Читайте также:
|
|
Хранение продуктов при низких температурах значительно снижает активность ферментов и микробиологических процессов, что делает возможным хранение в течение длительного времени. Выбор температуры хранения зависит от типа продукта и длительности его хранения. Чем ближе температура хранения к точке начала замерзания, тем сильнее замедляется развитие микроорганизмов. Хранение охлажденных мясных продуктов при температурах несколько ниже криоскопических (около -2 °С) позволяет заметно удлинить срок хранения и упростить перевозку.
Различают три вида хранения пищевых продуктов:
В первых двух случаях продукты хранятся при температурах выше криоскопической, а при низкотемпературном хранении продукт замораживается и хранится обычно при температуре -18...-20 °С. Некоторые продукты, например, жирную рыбу, хранят при более низкой температуре (-25°...-30°С). Чем ниже температура хранения, тем труднее развиваться микроорганизмам. Однако некоторые виды плесени могут расти при температуре близкой к -8°С. Этим объясняется переход к более низким температурам хранения (-18...-20 °С), полностью исключающим возможность развития микроорганизмов.
Колебания температуры при хранении замороженных продуктов не должны быть более ±1 °С. К примеру, они приводят к ухудшению структуры мяса, которое объясняется ростом кристаллов льда.
При повышении температуры часть кристаллов льда в ткани тает, а при последующем понижении температуры происходит рост кристаллов и ухудшение структуры ткани. Факторы, влияющие на усушку пищевых продуктов
1. Чем ниже температура воздуха, тем меньше его влагосодержание (абсолютная влажность), то есть воздух может меньше воспринять влаги. Усушка рыбы, например, при -18 °С будет примерно в 2 раза меньше, чем при -8 °С.
2. Чем выше относительная влажность воздуха, тем меньше интенсивность испарения влаги с поверхности продукта и меньше усушка. Для уменьшения усушки необходимо поддерживать максимально допустимую относительную влажность воздуха. Для каждого вида продуктов существуют предельные значения относительной влажности, выше которых наблюдается их порча микроорганизмами.
3. На интенсивность испарения влаги существенно влияет скорость циркуляции воздуха. Чем чаще происходит смена воздуха у поверхности продукта, тем больше усушка.
4. Для испарения влаги имеет большое значение характер поверхности продукта.
Продукт, целиком покрытый слоем жира, хорошо защищен от усушки. Для уменьшения усушки применяются специальные меры: использование защитных пленок и покрытий, установка специальных экранов, глазирование рыбы и др.
2 Выбор схемы цеховой электрической сети
Схемы электрических сетей должны обеспечивать надёжность питания потребителей электроэнергии, быть удобными в эксплуатации. При этом затраты но сооружение линии, расходы проводникового материала и потери электроэнергии должны быть минимальными.
Цеховые сети распределения электроэнергии должны: обеспечивать необходимую надежность электроснабжения приемников электроэнергии в зависимости от их категории, быть удобными и безопасными в эксплуатации, иметь оптимальные технико-экономические показатели (минимум приведенных затрат), иметь конструктивное исполнение, обеспечивающее применение индустриальных и скоростных методов монтажа.
Цеховые сети делят на питающие, которые отходят от источника питания (подстанции), и распределительные, к которым присоединяются электроприёмники.
Схемы электрических незамкнутых сетей можно выполнять радиальными и магистральными.
Для колбасного цеха наиболее оптимальным является вариант выполнения цеховой электрической сети по смешанной схеме электроснабжения. Данная схема характеризуется тем, что от распределительного устройства низшего напряжения трансформаторной подстанции (ТП) отходят линии (магистральный шинопровод), питающие распределительные пункты, от которых, в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие электроприемники.
Смешанные схемы обеспечивают высокую надежность питания; в них легко могут быть применены элементы автоматики. Однако смешанные схемы требуют больших затрат на установку распределительных пунктов и проводку кабеля [2].
Электроснабжение цеха производится от трансформаторной подстанции мощностью 630кВА Аккольских РЭС фидер № 5
3 Расчет электрических нагрузок
Основными исходными данными для определения расчетных нагрузок служит перечень приемников электроэнергии с указанием их номинальной мощности, назначения механизма или технологической установки, режима работы и числа фаз.
Электрические нагрузки являются исходными данными для решения сложного комплекса технических и экономических вопросов, возникающих при проектировании электроснабжения современного промышленного предприятия. От правильной оценки ожидаемых электрических нагрузок зависит рациональность выбора схем и всех элементов системы электроснабжения и её технико-экономические показатели (капитальные вложения, ежегодные эксплуатационные расходы, приведённые затраты, расход цветного металла и потери электроэнергии) [1].
