа ее выполнения, а также марок провода и кабеля определяется характером окружающей среды, размещением технологического оборудования и источников питания в цехе и другими показателями.

Цеховые сети делят на питающие, которые отходят от источника питания (подстанции), и распределительные, к которым присоединяются электроприемники. Схемы электрических сетей могут выполняться радиальными и магистральными. Учитывая особенности радиальных и магистральных сетей, обычно применяют смешанные схемы электрических сетей в зависимости от характера производства, условий окружающей среды и т.д.

Осветительные нагрузки цеха при радиальных схемах силовой сети питаются отдельными линиями от щитов подстанций; при магистральных схемах и схемах подстанций, выполненных по системе блока «трансформатор-магистраль», - от головных участков магистралей.

Расчет внутренних электросиловых сетей сводится к выбору: сечения проводников силовой сети, пускозащитной аппаратуры, силового шкафа.

Электрические нагрузки характеризуются расчетным током.

Внутрицеховые сети условно делят на питающие и распределительные. Под питающими сетями понимают сети, отходящие непосредственно от распределительных устройств подстанций к первичным силовым пунктам и щитам.

Сечение провода также должно быть согласовано с защитой, с тем, чтобы при протекании по проводнику тока, нагревающего его выше допустимой температуры, проводник был отключен аппаратом защиты. Сечения проводников выбираются согласно ПУЭ по длительно допустимому току нагрузки [7].

Iдл.доп ≥ Iрасч. (2.15)

где Iрасч. - расчётный ток участка сети, А.

За расчетные токи токоприемников принимаются их номинальные токи. Вся силовая нагрузка распределена между силовыми пунктами. В таблице 4.1 представлен перечень силового оборудования по силовым пунктам.

Таблица 2.3 - Силовое оборудование цеха

№ п/п

Наименование ЭП

n

Ру, кВт

cosφ

Iр A




одного

Σ




ПР-1






1

Токарно-револьверные многоцелевые станки

2

10

20

0,85

17,79

2

Сверлильно-фрезерные станки

2

6,4

12,8

0,76

12,8

3

Токарные станки с ЧПУ

2

9,2

18,4

0,81

17,3


итого

6

6,4-10

0,813

95,8


ПР-2






1

Кран балка

1

5,2

5,2

0,8

9,9

2

Фрезерные станки с ЧПУ

2

8

16

0,84

14,5

3

Ножницы по металлу

2

9,2

18,4

0,85

16,5

4

Координатно-сверлильные горизон станки

2

12,5

25

0,88

21,6


итого

7

5,2-12,5

64,6

0,86

114,9


ПР-3






1

Сверлильно-фрезерные станки

2

6,4

12,8

0,82

11,9

2

Пресс

1

12,5

12,5

0,88

21,6

3

Термопечь

1

9

9

0,89

15,4

4

Гильотина

1

4

4

0,8

7,6


итого

5

4-12,5

38,3

0,85

68,2


ПР-4






1

Пресс ножницы

2

4

8

0,88

6,9

2

Кузнечный станок

1

18

18

0,87

31,5

3

Координатно-сверлильные станки

3

11

33

0,86

19,5

4

Кран балка

1

5,2

5,2

0,8

9,9


итого

7

4-18

64,2

0,86

113,5


ПР-5






1

Токарные многоцелевые станки

1

18

18

0,87

31,5

2

Компрессор

1

4,8

4,8

0,81

9,01

3

Сварочный аппарат

1

9

9

0,85

16,1

4

Шлифовальный станок

1

7,5

7,5

0,8

14,3

5

Наждачный станок

1

3

3

0,78

5,9


итого

5

3-18

42,3

0,84

76,6


Силовое оборудование цеха

Токарно-револьверные многоцелевые станки:

Pн = 10 кВт, Iн = 17,79 А

Выбирается кабель марки ВВГ (5 х 4)

Iдл.доп =32 А

32 А > 17,79 условие выполняется.

Сверлильно-фрезерные станки:

Pн = 6,4 кВт, Iн = 12,74 А

Выбирается кабель марки ВВГ (4 х 2,5)

Iдл.доп = 25 А

А > 12,74 А, условие выполняется.

Токарные станки с ЧПУ:

Pн = 9,2 кВт, Iн = 17,18 А

Выбирается кабель марки ВВГ (5 х 4)

Iдл.доп = 32 А

32 А > 17,18 А, условие выполняется.

Способ прокладки силовой проводки выполняется в трубах.

Для самого удаленного токоприемника проверяем выбранный провод по потери напряжения:

ΔUдоп=2%.

ΔU%=Р L/(С· S); (2.16)

где С - постоянный коэффициент для данного провода. Коэффициент зависит от напряжения, числа фаз и материала провода. Для меди С=77.длина участка сети,

Р - мощность токоприемника,сечение провода.

Самый удаленный токоприемник Токарные многоцелевые прутковопатронные модули L=25 м, S=6мм2

ΔU% = Р L/С· S = 18· 25/(77·6) = 0,97%. (2.17)

% > 0,97%, условие выполняется.

