Электрооборудование свинарника на 1200 голов СПК "Холопеничи"

Установки раздачи корма размещены в проходах, на рельсах закрепленных на железобетонном полу.

1.4.2 Расчет основных параметров электроприводов

Произведём расчёт электродвигателя, для привода канатно-скреперного транспортера ТС-1.

Определим максимально возможную нагрузку в начале уборки, затем по условиям пуска определим достаточный пусковой момент и мощность электродвигателя.

Определим сопротивление движению рабочей ветви, Н;

 (1.1)

где GH - масса порции навоза, GH =495 кг [14];

GС - масса скрепера, Gc=45 кг;

WС - приведенный коэффициент сопротивления перемещению навоза и скрепера; Wc=1,8, стр.423 [14];

g - ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2;

L - длина цепи, L=180 м;

fН - коэффициент трения каната по настилу, fН=0,5; стр.424 [14];

q - масса одного метра каната, q=0,4 кг; стр.423 [14].

Усилие, затрачиваемое на преодоление сопротивления перемещения холостой ветви, Н:

 (1.2)

Сопротивление на преодоление инерции, Н:

 (1.3)

где vcp - средняя скорость, 0,25м/с стр.424 [14];

t - время разгона, с.

Натяжение набегающей ветви каната, Н

 (1.4)

Общее сопротивление движению скреперной установки, Н:

 (1.5)

Определим требуемую мощность двигателя, кВт:

 (1.6)

где ŋн - коэффициент полезного действия передачи, ŋн =0,97;

Выбираем электродвигатель марки АИР100S4, IР - 64, с номинальной мощностью Рн=3 кВт.

При выборе конструктивного исполнения электрооборудования, прежде всего необходимо учитывать условия его эксплуатации, под которыми следует понимать воздействие климатических факторов, состав окружающей среды, в частности содержание коррозионно-активных элементов, взрыво - и пожароопасных смесей и т.д.

Так как электрооборудование устанавливается для макроклиматического района с умеренным и холодным климатом в помещении с искусственно регулируемыми климатическими условиями, то климатическое исполнение будет УХЛ5. В помещении свинарника-откормочника необходимо устанавливать оборудование со степенью защиты оболочки IP54, так как эта защита удовлетворяет нормальным эксплуатационным характеристикам помещения [27].

Все данные по электродвигателям заносим в табл.1.1

Таблица 1.1 Основные параметры электродвигателей

1.5 Расчет электрических нагрузок

1.5.1 Обоснование метода расчета

Для объектов, где технологический процесс осуществляется строго по времени, то есть когда выдерживается ритмичность производства, наиболее точно расчетную мощность можно определить, построив график электрических нагрузок.

В АПК к объектам с ритмичным производством относятся животноводческие здания. В зданиях, где содержатся животные, в соответствии с зоотехнией большинство технологических процессов механизировано с помощью электроприводов.

Поскольку расчет ведем для свинарника-откормочника и в производственном процессе задействованы биологические существа, где необходимо поддерживать заданный ритм производства, то наиболее удобным и рациональным для расчета принимаем метод технологического графика.

Сущность метода заключается в составлении графика электрических нагрузок. Перед построением графика предварительно проводим изучение и анализ технологического процесса и электроприемников: определяем месторасположения приемников, выявляем мощности электроприемников, выясняем режим работы, выявляем однофазные электроприемники, определяем время работы электроприемников.

1.5.2 Расчет электрических нагрузок по методу технологического графика

После анализа технологического процесса сведем результаты во вспомогательную табл.1.2. На основании вспомогательной таблицы строим график электрических нагрузок.

Таблица 1.2 Вспомогательная таблица

Рисунок 1.1 - Нагрузочная диаграмма

Из графика электрических нагрузок видно, что максимальная мощность равна Рмакс=36,48 кВт. Длится максимум нагрузки tм=60 мин. Поскольку время действия максимума больше 0,5 часа, то за расчетную принимаем нагрузку равную максимальной, кВт:

.

Определяем расход электроэнергии за сутки, кВтч:

 (1.7)

где Pi - мощность i-го электроприемника, кВт;

ti - длительность работы i-го электроприемника, ч.

Установленная мощность, кВт:

 (1.8)

Определяем величину установленной мощности с учетом электроприемников, участвующих в формировании максимума нагрузок.

Рассчитываем средневзвешенное значение коэффициента мощности нагрузок:

 (1.9)

где tgφ - определяем через каталожные данные cosφ конкретных электроприемников, участвующих в формировании максимума нагрузок [8].

Расчетный ток, А:

 (1.10)

где U - линейное напряжение сети, В.

1.6 Проектирование силовых внутренних электропроводок

1.6.1 Система токоведущих проводников. Система заземления

Питание электроустановок здания предусматривается напряжением 380/220 В переменного тока от отдельно стоящей двухтрансформаторной подстанции закрытого типа. Система токоведущих проводников для питания электроприемников, относящихся к силовому электрооборудованию - трехфазная четырехпроводная - от ТП до ВРУ-1. Питающие линии от подстанции выполнены кабелем, проложенным в земле. На вводе в здание предусматривается повторное заземление кабеля ("брони").

Для проектируемого объекта принимаем систему заземления типа TN-С-S, которая характеризует тем, что от трансформаторной подстанции до ввода в здание предусматривается трехфазная четырехпроводная система проводников, а от вводного устройства до распределительных пунктов применяется - пятипроводная, а от распределительного пункта к электродвигателю - четырехпроводная (три фазы и РЕ-проводник).

