Управление водродным компрессором, цех4 ЗАО Каустик

вспомогательные или блок – контакты, предназначенные для организации цепей

управления и блокировки. Контактор выбрали на постоянное напряжение 220В

марки согласно /3, с143, таблица 9.2.2/ КП1на номинальный ток 20А.

2.10 Выбор сечения проводов питающих кабелей

Сечение проводов и кабелей выбирается с учётом следующих требований:

1) провода, кабели не должны нагреваться сверх допустимой температуры

при протекании по ним расчётного тока нагрузки;

2) отклонение напряжения на зажимах электроприёмников не должно

превышать -2,5+5% для осветительной нагрузки и (5% для силовой;

3) провода и кабели должны обладать достаточной для данного вида сети

механической прочностью;

4) отклонения напряжения из-за кратковременного отклонения нагрузки

должны соответствовать значениям, установленным ГОСТ 13109-67;

5) аппараты защиты должны обеспечивать защиту всех участков сети от

коротких замыканий;

6) для некоторых видов сетей выбор сечения проводов осуществляется по

экономической плотности тока.

Кабель выбрали согласно /10, с 35, таблица.1.3.20/ марки СБГ сечением

95мм2 с длительно допустимым током 210А.

Кабель проверяли согласно /3, с 168/ с учётом выбранного масляного

выключателя. Перегрева кабеля не произойдет, если выполняется условие

[pic],

[pic],

1,05(1.

Перегрева двигателя не произойдёт.

2.11 Описание запроектированной схемы управления

Электродвигатель компрессора включается масленым выключателем ВМП -

10, с дистанционного пульта управления, с операторной, и местного пульта,

не посредственно кнопкой у компрессора.

Масленый выключатель включается двумя соленоидами: включения YA1 и

отключается YA2.

Чтобы подготовить цепи управления к работе, необходимо подать на них

напряжение, включением автоматических выключателей SF1 и SF2. В цепях

управления установлен переключать SA1, который позволяет управлять

электродвигателем компрессора, как дистанционно, так и с местного пульта

управления. Если переключатель SA1 стоит в положении «дистанционно», то при

нажатии на кнопку SB4, тем самым мы подаём напряжение на катушку контактора

КМ1 (контакт КИП К25:1 при нормальной работе замкнут). Он при этом

срабатывает и замыкаются вспомогательные контакты КМ1 и соленоид YA1

включается, нормально – замкнутые контакты Q при этом размыкаются, а

нормально – разомкнутые контакты Q замыкаются и электродвигатель

компрессора включается. Одновременно с замыканием контактов Q, масленого

выключателя, в цепях сигнализации загорается лампа HL2, красного цвета,

которая сигнализирует о том, что электродвигатель запущен. Таким же образом

можно запустить электродвигатель компрессора с местного пульта управления

кнопкой SB1:2 предварительно передвинув подвижный контакт переключателя SA1

в положение «местное управление».

Остановить компрессор как дистанционно, так и с местного пульта

управления. В дистанционном режиме электродвигатель компрессора

останавливают нажатием на кнопку SB1, тем самым мы подаём на соленоид

отключения YA2 напряжение. Он отключается и размыкает контакты Q и

электродвигатель останавливается. Одновременно с размыкание контактов Q, в

цепях управления, в цепях сигнализации контакт Q также размыкается и

загорается лампа HL1, зелёного цвета, которая будет сигнализировать о

остановке электродвигателя компрессора. Таким же образом можно остановить

электродвигатель компрессора с местного щита управления, нажатием кнопки

SB2:2.

В водородном компрессоре предусмотренные следующие виды защит:

максимальная токовая защита, от минимального напряжения, максимальная

токовая защита с выдержкой времени (защита от перегрузки), защита от

замыкания на землю.

Максимальная токовая защита:

При возрастание тока на одной из фаз А или С включается контакт

токового реле КА1 или КА2 и через катушку указательного реле КН1,

напряжение пойдёт на соленоид YA2, масленого выключателя, который отключит

его. Одновременно с отключение масленого выключателя в цепях сигнализации

замкнётся вспомогательный контакт указательного реле КН1, при этом

загорится лампа HL3 и на указательном реле выпадет блинке, который будет

указывать о неисправности.

Защита от минимального напряжения:

При падении напряжение в сети, катушка KL3 промежуточного реле, замкнёт

в цепях управления контакт KL3, который в свою очередь, через контакт Q

масленого выключателя, отключит соленоид YA2 и электродвигатель компрессора

остановится.

