Сварочный участок предназначен для подготовительных работ с изделиями. Он является частью крупного механического цеха завода тяжелого машиностроения.
На сварочном участке предусмотрены работы различного назначения: ручная электродуговая сварка и наплавка, полуавтоматическая и автоматическая импульсная наплавка под слоем флюса.
Он оборудован электроустановками: термическими сварочными, вентиляционными, а также металлообрабатывающими станками.
Участок имеет механическое, термическое отделение, сварочные посты, отделение импульсной наплавки, где размещено основное оборудование.
Электроприемники, обеспечивающие жизнедеятельность (вентиляция и кондиционирование) относятся к 2 категории надежности электроснабжения, а остальные – к 3. Количество рабочих смен – 2.
В таблице 1 представлен перечень ЭО …. цеха.
Таблица 1 – Перечень электрооборудования сварочного участка цеха.
| № на плане | Наименование электрооборудования | Рэп, кВт | Примечание |
| 1,4 | Сварочные преобразователи | ||
| Сварочный полуавтомат | |||
| 3,9,13,16,41 | Вентиляционные установки | ||
| 5…7 | Сварочные выпрямители | 8,8 | |
| 8,1 | Токарные станки импульсной наплавки | 15,1 | |
| 11,12,14,15 | Сварочные агрегаты | 6,5 | |
| 17,21,44,46 | Кондиционеры | ||
| 18..20 | Электропечи сопротивления | ||
| 22...26, 28 | Слиткообдирочные станки | 4,5 | |
| 27,35,37…39 | Сверлильные станки | 1,8 | |
| Кран-балка | ПВ=60% | ||
| 30,34 | Конвейеры ленточные | 4,5 | |
| 31...33,36 | Обдирно-шлифовальные станки | ||
| Сварочный стенд | 11,2 | ||
| 42,43 | Сварочные трансформаторы | 28 кВ-А | ПВ=4% |
| Электроталь | 2,5 | ПВ=25% |
На рисунке 1 представлен план расположения ЭО цеха.
Рисунок 1- План расположения ЭО цеха
1.2 Характеристика производства и потребителей ЭЭ
Потребители второй категории допускают непродолжительные перерывы электроснабжения на время автоматического включения резерва или на время включения резервного питания оперативным персоналом, их рекомендуется обеспечить электроэнергией от двух независимых источников питания. Потребители третьей категории допускают перерыв электроснабжения на время доставки складского резерва, для их питания достаточно одного источника.
Вентилятор - машина для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе не более 15кПа).
Кран мостовой - представляет собой ферму (мост), которая при помощи специального электродвигателя может передвигаться по подкрановому пути. На мосту расположена тележка, оборудованная подъёмной лебёдкой и двумя двигателями: один для привода лебёдки, а другой для передвижения самой тележки по мосту. К мосту подвешена кабина крановщика с аппаратурой управления электродвигателями. Для привода крановых механизмов используют краново-металлургические электродвигатели повторно-кратковременного режима работы.
Электротермические установкивключают электрические печи, плазменные реакторы, электрические нагревательные приборы коммунального и бытового назначения. Электрическая печь, плавильная или нагревательная печь, это печь, в которой используется тепловой эффект электрических явлений.
Кривошипный механизм,механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами. Они делятся на плоские (с движением всех звеньев в параллельных плоскостях) и пространственные, четырёхзвенные и многозвенные. Наиболее распространённые плоские четырёхзвенные механизмы делятся на три группы: шарнирные четырёхзвенные, кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные.
Фрикционный механизм,механизм для передачи или преобразования движения с помощью трения. К ним относятся фрикционные передачи, фрикционные муфты и тормоза, механизмы фрикционного зажима и разжима.
От ГПП до трансформаторной подстанции 6 кВ напряжение подается по силовым кабелям, которые проложены в траншее на глубине 1 м. Резервный кабель 0, 4 кВ также проложен в траншее на расстоянии 200 мм от питающего кабеля 6 кВ.
Внутри цеха кабели до ШМА прокладываются по кабельным конструкциям на высоте 3 м.
Шинопровод на подвесах устанавливается на высоте 3 м от уровня пола. На спуске кабельной линии с высоты 2 м от уровня пола кабель прокладывается в трубе для исключения возможности повреждения кабеля.
Для промышленных предприятий характерно два вида освещения: рабочее и аварийное. Рабочее освещение обеспечивает надлежащую освещенность всего помещения и рабочих поверхностей.
Аварийное освещение должно обеспечивать продолжение работы или безопасную эвакуацию людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.
1.3 Определение категории надёжности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения
Определяющим фактором при выборе схемы цеховой сети является расположение технологического оборудования на плане цеха, степень его ответственности, номинальное напряжение и мощности электроприемников, расстояние от центра питания до электроприемника, характер нагрузки и ее распределение по площади цеха.
По режиму работы … цех относится к приёмникам, работающим в режиме мало меняющейся нагрузки.
По категории электроснабжения … цех относится к потребителям электроэнергии второй категории надёжности.
Экономическое целесообразное напряжение 380/220В, основным преимуществом является совместное питание силовых и осветительных электроприемников.
По роду тока – сеть переменного тока нормальной промышленной частоты 50Гц.
При магистральных схемах, выполненных шинопроводами, перемещение технологического оборудования не вызывает переделок сети. Основным недостатком является то, что при повреждении магистрали отключаются все электроприемники.
В данном цехе нагрузка распределена равномерно по площади цехе и не требует установки распределительного щита на подстанции, поэтому применяется смешанная схема питания.