Результаты расчетов представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Внутрицеховые сети

№ п/п

Наименование ЭП

Ру, кВт

Iр A

Iдоп A

Марка и сечение проводников


ПР-1





1

Токарно-револьверные многоцелевые станки

10

17,79

25

ВВГ (5х2,5)

2

Сверлильно-фрезерные станки

6,4

12,8

25

ВВГ (5х2,5)

3

Токарные станки с ЧПУ

9,2

17,3

25

ВВГ (5х2,5)


До ПР-1

51,2

95,8

115

ВВГ(5х35)


ПР-2





1

Кран балка

5,2

9,9

25

ВВГ (5х2,5)

2

Фрезерные станки с ЧПУ

8

14,5

25

ВВГ (5х2,5)

3

Ножницы по металлу

9,2

16,5

25

ВВГ (5х2,5)

4

Координатно-сверлильные горизон станки

12,5

21,6

25

ВВГ (5х2,5)


До ПР-2

64,6

114,9

150

ВВГ(5х50)


ПР-3





1

Сверлильно-фрезерные станки

6,4

11,9

25

ВВГ (5х2,5)

2

Пресс

12,5

21,6

25

ВВГ (5х2,5)

3

Термопечь

9

15,4

25

ВВГ (5х2,5)

4

Гильотина

4

7,6

25

ВВГ (5х2,5)


До ПР-3

38,3

68,2

75

ВВГ(5х16)


ПР-4





1

Пресс ножницы

4

6,9

25

ВВГ (5х2,5)

2

Кузнечный станок

18

31,5

50

ВВГ(5х10)

3

Координатно-сверлильные станки

11

19,5

25

ВВГ (5х2,5)

4

Кран балка

5,2

9,9

25

ВВГ (5х2,5)


До ПР4

64,2

113,5

150

ВВГ(5х50)


ПР-5





1

Токарные многоцелевые станки

18

31,5

50

ВВГ(5х10)

2

Компрессор

4,8

9,01

25

ВВГ (5х2,5)

3

Сварочный аппарат

9

16,1

25

ВВГ (5х2,5)

4

Шлифовальный станок

7,5

14,3

25

ВВГ (5х2,5)

5

Наждачный станок

3

5,9

25

ВВГ (5х2,5)


До ПР-5

42,3

76,6

90

ВВГ(5х25)


2.5 Схема внутрицехового распределения электроэнергии

электроэнергия осветительный силовой

Схемы сетей для внутрицехового распределения электроэнергии должны выполняться с учетом обеспечения необходимой степени надежности питания электроприемников, наглядности, удобства и безопасности эксплуатации.

Пускозащитная аппаратура должна соответствовать мощности и характеристике двигателей. Не допускается использовать завышенную по мощности пускозащитную аппаратуру во избежание увеличения коммутационных перенапряжений. Если для пуска двигателя и защиты его от перегрузки установить магнитный пускатель с тепловым реле, то ответвления к двигателю должно быть защищено предохранителем или автоматическим выключателем с тепловым и электромагнитным расцепителем с целью защиты от короткого замыкания.

Магнитные пускатели предназначены главным образом для дистанционного управления асинхронными электродвигателями (ЭД) с короткозамкнутым ротором до 100 кВт; для пуска непосредственным подключением к сети. В исполнении с тепловым реле пускатели также защищают управляемый электродвигатель от перегрузки. Магнитный пускатель

представляет собой трехполюсный контактор переменного тока с прямоходовой магнитной системой, в который дополнительно встроены два тепловых реле защиты, включенных последовательно в две фазы цепи ЭД. Для двигателей с номинальным током до 40 А включительно следует применять пускатели серии ПМЛ, для двигателей на 63 А и более - пускатели серии ПМА [4].

Электромагнитные пускатели выбирают:

-               по номинальному напряжению,

-       по номинальному току,

-       по току нагревательного элемента теплового реле,

-       по напряжению втягивающей катушке.

Токарно-револьверные многоцелевые станки:

Pн = 10 кВт, Iн = 17,79 А

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 2300002 Iн.мп = 25 А, Uн = 380 В.

Условия выполняются 25 А ≥ 17,79 А; 380 В = 380 В.

Номинальный ток нагревательных элементов тепловых реле Iн.р = 21,5 А, условие выполняется Iн.р. ≥ Iн.дв. 21,5 А ≥ 17,79 А.

Сверлильно-фрезерные станки:

Pн = 6,4 кВт, Iн = 12,74 А

Условия выполняются 25 А ≥ 12,74 А; 380 В = 380 В.

Номинальный ток нагревательных элементов тепловых реле Iн.р = 15 А, условие выполняется Iн.р. ≥ Iн.дв. 14А ≥ 12,74 А.

Токарные станки с ЧПУ:

Pн = 9,2 кВт, Iн = 17,18 А

Выбираем магнитный пускатель ПМЛ 2300002 Iн.мп = 25 А, Uн = 380 В.

Условия выполняются 25 А ≥ 17,18 А; 380 В = 380 В.

Номинальный ток нагревательных элементов тепловых реле Iн.р = 21,5 А, условие выполняется Iн.р. ≥ Iн.дв. 21,5 А ≥ 17,18 А.

Для остальных электроприемников расчет производится аналогично. Результаты выбора представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 - Пускозащитная аппаратура