Максимальная токовая защита с выдержкой времени (защита от перегрузок):

При замыкание одного из контактов КА1 или КА2, напряжение пойдёт через

катушку указательного реле КН2 на катушку промежуточного реле КL1, которая

в свою очередь замкнёт контакт KL1 и отключит соленоид YA2, следовательно

электродвигатель компрессора отключится от сети. При этом в цепях

сигнализации загорится лампа HL3, через контакт КН2. Она будет

сигнализировать о остановке электродвигателя.

Защита от замыканий на землю:

При замыкание на землю катушка токового реле КА3 получит питание от

трансформатора тока ТА3, тем самым замкнётся контакт КА3 этого реле,

который подаст напряжение на катушку промежуточного реле KL1, через катушку

указательного реле КН3 и замкнётся контакт KL1, который отключит соленоид

YA2 и масленый выключатель. Электродвигатель компрессора начнёт

останавливаться. В цепях сигнализации загорится лампа HL3, через контакт

КН3.

Кроме этого, в схеме предусмотрено отключение электродвигателя

компрессора по технологическим параметрам: минимальное давление водорода на

всасе компрессора, превышения уровня вибрации роторов, максимальная

температура подшипников компрессора, редуктора, электродвигателя,

минимальное давления масла в маслосистеме, максимальная температура

водорода на нагнетании компрессора, снижение давления наддува

электродвигателя.

2.12 Устройство и проверка заземления на установке

Для обеспечения безопасности к металлическим частям электрооборудования

станков, машин. Конструкций и другие, по которым нормально не протекает

электрический ток, указанные части согласно ПУЭ, должны быть заземлены.

Заземлению подлежат электрооборудования, приводы аппаратов, вторичные

обмотки измерительных трансформаторов, каркасы электроконструкци и

металлические кабельные конструкций.

В электроустановках с напряжением выше 1000В, с малыми токами замыкания

на землю, если заземляющее устройство одновременно используется и для

установок напряжением до 1000В, сопротивление его в любое время года должно

быть

[pic], (13)

где 125В – допустимое по условиям безопасности напряжение на

заземлителях;

Iз – расчётный ток замыканий на землю, А.

[pic].

В качестве естественных заземлителей применяются водопроводные трубы и

свинцовые оболочки кабелей.

При нескольких кабелях в траншеях сопротивление растекания Rк, Ом,

определили согласно /9, с.337/ по формуле

[pic], (14)

где R1 – сопротивление оболочки одного кабеля, Ом;

n – число кабелей.

Сопротивление одного кабеля приняли согласно /9, с.336 таблица 10-1/

R1=1,5Ом,

[pic].

Получилось, что сопротивление растекания тока естественного больше

необходимой величины сопротивления заземляющего устройства, установленного

ПУЭ, то следует воспользоваться искусственными заземлителями, в виде труб и

уголков.

Выбирали в качестве искусственного трубу диаметром 2(( (50,8мм), длиной

2,5м, забитых на глубину 0,7м от поверхности земли.

Сопротивление искусственного заземлителя Rи, Ом, определили согласно

/9, с.337/ по формуле

[pic], (15)

где Rк – сопротивление растекания, Ом.

[pic].

Сопротивление одиночного стержня определили согласно /9, с.337/ по

формуле

[pic], (16)

где ( - удельное сопротивление грунта, Ом(см;

Кс – коэффициент сезонности.

Удельное сопротивление грунта приняли согласно /9, с.336/

Кс=2(104.

Коэффициент сезонности приняли согласно /9, с.337/

[pic].

По всему периметру помещения получилось 16 заземлителей.

Сопротивление стрежневых заземлителей Rс, Ом, определили согласно /9,

с.338/ по формуле

[pic], (17)

гдеRс1 – сопротивление одиночного стержневого заземлителя, Ом;

(c – коэффициент использования для стержневых заземлителей.

Коэффициент использования для стержневых заземлителей приняли согласно

/9, с. 337/.(c=0,64

[pic].

Так как 8,2>0,375 проверяли сопротивление протяженных заземлителей Rп,

Ом, согласно /9, с.337/ по формуле

[pic], (18)

где l – длина трубы, м;

t – глубина заложения трубы, м;

d – наружный диаметр трубы, мм.

[pic].

Сопротивление вертикальных и горизонтальных заземлителей R, Ом,

определили согласно /9, с.337/ по формуле

[pic], (19)

[pic].

Выбранные системы заземления удовлетворяют условиям описанные в данном

разделе.

2.13 Расчёт электрического освещения методом коэффициента использования

светового потока

Светотехнический расчет заключается в следующем: выбор типа

светильника, высоты его подвеса, размещение светильников по помещению,

определение светового потока, мощности лампы и осветительной установки.