1.6.2 Определение месторасположения электрического ввода в здание. Предварительный выбор ВРУ и РП

Анализ установленных электроприемников показывает, что в основном они расположены в здании симметрично относительно оси 9. Исходя из этого, ориентировочно центр электрических нагрузок расположен в осях 9-10. Из условий месторасположения центра электрических нагрузок, для размещения электрических щитов, принимаем помещение №2 (электрощитовая). На вводе производим установку вводного устройства серии ВРУ-1. Способ установки устройства - напольный. Климатическое исполнение - У3, степень защиты - IP54. В качестве аппаратов защиты принимаем предохранители ПН-2.

Для питания отдельных групп электроприемников принимаем шкаф распределительный типа ШР-11 с восемью отходящими линиями. В качестве аппаратов защиты принимаем предохранители типа НПН-2.

1.6.3 Составление структурной схемы электрической сети здания

Для приема и распределения электроэнергии в свинарнике-откормочнике предусматриваем радиально-магистральную схему электрической сети. После анализа все электроприемники с учетом их расположения и принадлежности к технологическим линиям разбиваем на группы. Принимаем что электроприемники №1, №2, №3, В1. В12, П1 и П2 запитываются от узла питания РП1, установленного в электрощитовой. Остальные электроприемники - от РП2, установленного также в электрощитовой. Щиток освещения запитывается непосредственно от вводного устройства.

Управление электроприемниками кормораздатчиков производится с пультов управления, которые поставляются в комплекте с технологическим оборудованием.

Ввод в здание осуществляется двумя питающими линиями, с возможностью перевода питания с одной линии на другую, при выходе из строя первой питающей линии.

Для защиты обслуживающего персонала, а также животных, находящихся в здании, в случае прикосновения к токоведущим частям, на вводе в здание предусматриваем автоматическое отключение питания. Для устанавливаем автоматический выключатель серии ВД1 с УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током 100 мA.

Структурную схему электрической сети приведем на рис.1.2

Рисунок 1.2 - Структурная схема электрической сети

1.6.4 Основные решения по выполнению принципиальных схем питающей и распределительной сети

Принципиальная схема питающей сети это графический документ дающий полное представление об электрической сети здания, на которой приведена информация обо всех электрических цепях, всех аппаратах и устройствах, а также изделиях необходимых для исполнения сети.

Принципиальную схему разрабатываем на основании структурной схемы. Сначала выполняем принципиальную схему питающей сети, затем - распределительной. Разработку принципиальной схемы распределительной сети начинаем с вычерчивания линий шин РП, записываем информацию о самом РП, под чертой указываем заводской тип устройства. На принципиальных схемах все аппараты указываем полностью и обозначаем линии. Разработку принципиальной схемы питающей сети начинаем с вычерчивания вводного устройства. Далее ее выполняем в такой же последовательности как схему распределительной сети.

Принципиальные схемы питающей и распределительной сети приведем в графической части (лист 2).

1.6.5 Выбор коммутационных аппаратов

Коммутационный аппарат на вводе в ВРУ поставляется в комплекте с данным устройством. В нашем случае коммутационным аппаратом является переключатель.

Номинальное напряжение переключателя, В:

где  - номинальное напряжение сети, в данном случае расчетное напряжение на вводе в РП, В.

Номинальный ток переключателя, А:

 (1.11)

где Iн. уст - номинальный ток уставки, в данном случае расчетный ток на вводе в РП, А.

Принимаем переключатель на 250 А.

Исходя из этого условия, а также выше перечисленных в п.1.6 2 дипломного проекта принимаем вводное устройство ВРУ-1-11-10-М-У3IP54 с номинальным напряжением U=400В и током переключателя Iн=250А, стр.30 [7].

Коммутационный аппарат на вводе в РП также поставляется в комплекте с ШР11. В данном случае коммутационным аппаратом является рубильник ВР32-35В. Принимаем распределительные пункты типа ШР11-73504-54У3 с предохранителями НПН2-60 на отходящих линиях и током шкафа Iн=400А, стр.37 [7]. Шкаф имеет восемь отходящих линий.

16.6 Выбор аппаратов защиты

Выбор предохранителей производим по трем условиям:

 (1.12)

 (1.13)

 (1.14)

где Uн. уст. - номинальное напряжение установки или сети, В;

Iдл - длительно воздействующий ток (рабочий ток двигателя при полной загрузке), А;

Imax - пусковой ток двигателя, А;

α - коэффициент учитывающий условия пуска электродвигателя, стр.27 [1].

Произведем выбор предохранителя для защиты питающей сети кормораздатчика.

Номинальное напряжение сети, В:

Ток плавкой вставки, А:

 (1.15)

где kод - коэффициент одновременности;

Ip. max - рабочий ток двигателя при полной загрузке, А.

 (1.16)

где Iпуск. н - пусковой ток наибольшего по мощности двигателя, А.

Принимаем предохранитель по табл.2.15 [10] НПН2-60-40 c номинальным током плавкой вставки 40 А.

Произведем выбор предохранителя для защиты электропривода навозоуборочного транспортера. Ток плавкой вставки, А:

Принимаем предохранитель НПН2-60-20.

Произведем выбор предохранителя, обозначенного на структурной схеме электрической сети как FU1. Расчетный ток в этом случае будет равен 34,65 А, то есть половине тока на вводе.

По току плавкой вставки выбираем предохранитель, А:

Принимаем предохранитель ПН2-100-50, с номинальным током плавкой вставки 50 А.

Остальные предохранители выбираем аналогично. Данные предохранителей сносим в табл.1.3

Таблица 1.3 Аппараты защиты

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9