Результирующая нагрузка любого элемента (линии, трансформатора, генератора), как правило, не равна суммарной мощности присоединенных электроприемников, и не является величиной постоянной. Большей частью нагрузка непрерывно изменяется во времени от некого минимума до максимума, в зависимости от режима нагрузки каждого из присоединенных электроприемников и степени совпадения их периодов включения.
В настоящее время существует ряд научно обоснованных методов расчета электрических нагрузок: по удельным показателям производства, по установленной мощности и коэффициенту спроса; по средней мощности и коэффициенту формы, по средней мощности и среднеквадратичному отклонению, по средней мощности и коэффициенту максимума.
Применение того или иного метода определяется допустимой погрешностью расчета.
Схема электроснабжения установки имеет вид: от распределительного щита к РП 1, к РП 2 и к РП3 проложен четырехжильный кабель с медными жилами.
К системе внутреннего электроснабжения относят распределительную подстанцию и распределительную сеть напряжением до 1 кВ.
Основными исходными данными для определения расчетных нагрузок служит перечень приемников электроэнергии с указанием их номинальной мощности, назначения механизма или технологической установки, режима работы и числа фаз.
Основным методом является метод упорядочных диаграмм.[1]
Все электроприемники цеха распределяются по узлам питания. По каждой группе определяется суммарная номинальная мощность, в которую входят мощности только рабочих механизмов. В порядок расчета входит следующее:
1. Для каждого узла питания записывается наименование и номер узла питания, группа, мощность и количество рабочих электроприемников.
2. По каждой характерной группе электроприемников записывается минимальная, максимальная и суммарная установленная мощность электроприемников.
3. Число m определяется по формуле[11]:
4. Подсчитывается средняя активная и реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену для каждой характерной группы электроприемников по формуле: Рсм=Ки·Рн , кВт; Qсм=Рсм·tgφ, квар.
5. Определяется искомое значение эффективного числа электроприемников[11].
6. Максимальная активная и реактивная получасовые нагрузки от силовых электроприемников узла рассчитываются по формулам[11]:
Рм =Рсм·Км, кВт
при nэ ≤ 10, Qм=1,1·Qсм, квар
при nэ > 10, Qм=Qсм, квар.
Значение коэффициента максимума зависит от коэффициента использования Ки данной группы приемников и эффективного числа приемников nэ. Значение коэффициента максимума определяется в зависимости от коэффициента использования Ки и nэ по кривым или по выражению[11].
7. Максимальная полная нагрузка расчетного узла питания определяется по приведенной формуле
8. Расчетный максимальный ток по формуле для трехфазного тока [10]
Таблица 3.1 – Силовое технологическое оборудование колбасного цеха
№ п/п | Наименование оборудования | Кол-во | Рном, кВт | cosφ | η, % |
Колбасный цех | |||||
Мясорубка | 5,5 | 0,83 | |||
Фаршемешалка | 0,8 | ||||
Шприц гидравлический | 5,5 | 0,81 | |||
Тельфер | 0,75 | ||||
Обжарочная камера | |||||
Коптильная камера | |||||
Пароварочная камера | |||||
Вибросито | 1,1 | 0,76 | |||
Камера стерилизации | |||||
Насос для воды | 0,78 | ||||
Перцемолка | 2,2 | 0,78 | |||
Холодильник | 5,5 | 0,85 | |||
Сушильный шкаф | |||||
Электрокипятильник | |||||
Вентилятор | 2,2 | 0,8 | |||
Теплопункт | |||||
Котлы электрические ЭВОП-300 | 0,95 |
Приведён расчёт электроснабжения предприятия по переработке мяса.
Все электроприемники разделяются по 7 распределительным пунктам по технологическому процессу. Распределение по пунктам представлена в таблице 3.2 и на листе 4 графической части.
Таблица 3.2 - Распределение нагрузки по распределительным пунктам.
