Электропривод и автоматика подземной конвейрной линии

На рисунке 21 Представлена электрическая схема с применением  крышных кондиционеров «Веза»

Рисунок 21 – Электрическая схема системы охлаждения с применением крышных кондиционеров «Веза»

3.5 Расчёт мощности охлаждения крышных вентиляторов для

каждого шкафа

Расчёт производим по методике, аналогичной расчёту в раделе 4.3, и технические характеристики кондиционеров [4] сводим в таблицу 2.

Таблица 2      Технические характеристики крышных вентиляторов

Параметры кондиционера	Шкаф с электрооборудованием механизма
	Главный подъём	Вспомогательный подъём	Ход моста	Тележка
Мощность охлаждения, кВт	1,5	0,5	1	0,4
Мощность приводного двигателя, кВт	0,55	0,12	0,37	0,12
Питающее напряжение, В	230/220	230/220	230/220	230/220
Кратность пускового тока	5	5	5	5
Суммарное сопротивление, Па	186	145	186	145
Свободное давление, Па	435	132	265	132
Полное давление, Па	750	420	580	420
Частота вращения рабочего колеса, об/мин	2900	2100	2500	2100

 

3.6 Выбор системы охлаждения для рассматриваемого объекта

Рассматривая две, описанные  выше системы охлаждения, очевидно, что с точки зрения качества охлаждения, предпочтение следует отдать системе  охлаждения с применением крышных вентиляторов. Рассмотрим преимущества данной системы:

– селективность системы  охлаждения. То есть в случае нагрева  электрооборудования одного шкафа, мощность будет увеличиваться не во всей системе охлаждения, а именно на участке нагрева;

– селективность позволяет  также экономить потребляемую электроэнергию, так как охлаждение происходит только там где, это необходимо;

– в случае выхода из строя  одного кондиционера в остальных  шкафах температурный режим будет поддерживаться;

– суммарная мощность двигателей всей системы с крышными вентиляторами незначительно больше, чем в системе с применением моноблочного кондиционера Classic, а эффективность рассматриваемой системы очевидно выше.

Несмотря на очевидные  преимущества системы охлаждения с  крышными кондиционерами с точки  зрения качества охлаждения, с экономической  точки зрения данная система обладает большим недостатком. Стоимость  пяти кондиционеров гораздо выше одного моноблочного кондиционера, монтируемого в стойке.

С технической же точки  зрения система охлаждения с моноблочным  кондиционером обладает одним существенным преимуществом – это простота системы управления кондиционером, что значительно упрощает обслуживание кондиционера и поиск возможных неисправностей.

Исходя из всего вышеописанного, на рассматриваемом мостовом кранеэкономически целесообразно установить систему охлаждения с применением моноблочного кондиционера Classic.

 

4 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ МОСТОВОГО КРАНА

4.1 Общие положения

Сталеплавильный цех предназначен для серийного выпуска стальной заготовки. Цех имеет производственные, вспомогательные, бытовые и служебные помещения. Размеры цеха 68х20х12. Электроснабжение завода осуществляется  от главной понизительной подстанции (ГПП) напряжением 10кВ, расположенной на территории завода на расстоянии 2,5км. Питание осуществляется трансформатором мощность 64МВА. Главная понизительная подстанция получает питание от энергосистемы мощностью 300МВА, расположенной на расстоянии 12км от ГПП.

Для распределения электроэнергии в цеху принята магистральная  схема с двухсторонним питанием, выполненная шинопроводами, что  обеспечивает высокую надёжность, гибкость и универсальность. Двухстороннее питание также объясняется тем, что большинство электроприёмников в цеху относятся к первой и второй категориям электроснабжения.

Общепромышленные  установки. Транспортировка и подъём грузов осуществляется подъёмно-транспортными механизмами: мостовым краном, сталевозом, тельфером транспортным. Мостовой кран и сталевоз работают в повторно-кратковременном режиме. У мостового крана k_и=0,2, , у сталевоза k_и=0,35, . Перерыв питания в электроснабжении мостового крана и сталевоза недопустим, так как может повлечь за собой серьёзное нарушение технологии, следовательно, эти электроприёмники относятся к I категории электроснабжения. Тельфер работает в повторно-кратковременном режиме. Для него характерны частые толчки нагрузки, k_и=0,2, . По бесперебойности питания тельфер относится ко II категории надёжности электроснабжения.

Электросварочные  установки. Сварочный трансформатор работает на переменном токе промышленной частоты напряжением 380В. Он является однофазной нагрузкой с повторно-кратковременным режимом работы, с k_и=0,35, ; относится к приёмникам электрической энергии II категории надёжности электроснабжения.

Электрические осветительные  установки представляют собой однофазную нагрузку, но при правильной группировке осветительных приборов можно достичь равномерной нагрузки по фазам. Характер нагрузки равномерный, без толчков k_и=0,9, . Напряжение питания 220В. По надёжности электроснабжения осветительные установки относятся ко II категории.

