Проектування силової частини

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Розрахунок по проектуванню силової частини для підприємства AES Семипалатинську ТЕЦ

Ведення.

Одна з найстаріших станцій Казахстану Семипалатинська ТЕЦ була побудована в 30-і роки. Введення її збігся з будівництвом Туркестано-Сибірської залізниці і гіганта м'ясної індустрії - Семипалатинського м'ясокомбінату. За довгі роки роботи на станції проводилися реконструкції, вводилися нові потужності. Але у зв'язку з економічними труднощами у 90-ті роки станція стала приходити в занепад. У жовтні 1997р. Семипалатинськ ТЕЦ придбала компанія "Алтай - Пауер", яка виграла Тандер на придбання електростанцій Східного - Казахстану. З цих пір станція іменується ТОО AES "Семипалатинську ТЕЦ".

Найпершу і основне завдання компанія AES бачить у забезпеченні населення чистою енергією, теплом, роботою. Приступили до завершення будівництва розпочатих об'єктів та розробці довгострокових проектів переобладнання станції.

За невеликий відрізок часу підвищилася культура виробництва, більше стали приділяти уваги екології. Компанією AES виділено 15млн. тенге на завершення будівництва і пуск турбіни з протитиском на 12мгвт. У лютому турбіна стала до ладу.

На ТЕЦ-1 прекрасно обладнана хімлабораторія, в якій проводиться хім. аналізи палива, пари, води.

Компанія продовжує великі роботи, щодо введення технологічного обладнання хімводоочистки з введенням якої зникнуть проблеми забезпечення станції хім. очищеною водою, збільшиться термін роботи котлоагрегатів без ремонтних робіт. Компанія AES віддала перевагу поліпшення продуктивності станції шляхом вкладення інвестицій в будівництво нових потужностей, навчання персоналу, підвищення продуктивності праці, безпечної роботи на станції.

Історія AES Семипалатинську ТЕЦ.

Семипалатинська ТЕЦ. Історія і сучасність.

У тридцятих роках у місті Семипалатинську був досить чисельним в умовах Казахстану містом з населенням до 100 тис. жителів. Але на все місто була тільки одна комунально-локомобільних електростанція потужністю 250 кВт. Будівництво Туркестано-Сибірської залізниці дало сильний поштовх розвитку промисловості, почало здійснюватися будівництво низки промислових підприємств. Найбільш енергоємним з них був м'ясокомбінат, який і визначив місце будівництва і тип електростанцій - ТЕЦ.

Ділянка під будівництво було вибрано на лівому березі Іртиша, вище селища Жана-Шім'ї, на відстані 8 кілометрів від Семипалатинська. По сусідству з територіями будівництва м'ясокомбінату, суконного комбінату, механічної шерстомойкі.

Пром. будинок для будівництва ТЕЦ було спроектовано Московським відділенням енергетичного інституту і затверджена 5 листопада 1931 року.

У цей момент була сповнена не ясність з фінансуванням тому довелося укладати договори зі споживачами енергії на виділення грошей на будівництво в рахунок відпускається в майбутньому електричної енергії і пари. Кінець вересня 1931 році можна вважати початком будівництва ТЕЦ-1.

Земляні роботи велися в ручну, отвозку землі виробляли грабарка, найчастіше на верблюдах або кінній тязі. Будівництво не мало жодної авто машини. З деяких ділянок землю відвозили на вагонетках, причому рейками служили дерев'яні бруси, оббиті залізом.

Але незважаючи на не вірогідні умови роботи за термін 1.5 - 2 місяці були встановлені опалубки для фундаменту берегової насосної та головної будівлі.

Будівництво велося в умовах повної відсутності централізованого постачання. Цвяхи виготовлялися на місці з дроту. Такі матір яли, як карбід, кисень поставлялися з Ташкента, Челябінська. І все ж у жовтні 1932 року основні будівельні роботи були закінчені і приступили до монтажу обладнання. Через не комплексної відвантаження обладнання та неякісного виготовлення значної частини обладнання монтаж був закінчений у 1 кварталі 1934 року разом урядового терміну 3 квартал 1933 року.

Квітень місяць був періодом випробуваного обладнання. На початку травня 1334 був здійснений пуск першого турбогенератора ОК - 30, потужністю 3 МВт. Другий турбогенератор''Вуманг''потужністю 6 МВт був кинута в грудні 1934 року. З першою чергою були встановлені три котли ЛМЗ з шаровим спалюванням палива на паромери 18 атмосфер, 375С, 25 т / ч. Котли № 1 і № 2 були обладнані ручними топками, котел № 3 - механічної гратами.

Вже в 1935 - 36 р.р. була виконана перша реконструкція котлів № 1 і № 2 з установкою повітропідігрівників і механічної ланцюгової решітки.

У 1948 році була введена перша автоматизація на котлах встановлені термостатні регулятори харчування, що дозволило вивільнити 4-х пітальщіков.

У 1951 -53 р.р. силами персоналу котельного цеху на котлоагрегатах були встановлені фронтові екрани, що збільшило продуктивність котлоагрегатів з 25 т / ч. до 33 т / ч.

У 1956 році почалося будівництво 2-ї черги ТЕЦ. Були виконані наступні обсяги робіт:

Реконструкція котлів ЛМЗ з перекладом на пиловугільне спалювання палива.

Установка двох котлоагрегатів ТП - 35 на параметри 39 атмосфер, 450 С, 35 т / ч.

Установка турбогенератора АТ - 6 на 6 кВт.

Установка бойлерів.

Будівництво паливо подачі.

Встановлення 10 аероб мулових млинів.

Одночасно з будівництвом котлів у турбінному цеху виконувалися своїми силами реконструкція циркулярних введень з раціоналізаторську пропозицію начальника цеху Дервоедова Л.Т. з повним використанням тепла від конденсаторів всіх трьох турбін. У результаті впровадження даної пропозиції питома витрата палива на відпущену електроенергію знизився з 620 г / кВтг до 210 г / кВтг.

З будівництвом другої черги з'явилася можливість розпочати роботи з теплофікації. В опалювальний сезон 1966 - 67 р.р. була приєднана тепло магістраль довжиною 1200 метрів діаметром 500 мм.

Через зростаючих навантажень і в зв'язку із значним дефіцитом встановлених потужностей у Семипалатинську були встановлені енергопоїзди. Для координації робіт з енергопостачання, об'єднанню всіх потужностей в єдину мережу в 1958 році в місті було створено комбінат''Семіпалатінскенерго'', куди були передані ТЕЦ - 1.

Для вирішення проблем енергопостачання була побудована лінія електропередачі, що зв'язує Семипалатинськ і''Алтайенерго''. Турбогенератори ТЕЦ-1 залишилися в роботі, а енергопоїзди були демонтовані. У жовтні 1964 року''Семіпалалатінскенерго''був розформований, а ТЕЦ - 1 були передані''Алтайенерго''.

Семипалатинську ТЕЦ - 1 стала працювати в основному на покриття теплових навантажень. У 1070 році було демонтовано турбогенератор ТЕЦ 2ВВСN1, в 1974 році демонтовано турбогенератор ОК - 30 і в 1977 році турбогенератор N 2. Як фізично і морально і фізично застаріле обладнання, хоча і всі агрегати працювали на чисто тепловому режимі, були економічними і могли б нести навантаження і сьогодні з невеликими витратами на ремонт.

А теплові навантаження продовжували зростати. Для покриття в 1971 - 73 р.р. за проектом Алма-Атинської ДСДІ''Променергопроект''були встановлені на ТЕЦ-1 водогрійні котлоагрегати ПТРМ - 50 N1 і N 2 загальною потужністю 100 Гкал / год., з якими були побудовано нове мазутне господарство з мазутними ємностями 4000 кубометрів, нова димова труба і очисні споруди.

Почали швидко розвиватися теплові мережі, довжина яких зараз дійшла до 25.9 км.

