- •1.2 Классификация помещения объекта электроснабжения по взрывобезопасности и требования, предъявляемые, к защищенности оборудования, аппаратов, электрических сетей
- •2.2 Расчет и размещение осветительной установки машинного зала на плане
- •2.3 Определение мощности осветительной установки по каждому помещению
- •2.8 Порядок технической эксплуатации электрооборудования осветительных установок
- •2.9 Мероприятия по охране труда при технической эксплуатации электрооборудования осветительных установок
ВВЕДЕНИЕ
Электрическая энергия характеризуется тем, что может передаваться на большие расстояния преобразовываться в другие виды энергии:
- световую;
- тепловую;
- механическую.
Основным элементом электросети являются подстанции, трансформаторы, распределительные устройства, электропотребители. Для обеспечения надежной эксплуатации электрооборудования предусматривается ряд мер по его обслуживанию и ремонту.
Для непрерывной и безаварийной работы электрооборудование специальными графиками и плакатами определяют сроки их периодических осмотров и профилактических испытаний.
В курсовом проекте рассматриваются электрооборудование насосной установки и система освещения.
Насосные установки применяются для перекачивания жидкостей, заполнения и осушения резервуаров. По способу действия насосы подразделяются на поршневые и центробежные.
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Характеристика объекта электроснабжения
Насосная станция получает электроснабжение от трансформаторной подстанции 6кВ находящейся вне помещения. Потребители электроэнергии по электроснабжению относятся ко второй и третей категории. Количество рабочих смен 3. Основные потребители, автоматизированные насосные агрегаты. Количество насосов 2 штуки. Расчетные данные в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Данные по насосам
|
Наименование параметра |
Условное обозначение |
Единица измерения |
- |
1 |
Производительность |
Qm |
m3/c |
0,7 |
2 |
Тип насоса |
- |
- |
ПН |
3 |
Высота всасывания |
hв |
м.ст.ж |
6 |
4 |
Высота нагнетания |
hн |
м.ст.ж |
10 |
5 |
Перепад напора на насосе |
∆H |
м.ст.ж |
0,08 |
6 |
Перекачиваемая жидкость |
- |
- |
Масло машинное |
7 |
Плотность жидкости |
p |
кг/м3 |
900 |
8 |
КПД передачи при ее наличии |
ƞп |
отн. Ед. |
1 |
9 |
Напряжение питания 3-фазной сети |
VC |
В |
380 |
Освещение необходимо произвести в трех помещениях:
- Склад запчастей
A*B*C=7*6*6 м
Eн=100 лк
P=50:30:10 %
Λ=1,3
- Обслуживающий персонал
A*B*C=6*6*6
Eн=100 лк
P=50:30:10 %
Λ=1,3
- Машинный зал
A*B*C=36*24*7
Eн=75 лк
P=50:30:10 %
Λ=0,91
1.2 Классификация помещения объекта электроснабжения по взрывобезопасности и требования, предъявляемые, к защищенности оборудования, аппаратов, электрических сетей
В соответствии с ПУЭ взрывоопасные зоны подразделяются:
- В1 - происходит выделение паров ЛВЖ, горючих газов, которые могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальном режиме.
- В1а – происходит выделение паров ЛВЖ, горючих газов, которые могут образовывать с воздухом взрывоопасную смесь при авариях и неисправностях.
-В1б – тоже, что В1а только имеет резкий запах.
-В1г – это пространство наружных технологических установок, в которых содержаться горючие газы и ЛВЖ открытых нефтеловушек.
-В2 - происходит выделение пыли, волокон, которые могут образовывать с воздухом взрывоопасную смесь при нормальном режиме.
-В2а – происходит выделение пыли, волокон, которые могут образовывать с воздухом взрывоопасную смесь при авариях и неисправностях.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет мощности и выбор электродвигателя для насосного агрегата, построение механической характеристики
Так как насосная станция относится ко второй категории электроснабжения, то для питания выбирается однолинейная схема трансформаторной подстанции.
Q – силовой выключатель
T - трансформатор
ШНН – шины низкого напряжения
КК – питают второю категорию
ККК – питает потребителей третий категории
SF – автоматический выключатель
Рисунок 2.1 – Однолинейная схема трансформаторной подстанции
В нормальном режиме силовой выключатель Q включен, автоматический выключатель SF1, SF3, SF5, SF6 включены, а автоматический выключатель SF2 отключен.
В аварийном режиме, при выводе трансформатора в ремонт силовой выключатель Q отключен так же отключен автоматический выключатель с SF1 для того чтобы не было обратной трансформации, после этого выключается автоматический выключатель SF2 и питание к потребителям подается через резервную линию.
Для определения типа асинхронного двигателя (АД) привода насосного агрегата (НА) необходимо выполнить расчет, данного агрегата и изобразить технологическую схему, а так же построить и проанализировать механические характеристики (НА).
