Электрооборудование производственных процессов в коровнике на 220 голов (стр. 3 из 4)
Группируем силовое оборудование по группам в зависимости от видов выполняемой технологической операции, соизмеримой мощности, способа подключения.
Группировку производим следующим образом: В отдельные группы выделяем навозоуборочные транспортёры в каждую по горизонтальному и наклонному транспортёру навозоудаления; кормораздатчики выделяем каждый в отдельную группу; вентиляторы, вентиляционные установки, объединяем в одну группу; емкостной водонагреватель выделяем в отдельную группу; водонагреватель для циркуляционной системы автопоения и насос для данной системы объединяем в одну группу; вакуум насоса доильных установок выделяем в отдельные группы.
В итоге общее количество групп для питания силового электрооборудования производственного объекта равно 11. Исходя из данного количества групп принимаем к установке распределительный пункт типа ПР11-7124 с количеством групп 12, на отходящих линиях установлены автоматические выключатели А3700.
Производим расчет и выбор ПЗА для электродвигателя навозаудаления. Определяем номинальные токи электродвигателей по формуле:
где Рн –номинальная мощность электродвигателя, кВт;
Uн – номинальное напряжение, кВт;
- номинальный коэффициент мощности электродвигателя; 
- номинальный коэффициент полезного действия электродвигателя 
Определяем пусковые токи электродвигателей по формуле:
где
- кратность пускового тока 
Определяем рабочие токи электродвигателя по формуле:
где
- коэффициент загрузки рабочей машины, [3] с. 126; 
Определяем рабочий ток 
где
- коэффициент одновремённости, [2] с. 27;Составляем в однолинейном исполнении принципиальную схему с электродвигателями навозаудаления, которую приводим на рисунке 2
Определяем рабочие токи электродвигателя
где - коэффициент загрузки рабочей машины, [3] с. 126;
Определяем рабочий ток
где - коэффициент одновремённости, [2] с. 27;
Определяем максимальный ток группы электродвигателей.
5. Расчет и выбор ПЗА и проводников в силовой сети
5.1 Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры
Производим выбор автоматического выключателя QF2, установленного в пультах управления электродвигателями.
По номинальному току автомата
Принимаем к установке автоматический выключатель ВА51Г-25 с Iн = 25А.
По номинальному току теплового расцепителя
где - рабочий ток группы электродвигателей, А;
- коэффициент надёжности учитывающий разброс теплового расцепителя по автоматическому выключателю, =1,1 [4] с. 24;
Принимаем =6,3А
По электромагнитному расцепителю
где Imax – максимальный ток группы электродвигателей, А;
кзап – коэффициент запаса, кзап =1,25; [4] c. 24;
Iн.э.р.= 47,34 * 1,25=59,17 А
Определяем номинальный ток электромагнитного расцепителя
5.2. Расчет и выбор проводников силовой сети
Iн.э.р=14* Iн.т.р
Iн.э.р=14*6,3=88,2
88,2 > Iэ.р=59,86
Производим выбор автоматического выключателя QF1 с учетом шкалы селективности срабатывания Iн.т.р.=12,5 , Iн.э.р=150 принимаем к установке автоматический выключатель АЕ 2046.
Для управления электродвигателями выбираем магнитный пускатель серии
ПМЛ-12002 с Iн=10 А.
Расчет и выбор пускозащитной аппаратуры для электродвигателей приводов оставшегося технологического оборудования производим аналогично, результаты расчетов приводим в таблице 3.
Силовые сети выполняем кабелем. Участок сети от распределительного пункта до пульта управления каждой группы силовой сети выполняем кабелям АВВГ, который крепим скобами к стене – от пульта управления к электроприемникам выполняем кабелем АВВГ, который крепим скобами по стене либо пролаживаем в трубах или металорукавах в зависимости от вида электроприемника.
Производим расчет и выбор сечения проводников первой группы питающую электродвигателя навозоудаления. Принимаем к монтажу кабель АВВГ, сечение определяем по допустимому току исходя из условия.
Iдоп. ≥ Iн.т.р.
где Iдоп – длительно допустимый ток проводника, А;
Iн.т.р.- номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя на котором производит выбор сечения, А;
Выбираем сечение на участке 1Н1
Iдоп. ≥ Iн.т.р. = 12,5 А
Принимаем сечение токоведущих жил кабеля АВВГ 4 х 2,5
Iдоп. таб = 19 А > Iн.т.р. = 12,5 А
Определяем сечение токоведущих жил кабеля на участке 1Н2 и 2Н2
Iдоп. ≥ Iн.т.р. = 6,3 А
Принимаем кабель АВВГ 4 х 2,5
Iдоп. таб = 19 А > Iн.т.р. = 6,3 А
Сечение оставшихся групп силовой сети производим аналогично. Результаты расчетов приводим в принципиальной схеме распределительной сети, графическая часть курсового проекта.