№ п/п

Наименование узлов питания и групп ЭП

Ру, кВт

Iр A

Iн.р А

ПЗА


ПР-1





1

Токарно-револьверные многоцелевые станки

10

17,79

21,5

ПМЛ 2300002В

2

Сверлильно-фрезерные станки

6,4

12,8

14

ПМЛ 2300002В

3

Токарные станки с ЧПУ

9,2

17,3

21,5

ПМЛ 2300002В


ПР-2





1

Кран балка

5,2

9,9

12

ПМЛ 1220002В

2

Фрезерные станки с ЧПУ

8

14,5


комплект

3

Ножницы по металлу

9,2

16,5


комплект

4

Координатно-сверлильные горизон станки

12,5

21,6

25

ПМЛ 2300002В


ПР-3





1

Сверлильно-фрезерные станки

6,4

11,9

14

ПМЛ 2300002В

2

Пресс

12,5

21,6

25

ПМЛ 2300002В

3

Термопечь

9

15,4


комплект

4

Гильотина

4

7,6

12

ПМЛ 122000В


ПР-4





1

Пресс ножницы

4

6,9

12

ПМЛ 122000В

2

Кузнечный станок

18

31,5


Комплект

3

Координатно-сверлильные станки

11

19,5


Комплект

4

Кран балка

5,2

9,9


комплект


ПР-5





1

Токарные многоцелевые станки

18

31,5


комплект

2

Компрессор

4,8

9,01

12

ПМЛ 1220002В

3

Сварочный аппарат

9

16,1

25

ПМЛ 2300002В

4

Шлифовальный станок

7,5

14,3

21,5

ПМЛ 2220002В

5

Наждачный станок

3

5,9

12

ПМЛ 13220002В


2.6 Выбор распределительных пунктов

Для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В применяют силовые распределительные шкафы и пункты. Для распределения электроэнергии и защиты электрических сетей от токов короткого замыкания применяют распределительные шкафы (пункты) с плавкими предохранителями или автоматическими выключателями.

В качестве распределительного устройства для питания электроприёмников могут применяться распределительные шкафы серии ШР11 или серии ПР8501 и ПР8701, которые предназначены для распределения электроэнергии и служат для защиты силовых и осветительных сетей напряжением 380 В [4].

В шкафы ПР8501 и ПР8701 встраиваются выключатели без свободных контактов и дистанционных расцепителей. Вводные выключатели снабжены ручным приводом, рукоятка которого выведена на лицевую сторону шкафа для управления при закрытой дверце. Рукоятка может запираться. Верхняя и нижняя крышки съемные, вводные отверстия для проводников выполняются при монтаже. Ввод проводников, а алюминиевой и медной жилами в шкафы допускается с любой изоляцией как сверху, так и снизу, при этом ввод кабелей с бумажной изоляцией допускается только снизу. Присоединение жил проводников к зажимам обеспечивается без пайки и наконечников. Распределительные шкафы располагают в наиболее удобном для обслуживания месте в электрощитовой.

Принимаем к установке распределительный пункт ПР8501. Номинальный ток устройств 400 А. Номинальный рабочий режим - продолжительный.

Всю аппаратуру выбираем, ориентируясь на максимальный ток ПР и на ток двигателя (условия Iм< Iн, (Iн.а.); Iдв< Iн.а., (Iнр)).

Выбираем ток уставки вводного выключателя ПР 1. Выключателем на вводе ВА 51-31. Ру = 51,2кВт, Iр = 93,3 А

ВА 51-31 Iн.а = 100 А Ку.тр=1,25 Iоткл =25кА

Iн.р = 100 А Ку.эмр=10

Выбираем ток уставки вводного выключателя ПР 2. Выключателем на вводе ВА 51-37. Ру = 64,6кВт, Iр = 116 А

ВА 51-37   Iн.а = 160 А           Ку.тр=1,25            Iоткл =25кА

Iн.р = 160 А          Ку.эмр=10

Выбираем ток уставки вводного выключателя ПР 3. Выключателем на вводе ВА 51-37. Ру = 38,3кВт, Iр = 68,2 А

ВА 51-37   Iн.а = 160 А           Ку.тр=1,25            Iоткл =25кА

Iн.р = 160 А          Ку.эмр=10

Выбор автоматических выключателей на каждый электроприемник:

Токарно-револьверные многоцелевые станки:

Pн = 10 кВт, Iн = 17,79 А

Выбираем автомат марки ВА 51 - 25

ВА 51 - 25          Iн.а = 25 А             Ку.тр = 1,25           Iоткл = 5 кА

Iн.р = 21,5 А                  Ку.эмр = 12

Сверлильно-фрезерные станки:

Pн = 6,4 кВт, Iн = 12,74 А

Выбираем автомат марки ВА 51 - 25

ВА 51 - 25          Iн.а = 25 А             Ку.тр = 1,25           Iоткл = 5 кА

Iн.р = 16 А            Ку.эмр = 12

Токарные станки с ЧПУ с повышенной точностью:

Pн = 9,2 кВт, Iн = 17,18 А

Выбираем автомат марки ВА 51 - 25

ВА 51 - 25          Iн.а = 25 А             Ку.тр = 1,25           Iоткл = 5 кА

Iн.р = 21,5 А                  Ку.эмр = 12

Выбор тока уставки для автоматических выключателей на каждый электроприемник производится аналогично и результаты расчетов приведены в таблице 2.4.

В качестве вводного устройства примем РУСМ.

РУСМ предназначено для приема и учета электрической энергии напряжением 380/220В трехфазного переменного тока частотой 50 гц в сетях с глухо-заземленной нейтралью, для защиты линий при перегрузках и коротких замыканиях. Учет электроэнергии осуществляется приборами учета, установленными в электрощитовой на вводно-распределительных панелях.

Номинальный ток 250А.

Количество и номинальный ток вводного аппарата 1 х 400А.

Произведем расчет установленной мощности:

ПР 1

Руст = ΣРн, кВт (2.18)

Руст = Рн1 + Рн2 + Рн3 + … (2.19)

Руст == 10 + 10 + 6,4 + 6,4 + 9,2 + 9,2 = 51,2кВт

Определим расчетную мощность, кВт: Рр = ΣРр

где Рр - расчетная мощность каждой установки, кВт

Так как все электроприемники работают в течение максимума нагрузки, расчетную мощность нагрузки определяем по формуле:

Рр = Рн ∙ Кс

где Кс - коэффициент спроса, характеризующий среднюю вероятность одновременного включения токоприемников, [4]; для станков 0,6.

