Министерство сельского хозяйства и продовольствия

Республики Беларусь

Белорусский Аграрный Технический Университет

Кафедра ЭОСХП

Расчетно-пояснительная записка к

КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине "Проектирование систем энергоснабжения"

на тему "Силовое оборудование здания для доращивания молодняка КРС на 720 голов"

Выполнил:Студент 5 курса АЭФ 99а группы

Галах Д. В.

Руководитель: Шаукат И. Н

Минск – 2009

Аннотация

Курсовая работа представлена расчетно-пояснительной запиской на 30 страницах машинописного текста, содержащей 5 таблиц и графической частью, включающей 2 листа формата А2 и 1 лист формата А3.

В работе представлены:

• характеристика объекта электрификации и описание технологического объекта;

• принципиальные схемы распределительной и питающей сетей технологические и кинематические схемы.

В процессе выполнения курсового проекта были произведены следующие расчеты:

• подсчет электрических нагрузок и определение расчетной мощности на вводе. Расчет коэффициента мощности и полной мощности;

• расчет сечений проводов и кабелей. Выбор типов электропроводок;

• разработка схемы принципиальной электрической управления;

• составление сметы по проекту силового оборудования.

Записка также содержит описание работы принципиальной электрической схемы силовых цепей и выбор коммутационной и защитной аппаратуры. В процессе выполнения курсового проекта была разработана схема управления и сигнализации.

Курсовой проект оформлен в соответствии с СТБ БАТУ 1999г, был оформлен в текстовом редакторе MS Word XP.

Содержание

1. Характеристика проектируемого объекта и описание технологического процесса

2. Выполнение схем принципиальных распределительной и питающей сетей. Выбор ВРУ и распредпунктов

3. Описание принятых систем заземления электроустановок

4. Подсчет электрических нагрузок и определение расчетной мощности на вводе. Расчет коэффициента мощности и полной мощности

5. Расчет сечений проводов и кабелей

6. Выбор типов электропроводок. Обоснование конструктивного исполнения электропроводок здания

7. Разработка схемы принципиальной электрической управления

7.1 Анализ технологического процесса

7.2 Разработка схемы и выбор элементов схемы

7.3 Описание работы принципиальной схемы управления

8. Выполнение спецификации

9. Выполнение сметы по проекту силового оборудования (по укрупненным показателям)

10. Мероприятия по экономии электроэнергии

11. Технико-экономические показатели проекта

Литература

1. Характеристика проектируемого объекта и описание технологического процесса

По заданию на проектирование объектом электрификации является здание для доращивания молодняка КРС на 720 голов. По правилам устройства и эксплуатации электрооборудования данный объект является объектом II категории по надежности энергоснабжения. Основные объекты электрификации – кормораздатчик, скребковый транспортер, скреперные установки. Система отопления и вентиляции в здании представлена вентиляторами вытяжной и приточной системы вентиляции, отопительными агрегатами, электронагревательными устройствами. Освещение предусмотрено осветительными щитками с указанной номинальной мощностью.

Технологический процесс.

В здании одновременно размещается 720 голов молодняка в 4-х условно-разделенных секциях, по 180 голов каждая.

Молодняк в здание поступает из зданий телятников.

Содержание безпривязное, безвыгульное, на щелевых полах в групповых клетках по 18 голов в каждой при площади на одну голову 1.8 и фронте кормления 0.46 .

Продолжительность периода доращивания – 160 дней. По окончании доращивания молодняк переводят в специальную возрастную группу в другое здание, а секцию в течении пяти дней очищают, дезинфицируют, и загоняют снова.

Продолжительность одного цикла использования секции – 165 дней. За год производится доращивание 2.22 партии или 1554 головы в год по зданию.

За период доращивания принята браковка и выбытие слабых и плохо развивающихся животных в размере 2% от поступившего поголовья.

Приготовление кормосмеси осуществляется в кормоприготовительном цехе фермы. Затем смесь доставляется к зданию и раздается в кормушки мобильным тракторным универсальным кормораздатчиком КТУ-10.