Установка водогрійних котлів не вирішила проблеми пароснабжения споживачів, тим більше що в 1974 році на котлах ЛМЗ NN1, 2,3 були по низини параметри до 10 атмосфер через появу тріщин у клапанному днище барабана котла N2, що було результатом тривалої експлуатації 37 років. Тому наступним розширенням ТЕЦ - 1 було будівництво енергетичних котлів БКЗ - 75 N6 у червні 1981 року і N7 - в 1985 році на параметри 39 атмосфер, 450С, 75 т / ч. У комплекті з цими котлами були побудовані: Новий побутовий корпус, механічне разгрузустройство, мазутна ємність на 3000 кубометрів. Одночасно велися роботи по заміні аероб мулових млинів котлів NN1 - 5 на молоткові будівництво щита управління котлами NN1 - 5 з повною заміною застарілих приладів КВП і автоматики, а також реконструкція водогрійних котлів NN1, 2 з перекладом на П-образну компоновку.

У 1993 році на ТЕЦ - 1 введений водогрійний котел КВГМ - 100, що працює на мазуті. Був виконаний водогрійний котел КВГМ-100, що працює на мазуті. Був виконаний проект встановлення котла КЕ-160 № 8, щоб мати можливість демонтувати котли № № 1,2,3. За цим проектом споруджена димова труба заввишки 80 м., побудовані фундаменти під котел, будується нова хімводоочищення.

Але через відсутність коштів роботи призупинено.

У турбінному цеху ТЕЦ-1 змонтований новий турбогенератор з протитиском типу АР-12 на 12 МВт. Але через відсутність трубопроводів введення в експлуатацію очевидно буде складений.

У жовтні 1984 року до складу Семипалатинський ТЕЦ була передана котельня заводу''Козак кабель'', де були встановлені парові котли ДКВР та КЕ - 25 загальною потужністю 65 т / год, а також водогрійний котел ЕУМ - 60 на 60 Гкал / год , що працює на вугільному пилу. У 1985 - 86 році проводився тут налагодження встановленого обладнання, закінчення монтажу водогрійного Катла ЕЧМ - 60.

У 1985 році до складу Семипалатинський ТЕЦ була передана котельня селища Шульбінська, що знаходиться на відстані 60 кілометрів від міста з установлінимі чотирма котлоагрегатами КЕ - 25.

Таким чином, Семипалатинську ТЕЦ представляють собою велике теплопостачальне підприємство із загальною тепловою потужністю 708 Гкал / год, з колективом 857 осіб, від роботи якого залежить останнє, що ще стабільно - це тепло в наших квартирах.

1.1. Розрахунок електричних навантажень.

Визначення розрахункових електричних навантажень цеху.

Розрахунок електричних навантажень цеху виробляємо методом у порядних діаграм. Результати розрахунку зведені в таблицю № 1.

Для кожного електроприймача визначаємо активну, реактивну і повну потужність.

Визначаємо змінну навантаження кожного електроприймача:

Рсм = (å Рном) Проектування силової частини Кі

де,

Рсм - змінна, активне навантаження електроприймача.

Рном - номінальна потужність обладнання.

Кі - коефіцієнт використання.

Рсм1 = 800 * 0.72 = 576 кВт

Рсм2 = 800 * 0.6 = 480 кВт

Рсм3 = 1000 * 0.7 = 700 кВт

Рсм4 = 500 * 0.6 = 300 кВт

Рсм5 = 500 * 0.6 = 300 кВт

Визначаємо реактивну максимальну потужність:

Qмах = Рмах Проектування силової частини tg j,

де,

tgj - значення відповідне середньозваженому коефіцієнту cosj, характерному для електроприймачів даного режиму роботи та визначається за формулою:

tgj = sinj / cosj Проектування силової частини

sinj - визначається за формулою:

sinj = Ö 1-cos2j

Qмах - реактивна максимальна потужність.

tgj - значення відповідне середньозваженому коефіцієнту cosj, характерному для електроприймачів даного режиму роботи.

Qмах1 = 800 Проектування силової частини 0.6 = 480 квар.

Qмах2 = 800 Проектування силової частини 0.75 = 600 квар.

Qмах3 = 1000 Проектування силової частини 0.75 = 750 квар.

Qмах4 = 500 Проектування силової частини 0.75 = 375 квар.

Qмах5 = 500 Проектування силової частини 0.75 = 375 квар.

Визначаємо сумарну, активне навантаження.

Sмах = Ö Pмах2 + Qмах2

де,

Sмах - повна потужність.

Sмах1 = Ö 5762 + 4802 = 749 кВА.

Sмах2 = Ö 4802 +6002 = 768 кВА.

Sмах3 = Ö 7002 +7502 = 1025 кВА.

Sмах4 = Ö 3002 +3752 = 480 кВА.

Sмах5 = Ö 3002 +3752 = 480 кВА.

Визначаємо навантаження на цех БКЗ - 75:

Sр = Sмах1 + Sмах2 + Sмах3 + Sмах4 + Sмах5 + Sтр

де,

Sр - повне навантаження.

Sр = 749 +768 +1025 +480 +480 +800 = 4302 кВА

1.2. Вибір числа і силових трансформаторів.

Кількість трансформаторів повинна задовольняти умові надійності електропостачання, капітальним мінімальним витратам і найбільш економним режиму завантаження і трансформатора. Для нашого цеху, ми розглядаємо двох трансформаторне харчування з роздільним роботою трансформатора. З неявним резервом через нерівно мірного навантаження за часом року.

Варіант № 1.

Два трансформатора по 2500 кВа. У номінальному режимі трансформатори будуть працювати з неповним навантаженням. Коефіцієнт завантаження в години максимуму.

Кз.т. = Sр / 2 Проектування силової частини Sн,

де,

Кз.т. - Коефіцієнт завантаження трансформатора.

Sмах - повне навантаження.

Sн - номінальна потужність трансформатора.

Кз.т. = 4300 / 2 Проектування силової частини 2500 = 0,86

Допустиме перевантаження в післяаварійний період одного трансформатора до 140%, тривалість 5 діб і не більше 5 годин.

Проектування силової частини

1.4 Проектування силової частини Sн> 0,86 Проектування силової частини Sр = 1.4 Проектування силової частини 2500 ква> 0,86 Проектування силової частини 4300кВА

що прийнятно.

1.3. Розрахунок струмів короткого замикання.

Основні поняття щодо струмів короткого замикання.

В електричних установках можуть виникати різні види коротких замикань, що супроводжуються різким збільшенням струму. Тому електрообладнання, має бути стійким до струмом короткого замикання і вибирається з урахуванням величин цих струмів.

Розрізняють такі види коротких замикань:

Трифазне або симетричне, - три фази з'єднуються між бабою;

Двофазне, - дві фази з'єднуються між собою без з'єднання землею;

Однофазне, - одна фаза з'єднується з нейтраллю джерела через землю;

Подвійне замикання на землю, - дві фази з'єднуються між собою і з землею.

Основними причинами виникнення коротких замикань в мережі можуть бути:

Пошкодження ізоляції окремих частин електроустановки;

Неправильні дії обслуговуючого персоналу;

Перекриття струмоведучих частин електроустановки.

Коротке замикання в мережі може сопроваждатся:

Припиненням харчування споживача, приєднаного до точок, в яких пройшло коротке замикання.

Порушенням нормальної роботи інших споживачів, підключених до неушкодженим ділянок мережі, внаслідок зниження напруги на цих ділянках.

Порушенням нормального режиму роботи енергетичної системи.

Для запобігання коротких замикань і зменшення їх наслідків необхідно:

Усунути причини, що викликають короткі замикання;

Зменшити час дії зарахо, що діє при коротких замиканнях;

Застосувати швидкодіючі вимикачі;

Застосувати АРН для швидкого відновлення напруги генераторів;

Правильно вичистити величини струмів короткого замикання і по ним вибрати необхідну апаратуру, зарахо та засоби для обмеження струмів короткого замикання.

Існує кілька способів розрахунку струмів короткого замикання.

Розрахунок струмів короткого замикання у відносних одиницях;

Розрахунок струмів короткого замикання в іменованих одиницях;

Розрахунок струмів короткого замикання від джерела необмеженої потужності;

Розрахунок струмів короткого замикання по розрахунковим кривим і т.д.

Ми розглядаємо перший спосіб.