Ррасч = 0,6· (10 + 10 + 6,4 + 6,4 + 9,2 + 9,2) = 30,72кВт

Таблица 2.6 - Защитная аппаратура

Наименование узлов питания и групп ЭП

Ру, кВт

Iр A

Тип авт выключ

Iн.а/Iт.р А


ПР-1





1

Токарно-револьверные многоцелевые станки

10

17,79

ВА51-25

25

2

Сверлильно-фрезерные станки

6,4

12,8

ВА51-25

16

3

Токарные станки с ЧПУ

9,2

17,3

ВА51-25

25



51,2

95,8

ВА51-31 Г

100


ПР-2





1

Кран балка

5,2

9,9

ВА51-25

16

2

Фрезерные станки с ЧПУ

8

14,5

ВА51-25

16

3

Ножницы по металлу

9,2

16,5

ВА51-25

25

4

Координатно-сверлильные горизон станки

12,5

21,6

ВА51-25

25



64,6

114,9

ВА51-37 Г

160


ПР-3





1

Сверлильно-фрезерные станки

6,4

11,9

ВА51-25

25

2

Пресс

12,5

21,6

ВА51-25

25

3

Термопечь

9

15,4

ВА51-25

16

4

Гильотина

4

7,6

ВА51-25

16



38,3

68,2

ВА51-31 Г

80


ПР-4





1

Пресс ножницы

4

6,9

ВА51-25

16

2

Кузнечный станок

18

31,5

ВА51-31 Г

40

3

Координатно-сверлильные станки

11

19,5

ВА51-25

25

4

Кран балка

5,2

9,9

ВА51-25

16



64,2

113,5

ВА51-37

160


ПР-5





1

Токарные многоцелевые станки

18

31,5

ВА51-31 Г

40

2

Компрессор

4,8

9,01

ВА51-25

16

3

Сварочный аппарат

9

16,1

ВА51-25

25

4

Шлифовальный станок

7,5

14,3

ВА51-25

16

5

Наждачный станок

3

5,9

ВА51-25

16



42,3

76,6

ВА51-31 Г

80


Находим расчетный ток, А:

 (2.20)

где Uн - номинальное напряжение, В

соsφ ср - средневзвешенное значение коэффициента мощности.

 (2.21)

Находим расчетный ток

 А (2.22)

Аналогично производим расчет для всех силовых шкафов. (таблица 2.7)

Таблица 2.7 - Расчетная мощность силовых шкафов

Наименование узлов питания

Установленная мощность, кВт

Расчетная мощность, кВт

соsφ ср

Расчетный ток, А

ПР-1

51,2

30,72

0,813

ПР-2

64,6

38,76

0,86

68, 6

ПР-3

38,3

22,98

0,85

41,1

ПР-4

64,2

38,52

0,86

68,1

ПР-5

42,3

25,38

0,84

45,9

Силовая на вводе

260,6

156,36

0,85

281,1

Освещение

11,83

11,83

0,95

18,83

Общая на вводе

272,43

168,19

0,85

299,46


На промышленных предприятиях интенсивно используются электрические сети напряжением до тысячи вольт и к ним подключено большинство потребителей реактивной мощности.

Нужно иметь в виду, что из-за передачи в сети низкого напряжения реактивной мощности необходимо увеличивать сечения проводов и кабелей, тем более, что потребители удалены на большие расстояния от источников питания - значит неминуемо повышение мощности силовых трансформаторов, а это в свою очередь ведет к повышению потерь активной и реактивной мощности.

Затраты на эти потери, а также на расход материалов можно существенно уменьшить, если произвести компенсирование реактивной мощности непосредственно в сети низкого напряжения.

Нормативный коэффициент мощности cosjном = 0,95, следовательно tgjном = 0,33 [5].

Определим коэффициент нагрузки цеха (на напряжение 0,4кВ)jср = 0,85

Коэффициент мощности нагрузки цеха не превышает 0,9, поэтому в компенсации реактивной мощности есть необходимости.

Необходимая мощность конденсаторной установки находится из выражения:

Qку = Ррaс · (tgφр - tgφтр), квар, (2.23)

где Qку - мощность компенсирующей установки (квар);

Ррас - активная расчётная мощность;

tgφр - расчётный tgφ = 0,57; ( = 0,854)

tgφтр - требуемый 0,33 ( = 0,95).

Рассчитывается конденсаторная мощность:

Qку = 168,19 ∙ (0,57 - 0,33) = 40,37 квар.

Для компенсации реактивной мощности выбраны две конденсаторные установки марки УКЛН - 0,38-20-36 УЗ, (Qку =20 квар) [5].

С учетом компенсации реактивной мощности определим расчетный ток на вводе в здание:

А (2.24)

По длительно допустимому току выбираем кабель ввода ААШв (4 х 185) длительно допустимый ток 279 А.

2.7 Расчет заземления

Основными потребителями электроэнергии в здании завода являются электродвигатели станков.

Предполагается сооружение заземлителя с внешней стороны здания с расположением вертикальных электродов по периметру.

Сопротивление ЗУ должно быть не более 4Ом, т.е.

, (2.25)

поэтому принимаем наименьшее сопротивление ЗУ при общем заземлении 10 Ом.

В качестве заземлителя всего оборудования, находящегося в цеху принимаем прямой стержень круглого сечения размерами d = 0.012 м, расположенный вертикально. [11].

Определим сопротивление одного стержневого заземлителя длиной L=2 м, d=0,012 м. с заложением вершины на глубину 0,7 м, в однородном суглинистом грунте в районе с коэффициентом сезона Кс=1,6. [8].