Все производственные помещения  относятся к категории Г по взрывоопасности и пожароопасности и к категории ПО по электробезопасности

Система заземления электроустановок принята TN-C с PEN-проводником. Система TN-C – система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всём её протяжении. В системе TN-C предусматриваются устройства защиты от сверхтоков (коротких замыканий, перегрузок). В настоящее время система TN-C остаётся основной в питающих и распределительных сетях низкого напряжения промышленных предприятий. В качестве PEN и PE проводников допускается использовать:

– алюминиевые оболочки кабелей;

– металлические конструкции  и опорные конструкции шинопроводов;

– стальные трубы электропроводок;

– металлические конструкции  зданий или сооружений;

– арматуру железобетонных конструкций и фундаментов зданий;

– металлические стационарно  открыто проложенные трубопроводы всех назначений, кроме трубопроводов горючих и взрывоопасных веществ и смесей, канализации и центрального отопления.

Для питания электродвигателей  подъёмно-транспортных устройств (кранов, кран-балок) применяются троллейные линии, выполненные, как правило, троллейными шинопроводами.

Питание троллейных сетей  может производится от распределительных  устройств 0,4 кВ трансформаторных подстанций, от магистральных, распределительных шинопроводов.

Для электроснабжения непосредственно  объекта проектирования принята  схема троллейной линии с двумя  ремонтными секциями (рисунок 22).

Рисунок 22 – Схема электроснабжения мостового крана

Передача электроэнергии от неподвижной троллейной линии  к электродвигателям, установленным на передвигающихся частях механизмов, осуществляется токосъёмниками.

Так как на данном кране используются преобразователи частоты, то они и будут являться основными приёмниками электроэнергии:

– главный подъём – D2HCS57Arus, Р_ном=100кВт;

– вспомогательный подъём – D2HCS57Arus, Р_ном=40кВт;

– механизм хода моста – D2HCS57Arus, Р_ном=68кВт;

– передвижение тележки – D2HCS57Arus, Р_ном=7кВт.

Основные технические  характеристики электроприёмников  сведены в таблицу 3.

 

Таблица 3    Технические характеристики электроприёмников

Наименование	Количество	Рном, кВт		kи
D2HCS57Arus-100	2	100	200	0,2	0,5	1,73
D2HCS57Arus-40	2	40	80
D2HCS57Arus-68	2	68	126
D2HCS57Arus-7	2	7	14
Сталевоз	2	15	30	0,35	0,65	1,17
Тельфер	2	7,2	14,4	0,2	0,5	1,73
Сварочный трансформатор	2	1	2	0,35	0,35	2,58
Электрическое освещение		7	7	0,9	0,96	0,33

 

k_и, , – определяются из литературы [2]

4.2 Определение мощности, выбор типа участкового  
понизительного трансформатора

Определим средневзвешенный коэффициент мощности при фактической  нагрузке:

,

 

Определим расчётную мощность по методу коэффициента спроса:

 

 

По полученной величине принимается  ближайшее большее стандартное  значение мощности трансформатора, то есть выбираем трансформатор ТМ – 1000/10. Но, исходя из того, что большинство потребителей относится к первой категории электроснабжения, питание электроприёмников должно осуществляться от двух вводов, поэтом экономически целесообразно будет применить два трансформатора мощностью 630кВА.

Устанавливаем в цехе 2 трансформатора ТМ-630/10, основные технические характеристики которых сведены в таблицу 4.

Таблица 4         Параметры трансформатора ТМ-630/10

	U1, кВ	U2, кВ	Uк.з, %	Рк.з, кВт	Рх.х, кВт	iх.х, %
630	10	0,4	5,5	7,6	1,56	2

 

Расчёт компенсирующих устройств. Исходя из того, что 
по таблицам Брадиса получим

Определим расчетную реактивную мощность по формуле [5]:

 

 

Определим величину реактивной мощности, которую могут пропустить трансформаторы при полной активной нагрузке [5]:

 

Где в соответствии с [7].

 

Определим мощность, которую необходимо скомпенсировать:

 

 

Исходя, из расчёта, произведённого выше, можно сделать вывод: компенсирующие устройства в рассматриваемом цехе можно не использовать.

4.3 Расчёт токов короткого замыкания

Исходные данные для расчёта  S_э.с.=300МВА; S_т1=64МВА; u_к.з1=10,5%; u_к.з2=5,5%; U_вл=115кВ; U_кл=10,5кВ; l_вл=12км; l_кл=2,5км.

Составляем расчётную  схему (рисунок 23).

Рисунок 23 – Расчетная  схема

Составляем схему замещения (рисунок 24).

Рисунок 24 – Схема замещения

Задаёмся значением базисной мощности:

 

Определяем сопротивление  энергосистемы:

 

 

где S_б – базисная мощность;

S_э.с. – мощность энергосистемы.

Определяем сопротивление  воздушной линии:

 

где х₀ – удельное сопротивление линии, Ом/км,

 

Определяем сопротивление  двухобмоточного трансформатора ГПП:

 

 

Определяем сопротивление  кабельной линии:

 

 

Определяем сопротивление  двухобмоточного трансформатора цеховой  подстанции:

 

 

Определяем эквивалентное  сопротивление расчётной цепи для  каждой точки короткого замыкания:

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем значение базисного  тока для каждой точки короткого  замыкания