Поение предусмотрено из индивидуальных автопоилок ПА-1А, установленных из расчета две поилки на одну клетку.

Уборка навоза осуществляется двумя скреперными установками УС-250. Навоз продавливается через решетчатый пол в подпольные каналы, перемещается в поперечные каналы со скребковым транспортером ТСМ-205. Продолжительность работы скреперных установок УС-250 составляет 4 раза в сутки по 15 минут (работает только две скреперные установки одного здания на поперечный транспортер). Транспортер ТСМ-205 навоз перемещает в помещение станции перекачки к приемной воронке установки УТМ-10, с помощью которой навоз под давлением подается на бетонную площадку, с которой периодически вывозится.

2. Выполнение схем принципиальных распределительной и питающей сетей. Выбор ВРУ и распредпунктов

Согласно правил устройства электроустановок данный объект относится к электроприемникам II категории надежности электроснабжения, поэтому необходимо предусмотреть один независимый источник питания.

Выбираем смешанную схему распределения электроэнергии, как наиболее полно удовлетворяющую требованиям надежности, простоты и дешевизны.

Исходя из того, что электроприемники различных технологических линий находятся в разных частях здания и удалены друг от друга на достаточное расстояние, принимаем отдельные конструкции вводного устройства и распределительных пунктов. Выбираем вводное устройство и распределительные пункты с автоматическими выключателями и рубильниками. По способу установки - напольные.

На рисунке 2.1 приведена смешанная схема распределения электроэнергии в здании.

В качестве аппаратуры управления в электрических сетях напряжением до 1000В используются рубильники, автоматические выключатели, пакетные выключатели, магнитные пускатели.

Аппараты управления выбираются по роду тока, величине напряжения, мощности или току электроприемника, способу управления (ручное или дистанционное), исполнению.

В схеме распределения электроэнергии для защиты электроприемников от токов короткого замыкания и перегрузок используются автоматические выключатели с комбинированными расцепителями.

Выбор автоматического выключателя производится по номинальному напряжению, номинальному току автомата и номинальному току расцепителя.

Номинальное напряжение должно соответствовать напряжению сети:

(2.1)

Номинальный ток автомата должен соответствовать длительному току защищаемого электроприемника или линии:

(2.2)

Номинальный ток расцепителя автомата должен соответствовать длительному току защищаемого электроприемника или линии:

(2.3)

Далее требуется проверить выбранные расцепители автоматов на правильность срабатывания. Ток срабатывания отсечки комбинированного расцепителя проверяется по максимально кратковременному току линии:

(2.4)

Для примера подберем автоматический выключатель для защиты щитка осветительного ЩО.

Рассчитываем ток в питающей линии:

В данном случае нагрузка – освещение (лампы накаливания), поэтому максимальный ток равен длительному:

Для зашиты распределительного шкафа 1ШР выбираем автоматический выключатель серии АЕ2026 с номинальными данными: U _н.авт. = 380В; I_н.авт. = 16А; I_н.расц. = 12,5А;

Аналогичным образом подберем остальную аппаратуру управления и защиты. Все сведения о выбранных аппаратах сведем в спецификацию.

Рисунок 2.1.Схема распределения электроэнергии.

3. Описание принятых систем заземления электроустановок

В соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 для защиты от поражения током при повреждении изоляции должен применяться по крайней мере один из следующих технических способов обеспечения электробезопасности: заземление, зануление, защитное отключение, малое напряжение, защитное разделение цепей, двойная изоляция, выравнивание потенциалов. Благодаря универсальности и сравнительной простоте выполнения наибольшее распространение имеют защитное заземление и зануление. Защитное заземление применяют в электроустановках напряжением выше 1000 В с любым режимом нейтрали и в установках до 1000 В с изолированной от земли нейтральной точкой.