№ | Оборудование | Рном, | соsφ | η | Iном | Руст | Ррас | Iрас | соsφср | |||||||
кВт | А | кВт | кВт | А | ||||||||||||
РП1 | ||||||||||||||||
Мясорубка | 5,5 | 0,83 | 12,7 | 4,125 | ||||||||||||
Фаршемешалка | 0,8 | 10,9 | ||||||||||||||
Шприц гидравлический | 5,5 | 0,81 | 13,6 | 4,125 | ||||||||||||
Шприц гидравлический | 5,5 | 0,81 | 13,6 | 4,125 | ||||||||||||
Тельфер | 0,75 | 8,94 | 1,8 | |||||||||||||
Тельфер | 0,75 | 8,94 | 1,8 | |||||||||||||
Обжарочная камера | 13,7 | |||||||||||||||
Обжарочная камера | 13,7 | |||||||||||||||
Итого по РП 1 | 44,5 | 36,98 | 63,89 | 0,88 | ||||||||||||
РП 2 | ||||||||||||||||
Мясорубка | 5,5 | 0,83 | 12,7 | 4,125 | ||||||||||||
Фаршемешалка | 0,8 | 10,9 | ||||||||||||||
Шприц гидравлический | 5,5 | 0,81 | 13,6 | 4,125 | ||||||||||||
Шприц гидравлический | 5,5 | 0,81 | 13,6 | 4,125 | ||||||||||||
Тельфер | 0,75 | 8,94 | 1,8 | |||||||||||||
Мясорубка | 5,5 | 0,83 | 12,7 | 4,125 | ||||||||||||
Обжарочная камера | 13,7 | |||||||||||||||
Обжарочная камера | 13,7 | |||||||||||||||
Итого по РП 2 | 39,3 | 67,72 | 0,883 | |||||||||||||
РП 3 | ||||||||||||||||
Мясорубка | 5,5 | 0,83 | 12,7 | 4,125 | ||||||||||||
Фаршемешалка | 0,8 | 10,9 | ||||||||||||||
Шприц гидравлический | 5,5 | 0,81 | 13,6 | 4,125 | ||||||||||||
Шприц гидравлический | 5,5 | 0,81 | 13,6 | 4,125 | ||||||||||||
Фаршемешалка | 0,8 | 10,9 | ||||||||||||||
Мясорубка | 5,5 | 0,83 | 12,7 | 4,125 | ||||||||||||
Фаршемешалка | 0,8 | 10,9 | ||||||||||||||
Фаршемешалка | 0,8 | 10,9 | ||||||||||||||
Итого по РП 3 | 28,5 | 53,42 | 0,812 | |||||||||||||
РП 4 | ||||||||||||||||
Коптильная камера | 13,7 | |||||||||||||||
Коптильная камера | 13,7 | |||||||||||||||
Продолжение таблицы 3.2 | ||||||||||||||||
Пароварочная камера | 18,2 | |||||||||||||||
Пароварочная камера | 18,2 | |||||||||||||||
Вибросито | 1,1 | 0,76 | 3,19 | 0,77 | ||||||||||||
Камера стерилизации | 9,12 | |||||||||||||||
Насос для воды | 0,78 | 10,8 | 2,8 | |||||||||||||
Насос для воды | 0,78 | 10,8 | 2,8 | |||||||||||||
Итого по РП 4 | 57,1 | 54,37 | 85,74 | 0,965 | ||||||||||||
РП 5 | ||||||||||||||||
Коптильная камера | 13,7 | |||||||||||||||
Коптильная камера | 13,7 | |||||||||||||||
Пароварочная камера | 18,2 | |||||||||||||||
Пароварочная камера | 18,2 | |||||||||||||||
Вибросито | 1,1 | 0,76 | 3,19 | 0,77 | ||||||||||||
Камера стерилизации | 9,12 | |||||||||||||||
Насос для воды | 0,78 | 10,8 | 2,8 | |||||||||||||
Насос для воды | 0,78 | 10,8 | 2,8 | |||||||||||||
Итого по РП 5 | 57,1 | 54,37 | 85,74 | 0,965 | ||||||||||||
РП 6 | ||||||||||||||||
Вибросито | 1,1 | 0,76 | 3,19 | 0,77 | ||||||||||||
Камера стерилизации | 9,12 | |||||||||||||||
Холодильник | 5,5 | 0,85 | 11,7 | 4,125 | ||||||||||||
Холодильник | 5,5 | 0,85 | 11,7 | 4,125 | ||||||||||||
Сушильный шкаф | 9,12 | |||||||||||||||
Электрокипятильник | 6,08 | |||||||||||||||
Электрокипятильник | 6,08 | |||||||||||||||
Итого по РП 6 | 32,1 | 29,02 | 46,94 | 0,94 | ||||||||||||
РП 7 | ||||||||||||||||
Перцемолка | 2,2 | 0,78 | 5,71 | 1,65 | ||||||||||||
Холодильник | 5,5 | 0,85 | 11,7 | 4,125 | ||||||||||||
Холодильник | 5,5 | 0,85 | 11,7 | 4,125 | ||||||||||||
Сушильный шкаф | 9,12 | |||||||||||||||
Электрокипятильник | 6,08 | |||||||||||||||
Вентилятор | 2,2 | 0,8 | 5,57 | 1,65 | ||||||||||||
Вентилятор | 2,2 | 0,8 | 5,57 | 1,65 | ||||||||||||
Окончание таблицы 3.2 | ||||||||||||||||
Вентилятор | 2,2 | 0,8 | 5,57 | 1,65 | ||||||||||||
Вентилятор | 2,2 | 0,8 | 5,57 | 1,65 | ||||||||||||
Итого по РП 7 | 26,5 | 45,9 | 0,878 | |||||||||||||
Итого цеху | 307,8 | 450,8 | 0,908 | |||||||||||||
Электрокотел | 0,95 | 480,4 | 0,95 | |||||||||||||
Электрокотел | 0,95 | 480,4 | 0,95 | |||||||||||||
Произведем расчет нагрузок для РП1.