Светотехнический расчёт производится несколькими методами: методом

коэффициента использования, методом удельной мощности и точечным методом.

Метод использования светового потока применяется для расчёта общего

равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

Для определения коэффициента использования оцениваются коэффициенты

отражения поверхностей помещения согласно /10, с. 125, таблица 12.5/

Коэффициент отражения от потолка приняли

(п=70%.

Коэффициент отражения от стен приняли

(п=50%.

Коэффициент отражения от рабочей поверхности приняли

(п=30%

Индекс помещения определили согласно /10, с.330/ по формуле

[pic], (20)

где А – длина помещения, м;

В – ширина помещения, м.

[pic].

2.14 Характеристика помещения, оценка зрительных работ

Тип помещения – водородное отделение цеха №4 ЗАО «Каустик».

Условия среды – взрывоопасное.

Размеры помещения – А=54м, В=24м, Н=7м.

В помещение водородного отделения зрительная работа связана с общим

наблюдением за ходом технологического процесса, выполнение ремонтно-

наладочных работ. Принимаем что фон в помещении светлый, контраст объекта с

фоном средний. По /10, с.87, таблица 4.1/ выбираем плоскость нормирования

освещенности Г; номинальная освещенность 75Лк; показатель ослеплённости не

более 60%; коэффициент пульсации не более 20%; высота рабочей поверхности

0,8м.

Технологическе оборудование расположено равномерно по площади

помещения. Выбираем равномерную общую систему освещения.

Учитывая, что в помещении выполняются зрительная работа средней

точности, различение цветов не требуется и высота более 6м, принимаем в

качестве источника света лампу ДРЛ.

2.15 Выбор освещённости, системы освещения и источника света

В настоящее время действует СНиП 25-05-95 «Естественное и искусственное

освещение». Эти нормы охватывают естественное и искусственное освещение

промышленных предприятий, работ на открытом воздухе и др. Нормы

промышленного освещения построены на основе классификации работ по

определённым количественным признакам.

Таблица 3 – Наименование освещённости на рабочих поверхностях в

производственном помещении.

|Характеристика|Размер |Разряд |Подразря|Контраст |Фон |Освещённ|

|зрительной |объекта |работы |д работы|объекта с | |ость Е, |

|работы | | | |фоном | |Лк |

|Средней |От 0,3 до |III |Г |Средний |Светлы|75 |

|точности |0,5 | | | |й | |

Систему освещения выбираем – общую равномерную.

2.16 Выбор типа светильников, их размещение и высоте подвеса

С учётом требований к светораспределению, условиям среды, экономичности

по /11, с.240, таблица 12.3/ выбираем светильник РСП05.

Таблица 4 – Основные данные светильника.

|Тип |Мощность |Степень |Светораспреде|КПД, % |Способ |

|светильника |лампы, Вт |защиты |ление | |установки |

|РСП05 |400 |IP54 |Д |65 |На крюк |

От правильности выбора светильников зависит экономичность освещения,

его качество.

Высота подвеса – это есть расстояние от рабочей поверхности до центра

источника света.

Высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью h, м определили

согласно /10, с.330/ по формуле

[pic], (20)

где Н – высота помещения, м;

hс – свес, т.е. расстояние от потолка, м;

hр – высота рабочей поверхности от пола, м.

Высоту свеса светильника приняли

hс=1м.

Высоту рабочей поверхности от пола приняли

hр=0,8м,

[pic].

Расстояние между светильниками L, м определили согласно /10, с.330/ по

формуле

[pic], (21)

где ( - наивыгоднейшее отношение расстояний между светильниками и рас

чётной

высоте подвеса светильника.

Наивыгоднейшее отношение расстояний между светильниками и рас

чётной высоте подвеса светильника

приняли

(=1,4 – 1,8,

[pic].

Расстояние между светильниками приняли

L=8м.

Наибольшая равномерность освещения имеет место при размещении

светильников по углам квадрата. Поэтому принимаем такое размещение

светильников в производственном помещении.

Расстояние [pic], м, от стен до крайнего ряда светильников определили

согласно /10, с.330/ по формуле

[pic], (22)

[pic].

Расстояние от стен до крайнего ряда светильников приняли

l=3м.

Количество светильников по длине помещения па, шт, определили согласно

/10, с.330/ по формуле

[pic], (23)

где А – длина помещения, м;

[pic].

Количество светильников по ширине помещения пb шт определили согласно

/10, с.330/ по формуле

[pic], (24)

где В – ширина помещения, м;

[pic].