 (2.26)

где ρр - расчетное значение удельного сопротивления грунта, грунт - суглинок, удельное сопротивление грунта =100 Ом·м, климатическая зона - 2.

ρр= ρ × Кс=100 × 1,6=160 Ом ×м;

tc - расстояние от поверхности земли до середины стержня. tc=1.2 м. Определим число стержней [13]:

Ом (2.27)

 шт. (2.28)

Принимаем число стержней 8, расстояние между ними 3 м. Тогда длина горизонтальной полосы равна Lп = 8 ×3 = 24 м. Сопротивление заземления горизонтальной полосы, расположенной на ребре на глубине 0,7 м от поверхности определим по формуле[13]:

 (2.29)

где ρр - расчетное значение удельного сопротивления грунта,

ρр= ρ × Кс=100 × 2,2 =220 Ом ×м. [13]

Ом (2.30)

Сопротивление заземляющего устройства, состоящего из вертикальных стержневых электродов и соединяющих их стержней того же диаметра (горизонтального электрода), будет равно:

, (2.31)

где , - коэффициент использования горизонтальных и вертикальных стержневых электродов группового заземлителя, [13].

Ом. (2.32)

Условие  Ом выполняется, следовательно число и длина стержневых заземлителей выбрана правильно.

Таким образом, искусственное заземлиение подстанций выполнено из горизонтальных пересекающихся стержневых электродов общей длиной не менее 60 м и вертикальных стержневых электродов в количестве 20 шт., диаметром 12 мм и длиной 2 м, размещенных по периметру цеха по возможности равномерно, т.е. на одинаковом расстоянии один от другого. Глубина погружения электродов в землю 0,7 м.

У силовых трансформаторов с глухозаземленной нейтралью вторичной обмотки напряжением до 1000В нейтраль должна соединятся с заземлителем отдельным проводником.

2.8 Проверка эффективности действия зануления

 

Цех запитывается от ТП-10/0,4-400 кВА.

Для проверки действия защитного зануления необходимо определить ток короткого однофазного замыкания, равного току замыкания на корпус самого удаленного электроприемника. Наиболее удаленным является электродвигатель станка точильный многоцелевой станок Рн = 18кВт

Составим схему замещения для расчета тока однофазного короткого замыкания.

Рисунок 2.2 - Схема замещения для расчета тока однофазного короткого замыкания

Ток однофазного короткого замыкания: [13]

Uн

Ik =_________________

Zт/3+√(Rф+Rн)2+Xп2

где Zт/3 - сопротивление трансформатора ТП току однофазного короткого замыкания, 0,043Ом;

Rф, Rн - активное сопротивление фазного и нулевого проводников,

Xп - внешнее индуктивное сопротивление петли проводников «фаза-нуль», удельное внешнее индуктивное сопротивление петли проводников принимается равным 0,6Ом/км

Первым участком силовой цепи, согласно рисунка 6.1, является кабельная линия от трансформаторной подстанции. ААШВ(4х185), L1=50 м:

 (2.33)

Второй участок - силовой кабель ВВГ(5х10), L2=10 м

 (2.29)

А

Защита электродвигателя сработает при выполнении условия:

к(1) ³ 1,25 × Iмр,

где Iм.р - ток мгновенного срабатывания автоматического выключателя.

Защита электродвигателя сработает при выполнении условия:

Iк(1) ≥ 1,25 · Iм.р,

где Iм.р - ток мгновенного срабатывания расцепителя автомата.

ВА51-37 Г. Iн.а = 100А, Iт.р = 40А, Iм.р = 4000А,

Условия выполняются: 400 · 1,25 = 500 А.

А < 2160,57А

К= > 1,25

Следовательно, действие защитного зануления при замыкании на корпус электродвигателя эффективно. Автоматический выключатель сработает и отключит данный двигатель.

 


3. Схема управления кран-балкой


Подвесные электротележки (электрифицированные тали, тельферы и кран-балки) применяют для подъема и перемещения грузов и деталей машин при монтажных и ремонтных работах внутри производственных помещений. Кран-балки меньше мостовых кранов, что сокращает размеры промышленных зданий, а их обслуживание не требует квалифицированного персонала.

Подвесные электротележки предназначены для подъема и перемещения грузов на производственных объектах по строго определенному пути.

Для привода механизма подъема груза со скоростью 6,5 - 6,9 м/с применяется асинхронный двигатель с повышенным скольжением типа АОС-32-4М (мощность 1,4 кВт при 1320 об/мин и ПВ = 25%). Движение крюка вверх ограничивается конечным выключателем.

Для привода ходовой тележки электроталиприменен асинхронный

электродвигатель типа ТЭМ - 0,25 (мощность 0,25 кВт при 1410 об/мин и ПВ = 25%) Передвижение тали по балке в обе стороны ограничивают механические упоры.

Кран-балка может перемещаться вдоль производственного помещения, приводимая в движение электродвигателем с короткозамкнутым или фазным ротором. Мост кран-балки, имеющий механизм перемещения с электроприводом, выполнен в виде одной балки, по которой движется ходовая электротележка.

Для привода подвесных электротележек применяются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и лишь при большой грузоподъемности и необходимости регулирования скорости и плавной «посадки» грузов - асинхронные двигатели с фазным ротором.