Определяем активную номинальную групповую мощность приемников, приведенных к длительному режиму[10]:
∑Рном=Р1+Р2 + … = 5,5+4+5,5+5,5+3+3+9+9 = 44,5 кВт
Определяем показатель силовой сборки в группе[11]:
Определяем активную среднюю мощность за наиболее нагруженную смену для каждого приемника[11]:
Станок универсальный мясорубка
Рсм1 = Ku ∙ Рном = 0,4 ∙ 5,5 = 2,2 кВт
Активная средняя мощность за наиболее нагруженную смену по РП1:
Рсм = ∑Рсмп = 2,2 + 1,6 + 3,85 + 3,85 + 1,8 + 1,8 + 6,3 + 6,3 = 27,7 кВт
Определяем среднюю реактивную мощность за наиболее нагруженную смену для каждого электроприемника:
Мясорубка Рном = 5,5кВт cos φ =0.83 tg φ = 0,67
Qсм1 = Рсм1 ∙ tg φэп = 2,2 ∙ 0,67 = 1,48 квар
Реактивная средняя мощность за наиболее нагруженную смену по РП1:
Qсм = ∑Qсмп = 1,48 + 1,2 + 2,785 + 2,785 + 1,585 +1,585 = 11,4квар.
Определяем полную мощность за наиболее нагруженную смену[4]:
кВА
Определяем средний коэффициент использования группы электроприемников:
Определяем эффективное число электроприемников[11]:
Определяем коэффициент максимума активной и реактивной нагрузки [11]:
Определяем расчетную мощность через Kм:
Рм = Км ∙ Рсм = 1,64 ∙ 27,7 = 45,3 кВт
Так как при nэ ≤ 10, Qм=1,1 · Qсм, квар
Qм = 1,1 ∙ Qсм = 1,1 ∙ 11,4 = 12,6 квар.
Определяем общую расчетную мощность для группы приемников:
Определяем расчетный ток для группы приемников:
Расчет остальных групп электроприемников производим аналогично рассмотренной группе. Результаты расчетов заносим в сводную ведомость, которая представлена в таблице 3.3.
3.1 Расчет электрического освещения колбасного цеха
Обеспечение оптимальной освещённости помещений в общественных зданиях является важной народнохозяйственной задачей. От того, как освещено помещение зависит психологическое состояние людей, их работоспособность, производительность труда, отдых, экономия электроэнергия и др.
Основную информацию человек получает через органы зрения. Для полноценного восприятия зрительной информации необходимо соответствующее освещение.
Условие труда, а зачастую и отдыха заставляют людей длительное время находится в помещениях. Поэтому рациональное освещение является одним из основных факторов продуктивной работы и эффективного отдыха. Для создания используются системы естественного и искусственного освещения.
Требование к рациональному искусственному освещению - достаточная освещённость и равномерность освещения с определенными соотношениями на рабочих и окружающих поверхностях при отсутствии резких теней и бликов.
Значение достаточной освещенности (норма освещенности) не является одинаковой для всех производственных процессов и зависит от характера выполненной работы.
Для обеспечения оптимальной продолжительности светового дня используют искусственное освещение.
Выбор источника света производится с учётом требования к качеству освещения относительной экономичности, архитектурно-художественных соображений, условий эксплуатации.
Расчет электрического освещения лаборатории
Источником света в лаборатории является люминесцентные лампы.
Коэффициент отражения стен – рст, потолка – рпот, пола – рп определяется по таблице 5.2.[5] рст = 70 %, рпот = 50 %, рп = 30 %
Определим оптимальное расстояние между светильниками:
L = l х h, где l - относительное расстояние между светильниками
l = 1,4 для светильников с люминесцентными лампами, (таблица 4-11)[5]
h – высота подвеса светильника
L = 1,4 х 2,5 = 3,5 м
По известному L и размерам помещения определяем число рядов светильников и их общее количество.
ha = ((a – 2 · l) / L) + 1
hb = ((b – 2 · l) / L) + 1
N = ha х hb
где а и b – размеры помещения 3 х 6 м2.