Розрахунок струмів короткого замикання у відносних одиницях:

При цьому методі всі розрахункові дані підводимо до базисного напрузі і базисної потужності. За базисне напруга дорівнює Uб = 6.3 кВ.

Базисна потужність дорівнює Sб = 100 МВА.

Складаємо розрахункову і схему заміщення.

Однолінійна схема електропостачання.

Схема заміщення.

Проектування силової частини

Розраховуємо реактивне і активне напруга кабельної лінії від ГПП до ЦТП.

а) реактивний опір:

X1 = X0 Проектування силової частини L

де,

X1 - індуктивний опір першої кабельної лінії.

X0 - питомий індуктивний опір кабельної лінії.

L - довжина кабельної лінії від ГТП до ЦТП.

Х1 = 0.35 Проектування силової частини 0.08 = 0.028 Ом.

б) активний опір:

rn = ro Проектування силової частини L

де,

rn - активне опір першої кабельної лінії.

Rо - питомий активний опір кабельної лінії.

L - довжина кабельної лінії від ГПП до ЦТП.

r = 0.21 Проектування силової частини 0.35 = 0.0735 Ом.

Розраховуємо індуктивний опір трансформатора.

ХТР = Проектування силової частини

де,

ХТР - активний опір трансформатора.

Uк - напруга короткого замикання.

Sб - повне навантаження цеху.

SНОМ - номінальна потужність трансформатора.

ХТР = Проектування силової частини = 0.0946 Ом.

Розрахуємо реактивне і активний опір кабельної лінії від ЦТП до цеху.

а) реактивний опір:

Х3 = Х0 Проектування силової частини L

де,

Х3 - індуктивний опір другій кабельної лінії.

Х0 - питомий індуктивний опір К.Л.

L - довжина кабельної лінії.

Х3 = 0,08 Проектування силової частини 0.1 = 0.021 Ом.

б) активний опір:

r3 = r0 Проектування силової частини L

де,

r3 - активний опір другого кабельної лінії.

r0 - питомий активний опір кабельної лінії.

L - довжина кабельної лінії.

r3 = 0.21 Проектування силової частини 0.1 = 0.021 Ом.

Розраховуємо базисні струми.

Iб1 = Sб / Ö 3 Проектування силової частини Uб1

де,

I - базисні струми.

S - базисна потужність.

Uб1 - базисне напругу.

Iб = 100 / Ö 3 Проектування силової частини 6.3 = 9.1 кА.

Розраховуємо струми короткого замикання:

1) У точки К1

Iк1 = Iб / Ö x12 + r12

де,

Iк1 - струми короткого замикання

Iб - базисний струм

x12 - питомий індуктивний опір К.Л.

r12 - питомий активний опір К.Л.

Iк1 = 9.1 / Ö 0.08 2 + 0.212 = 40.6 кА.

Розраховуємо ударний струм для точки К1.

iу1 = Ö 2 Проектування силової частиниПроектування силової частини Iк1

де,

iу1 - ударний струм короткого замикання в точці К1

kу - ударний коефіцієнт

Iк1 - струм короткого замикання в точці К1

Iу1 = · Ö 2 + 1,8 Проектування силової частини 40.6 = 130.4 кА.

Sk1 = Ik1 Проектування силової частини U1

де,

Sk1 - потужність короткого замикання першої точки.

U1 - напруга на кабельній лінії.

Проектування силової частини

Sк1 = 40.6 Проектування силової частини 6 = 243.6 кВА.

2) У точки К2.

Iк2 = 9.1 / Ö (0.08 + 0.0946) 2 + 0.212 = 33.7 кА

iу2 = 108.3 кА.

Sк2 = 108.3 Проектування силової частини 6 = 649 кВА

3) У точки К3.

Iк3 = Iб / Ö (x1 + x2 + x3) 2 + (r1 + r3) 2

Iк3 = 9.1 / Ö (0.08 + 0.094 + 0.021) 2 + (0.21 + 0.021) 2 = 30.3 кА

iу3 = 97.3 кА

Sк3 = 97.3 Проектування силової частини 6 = 584.3 кВА

Вибір струмоведучих частин.

Провід й кабелі вибирають з економічної щільності струму.

При виборі перетину кабелю необхідно врахувати допустиму перевантаження на період ліквідації після аварійного режиму, величина якої залежить від виду прокладки кабелю, тривалості максимуму і попереднього навантаження.

Визначити перетин кабелів для приєднання цехової підстанції потужністю Рн = 4300 кВА. Кабелі прокладені під землею на відстані 100 м. Час дії, основний релейного захисту 1.2 с., Повне час відключення вимикача 0.12 с.

Визначаємо струми тривалого режиму.

Iн = Sн / n Проектування силової частини Ö 3 Проектування силової частини

де,

Iн - струм номінальний.

Sн - номінальна потужність.

n - число ліній.

Uн - номінальна напруга.

Iн = 4300 / 2 Ö 3 Проектування силової частини 6 = 207 А.

Визначаємо струм максимальний.

IМАХ = Sн / (n-1) Проектування силової частини Ö 3 Проектування силової частини

де,

IМАХ - струм максимальний.

IМАХ = 4300 / (2 - 1) Проектування силової частини Ö 3 Проектування силової частини 6 = 413,8 А.

Визначаємо економічний переріз кабелю.

Fе = Iн / jе

де,

Fе - економічне перетин кабелю, мм2

jе - щільність струму, А/мм2

Fе = 207 / 1.2 = 172.5 мм2

Приймаються два кабелі перетином (3 Проектування силової частини 185) при допустимому струмі Iдоп = 440 А. Так як IМАХ = 413.8 А., то вибраний кабель підходить по тривалому перегріву.

1.4. Вибір обладнання на стороні вищої напруги.

Вибір вимикача.

Вимикач призначений для включення, відключення і переключення електричних ланцюгів під навантаженням. Вимикач повинен включати і відключати струми як в нормальному так і в аварійних режимах роботи електроустановки, які супроводжуються звичайно великим збільшенням струмів. Отже, вимикач є найбільш відповідальним елементом розподільного пристрою.

Беремо вимикач типу С6М - 630 - 10У1.

Розрахункові дані.

Каталожні дані.

U = 6 кВ.

I = 413.8 А.

I = 1 кА.

i = 4.7 кА.

Iп.о2 Проектування силової частини tотк = 12 Проектування силової частини 1.22 = 1.22 КА2 з

U = 6 кВ.

Iн = 630 А.

Iотк = 20 кА.

IМАХ = 26 кА.

I52 Проектування силової частини t5 = 102 Проектування силової частини 5

Вимикач С6М - 630 - 10У1 підходить до всіх умов електрообладнання.

Вибір обладнання на стороні нижчої напруги.

Вибір шин.

Шини в розподільних пристроях виготовляють з міді, алюмінію і сталі, і мають кругле, прямокутне або коробчатое розтин.

Шини в розподільних пристроях вибирають за номінальним параметрам, відповідним нормального режиму і умов навколишнього середовища, і перевіряють на режим короткого замикання.

Вибрати й перевірити шини на динамічну стійкість до струмів короткого замикання при розрахунковому струмі навантаження.

Беремо трьох смугову алюмінієву шину, розміром 60 Проектування силової частини 10 встановлюємо площмя.

Знаходимо струм номінальний.

Iн = Pн / Ö 3 Проектування силової частини U2

де,

Iн - струм номінальний.

Рн - номінальна потужність.

U2 - вторинна напруга трансформатора.

Iн = 2500 / Ö 3 Проектування силової частини 6 = 240.6 кА.

Ударний струм дорівнює iу = 108.3 кА.

Вибираємо за розрахунковим току шини алюмінієві розміром 253

Знаходимо момент опору шин при установки на ребро.

W = b2 Проектування силової частини h / 6

де,

w - момент опору.

B - ширина шини.

H - висота шини.

W = 32 * 25 / 6 = 37,5 мм 3

Визначаємо механічне напруження в шинах d рас.

d рас = 1.76 Проектування силової частини l 2 Проектування силової частини iу / aw

де,

l - відстань між опорами ізоляторів.

а - відстань між осями шин суміжних фаз.

d рас = 1.76 Проектування силової частини 10-3 Проектування силової частини 13002 Проектування силової частини 108 / 400 Проектування силової частини 37.5 = 21.4 МПа.