Из-за отсутствия низкой скорости, необходимой для плавной посадки грузов или точной остановки кран-балки, рабочему приходится периодически включать и отключать электродвигатели, а это увеличивает число включений и вызывает нагрев обмоток, а также снижает износостойкость контактов. Поэтому на некоторых кран-балках имеются электроприводы подъема и передвижения с двумя рабочими скоростями: номинальной и пониженной, которые обеспечиваются использованием двухскоростных асинхронных двигателей вместо односкоростных или дополнительного микроривода.

Подвесными электротележками с небольшой скоростью перемещения (0,2 - 0,5 м/с), имеющими привод от двигателей с короткозамкнутым ротором, обычно управляют с уровня пола (земли) при помощи подвесных кнопочных станций. В подвесных тележках и кран-балках с кабиной для оператора (при скорости движения 0,8 - 1,5 м/с) двигателями с фазным ротором управляют с помощью контроллеров.

Электродвигателями кран-балок управляют при помощи реверсивных магнитных пускателей и пусковых кнопок, подвешиваемых на гибком бронированном кабеле.

Напряжение к катушкам и контактам контакторов подъема КМ1 (рис. 4), спуска КМ2, передвижения вперед КМЗ и назад КМ4 подводится через автоматический выключатель и кабель или контактные провода. Движение подъемного устройства вверх ограничивает конечный выключатель SQ.

Рисунок 3.1 Схема электрическая принципиальная кран-балки

Блокировка реверсивных контакторов двигателей от одновременного включения осуществляется двухцепными кнопками и механической блокировкой самих контакторов (или размыкающими блок-контактами контакторов).

На электроталях и кран-балках не применяют шунтирование пусковых кнопок соответствующими замыкающими блокировочными контактами контакторов, предотвращая вероятность продолжения работы тали после отпускания оператором подвесной кнопочной станции. Одновременно с двигателем подъема включается электромагнит УА, размыкающий тормоз.

Режим работы двигателей подвесных кран-балок зависит от их назначения. Если грузы перемещают к мостовым кранам на небольшие расстояния, то двигатели работают в позорно-кратковременном режиме (например, у тележек, обслуживающих участки цехов или складов).

Для кран-балок транспортирующих грузы по территории завода на относительно большие расстояния, режимы работы двигателей подъема и перемещения различны: для первых характерен кратковременный режим, для вторых - длительный. Мощность двигателей подъема и перемещения электроталей, тельферов и кран-балок определяется так же, как для двигателей механизмов мостовых кранов.

Предусмотрены модификации крана с различной длинной пролета, высотой подъема крюка и грузоподъемности изделия. При этом пролет крана может варьироваться от 4,5 до 22,5 м. и более.

Зона обслуживания крана позволяет охватить максимальную высоту цеха; Простота конструкции кран-балки позволяет использовать ее для механизации погрузочно-разгрузочных работ в машиностроительном производстве и складском хозяйстве.

Кран-балка предназначена для эксплуатации в помещениях или под навесом при температуре окружающей среды от -20 до +40 град С (от -40 до +40 град С по согласованию с заказчиком). Питание крана осуществляется от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Строительная высота крана зависит от строительной высоты тельфера и высоты металлоконструкции крана.

Управление производится оператором, с подвесного пульта (с пола) или пульта дистанционного управления Дополнительные опции: Радиоуправление до 100 м, IP65, легкое, питание от аккумуляторов. Преобразователем частоты для плавного разгона и возможности изменения скорости транспортировки груза Ограничитель грузоподъемности (на тали). Тормоз на механизме передвижения Микроскорости на подъем (в зависимости от выбранной тали)

Технические характеристики

Грузоподъемность, т 1; 2; 3,2; 5; 10; 12.5; 16.0т.

Высота подъема, м 6.0 - 36.0 и выше

Пролет, м 4.5-22.5

Режим работы по: - ГОСТ 25835 3M

Скорость подъема, м/мин (в зависимости от выбора тали) микр./осн. 4, 6, 8, 12,16

/4; 2/8; 3/12; 4/16

Скорость передвижения крана, м/мин 20.0; 24.0; 32.0

произвольная скорость (0-32.0)

Скорость передвижения тали, м/мин

(в зависимости от выбора тали) 12; 15; 20; 32;

/4; 15/5; 20/6; 32/10

Климатическое исполнение:

стандартное

низкотемпературное

от -20C до +40C

от -40С до +40C

Рабочий цикл крана мостового опорного и подвесного состоит из трёх этапов:

Захват и / или закрепление груза;

Основной рабочий ход - подъем, перемещение груза, разгрузка;

Свободный холостой ход без нагрузки - возврат подъёмного механизма в исходное положение.

Рабочий и холостой ход на графиках перемещения имеют три основных характерных участка: начало работы (разгон), ровное движение и постепенное торможение. В этом случае, очень важны места начала разгона и окончания торможения, поскольку в этих стадиях работы крана и проявляются повышенные динамические нагрузки на узлы и компоненты металлоконструкций мостовых кранов.

Для снижения отрицательного воздействия на крановые механизмы, мы всегда советуем заказчикам дополнительно оснащать кран балки и мостовые краны частотными преобразователями хода. Особенно к этому чувствительны опорные и подвесные кран балки большой грузоподъёмности длинных крановых пролётов. Ресурс работы кран балок с применением частотных регуляторов может продлеваться в разы.

Рисунок 3.2 Электрическая схема управления кран-балкой (частотный регулятор)

Таблица 3.1 - Перечень элементов электрической схемы

№ на схеме

Наименование

ВА1

Автомат питания ЕКF ВА47-63

ВА2

Автомат питания ЕКF ВА47-63

КМ1

Пускатель КМЭ 1810

КМ2

Пускатель КМЭ 1810

ЧП

Частотный преобразователь N700E


4. Технико-экономическое обоснование проекта

.1 Определение степени эффективности

Задача технико-экономического обоснования проекта состоит прежде всего в определении прибыли данного проекта и не только прибыли, но эффективности, т.е. достижения максимального эффекта при заданных затратах максимального эффекта при минимальных затратах.