N – общее число светильников.
l – расстояние от крайних светильников до стен. l = (0,3-0,5)L
ha = ((3 – 2·1,05)/3,5) + 1 = 1,3 примем 2
hb = ((6 – 2·1,05)/3,5) + 1 = 2,1 примем 3 (рисунок 3.1)
N = 2 · 3 = 6
Индекс помещения определяется по формуле:
i = a · b / (h · (a + b)) = 3 · 6 / (2,5 · (3 + 6)) =0,8
Принимаем i = 0,8
По коэффициенту отражения и индексу помещения по таблице 5-2 [5] определяем значение коэффициента использования светового потока.
η = 0,62
Определяем необходимый световой поток лампы:
Fл = Еmin · Кз · S / (N · η)
где Кз – коэффициент запаса по таблице 4-5[5] Кз = 1,8.
При эксплуатации осветительной установки освещенность на рабочих местах уменьшается. Уменьшение освещенности в расчетах установленной
мощности источников учитывается коэффициентом запасом К3, значения которого зависит от наличие пыли в помещении, от типа источников света, конструкции и периодичности чисток светильников.
Fл =300 · 1,8 · 18 / (6 · 0.62) = 2612,9 лм
По таблице 2-14 [13] выбираем лампу типа ЛБ-36 со световым потоком Fл = 1640 лм. Определяем количество ламп в светильнике: 2612,3/1640 = 1,5
Примем светильник типа LZ 236 Fл =3280 лм.
Выбранная лампа должна удовлетворять следующему условию: световой поток лампы может отличаться от расчётного в пределах 10% - 20%.
((F – Fл) / Fл) · 100% = ((3280 – 2612,9) / 3280) · 100% = 0,2 %
Следовательно, лампа удовлетворяет условиям. Фактическая освещённость определяется из выражения:
Е = Еmin · Fл / F = 300 · 3280 / 2612,9 = 376,6 лк
На рисунке 3.1 представлена схема размещения светильников в лаборатории.
Рисунок 3.1 - Схема размещения светильников в лаборатории
Аналогично производится расчет осветительной сети всего колбасного цеха.
Расчет осветительной нагрузки территории цеха производим упрощенным методом по удельной плотности осветительной нагрузки на квадратный метр площади и коэффициента спроса.
Расчетную осветительную нагрузку определяют Pр.о, кВт,
Pр о= rуд.о ´ F,
где rуд.о – удельная плотность осветительной нагрузки, кВт/м2,
принимается по справочным данным 0,5 Вт/м2
F - площадь освещаемой территории, м2, определяют по генеральному плану.
Освещение территории определяется по выражению Fтерр общ = ΣFцех,
Fтер цеха = А ´B,м2 Fосвещаем терр= Fтер общ - Fтерр цеха,
Pр о= rуд.о · F = 0,5 · 978 = 489Вт
Установочная мощность освещения составляет 12,86кВт.
Таблица 3.4 - Полная расчетная нагрузка колбасного цеха | ||||||
Наименование | cosφ | tgφ | Расчетная нагрузка | |||
Рр кВт | Qр квар | Sр кВА | Iр A | |||
Колбасный цех | ||||||
силовая нагрузка | 0,93 | 0,4 | 947,4 | 253,65 | 980,7 | 1490,1 |
осветительная | 0,95 | 0,33 | 12,86 | 4,24 | 13,53 | 21,65 |
ИТОГО | 0,93 | 0,4 | 960,26 | 257,89 | 994,23 | 1511,75 |
3.2 Определение нагрузки в целом
Полная расчетная мощность завода Sр, кВА, определяют по активным расчетным Рр, кВт, и реактивным Qр, квар, нагрузкам цехов (до и выше 1000 В) с учетом расчетной осветительной нагрузки, потерь мощности в трансформаторах цеховых подстанций, с учетом компенсации реактивной мощности на низком напряжении трансформаторов ГПП.
Потери мощности DРт, кВт, DQт квар, в трансформаторах на предварительном этапе определяют приближенно по формулам [10]
DРт = 0,02·Sр = 0,02· 994,23 = 19,88кВт
DQт = 0,1· Sр = 0,1· 994,23 = 99,42квар
Суммарная расчетная нагрузка Рр.10, кВт, Qр.10, квар, на шинах 10 кВ
Рр.10 = åРр + DРт = 960,26 + 19,88 = 980,14кВт,
Qр.10 = åQр + DQт, = 257,89 + 99,42 = 357,31квар
Полная расчетная нагрузка предприятия:
, кВА
4 Определение мощности трансформаторной подстанции
Из полученных расчётов проведенных выше видно (таблица 3.3), что cosφ в пределах нормы (cosφ = 0,93). Поэтому нет необходимости производить компенсацию реактивной мощности.