Вибрані шини підходять по динамічній стійкості так як, сигма допустима d додаткове для алюмінієвих шин дорівнює 80 МПа. А у нас сигма розрахункова d рас дорівнює 21.4 МПа.

Розрахунок і вибір ізоляторів.

Струмовідні частини електроустановок кріплять і ізолюють один від одного і по відношенню до землі за допомогою ізоляторів. Ізолятори виготовляють в основному з порцеляни, скла і т.д., вони володіють високою механічною і електричною міцністю і достатньої теплоємністю.

Ізолятори вибирають на номінальну напругу і номінальний струм, і перевіряють на механічне навантаження при короткому замиканні.

Розрахункове навантаження на опорні ізолятори.

Fрас = 1.76 Проектування силової частини 10-2 (l / a) 2 Проектування силової частини iу2

Палученное значення F не повинен перевищувати 60% від руйнівного навантаження для донного типу ізолятора.

Де,

Fрас - розрахункове навантаження на ізолятор при короткому замиканні

Fрас = 1.76 Проектування силової частини 10-2 (1500 / 400) * 1082 "Times New Roman"> = 769 Н

Беремо ізолятор типу ПБ-6/400.

Каталожні дані ізолятора рівні Н, а розрахункове навантаження 18 Н. Значить ізолятори підходять по динамічної стійкості.

Вибір трансформаторів струму і напруги.

На боці вторинного напруги вибираємо до установки наступне обладнання: трансформатор струму і напруги.

Трансформатор напруги вибирають їх за номінальними параметрами, класу точності і навантаження, яка визначається потужністю, яка споживається котушками електровимірювальних приладів, підключених до даного трансформатора. Номінальна потужність трансформатора напруги повинна бути рівна або більшою сумарною активної та реактивної потужності, споживаної паралельними котушками приладів і реле. Приймаються до установки трансформатор напруги марки НОЛ - 08.

Довідкові дані.

Розрахункові дані.

U = 6 кВ.

U1 = 6 кВ, U2 = 100 В

Трансформатор напруги марки НОЛ - 08 задовольняє умовам вибору.

Вибір трансформаторів струму.

Трансформатор струму вибирають за номінальним струму і напрузі навантаження, первинної та вторинної котушки.

Вибираємо трансформатор струму типу ТШ - 05.

Розрахункові дані.

Довідкові дані.

U = 0.4 кВ.

I = 2.6 кА.

Iн2 Проектування силової частини t = 2.6 Проектування силової частини 1.2 = 8.112кА з

Uн = 0.4 кВ

Iн = 1.2 А

Трансформатор струму ТШ - 05 задовольняє умовам вибору.

Електрообладнання мостового крана.

Технічний опис.

Крани мостові електричні однобалкові опорні призначені для роботи на об'єктах з малою інтенсивністю перевантажувальних робіт а саме: у заготівельних, механічних, складальних, прокатних цехах при температурі не нижче -20 с. Навколишнє середовище має бути не вибухонебезпечне, не містить агресивних газів і пари в концентраціях, що руйнують метали і ізоляцію, не насичена водяними парами і струмопровідним пилом.

На кранах, призначених для роботи на відкритому повітрі, електрична таль і привід механізму пересування крана повинні бути захищені від не посереднього впливу атмосферних опадів. Допускається установка покрівлі на пролітної конструкції крана. Кран забезпечений буферними упорами жорсткої конструкції. Механізм пересування крана виконано з роздільним або спільним приводом залежно від прольоту крана складається з двох приводних і двох неодружених коліс, які за допомогою букс прикріплені до кінцевим балкам мосту. Крани виготовляються у двох виконання з управлінням з підлоги або з кабіни. Кабіна керування краном призначена для розміщення апаратів керування механізмами крана та є робочим місцем кранівника.

Для керування з підлоги застосовується пульт кнопкового управління, підвішений до електросталі. На пульті змонтована кнопкова станція управління електросталлю і пересуванням крана. Електрообладнання крана складається з електродвигунів, пуску регулюючої і захисної апаратури, кінцевих вимикачів, гнучкого струмопроводу, струмознімачів, освітлювальної та сигнальної апаратури, кабелів і проводів. В якості гальмівного диска використовується вентилятор, всередині якого залита сталева втулка, а на обід наклеєні гальмівні накладки з вальцьованих стрічки. Кут конуса гальмівний Поверхні 27 Робота гальмівного пристрою грунтується на електромагнітній дії якоря і ярма електромагніту. При відключенні живлення ротор двигуна загальмований. Напруга подається на обмотку статора і котушку електромагніта одночасно. При цьому в ярмі створюється електромагнітний потік, який замикається через повітряний зазор і якір. Якір притягається до ярма, ротор растормаживается і починає обертатися під дією магнітного поля статора. При відключенні харчування під впливом пружини якір відштовхується від ярма і загальмовує ротор.

Харчування електрообладнання крана здійснюється від цехової мережі змінного струму напругою 380 В. Трифазний змінний струм підводиться до крана за допомогою тролеїв і струмоприймачів.

Міст крана та його пересування.

Міст крана складається з жорстко з'єднаних між собою головних і кінцевих балок. Головні балки виконуються у вигляді суцільних балок або гратчастих ферм. Є два типи мостових кранів. Мостовий кран першого типу виготовляється з двох балок коробчатого перетину. Мостовий кран другого типу складається з двох головних вертикальних ферм, які безпосередньо сприймають навантаження, двох допоміжних вертикальних ферм і чотирьох горизонтальних ферм дві з яких розташовані в площині верхніх поясів головних ферм і дві в площині нижніх поясів. Кожна половина мосту кріпиться до кінцевих двоступінчастим балках. Міст крана пересувається на ходових колесах, що приводяться в рух механізмом пересування, який змонтовано безпосередньо на мосту. Передача руху від двигуна устано-ного на мосту, до ходових коліс крана здійснюється за допомогою трансмісійного вала і зубчастих передач. Трансмісійний вал складається з окремих ланок завдовжки 4-6 м, з'єднаних між собою муфтами. Для рівномірного розподілу навантаження між ходовими колесами застосовують врівноважують балансири. Ходові колеса встановлюють у балансирах попарно.

Візок мостового крана.

Візок мостового крана являє собою зварену раму, яка пересувається на ходових колесах по рейках покладених у головних балках. Візки кранів малої і середньої вантажопідйомності зазвичай мають чотири ходових колеса, а кранів великої вантажопідйомності (більше 200т) - вісім ходових коліс. У останнім випадку для кріплення коліс використовують балансири. Ходові колеса візка наводяться в рух механізмом пересування візка, який складається з двигуна, редуктора і валу, що передає рух від редуктора до ходових коліс.

По конструкції кранові візки розрізняють на крюки, грейфери і магнітні.

У крюковою візки вал двигуна механізму підйому з'єднується з швидкохідним валом редуктора за допомогою зубчастої або пружної муфти.

Тихохідний вал редуктора також за допомогою муфти з'єднується з валом на якому знаходиться барабан. Від барабана рух передається до гака за допомогою поліспаста. У підйомних механізмах малої вантажопідйомності часто застосовують дворазовий поліспаст. На кранах вантажопідйомності 125 т встановлюють шестиразовим поліспасти. У здвоєних двох-, чотирьох-та шестиразовий поліспаста вісь зрівняльного блоку нерухомо закріплена на рамі візка. У трьох кратних поліспаста зрівняльний блок розташовують між рухомими блоками, і під час роботи поліспаста він переміщається разом з ним. До осі рухомих блоків до осі рухомого блоку кріпиться гак крана.

Підведення струму до кранів.

Підведення струму до мостових кранів здійснюється тролями, або гнучким шланговим кабелем. На самому крані підведення струму до елекромагніту здійснюється через кільцевий струмоприймач перебуває в кабельному барабані. Кільцевій струмоприймач подібний фазним кільцям електродвигуна.