1.4 Отношение помещения объекта к соответствующему классу по степени опасности поражения электрическим током
В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны питаться от напряжения не более 42 Вольт переменного тока, в особо неблагоприятных условиях – не более 12 Вольт. Здание … цеха относится к помещению с повышенной опасностью т.е. помещение, относительная влажность которого превышает 75%; с токопроводящими полами, нежаркое, с температурой воздуха до 30°С включительно, с возможностью одновременного прикосновения к металлическим конструкциям зданий, сетей, машин, аппаратов и т. д., имеющее хорошее соединение с землей, с одной стороны, и с корпусами электрооборудования, установок и сетей, с другой стороны.
Классификация помещений … цеха:
- поражение эл. током: повышенная опасность (токопроводящий пол, пыль);
- взрыво-пожароопасность: ПУЭ - В-II, СНиП - Д.
Одним из мероприятий по обеспечению электробезопасности в помещениях II класса является применение тока пониженного напряжения. В таблице 2 представлена классификация помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности.
Таблица 2 – Классификация помещений по взрыво-, пожаро- и электробезопасности
| Наименование помещения | Категория | Примечание | ||
| взрывоопасности | пожароопасности | электробезопасности | ||
| Вентиляционная | В-IIА | П-IIА | ПО | |
| Бытовка | Д | Д | БПО | |
| Склад | Д | П-IIA | БПО | |
| Сварочное отделение | Г | Г | БПО | |
| Станочное отделение | Д | Д | БПО | |
| Трансформаторная подстанция | Д | Д | ПО | |
| Административное помещение | Д | Д | БПО | |
| Инструментальная | Д | Д | БПО |
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчёт электрических нагрузок
Расчет производится методом упорядоченных диаграмм. Этот метод сводится к расчету максимальных расчетных нагрузок электроприемников.
, (1)
где Кс – коэффициент спроса электроприемников, определяется по [1, таблице 1.5.1];
РЭП – активная мощность электроприемника.
, (2)
где Рр – средняя активная мощность;
tgφ– коэффициент реактивной мощности.
, где Рр – средняя активная мощность;
Qр– средняя реактивная мощность.
, где Si– полная мощность i-го электроприемника;
m – масштаб нагрузки.
1) Сварочные преобразователи:
2) Сварочный полуавтомат:
3) Вентиляционные установки:
4) Сварочные выпрямители:
5) Токарные станки импульсной наплавки:
6) Сварочные агрегаты:
7) Кондиционеры:
8) Электропечи сопротивления:
9) Слиткообдирочные станки:
10) Сверлильные станки:
11) Кран- балка:
12) Конвейеры ленточные:
13) Обдирно – шлифовальные станки:
14) Сварочный стенд:
15) Сварочные трансформаторы:
16) Электроталь:
Результаты расчетов сводятся в таблицу 2:(как правильно оформлять таблицу, смотри в приложении Ехсеl, обязательно должна быть разбивка на РП или СШ, ШРА, ШМА)
Таблица 2 – Сводная ведомость нагрузок (в этой таблице выполнены не все расчеты)
| № п/п | Наименование электрооборудования | Количество | Ру, кВт | КИ | ПВ, % | КС | cosφ | Рр, кВт | Qр, кВАР | SР,кВА | ∑Sp, кВА | r |
| Сварочные преобразователи | 0,3 | 0,35 | 0,6 | 4,2 | 5,5 | 6,9 | 13,8 | 1,4 | ||||
| Сварочный полуавтомат | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 25,9 | 29,9 | 29,9 | ||||||
| Вентиляционные установки | 0,65 | 0,7 | 0,8 | 4,12 | 3,15 | 5,2 | 31,2 | 1,2 | ||||
| Сварочные выпрямители | 8,8 | 0,25 | 0,35 | 0,35 | 3,08 | 8,57 | 25,71 | 1,6 | ||||
| Токарные станки импульсной наплавки | 15,1 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 2,4 | 4,15 | 4,79 | 9,58 | 1,5 | |||
| Сварочные агрегаты | 6,5 | 0,25 | 0,35 | 0,35 | 2,27 | 5,9 | 6,32 | 1,4 | ||||
| Кондиционеры | 0,7 | 0,9 | 0,8 | 14,4 | 10,8 | 2,9 | ||||||
| Электропечи сопротивления | 0,7 | 0,8 | 0,95 | 38,4 | 12,67 | 40,4 | 121,29 | 3,6 | ||||
| Слиткообдирочные станки | 4,5 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 0,72 | 1,24 | 1,43 | 8,58 | 0,6 | |||
| Сверлильные станки | 1,8 | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 0,28 | 0,48 | 0,54 | 2,7 | 0,4 | |||
| Кран-балка | 0,1 | 0,2 | 0,5 | 1,8 | 3,1 | 3,5 | 3,5 | |||||
| Конвейеры ленточные | 4,5 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 2,92 | 2,56 | 3,88 | 7,76 | 1,1 | |||
| Обдирно-шлифовальные станки | 0,14 | 0,16 | 0,5 | 0,8 | 1,38 | 1,59 | 6,36 | 0,7 | ||||
| Сварочный стенд | 11,2 | 0,25 | 0,35 | 0,7 | 3,92 | 3,99 | 5,59 | 5,59 | 1,3 | |||
| Сварочные трансформаторы | 28 кВА | 0,25 | 0,35 | 0,35 | 0,68 | 2,01 | 2,1 | 4,2 | 0,8 | |||
| Электротраль | 2,5 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,125 | 0,21 | 0,24 | 0,24 | 0,2 | |||
| Sц=367,69 |