Заземляющее устройство состоит из искусственных и естественных заземлителей и проводников, связывающих с ними оборудование. К оборудованию заземляющие проводники присоединяют сваркой или болтами, а к металлоконструкциям и заземлителю (под землей) – сваркой внахлестку по длине, равной двойной ширине для полос или шести диаметрам для круглых стержней.

4. Подсчет электрических нагрузок и определение расчетной мощности на вводе. Расчет коэффициента мощности и полной мощности

Расчет нагрузок на вводе в предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции и подобных им объектов, которым относится здание для доращивания молодняка КРС, осуществляется методом упорядоченных диаграмм.

Сущность метода заключается в определении числа эффективных электрических приемников.

Эффективное число электроприемников, n_э – такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает те же значения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощности электроприемников.

Величину n_э находят следующим образом:

(2.5)

где P_н – номинальная мощность электроприемника, кВт;

n – число электроприемников, шт.

Последовательность расчета:

1. Приемники группируем по характерным категориям, согласно их расположению и распределительному пункту, к которому они относятся.

2. В таблицу, установленной формы заносим номинальные данные всех электроприемников (номинальная мощность, коэффициент мощности, коэффициент использования).

3. По формуле (2.5) рассчитываем n_э.

4. По следующим формулам определяем активную, P_р, реактивную Q_p и полную S_p расчетные мощности:

(2.6)

(2.7)

(2.8)

1. По следующей формуле определяем расчетный ток I_p:

(2.9)

После составления таблицы расчета электрических нагрузок требуется определить мощность на вводе в здание, для этого воспользуемся методом коэффициента одновременности.

Сущность метода заключается в использовании зависимости Р_р от числа потребителей, их мощности и вариации суммарной нагрузки от времени включения отдельных потребителей:

(2.10)

гдеP_м – максимальная нагрузка определенных групп потребителей, кВт;

K_о – коэффициент одновременности, определяется по справочным данным [2].

Затем требуется определить общий коэффициент мощности электрооборудования в здании. Для этого воспользуемся формулой средневзвешенного коэффициента мощности:

(2.11)

гдеcos_ср.вз. – средневзвешенный коэффициент мощности;

P_i – мощность i-го электроприемника, кВт;

cos_i –коэффициент мощности i-го электроприемника;

В итоге получаем:

• Расчетная мощность на вводе:

• Общий коэффициент мощности :

• Полная мощность:

Таблица 2.1Расчет электрических нагрузок.

Исходные данные								Расчетные величины				Эффек. число ЭП, nэ		Коэфф. расч. нагр., Кр		Расчетные мощности					Расч. ток, Iр,А
По заданию				По справочнику
Наименование электроприемников	Кол-во ЭП, шт	одн. ЭП Pн	общ. ЭП Pн		Коэфф. исп. Ки	Коэфф. мощн. cos		Kи.Pн	Kи.Pн. .tg	n.Pн2	Акт. Pр, кВт					Реакт. Qр, квар	Полн. Sр, кВА
1	2	3	4		5	6		7	8	9	10		11		12		13	14	15
РП1:
Вентиляционные башни	12	0,55	6,6		0,65	0,80		4,29	3,22	3,63
Всего:	12		6,6		0,65			4,29	3,22	3,63	12		1,16		4,98		3,54	6,11	9,28
РП2:
Вентиляционные башни	12	0,55	6,6		0,65	0,80		4,29	3,22	3,63
Всего:	12		6,6		0,65			4,29	3,22	3,63	12		1,16		4,98		3,54	6,11	9,28
РП3:
Приточные установки	2	5,50	11,00		0,65	0,80		7,15	5,36	60,50
Вытяжные установки	2	5,50	11,00		0,65	0,80		7,15	5,36	60,50
Установка скреперная	2	2,20	4,40		0,6	0,70		2,64	2,69	9,68
Всего:	6		26,40		0,63			16,94	13,41	130,68	5,34		1,39		23,55		14,75	27,79	42,22
Освещение			7,69												7,69
Итого:	30														41,20		21,83	40,01	60,79

5. Расчет сечений проводов и кабелей