Тролеї прокладаються вздовж цехів, називаються головними. Вони кріпляться до підкранових балок на конструкціях зі встановленими на них ізоляторами. Тролів прокладаються по мосту, називаються допоміжними. Для виготовлення тролеїв застосовують в основному куточок, швелер, смугу, стрічку та ін Їх перетин залежить від струму і довжини тролейний лінії. Допускається виготовляти тролеї з алюмінієвих сплавів. Прокладають тролеї таким чином щоб забезпечити їх ізоляцію від стін і конструкцій.

Для знімання струму з головних і допоміжних тролеїв служать струмознімачі або струмоприймачі. Для головних тролеїв вони встановлюються на мосту а для допоміжних - на візку. Струмоприймачі для проводів робляться двох видів: роликові і ковзаючі.

У місцях можливого дотику вантажних канатів з головними тролеїв повинні встановлюватися захисні пристрої. Головні тролейні дроти та їх струмоприймачі у випадках їх розташування вище мосту крана мають захищатися від моста крана, а також у тих місцях де можливо випадкове до них дотик. Ця вимога не поширюється на допоміжні тролеї, з яких напруга знімається при виході на настил мосту.

Головні тролейні проводи повинні розміщуватися з боку протилежної розташуванню кабіни. Мостові крани повинні бути обладнані кабінами для обслуговування головних тролеїв і струмоприймачів якщо вони розташовуються нижче настилу галереї крана. Люк для виходу з настилу моста в кабіну для обслуговування головних тролеїв повинен мати кришку замикаються на замок.

Електричне обладнання кранів.

Встановлювані на мостових кранах електродвигуни відносяться до спеціальної групи електричних машин, званих крановими. Кранові двигуни з фазним ротором позначають МТ, з короткозамкненим ротором - МТК. Ці двигуни в більшості випадків виготовляють на напругу 220/380 вольт. Якщо напруга живильної лінії дорівнює 220 В, статорних обмотку двигуна з'єднують трикутником при напрузі мережі 380 В - зіркою.

Відношення максимального крутного моменту до номінального у двигунів серії МТ знаходиться в межах 2,5 - 3, по цьому вони можуть надійно працювати при деяких коливаннях напруги мережі. Початковий пусковий момент двигунів серії МТК в 2,6 - 3,2 рази вище номінальної. Асинхронний двигун має досить жорстку характеристику - мало змінює частоту обертання при зміні навантаження. У межах нормального навантаження і допустимих перевантажень за струмом двигуна і навантаженням на валу існує пропорційна залежність: із збільшенням навантаження двигун споживає з мережі великий струм і велику потужність. При роботі в холосту асинхронний двигун споживає з мережі намагнічує струм потрібний для створення обертового магнітного поля. Намагнічує струм у кранових двигунів змінного струму досягає 60 - 70% номінального струму при ПВ, рівному 25% (ПВ - тривалість включення при повторно короткочасному режимі роботи двигуна).

Кранові електродвигуни працюють у важких умовах з цього для збільшення міцності і поліпшення тепловіддачі вони мають сталевий литий корпус з ребристою поверхнею. Двигуни забезпечені водозахисної ізоляцією яка забезпечує нормальну експлуатацію на відкритому повітрі. Статор електродвигуна виготовляють з тонких (0,5 мм.) Листів електротехнічної сталі. У пазах статора розміщені обмотки з виведеними на затискачі кінцями. Фазний ротор як і статор, виготовляють з електротехнічної сталі. Пластини укріплені на сердечнику, напресованим на валу.

Особливості управління двигунами механізму підйому.

При відпуску вантажу його маса сприяє обертанню з цього частота обертання двигуна досить швидко досягає синхронної і може навіть перевершити її. Це значить що ковзання двигуна зменшилася до нуля і може стати негативним, тобто Ротор не тільки буде відставати від обертаючого поля, але і почне обганяти його. При цьому в обмотці ротора обганяє поле статора, наводиться ЕРС пропорційна ковзанню під дією якої в роторі наводиться струм. Струм взаємодіючи з магнітним потоком створює обертаючий момент, спрямований у протилежний бік по відношенню до рушійного моменту, який створюється у даному випадку вантажем. Як тільки частота обертання на стільки перевершить синхронну що зворотний гальмівний момент повністю врівноважить момент визначеним вантажем, подальше збільшення частоти обертання припиниться. Частота обертання буде тим більше, чим важче вантаж і чим більше опір резисторів включених до роторну обмотку. При обертанні ротора з частотою вище синхронної (з негативним ковзанням) двигун вже не споживає струму з мережі, а на оборот віддає його в мережу. При спуску так само як і при підйомі зберігається пропорційна залежність між моментів двигуна, ковзання і опором роторної ланцюга. Чим більше опір в даному моменті, тим більше ковзання. Але так як при спуску в генераторному режимі ковзання є негативним, то чим вона більше, тим більше частота обертання (при підйомі навпаки). З цього при спуску важких вантажів збільшення опору в роторі збільшує частоту обертання двигуна.

Електричні схеми кранів.

Електричні схеми бувають принципові або елементні, монтажні або маркувальні. Принципові схеми відображають взаємодію елементів електрообладнання, вказують послідовність проходження струму по силових ланцюгах та апаратів управління. Користуватися принциповими схемами зручно при ремонті і налагодженні. Апаратура в них просто і чітко розбита і окремі самостійні ланцюга і вони легко запам'ятовуються. Електричні кола на принципових схемах поділяються на силові, зображувані товстими лініями і ланцюги управління виконані тонкими лініями. На монтажних або маркувальних схемах на відміну від принципових зображують електричну проводку крана і взаємне розташування устаткування.

Електричний захист.

В якості електричного захисту, застосовуються захисні панелі ПЗКБ - 160 і ПЗКН - 150. Деякі заводи виконують захисні панелі власної збірки. Незалежно то цього кожна така збірка представляє собою укомплектовану панель, на якій змонтовані: трьох полюсний рубильник, запобіжники ланцюга управління, триполюсні контактор, реле максимального струму контактні затискачі ланцюга управління і лінійних проводів, пускова кнопка і трансформатор ланцюгів управління.

Керування електроприводом.

Для зсуву пускових характеристик механізмів застосовують пускові резистори. Пусковими резисторами управляють:

Прямим способом, при якому ланцюга опорів підключа-ються безпосередньо до затискачів контролера встановленого в кабіні крана;

Дистанційним способом коли ланцюга резисторів включаються контакторами магнітній панелі, керованої з допомогою командоконтролера встановленого в кабіні.

Розрахункова частина.

За довідковими даними для мостового крана з електросталлю вантажопідйомністю 5 тонн знаходимо такі параметри:

Вантажопідйомність Q = 5 т

Довжина прольоту моста hк = 18

Діаметр ходових коліс Dк = 1700 мм

Діаметр цапф ходових коліс dк = 600 мм

Висота підйому вантажу H = 8 м

Швидкість пересування моста V = 1,2 м / с

Діаметр барабана Dб = 0,8 м

Швидкість підйому вантажу Vп = 0,6 м / c

Прискорення при підйомі ап = 0,5 м/c2

Прискорення при пересуванні ап = 0,2 м/c2

Маса крана G = 3,4 т

Вибір двигуна для механізму підйому.

Прінемаемие зрізної режим роботи для крана.

За довідковими даними знаходимо умови для цього режиму.

ПВнаім = 40% - повторність включення.

Nц = 100 - число включень на годину

h = 80%

Потужність двигуна знаходимо за формулою

P = G + V * 103 / h, де 5 * 0,6 * 103 / 0,8 = 3,75 КВт

G - вага вантажу, що піднімається,

V - швидкість подема

h - ККД

Вибираємо двигун Р = 3,75 КВт; марки МТКF 111 - 6

P = 3,5 КВт n = 72%

Нn = 885 об / хв Mmax = 103 HM

U = 380 B Mn = 102 HM

I1 = 9,4 A In = 35 A

Cos = 0,79 Ip = 0,045 кг.м2

Нходітся частоту обертання барабана при швидкості V = 0,6 м / c

Nб = 60 * U / p * D * V = 19 об / хв

Dб = 0,8 - діаметр барабана

Передаточне число дорівнює:

i = nд / nб = 885 / 19 = 46,6

Знайдемо момент на валу двигуна.