Данные по (НА) представлены в таблице 1.1. Насосная станция (НС), состоящая из двух насосных агрегатов работающих автономно с одинаковой производительностью на общий напорный коллектор от всасывающего коллектора предназначены для заполнения резервуара. Расход бензина из резервуара через расходный коллектор. Резервуар имеет клапан вентиляции (КВ) на всасе и напоре (НА) установлены невозвратные клапаны. Упрощенная технологическая схема в соответствии с заданием представлена на Рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Технологическая схема НС
Рассчитываем и выбираем приводной АД насосного агрегата
(2.1)
где:
- Pдр – расчетная мощность насосного агрегата, кВт;
- Q – производительность НА, м3/с;
Т.к НС состоит из 2 насосов, то для одного НА Q=0,7/2=0.35 м3/с
- H – полный напор перекачиваемой нефти, м. ст. ж.
+hн+0,1*H=6+10+0,1*H; (2.2)
0,9H=16; H=16/0,9=17,7 м. ст. ж.
- p – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3
Для машинного масла принимается p=900 кг/м3
- q – ускорение свободного падения, м/с2; q=9,81 м/с2.
- Кз – коэффициент запаса, отн. ед.
Кз принимается равным 1.1, согласно таблицы 2.1.
Таблица 2.1 – Рекомендуемые Кз для насосов
- Ƞн – КПД поршневого насоса, отн. ед.
ƞн ПН принимается равным 0,5, согласно таблицы 2.2.
Таблица 2.2 – Значения ƞн для ПН
- Ƞп - КПД передачи, отн. ед.
Ƞп принимается равным 1, т.к. для ПН передача в данном случае не требуется.
кВт
Следуя из расчетов и полученной мощности Рдр=69,8 кВт, выбираем взрывозащищенный АД длительного режима ВА250S2, Так как в таблице из справочного материала учебника Шеховцов В.П. нету нужного двигателя, то пришлось воспользоваться интернетом.
Выбранный АД имеет следующие показатели:
- Рном = 75 кВт;
- nном = 2960 об/мин;
- ƞ = 93,6%;
- cosφ = 0,92;
- Iном = 132 А;
- Vном = 380 В;
- Мном = 242 Н*м;
- Мп/Мном = 2;
- Iп/Iном = 7,5;
- Ммакс/Мном = 3;
- J = 0,47 кг*м2
- m = 615 кг.
По результатам расчета составляется таблица 2.3, определяются недостающие данные, заносятся в таблицу, строятся механические характеристики НА, представленные на рисунке 2.3.
(2.3)
(2.4)
(2.5)
(2.6)
(2.7)
(2.8)
Построение Мна=F(S) осуществляется по трем произвольно выбранным точкам
(2.9)
(2.10)
(2.11)
При S1=0,01; n1=2970 об/мин
S2=0,04; n2=2880 об/мин
S3=0,08; n3=2760 об/мин
Таблица 2.3 – Данные для построения характеристик
Момент, Н*м |
Электропривод |
Насос |
||||||
Мном |
Мкрит |
Ммин |
Мп |
М1 |
М2 |
М3 |
||
242 |
726 |
290,4 |
484 |
243,2 |
229,1 |
210,4 |
||
Скольжение, отн. ед. |
Sном |
Sкр |
Sмин |
Sп |
S1 |
S2 |
S3 |
|
0,02 |
0,16 |
0,94 |
1,0 |
0,01 |
0,04 |
0,08 |
Рисунок 2.3 – механические характеристики НА
Расположение характеристик показывает:
- пуск ЦН осуществляется успешно при любом варианте;
- рабочая точка (РТ) практически соответствует номинальному режиму.
Далее определяем номинальный ток, по которому впоследствии будет определяться питающий кабель, автоматический выключатель и пускатель. Все необходимое для нормальной работы двигателей и оборудования.
где:
- P – мощность насоса, кВт;
- U – напряжение необходимое для работы насоса, В;
- cosφ – коэффициент мощности.
Выполнив расчет мы видим, что необходимы нам номинальный ток равен Iн=221,4 А, следовательно далее мы по току ищем кабель. Искомый кабель выбираем из таблицы справочника ВП Шеховцова «По электрооборудованию и электроснабжению». Кабель прокладывается во взрывозащитном исполнении по стенам в трубах. Выбираем 4х жильный кабель, 4-ю жилу используем со совмещенным нулем марки ВВГ 3*50*1 + 1*50.
Для защиты двигателя выбираем По Iном=132 А выбираем автоматический выключатель по таблице справочника ВП Шеховцова «По электрооборудованию и электроснабжению».
Автоматический выключатель марки ВА 51-33:
- Iн.р.=160 А;
- Ку=1,35;
- Ку(ЭМР)=10;
- Iоткл.=12,5 кА.
Для пуска в работу насосного агрегата выбираем магнитный пускатель взрывозащищенный в металлическом корпусе марки КМ1-9612-55 380В, с реле РТ-160 155-160 А:
- Ном. ток, In: 160А;
- Ном. напряжение изоляции, Ui: 590В;
- Кол-во полюсов: 3;
- Доп. контакты: 1з+1р;
- Напряжение катушки: 380В/50Гц;
- Реле: РТ1-160 155-160 А;
- Ном. мощность: 45кВт;
- Материал корпуса: металл;
- Степень защиты: IP54;
- Габаритные размеры: 362х196х174.