Общее количество светильников шт в помещении определили согласно /10,

с.330/ по формуле

[pic], (25)

[pic].

2.17 Расчёт мощности и выбор ламп

По /10, с.130, таблица 5.55/ находим коэффициент использования

светового потока.

Коэффициент использования светового потока приняли

[pic].

Световой поток одной лампы Фрасч, Лм, определили согласно /10, с.330/

по формуле

[pic], (26)

где Е – нормируемая освещённость цеха;

kз - коэффициент запаса, для открытого пространства 1,3;

S – освещаемая площадь, м2;

z – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность

освещаемой поверхности

Поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещаемой

поверхности приняли

z=1,15.

Освещённость принимаем согласно /10, с.103/

Е=75Лк,

[pic].

По световому потоку выбираем лампу, поток которой не отличается от

расчётного потока более чем на минус 10 ( плюс 20 процентов. Данные занесли

в таблицу.

Таблица 5 – Технические данные лампы ДРЛ

|Тип лампы |Мощность |Напряжение |Срок |Световой |Длина мм |Диаметр мм|

| |Вт |сети, В |службы, ч|поток, Лм | | |

| | | | | | | |

|ДРЛ400 |400 |220 |10000 |23500 |152 |368 |

Фактическую освещённость определили согласно /10, с.330/ по формуле

[pic], (27)

где ФЛ – световой поток одной лампы, Лм;

[pic].

Мощность осветительной установки определили согласно /10, с.332/ по

формуле

[pic], (28)

где N – количество ламп, шт;

РЛ – мощность одной лампы, Вт;

[pic].

2.18 Выбор схемы питания, типа осветительных щитков

Все светильники распределили 3 группы. В каждой группе – 7 ламп

мощностью 400Вт, и мощность группы 2,8кВт.

По количеству групп выбрали щиток освещения. Данные занесли в таблицу.

Таблица 6 – Данные щитка освещения

|Тип щитка |Тип вводного|Тип линейных|Количество |Степень |Способ |

| |автомата |автоматов |линейных |защиты |установки |

| | | |автоматов | | |

|ЩО41-5102 |А3110 |АЕ2443 |6 |IP54 |На стене |

Рабочий ток групповой линии определили по формуле

[pic],

(29)

где, N – количество ламп в одной групповой линии, шт;

РЛ – мощность лампы, Вт;

UС – напряжение сети, В.

[pic].

Линейный автомат выбирали /3, с.142/, на номинальный ток 25А.

Согласно /10, с.201/ определили ток уставки Iуст, А, расцепителя

автомата групповой линии

[pic],

(30)

где Iр – рабочий ток групповой линии, А.

[pic].

Вводной автомат выбирали по /3, с.142/, на номинальный ток 25А.

Определили место расположения щитка освещения

Щиток освещения, от которого начинаются групповые осветительные сети,

располагается в помещении, удобном для обслуживания и с нормальными

условиями среды.

Помещение взрывоопасное, щиток освещения расположен в коридоре, перед

входом.

[pic]

Рисунок 1 – Схема подключения ламп к щитку рабочего освещения

[pic]

Рисунок 2 – Схема подключения ламп к щитку аварийного освещения

[pic]

Рисунок 3 – Схема расположения освещения и щитков

2.19 Расчёт и выбор сечений питающей и распределительной сети

Момент нагрузки М1, кВт(м, определили согласно /10, с.330/ по формуле

[pic], (31)

где Рл1 – мощность групповой линии, кВт;

L1 – длина кабеля, м.

[pic].

Сечение провода Sрасч1, мм2, определили согласно /10, с.330/ по формуле

[pic], (32)

где С – коэффициент для двухпровдной линии;

(U – подение напряжения в группой линии, %.

Коэффициент для двухпровдной линии приняли

С=12,5.

Подение напряжения в группой линии приняли

(U=2,5

[pic].

После расчёта подения напряжения в групповой линии выбрали провод ПРТО

4[pic]2мм2 с допустимым током 50А согласно /10, с.292, таблица 11.1/.

Проверку на нормируемое отношение между допустимм током проводника и

номинальным током аппарата защиты осуществили по /10, с.280, таблица 10.2/

[pic], (33)

где Iд – допустимый ток, А;

Iз – номинальный ток аппарата защиты, А.

[pic],

Необходимое условие выполняется, перегрева кабеля не произойдёт.

Длину кабеля от щита освещения к распределительному пункту цеха приняли

L2=25м.

Момент нагрузки М2, кВт(м, определили согласно /10, с.331/ по формуле

[pic], (34)

где Росв – мощность осветительной установки, кВт;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5