6. Определение нагрузки на вводе в здание
Нагрузку на вводе в здание определяем графическим методом, путем составления графика электрических нагрузок, на котором указываем время работы электропотребителей объекта.
Для составления графика выполняем вспомогательную таблицу, в которой, указываем тип технического оборудования, вид токоприемника, номинальную мощность токоприемника, коэффициент загрузки, потребляемую мощность, коэффициент полезного действия токоприемника, время работы электроприемника. Определяем потребляемую мощность электродвигателями навозаудаления.
Рпотр. = Рн х Кз х n
η
где Рн – номинальная мощность электроприемника, кВт;
Кз - коэффициент загрузки электрооборудования, [3] с.126;
η - коэффициент полезного действия электрооборудования;
n - количество одинакового электрооборудования, шт.;
Рпотр. = 3 х 0,5 х 3,7 кВт
0,81
Рпотр. = 1,5 х 0,5 х 1,9 кВт
0,78
Для оставшегося электрооборудования потребляемую мощность определяем аналогично. Результаты приводим в таблице 4.
По графику нагрузок определяем Р мах = 26,6 кВт, определяем полную мощность на вводе помещения по формуле
Smax = Р мах
cosφ
Smax = 26,5 = 35,3 кВ · А
0,75
7. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ
Особенности функционирования сельскохозяйственной отрасли связаны с тем, что в качестве объекта воздействия машинных технологий чаще всего выступают биологические объекты: почва, растение, животное. Это накладывает отпечатки на особенности потребления и распределения энергии, а также возможные энергетические источники. Структура теплоэнергетических ресурсов для сельского хозяйства помимо традиционных источников энергии – нефти, газа, электроэнергии; включает также солнечную энергию, энергию биологической массы, вторичные энергоресурсы. Функционирование белорусского сельского хозяйства происходит в более неблагоприятных климатических условиях, чем в развитых капиталистических странах. Это приводит к тому, что 30-40% энергетических ресурсов, потребляемых в сельском хозяйстве, тратится на обогрев помещений. Совокупные энергетические затраты на производство 1 т условной зерновой единицы в Белоруссии в сравнении с США выше более, чем в 5 раз. В настоящее время энергоемкость производимой продукции выступает как фактор конкурентоспособности произведенной продукции.
При плановой модели хозяйствования отмечалась устойчивая тенденция к повышению энергоемкости сельскохозяйственного производства. Увеличение прироста валовой продукции сельского хозяйства на 1% достигалось повышением на 1,8-2,7% используемых энергетических мощностей. Анализ показывает, что за последние три пятилетки повышалась энергоемкость средств производства. Потребление овеществленной энергии возросло на 350%. За указанный период прирост растениеводческой и животноводческой продукции составил соответственно 25% и 35%.
Проблема энергосбережения в сельском хозяйстве включает последовательное решение трех задач: принятие и постепенная реализация организационно-экономических и нормативно-правовых мероприятий; внедрение энергосберегающих технологий широким использованием вторичных энергоресурсов; изменение машинных технологий с кардинальным снижением энергетических затрат.
В животноводстве потребляется 18-22% жидкого топлива и 19-20% электрической энергии от всех энергоресурсов, используемых на производственные цели в сельском хозяйстве. Энергоемкость производства продукции животноводства в Белоруссии превосходит США и другие ведущие страны Запада в 2,0-3,5 раза. Рост цен на электроэнергию в Белоруссии делает экономически целесообразной задачу энергосбережения.
Радикальным решением является использование нового технологического оборудования и процессов с меньшим потреблением электроэнергии, однако это требует больших разовых капиталовложений. Вместе с тем, существуют возможность постепенного снижения потребления энергии отдельными машинами и установками. Одной из таких возможностей является использование частотных регуляторов, которые используются для регулирования приводов насосов, вентиляторов, компрессоров и т.п. установок. Поскольку фактический расход воды, воздуха, газа и т.п. в какой-то момент времени может быть меньше номинального максимума, то этот фактический расход можно обеспечить с меньшей скоростью вращения двигателя. Учитывая, что мощность на валу двигателя уменьшается в кубической зависимости от снижения частоты вращения, очевидна экономия электроэнергии с помощью частотно-регулируемого электропривода. Это обусловило широкое использование частотных регуляторов во всем мире, в том числе и в Белоруссии.