М = G * Dк / 2 * i * n = 5 * 10 * 0,8 / 2 * 46,6 * 0,72 = 59,6 HM

Перевіримо двигун на перевантажувальну спосообность

Мmax = kmax * Mp = 2 * 59,6 = 149 HM

Двигун не проходить по перевантажувальним здібностям з цього вибираємо двигун більшої потужності.

HTKF 112 - 6

P = 5 kBт n = 74%

Hn = 895 об / хв Мmax = 172 HM

U = 380 B Mn = 172 HM

I1 = 13,8 A In = 53 A

Cos = 0,74 Ip = 0,065 кг.м2

Передаточне число дорівнює:

i = nд / nб = 895 / 19 = 47

Знайдемо момент на валу двигуна.

М = G * Dк / 2 * i * n = 5 * 10 * 0,8 / 2 * 47 * 0,72 = 59,1 HM

Перевіримо двигун на перевантажувальну спосообность

Mmax = 2,5 * 54,1 = 147,8 HM

Двигун проходить по перевантажувальним здібностям.

Механічна характеристика.

Для обраного двигуна побудуємо механічаскую характеристику.

Знаходимо основні точки механічної характеристики.

no = 1000 об / хв

Mo = 0

NН = 895 об / хв

Mн = 5,33 Нм

Sкр = Sн (kкр + Ö kp + 1)

Sн = no * N Н / no = 1000 * 895 / 1000 = 0,1

Sкр = 0,1 (2,5 + Ö 2,52 + 1) = 0,5

Nкр = no (1 - Sкр) = 1000 * 0,5 = 500 об / хв

Mкр = 2,5 * Mн = 2,5 * 5,3 = 13,25 Нм

4n = 0

Mn = kn * Mн = 2 * 5,33 = 10,66 Hм

Знайдемо проміжні точки.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

S

0,2

0,3

0,35

0,4

0,45

0,6

0,7

0,8

0,85

0,9

0,95

M

9

11,3

12,4

12,7

13

12,8

12,3

11,7

11,3

11

10,7

n

800

700

650

600

550

400

350

200

150

100

50

Навантажувальна діаграма.

Необхідно побудувати для даного двигуна навантажувальну діаграму.

Для цього знайдемо час шляху і тормаженія.

tn = tт = Uном / а, де а = 0,2 ¸ 0,7 допустиме прискорення для механізму підйому отже

tn = tт = 0,6 / 0,5 = 1,2 с

Шлях прохідний з усталених швидкістю.

Нуст = Н - 2 Uном * tn / 2, де

Н висота підйому вантажу.

Нуст = 8 - 2 * 0,6 * 1,2 / 2 = 6,28 м

Час пересування зі сталим режимом

tуст = Нуст / Uном = 6,28 / 0,6 = 10,5 c

При тормаженіі двигун отлючать від мережі і накладається механічний гальмо. Значить час при подеме та спуску одно:

tр = tр = tуст + tn = 10,5 + 1,2 = 11,7 c

Так як був прийнятий середній режим роботи з ПВ = 40% число включень одно N4 = 60

Час циклу t4 = 3600 / h = 3600 / 100 = 36 c

Час зупинки to = 36 - tр1 - tр2 = 6,6 c

Знаходимо діноміческій момент при пуску.

Мд = I * dw / dt, де dw / dt - допустиме прискорення при пуску

Мд = I * 2p n / 60tn = 0,065 * 2 * 3,14 * 895 / 60 * 1,2 = 5 Hм

Момент при пуску

Мп = Мс + Мд = Мп = 5,33 + 5 = 10, 33 Нм

Момент при гальмуванні

Мп = Мс + Мд = Мп = 5,33 - 5 = 0, 33 Нм

Будуємо навантажувальну діаграму для механізму подема.

Механізм пересування талі.

Потужність на валу двигуна механізму пересування талі визначається за формулою:

Р = Gr Vk / 102h, де

G - вага вантажу

h - кооеффіціент, враховує тертя ковзання і тертя кочення і состовляет 1,02 ¸ 1,03

V - швидкість пересування талі

k - кооеффіціфент, враховує тертя ходового колеса орельси і состовляет 1,25

Р = 5 * 103 * 1,02 * 30 * 2,25 / 102 * 0,85 = 4 кВт

Попередньо вибираємо двигун типу

HTKF 112 - 6

P = 5 kBт n = 74%

Hn = 895 об / хв Мmax = 172 HM

U = 380 B Mn = 172 HM

I1 = 13,8 A In = 53 A

Cos = 0,74 Ip = 0,065 кг.м2

Перевіримо вибраний двигун на перевантажувальну здатність.

M = Gr kV / 102h i Rx

Знайдемо передавальне число редуктора

i = 2p Rknдв / 60U

i = 2 * 3,14 * (0,35 / 2) * 895 / 60 * 0,5 = 32

M = 5 * 103 * 1,02 * 2,25 / 100 * 0,85 * 32 * (0,35 / 2) = 23,6 Нм

Від найбільшої розрахунковий момент на валу двигуна

Mmax p = 2,5 * Mp; Mmax p = 2,5 * 23,6 = 59 Нм

Максимальний момент двигуна

Mmax = 172 Нм; Mmax> Mmax p; 172 Нм> 59 Нм

Двигун підходить за перевантажувальної здатності.

Механічна характеристика.

Для обраного двигуна побудуємо механічаскую характеристику.

Знаходимо основні точки механічної характеристики.

no = 1000 об / хв

Mo = 0

NН = 895 об / хв

Mн = 5,3 Нм

Sкр = Sн (kкр + Ö kp + 1)

Sн = no * N Н / no = 1000 * 895 / 1000 = 0,1

Sкр = 0,1 (2,5 + Ö 2,52 - 1) = 0,4

Nкр = no (1 - Sкр) = 1000 * (1 - 0,4) = 60 об / хв

Mкр = 2,5 * Mн = 2,5 * 5,3 = 13,25 Нм

5n = 0

Mn = kn * Mн = 2 * 5,33 = 10,66 Hм

Знайдемо проміжні точки.

S

0,1

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,7

0,85

0,9

1

M

5,3

11,9

12,9

13,1

13,2

13,1

12,9

10,3

10,2

9,8

10,6

n

895

750

700

650

600

550

500

300

150

100

0

Побудуємо навантажувальну діаграму роботи двигуна.

Допустиме прискорення при пересуванні.

адоп = 0,1 ¸ 0,3 м/с2

Час при тормаженіі та пуску.

tn = tт = Uном / а

tn = tт = 0,5 / 0,2 = 2,5 з

Шлях пройдений за час гальмування та пуску.

Lт = Ln = 0,5 * 2,5 = 1,25 м

Шлях пройдений в сталим режимі.

lу = L - 2ln = 18 - 2 * 1,25 = 15,5 м

Час руху в сталим режимі

tу = lу / V = ​​15,5 / 0,5 = 31 c

Знайдемо динамічний момент.

Mд = I * E, де Е = а / r;

r = Рк / 2ip = 0,35 / 2 * 32 = 5 * 103

E = 0,2 / 5 * 103

Mд = 0,065 * 40 = 2,6 Нм

Момент при пуску

Мп = МСТ + Мд

Мп = 5,3 + 2,6 = 7,9 Нм

МСТ = Мном = 955 * Рн / N Н = 5,3 Нм

Момент при гальмуванні

Мт = Мном + Мд

Мт = 5,3 - 2,6 = 2,7 Нм

Будуємо навантажувальну діаграму.

Механізм пересування моста.

Знайдемо потужність на валу двигуна механізму пересування моста.

Р = (G + Go) r UK / 102h, де

Go - маса крана.

Р = (3,4 + 5 * 103) * 1,02 * 72 * 2,25 / 102 * 0,8 = 17 кВт

Попередньо вибираючи тип двигуна типу:

МTKF 411 - 6

P = 17 kBт n = 82,5%

Hn = 935 об / хв Мmax = 765 HM

U = 380 B Mn = 706 HM

I1 = 13,8 A In = 51 A

Cos = 0,79 Ip = 0,475 кг.м2

In = 275 A

Перевіримо вибраний двигун на перевантажувальну здатність.