Для удачного вложения капитала необходимо четко формулировать цели и разработать планы для снижения их достижения. Как правило, начало нового проекта означает в будущем снижение наличности, отклонение других проектов, переподготовку персонала, неуверенность в будущем нового проекта.

При этом процедура формирования бюджета капитальных вложений включает:

·   Стратегические планы движения компании в будущее, включая тщательный анализ имеющихся ресурсов и как их можно изменить в нужном направлении,

·   Назначение ответственных лиц на организованный поиск будущих проектов,

·   Ежегодное выделение средств, как для одобрение проектов, так и для тех, которые могут появиться неожиданно,

·   Использования методов, учитывающих влияние времени, налогов, инфляции на приток денежных средств в будущем,

·   Использование показателей, позволяющих учесть степень риска, ассоциирующуюся с тем или иным проектом, а также проверка чувствительности оценочных показателей к изменению входных данных,

·   Документальное оформление данного проекта,

·   Организационная система контроля за расходованием бюджета, выделенного на проект и притоком денежных средств при его реализации,

·   Проведение аудита на соответствие проекта тому, что получается в действительности.

В основу расчетов положен метод сравнения двух вариантов технического решения. Критерием экономической эффективности в данном случае является минимум приведенных затрат и срок окупаемости.

Минимум приведенных затрат определяется по формуле:

Зпр = Ен ∙ К + Собщ. (4.1)

 

где Ен - нормативный коэффициент окупаемость капиталовложений, величина обратная нормативного сроку окупаемости Ен =1/Тп; К - капиталовложения, тен.; Собщ - сумма годовых эксплутационных затрат, тен.

Капитальные вложения - это затраты на расширение воспроизводства основных производственных фондов.

Капитальные вложения являются важнейшим экономическим показателем, так как непосредственно характеризуют, во что обходится создание новых сооружений электроснабжения.

Капиталовложения в себя затраты на строительно - монтажные работы, приобретение оборудования, транспортных средств и инвентаря и прочие виды подготовительных работ, связанных со строительством, то есть капитальные затраты равны сметной стоимости строительного объекта.

В состав капитальных вложений входят затраты:

-            Стоимость оборудования и материалов, тенге;

-       Стоимость монтажных работ, тенге;

-       Транспортно-складские расходы, применяются в размере 6,5% от стоимости оборудования и материалов;

-       Плановые накопления в размере 6%;

-       Неучтенные расходы в размере 7% от общих затрат.

В проекте производится сравнение двух вариантов управления электроприводом.

-ый вариант - Существующая система защиты электродвигателя

-ой вариант - Проектируемая система управления электродвигателя.

-ый вариант

Капитальные вложения:

-            Стоимость оборудования и материалов - 1090 тыс. тенге;

-       Стоимость монтажных работ - 610 тыс тенге;

-       Транспортно-складские расходы - 70,85 тыс тенге;

-       Плановые накопления -106,25 тыс тенге

-       Неучтенные расходы - 131,4 тыс тенге.

К1 = 1090+610+70,85+106,25+131,4=2008,5 тыс тенге.

-ой вариант

-            Стоимость оборудования и материалов - 1985 тыс. тенге;

-       Стоимость монтажных работ - 1107 тыс тенге;

-       Транспортно-складские расходы - 199,6 тыс тенге;

-       Плановые накопления -212,6 тыс тенге

-       Неучтенные расходы - 243,8 тыс тенге.

К2 = 1965+1107+199,6+212,6+243,8=3728 тыс тенге.

В годовые эксплуатационные затраты входят:

− Заработная плата с начислениями для обслуживающего персонала;

− Стоимость потребляемой электроэнергии и теплоты;

− Ежегодные отчисления на амортизацию и текущий ремонт;

− Затраты на вспомогательные материалы;

Общие эксплуатационные затраты определяются по формуле:

Собщ = Са + Ср + Сэ + Сз + Сн (4.2)

где Са и Ср - Ежегодные отчисления на амортизацию и текущий ремонт;

Са + Ср =(Рар)∙К/100, (4.3)

где Ра и Рр - годные нормы отчисления на амортизацию и текущий ремонт, Ра =20%; Рр = 12%.

Сэ - Стоимость потребляемой электроэнергии;

Сэ = Р ∙ Т ∙ kн ∙ Цэ, (4.4)

где Р - мощность электроустановки, кВт; Т - годовое число работы электроустановки, час; kн - коэффициент использования установки; Цэ - стоимость 1кВт∙ ч электроэнергии, 4,8 тенге.

Сз - годовая заработная плата обслуживающего персонала.

Сз = n ∙ Тр ∙ rс + Нс, (4.5)

где n - число работников, чел.; Тр - время, затрачиваемое на обслуживание установки, час; rс - часовая ставка работников, 556 тенге; Нс - соц отчисления.

Сн - Затраты на вспомогательные материалы, 1% от общих эксплуатационных затрат.

Эксплуатационные затраты:

-ый вариант.

Са + Ср =(Рар)∙К/100 = 602,55 тыс тенге.

Сэ = Р ∙ Т ∙ kн ∙ Цэ=4,8 ∙ 5781 ∙ 0,9 ∙ 0,01 = 259,7 тыс тенге

Р = 4,8 тенге Т = 5781 час, kн = 0,9, Цэ = 0,01 тыс тенге/кВт.