Так как в цехе установлены электроприёмники II категории, трансформаторная подстанция, исходя из рекомендаций, двухтрансформаторные подстанции.
Определим мощность трансформатора с учетом потерь.
Sм=1043,24кВА
Рассчитаем мощность цеховых трансформаторных подстанций:
кВА.
По справочникам выбираем силовые трансформаторы марки ТМ с номинальной мощностью, ближайшей от расчётной мощности.
На ТП выбран трансформатор марки ТМ-630/10/0,4 – 71У3.
Определим мощность на шинах 10 кВ цеховых трансформаторных подстанциях с учётом потерь в трансформаторе.
Потери активной мощности трансформатора находятся по формуле [11]:
, кВт,
где ΔРХ – потери холостого хода, кВт;
ΔРК – потери короткого замыкания трансформатора, кВт;
К3 – коэффициент загрузки трансформатора.
,
где Sм– нагрузка за максимальную загруженную смену с учётом компенсации, кВА;
Sн.тр– номинальная мощность трансформатора, кВА.
КЗ
ΔРТ = 1,56+0,822 ·7,6 = 6,67 кВт.
Потери реактивной мощности трансформатора вычисляются по формуле [10]:
, квар,
где Iх% – ток холостого хода, %;
Uк% – напряжение короткого замыкания, %.
квар.
Результаты расчетов потерь и электрические характеристики выбранных трансформаторов приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Характеристики трансформаторов
Марка трансформатора | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
ТМ–630/10 | 1,56 | 7,6 | 4,5 | 6,67 | 0,82 | 63,32 |
Для удобного приёма и распределения напряжения, в цехе установлена
комплектная трансформаторная подстанция типа КТП–У-1´630 кВA.
Комплектные трансформаторные подстанции типа КТП предназначены для приёма, преобразования и распределения трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц при номинальном напряжении 10/0,4 кВ. Нормальная работа КТП обеспечивается в закрытых помещениях в нормальных атмосферических условиях, то есть при температуре окружающей среды от минус 200С до плюс 400С и при установки подстанции не выше 100 м над уровнем моря.
Комплектные трансформаторные подстанции не предназначены:
- для установки в сырых помещениях с относительной влажностью воздуха превышающей 80% при температуре плюс 200С;
- для работы в условиях интенсивного загрязнения;
- для работы в помещениях содержащих газы, пары и химические вещества разрушающие изоляцию кабелей и аппаратов;
- для работы во взрыво и огнеопасной среде. [3]
Технические параметры:
Трансформаторные подстанции типа КТП выпускаются в одно и двух рядном исполнении.
Номинальное первичное напряжение, кВ 10
Номинальное вторичное напряжение, кВ 0,4
Номинальный ток отходящих фидеров,
НН от трансформатора и сборных шин НН, А 1600
Номинальный ток шин ВН, А 400
Номинальный ток фидерных выводов НН, А 100-1600
Максимально допустимая мощность трёхфазного
короткого замыкания в месте присоединения КТП к
сети при напряжении 10 кВ, МВА 350
Ток динамической устойчивости распределительного
устройства НН (амплитудное значение), кА 50
Односекундное значение эффективного
тока короткого замыкания, кА 25
Исполнение КТП по способу защиты IP 20
Конструкционное исполнение. Комплектная трансформаторная подстанция по конструктивному исполнению состоит:
- шкаф ввода ВН;
- силовой трансформатор;
- распределительное устройство НН.
Шкаф ввода ВН представляет собой отдельно стоящий шкаф подключающийся к силовому трансформатору по средством шин. Соединительные шины и выводы трансформатора защищены металлическим кожухом. Шкаф ввода ВН оснащен выключателем нагрузки типа ВН – 11 с предохранителями. Привод выключателя механический – ручной и находится на фасадной части шкафа. Составной частью выключателя нагрузки являются предохранители и заземлители. Для подключения силовых контуров предусмотрены только два кабеля напряжением 10 кВ сечением 3´240 мм2. Кабели прикрепляются к монтажной колодке надлежащими хомутами.
Распределительное устройство НН. Представляет собой несколько цельнометаллических шкафов изготовленных из стального проката и оснащенных измерительными приборами, управляющей аппаратурой и токоведущими шинами.