Знайдемо передавальне число.

i = 2p Rнnдв / 60V

i = 2 * 3,14 * 0,6 * 935 / 1960 * 1,2 = 49

Момент на валу двигуна.

М = (G + Go) r K / 102h iRк

М = 8,4 * 103 * 1,02 * 2,75 / 102 * 0,8 * (0,6 / 2) * 49 = 160 Нм

Максимальний розрахунковий момент на валу.

Мmax р = 160 * 2,5 = 400 Нм

Максимальний момент двигуна.

Мmax = 765 Нм

Мmax> Мmax р

765 Нм> 400 Нм

Двигун проходить по перевантажувальної здатності

Механічна характеристика.

Для обраного двигуна побудуємо механічаскую характеристику.

Знаходимо основні точки механічної характеристики.

no = 1000 об / хв

Mo = 0

NН = 935 об / хв

Mн = 17,36 Нм

Sкр = Sн (kкр + Ö kp + 1) = 0,06 * 4,79 = 0,3

Nкр = no (1 - Sкр) = 1000 * (1 - 0,3) = 700 об / хв

Mкр = 2,5 * Mн = 2,5 * 5,3 = 13,25 Нм

6Sн = 0

n = 0

Mn = kn * Mн = 2 * 17,36 = 34,72 Hм

Знайдемо проміжні точки.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

S

0,6

0,1

0,15

0,2

0,3

0,4

0,7

0,75

0,8

1

M

17,3

26,2

34,7

39,4

43,4

42,3

35,6

35,1

34,8

34,7

n

935

900

850

800

700

600

300

2500

200

0

Побудуємо навантажувальну діаграму роботи двигуна.

Допустиме прискорення при пересуванні.

адоп = 0,1 ¸ 0,3 м/с2

Час при гальмуванні і пуску.

tn = tт = Uном / а

tn = tт = 1,2 / 0,2 = 6 з

Шлях пройдений за час гальмування та пуску.

Lт = Ln = 1,2 * 6 = 7,2 м

Шлях пройдений в сталим режимі.

lу = L - 2ln, де L - 40 м - довжина цеху,

lу = 40 - 2 * 7,2 = 25,6 м

Час руху в сталим режимі

tу = lу / V = ​​25,6 / 1,2 = 31 c

Знайдемо динамічний момент.

Mд = I * E, де Е = а / r;

r = Рк / 2ip = 0,6 / 2 * 49 = 6,1 * 103

E = 0,2 / 6,1 * 103

Mд = 0,475 * 32 = 15,2 Нм

Момент при пуску

Мп = МСТ + Мд

Мп = 17,3 + 15,2 = 32,6 Нм

Момент при гальмуванні

Мт = Мном + Мд

Мт = 17,3 - 15,2 = 2,16 Нм

Будуємо навантажувальну діаграму.

Вибір кабелю.

Вибір по механічній міцності.

Для кранових механізмів необхідний кабель гнучкий, мідний багато дротовий, що забезпечує його механічну міцність.

За умовою механічної міцності кобеля для пересування електроприймачів повинні мати переріз не менше 2,5 мм2.

Вибір за умовою нагріву.

Допустима струмова навантаження на кабель.

Iдл = kn - Iнд, де Iнд допустима тривала струмова навантаження на кабелі.

kn - Поправочний коефіцієнт

Кп = К1 * К2 * К3

К1 - коефіцієнт температури навколишнього середовища.

К2 - коефіцієнт повторного короткочасного режиму роботи.

К3 - коефіцієнт за напругою.

Кп = 1 * 0,175 * 1,09 = 0,19

Iнд = 385 A

Iдл = 385 * 0,19 = 16,1 A

Вибираємо кабель, відповідно до розрахункових даних, типу

КШВГ - ХЛ з перетином 16 мм2.

Захист електродвигунів.

Захист від короткого замикання приймаємо плавкі вставки типу НПР, при захисті відгалуження до двигунів крана номінальний струм плавкої вставки визначаємо за величиною найбільшого пускового струму двигунів крана.

Iв> Iп / k, де Iв - струм плавкої вставки, Iп - пусковий струм.

k = 1,6 ¸ 2 - коефіцієнт плавкої вставки.

Для двигуна механізму підйому.

Iп = 85,8 А

Iв = Iп / 2; Iв = 85,8 / 2 = 42,9 А.

Вибираємо запобіжник НПР - 100 з струмом плавкої вставки 60 А.

Для двигуна пересування талі.

Iп = 89,7 А.

Iв = Iп / 2; Iв = 89,7 / 2 = 44,8 А.

Вибираємо запобіжник НПР - 100 з струмом плавкої вставки 60 А.

Для двигуна механізму пересування моста.

Iп = 331,5 А.

Iв = Iп / 2; Iв = 331,5 / 2 = 165 А.

Вибираємо запобіжник НПР-400 з струмом плавкої вставки 180 А.

Захист від перевантаження.

Захист від перевантаження виконується автоматичним вимикачем і нагрівальним елементом магнітного пускача.

Номінальний струм захищають від перевантаження теплового розчеплювача автоматичного вимикача й нагрівального елемента магнітного пускача вибирається по тривалому розрахунковому току лінії.

Iдл = 16,15 А.

Iнт> Iдл

З цієї умови вибираємо автоматичний вимикач А - 3114 з

Iнт = 20 А.

Магнітні пускачі другий величини серії ПМ - 200 і теплові реле типу ТРН - 33 з

Iнт = 20 А.

Вибір контролерів.

Вибираємо контролер до електродвигуна.

МТН - 112 - 6 потужністю Р = 5кВт типу КТ - 3005

MTKF - 411 - 6 потужністю Р = 17кВт типу КТ - 2006

Шляхові вимикачі.

Для пересування механізмів встановлюються шляхові вимикачі миттєвої дії серії ВК - 200 і ВК - 300 з часом включення незалежних від швидкості переміщення приводного механізму і контактним натисканням незалежних від положення приводного механізму в процесі відключення.

Для підйомного механізму - вмикачі типу ВК - 300, для пересувного механізму ВК - 200.

Література.

К. М. Дубровський. Едектрооборудованіе мостових кранів.

Н. С. Ущаков. Мостові елекріческіе крани.

Б. Ю. Липкин. Електропостачання промислових підприємств і установок.

В. М. Васін. Електричний привід.

Електротехнічний довідник. 1,2 тому.

Захист навколишнього середовища від викидів шкідливих речовин котельними установками.

Основні характеристики шкідливих речовин у продуктах згоряння.

При нормальній роботі котельних установок відбувається безперервний викид в атмосферу продуктів згоряння, в яких завжди присутні речовини, що роблять шкідливий вплив на життєдіяльність рослин, тварин і людини. Так, спалювання газоподібних палив супроводжується надходженням в атмосферу вугіллі кислоти (вуглекислого газу) СО2 оксидів азоту NOx (NO + NO2) невеликої кількості продуктів не повного згорання - оксиду вуглецю СО і метану СН4. У продуктах згорання мазутів міститься вуглекислота, оксиди азоту, сірчистого і сірчаного ангідридів (SO2 і SO3), з'єднання ванадію, оксид вуглецю і метан. З ними можуть також викидатися частки відкладень, що видаляються з поверхні нагрівання котлоагрегатів при їх отчистке. У ряді випадків при спалюванні мазутів в атмосферу викидається певна кількість кіптяви. При спалюванні твердого палива викиди являють собою суміш оксидів азоту, вуглекислоти, парів сірчистого і сірчаного ангідридів, газів фтористих з'єднань і оксиду вуглецю. Крім того, в атмосферу надходять значна кількість летючої золи і частинки незгорілого палива. При згорянні практично всіх видів палива в атмосферу надходить невелика кількість формальдегіду і бензопірену. Всі згадані речовини є токсичними.

Оксиди азоту, які утворюються внаслідок окислення азоту в ядрі факела полум'я всіх видів палива, є дуже токсичними сполуками. Основний фактор, що впливає на кількість які виникають в топці оксидів азоту - температура в ядрі факела. При температурах 1800 - 1900 оС і наявності вільного кисню концентрація оксидів азоту, що утворюються в факелі, перевищує допустиму в свіжому повітрі в 1000 - 20000раз. Оксиди азоту пофарбовані в червоно - бурий колір і є отруйними газами, причому діоксид азоту у 4 рази більш токсичний, ніж оксид. Крім отруйної дії на організм людини, оксиди азоту викликають інтенсивну корозію металевих поверхонь. Очищення продуктів згоряння від оксидів азоту способами уловлювання технічно складна і в більшості випадків економічно не рентабельна.