Сз = n ∙ Тр ∙ rс + Нс= 1 ∙ 882 ∙ 0,556 + 21,58 = 512 тыс тенге,

=1; Тр = 882 чса; rс = 556 тенге; Нс = 21,58 тыс тенге.

Сн =0,01 ∙ 10530,16 = 105,3 тыс тенге

Ст = 9361,5 тыс тенге

С1 = 602,55 + 259,7 + 512 + 105,3 + 9361,5 = 10841,1 тыс тенге.

-ой вариант.

Са + Ср =(Рар)∙К/100 = (12+18) ∙3728 = 1118,4 тыс тенге.

Сэ = Р ∙ Т ∙ kн ∙ Цэ= 4,8 ∙ 5781 ∙ 0,9 ∙ 0,01 = 259,7 тыс тенге

Р = 4,8 тенге Т = 5781 час, kн = 0,9, Цэ = 0,01 тыс тенге/кВт.

Сз = n ∙ Тр ∙ rс + Нс= 1 ∙ 517 ∙ 0,556 + 12,65 = 300 тыс тенге,

=1; Тр = 517 чса; rс = 556 тенге; Нс = 21,58 тыс тенге.

Сн =0,01 ∙ 9454,4 = 94,5 тыс тенге

Ст = 7957 тыс тенге

С2 = 1118,4 + 259,7 + 300 + 94,5 + 7957 = 9729,6 тыс тенге.

Экономическая эффективность определяется при сравнении 2-х вариантов путем определения срока окупаемости капитальных вложений.

Ток = , лет (4.6)

Приведенные затраты:

-ый вариант

Зпр 1 = Ен ∙ К1 + Собщ.1 = 0,15 ∙ 2008,5 + 10841,1 = 11142,33 тыс тенге.

-ой вариант

Зпр 2 = Ен ∙ К2 + Собщ.2 = 0,15 ∙ 3728 + 9729,6 = 102,89 тыс тенге.

Анализ расчетных данных

Данные расчетов затрат по вариантам сведены в таблицу 4.1

Таблица 4.1 - Сравнение затрат по вариантам

Наименование затрат

Затраты по вариантам

Сравнение



1

2


1

Капитальные вложения

2008,5

3728

-1719,5

2

Эксплутационные затраты

10841,05

9729,6

1111,45

3

Приведенные затраты

11142,325

10288,8

853,525


В таблице 10.1 видно, что приведенные затраты по проектному варианту ниже, чем по базовому.

Срок окупаемости дополнительных капиталовложений составляет:

Ток = года.

Ток норм = 1/Ен = 1/0,15 = 6,6 лет - нормированный срок окупаемости.

Таким образом, на основании технико-экономических расчетов принимаем проектируемый вариант. Экономические показатели приведены на листе графической части.


Заключение

В данном дипломном проекте рассмотрена технология производства на предприятии. Произведен расчет и выбор системы освещения в производственных и вспомогательных помещениях.

В разделе расчет силовой нагрузки произведен расчет расчетных токов электроприемников и выбраны сечение и марка проводников, пускозащитная аппаратура, распределительные силовые пункты.

В разделе охрана труда рассмотрены вопросы техники безопасности, противопожарная безопасность, произведен расчет повторного зануления и заземления.

Рассмотрены вопросы охраны окружающей среды, представлены нормы предельно допустимой концентрации вредных веществ.

Основной целью технико-экономических расчетов является определение оптимального варианта. В проекте производится сравнение двух вариантов управления электроприводом.

-ый вариант - Существующая система защиты электродвигателя

-ой вариант - проектируемая система управления электродвигателя.

Выбор второго варианта по экономическим и техническим соображениям более рационален.

Список использованной литературы

1.           Послание Президента РК к народу Казахстана от 29.01.2012 г.

2.      Ю.М. Жилинский, В.Д. Кулин. Электрическое освещение и облучение - М: Колос, 1982 г.

.        И.И. Мартыненко, П.П. Тищенко. Курсовое и дипломное проектирование по комплексной электрификации и автоматизации - М: Колос, 1978 г. - 220 с.

.        Применение электрической энергии в сельскохозяйственном производстве. Справочник под ред. П.И. Листова - М: Колос, 1989 г. - 271 с.

.        А.Н. Басов, А.Т. Шаповалов, С.А. Кожевников. Основы электропривода и автоматическое управление электроприводом ВСХ - М: Колос, 1972 г. - 344 с.

.        Справочник по проектированию электросетей в сельской местности. Под редакцией П.А. Каткова - Н: Энергия, 1980 - 350 с.

.        Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под редакцией Т.М. Кноринга - М: Энергия, 1976 г. - 384 с.

.        Луковников А.В. Охрана труда. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1984 - 288 с.

9. В.М. Блок. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов. - М.: Высш. шк., 1990. - 383 с.: ил.

. Б.А. Князевский, Б.Ю. Липкин. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов вузов. - М.: Высш. шк., 1986. - 400 с.: ил.

11. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. Справочник. / Под ред. В.А. Шахнова. - М.: «Радио и связь», 1988.

. Микропроцессоры, архитектура и проектирование микро-ЭВМ. Организация вычислительных процессов. - М.: Высшая школа, 1986.

. Микропроцессоры. Средства сопряжения. Контролирующие и информационно-управляющие системы. / Под ред. Л.Н. Преснухина. - М.: Высшая школа, 1986.

. Микропроцессоры. В 3-х книгах. Учеб. для ВТУЗов. / Под ред. Л.Н. Преснухина. М.: Высшая школа, 1986.

Похожие работы на - Электрификация цеха

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!