Фасадная и задняя сторона шкафов изготовлена в виде дверей замыкающихся специальным ключом. В задней стороне шкафа установлен выключатель типа АВМ. Выключатель изготовлен в выкатном исполнении, позволяющим проводить в коротком времени ревизию или смену автоматического выключателя после аварии. Автоматический выключатель изготовлен с электродвигательным приводом. Верхний блок-ячейка шкафа ввода низкого напряжения оснащен счетчиками активной и реактивной мощности, амперметром с переключателем, вольтметром, сигнальным реле с падающим флажком, гудком (сигнализирующим превышение допустимых величин температуры и давления силового трансформатора), и другой измерительной аппаратурой. Верхний блок шкафа секционного выключателя оснащен аппаратами автоматического управления резервом и переключателем выбора управления (автоматически – вручную). Оба блока оснащены осветительной аппаратурой включающейся автоматически при открытии дверей и выключающейся после закрытия дверей.
5 Расчет внешних и внутрицеховых электрических сетей
5.1 Выбор питающей сети
Питание трансформаторной подстанции подается по ВЛ-10кВ. Питающий провод выбирается по длительно допустимому току. Для этого необходимо определить ток на высокой стороне трансформатора.
,
где - мощность на ВН;
- напряжение на шинах ВН.
А
Расчет сечения провода проводим по экономической плотности тока:
Fэк = Imax.р / jэк = 60,2 /1,1 = 54,73мм2
где Jэ =1,1 А/мм2 (Тм = 4000ч)- экономическая плотность тока[5].
Выбираем провод маркой АС 70мм2 [12] А
5.2 Расчет внутрицеховых электрических сетей
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.
Цеховые радиальные схемы электроснабжения характеризуются тем, что от источника питания, например от распределительного щита низшего напряжения трансформаторной подстанции отходят линии питающие мощные электроприемники или силовые или силовые распределительные пункты (РП), от которых в свою очередь отходят самостоятельные линии, питающие электроприемники средней и малой мощности.
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.
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.
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].
Для расчёта внутренних сетей необходимо:
1) определить номинальный пусковой и рабочие токи силового оборудования;
2) выбрать пусковую аппаратуру (магнитные пускатели, электровыключатели, рубильники) и защитные элементы (тепловые реле, комбинированные расцепители, плавкие предохранители);
3) рассчитать сечения проводников, выбрать марку провода, количество жил, способ прокладки;
5.3 Определение номинальных, рабочих и пусковых токов электродвигателей
Номинальный ток электродвигателя [9]: Iн =Рном / Uн cosφ
Рабочий ток Ip = Iном · Кз, где Кз - коэффициент загрузки.
Пусковой (максимальный) ток
Iпуск = Iном · kпуск, где kпуск - кратность пускового тока.
В таблице 5.1 представлено силовое оборудование цеха.
Таблица 5.1 – Силовое оборудование колбасного цеха
№ п/п | Наименование оборудования | Кол-во | Рном, кВт | cosφ | η, % |
Колбасный цех | |||||
Мясорубка | 5,5 | 0,83 | |||
Фаршемешалка | 0,8 | ||||
Шприц гидравлический | 5,5 | 0,81 | |||
Тельфер | 0,75 | ||||
Обжарочная камера | |||||
Коптильная камера | |||||
Пароварочная камера | |||||
Вибросито | 1,1 | 0,76 | |||
Камера стерилизации | |||||
Насос для воды | 0,78 | ||||
Перцемолка | 2,2 | 0,78 | |||
Холодильник | 5,5 | 0,85 | |||
Сушильный шкаф | |||||
Электрокипятильник | |||||
Вентилятор | 2,2 | 0,8 | |||
Теплопункт | |||||
Котлы электрические ЭВОП-300 | 0,95 |
Определяем ток и для электродвигателя мясорубки.
Iн =Рном / Uн cosφ = 5,5 /
· 0,38 · 0,83 · 0,79 = 12,7А
Ip = 12,7 · 0,8 = 10,2 А. Iп = 12,7 · 5 = 63,5 А.
Для электродвигателя фаршемешалки рабочий ток равен:
Iн =Рном / Uн cosφ = 4 /
· 0,38 · 0,8 · 0,7 = 10,8А
Ip = 10,8 · 0,8 = 8,7 А. Iп = 10,8 · 5 = 54 А.
Суммарный ток линии
Ip = 10,2 + 8,7 = 18,9 А.
Для двигателя шприц гидравлический.
Iн =Рном / Uн cosφ = 5,5 /
· 0,38 · 0,81 · 0,76 = 13,6А
Ip = 13,6 · 0,8 = 10,8 А. Iп = 13,6 · 5 = 68А.
Данные двигатели находятся на одной распределительной группе.
Суммарный ток линии Ip = 10,8 + 10,8 = 21,6 А.
Для электродвигателя тельфера.
Iн =Рном / Uн cosφ = 3 /
· 0,38 · 0,75 · 0,68 = 8,9А
Ip = 8,9 · 0,8 = 7,2 А. Iп = 8,9 · 5 = 44,5 А.
Расчет для всех остальных электродвигателей и термических установок аналогичен. Результаты расчетов представлены в таблице 5.2.
Таблица 5.2 Определение номинальных, рабочих и пусковых токов электродвигателей
№ п/п | Наименование оборудования | Рном, кВт | соsφ | η | Iном | Iраб | Iпуск |
Мясорубка | 5,5 | 0,83 | 12,74 | 10,2 | 63,72 | ||
Фаршемешалка | 0,8 | 10,85 | 8,682 | 54,26 | |||
Шприц гидравлический | 5,5 | 0,81 | 13,57 | 10,86 | 67,87 | ||
Тельфер | 0,75 | 8,937 | 7,15 | 44,69 | |||
Обжарочная камера | 13,67 | 13,67 | |||||
Коптильная камера | 13,67 | 13,67 | |||||
Пароварочная камера | 18,23 | 18,23 | |||||
Вибросито | 1,1 | 0,76 | 3,187 | 2,55 | 15,94 | ||
Камера стерилизации | 9,116 | 7,293 | |||||
Насос для воды | 0,78 | 10,82 | 8,657 | 54,11 | |||
Перцемолка | 2,2 | 0,78 | 5,714 | 4,571 | 28,57 | ||
Холодильник | 5,5 | 0,85 | 11,7 | 9,363 | 58,52 | ||
Сушильный шкаф | 9,116 | 9,116 | |||||
Электрокипятильник | 6,077 | 6,077 | |||||
Вентилятор | 2,2 | 0,8 | 5,571 | 5,571 | 27,85 | ||
Электрокотел | 0,95 | 533,1 | 533,1 |
5.4 Расчет площади сечения проводов для питания электродвигателей
Электродвигатели размещены в сухом закрытом помещении.
Питание осуществляется по кабелям, проложенным в трубах.
Так как электродвигатели защищены автоматическими выключателями с комбинированными расцепителями, поэтому предусматривается их защита только от коротких замыканий. Расчет внутренних электросиловых сетей сводится к выбору проводов и кабелей по длительно допустимому току. [10]
I.доп > I расч.,
где I расч - расчетный ток участка сети, А.
В качестве расчетных токов ответвление к определенным потребителям принимают их рабочие токи.
Для электродвигателя М1-мясорубка.
Необходимо чтобы соблюдалось также условие:
Iдоп > Ipаб, то есть
Iдоп > 10,195 А.
Находим Iдоп. = 19 А и F = 1,5 мм. [ 8,с.20]
Выбираем кабель марки ВВГ (4 x 1,5) мм.
Проведем проверку по потере напряжения.
где Ррасч - расчетная мощность электродвигателя, передаваемая по участку, кВт; l - длина участка, м; S - сечение провода, мм2; С - коэффициент, значение которого зависит от напряжения, числа фаз и материала провода, для меди С = 72.
По нормам допустимые потери напряжения не должны превышать 2,5%[8].
2,5%>0,76%.
Для электродвигателя М.
Iдоп > Ipаб,
Iдоп > 8,682 А.
Iдоп. = 19 А и F = 1,5 мм. [ 10,с.20]
Выбираем кабель марки ВВГ (4 x 1,5) мм.
Проведем проверку по потере напряжения.
где Ррасч - расчетная мощность электродвигателя, передаваемая по участку, кВт; l - длина участка, м; S - сечение провода, мм2; С - коэффициент, значение которого зависит от напряжения, числа фаз и материала провода, для меди С = 72.
По нормам допустимые потери напряжения не должны превышать 2,5%[8].
2,5%>0,29%.
Для электродвигателей М3
Iдоп > Ip
Iдоп > 10,86 А.
Iдоп. = 19 А и F = 1,5 мм. [ 10,с.20]
Выбираем кабель марки ВВГ (4 x 1,5) мм.
Проведем проверку по потере напряжения.
где Ррасч - расчетная мощность электродвигателя, передаваемая по участку, кВт; l - длина участка, м; S - сечение провода, мм2; С - коэффициент, значение которого зависит от напряжения, числа фаз и материала провода, для меди С = 72.
По нормам допустимые потери напряжения не должны превышать 2,5%.
2,5% > 0,3%.
Площадь сечения проводов и кабелей для остальных электродвигателей выполняется аналогично. Результаты расчетов сведены в таблицу 5.3.
Таблица 5.3 – Выбор площади сечения проводов и кабелей
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 60 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Разделка мясных туш | | | Вимірювання параметрів волоконно-оптичних систем 291 |