Дуже шкідливим є викид в атмосферу сірчистого газу. Він має різким запахом, але не має кольору. Запах газу починає відчуватися при концентрації 0,006 мг / л. Вміст оксидів сірки в продуктах згорання практично не залежить від якості організації топкового процесу і визначається в основному вмістом сірки в паливі. Сірчистий газ згубно впливає на зелені насадження, особливо на плодові і хвойні дерева, а також на посіви. При концентрації газу 0,05 мг / л газ викликає подразнення слизової оболонки очей і кашель. Таку концентрацію людина може витримати всього 3 хвилини, а 0,3 мг / л - всього одну хвилину. Високі концентрації сірчистого газу викликають гострий бронхіт задишку, втрату свідомості. Крім шкідливого впливу на все живе сірчистий газ викликає посилену корозію металевих поверхонь і псування різних речовин і матеріалів. При наявності сірчистого газу знижується також прозорість атмосфери. Вміст сірчаного ангідриду в продуктах згорання котельних палив не перевищує 3% вмісту сірчистого газу, однак при виході з димової труби, під дією сонячної радіації, сірчистий ангідрид окислюється в сірчаний, а за тим, з'єднуючись з водою, може утворювати сірчану кислоту.

Токсичною речовиною є також оксид вуглецю СО. Це з'єднання утворюються у разі неповного згоряння вуглецю практично при спалюванні всіх видів палива. Кількість оксиду вуглецю може складати при спалюванні твердих палив до 2% маси палива, що спалюється, при спалюванні газу і мазуту 0,05%. Оксид вуглецю не має запаху і кольору, що ускладнює його виявлення.

Формальдегід - газ з різким неприємним запахом, мають високу токсичність. Вміст формальдегіду в продуктах згорання спостерігається в малих опалювальних котельних при спалюванні мазуту в умовах, коли має місце загальний або місцевий недолік повітря. У продуктах згорання, що викидаються в атмосферу, знаходяться також канцерогенні речовини. Найбільш поширеним і сильнодіючою з них є так званий 3,4 - бензопірен С20Н12 (продукт гідролізу вугілля та вуглецевих газів). Це з'єднання є тверда речовина у вигляді жовтуватих голчастих кристалів, що утворюється при спалюванні палива. На кількість бензопірену впливає режим роботи топки, особливо величена температури в ятре факела і кількість наявного там в наявності кисню. Бензопірен утворюється при високій температурі в разі нестачі повітря для повного згоряння палива. Частинки твердого вуглецю згоряють найповільніше. При Догорание вони розжарюються, поглинають інші речовини і надають полум'я характерну жовте забарвлення. Наявність жовтого забарвлення полум'я свідчить про те, що в продуктах згорання є канцерогенні речовини. Багато канцерогенних речовин утворюється при режимах горіння з сажі освітою. Підвищена кількість канцерогенів у продуктах згорання спостерігається зазвичай при шаровому спалюванні твердих палив.

Шкідливий вплив золових частинок на організм людини залежить від розмірів частинок, їх концентрації в повітрі, дисперсності і твердості. Тверді частинки у вигляді пилу, золи, сажі, що викидаються в атмосферу при спалюванні вугілля, торфу, горючих сланців, становлять близько 60% загальної кількості аерозолів, що потрапляють в даний час в атмосферу. Кількість викидаються золових частинок залежить від складу твердих палив, конструкції топкових пристроїв та ефективності роботи золоуловлювачів. Зольні частки шкідливо впливають на живі організми, забруднюють атмосферу, що призводить до зниження видимості і сонячної освітленості, забруднення поверхонь будинків і споруд та їх руйнування, зменшенню фотосинтезу, здійснюваного рослинами.

Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у повітрі.

Критеріями оцінки санітарного стану середовища та якості атмосферного повітря є гранично допустимі концентрації (ГДК) токсичних речовин в повітрі або воді водойм. Під ГДК слід розуміти таку концентрацію різних речовин і хімічних сполук, яка при щоденному впливі протягом тривалого часу на організм людини не викликає будь - яких патологічних змін або захворювань. Розрізняють середньодобові та максимально - разові гранично допустимі концентрації. Середньодобові ГДК призначені для виключення можливості впливу токсичних речовин на організм людини протягом тривалого часу. Максимально - разові ГДК встановлено для речовин, що володіють дратівливими діями або різкими запахами, на додаток до середньодобовим. При визначенні середньодобової концентрації відбір проб повітря та їх аналіз роблять протягом доби (24ч.), максимально - разової - протягом 20 хв. Проби в повітрі відбирають на висоті 1,5 м від землі, тобто на рівні зони дихання людини.

Умови роботи котельної установки і стан атмосфери не завжди дозволяють точно визначити вплив токсогенов на навколишнє середовище. Це особливо помітно в періоди поганого розсіювання продуктів згоряння, зміни напрямку вітру, температури і відносної вологості атмосферного повітря. У цих умовах в окремих місцях і навіть районах концентрації деяких токсогенов можуть досягати загрозливих значень, хоча середньорічні значення нижче ГДК. Тому для оцінки ступеня шкідливості викидів продуктів згоряння різних палив на організм людини введено сумарний чисельний показник, рівний для природного газу 0,038, мазуту 0,058 - 0,113, Березовського вугілля 0,498, донецького антрациту 0,871, фрезерного торфу 1,023, під московського бурого вугілля 2,016.

Заходи щодо зменшення кількості шкідливих речовин, що викидаються котельнями установками.

Знизити викиди шкідливих речовин котельними установками можна зменшенням вмісту їх у паливі; зниженням кількості шкідливих речовин, що утворюються в процесі горіння палива; очищенням продуктів згорання від шкідливих домішок перед викидом в атмосферу.

У твердому паливі сірка міститься в 3-х формах: у вигляді включень колчедану FeS2, сірки, що входить до складу молекул органічної маси палива, і сульфатної (в сірчано - кислих солях кальцію та лужних металів). Якщо зміст колчеданно сірки становить значну частку загального вмісту сірки і вкраплення колчедану досить великі, колчедан сірку можна видалити шляхом збагачення. Так, навіть при сухому збагаченні з підмосковного бурого вугілля видалити до 30% сірки. Для видалення з вугілля колчедан і органічної сірки може бути приблизно також гідротермічної знесірчення вугілля. При такому способі подрібнене паливо обробляють у автоклавах лужними розчинами, які містять гідрати оксидів натрію і калію, після чого виходить вугілля з малим вмістом сірки. Відділення вугілля від рідини здійснюють центріфугорованіем, після чого вугілля сушать.

Зменшення вмісту токсичних речовин в паливі пов'язане з великими труднощами. Очищення твердих палив практично не здійсненна, а рідких та газоподібних (очищення мазуту від сірки на нафтопереробних заводах, отримання малосернистого газу) вимагає значних капітальних витрат і збільшує експлуатаційні витрати. Так, зниження вмісту сірки в мазуті на 5% збільшує вартість палива на 3 руб., А зниження її з 2,5 до 0,5% подвоює його вартість. У зв'язку з цим очищення палив від токсичних домішок в даний час застосовує рідко і не може бути рекомендована для діючих теплоенергетичних підприємств. Для котельних установок рекомендується проводити чистку продуктів згорання перед надходженням їх в атмосферу і вживати заходів щодо зменшення кількості токсичних речовин, що утворюються в процесі горіння палива. Проте найбільш радикальним методом зменшення викиду шкідливих речовин є перехід на спалювання газоподібного палива практика показала, що переведення котельних установок середньої потужності з твердого на газоподібне паливо забезпечує спалювання токсичності на 25 - 30%, малої потужності - у 4 - 5 разів. Тому в котельних установках малої потужності слід застосовувати тільки рідкі та газоподібні палива.

При спалюванні твердих і рідких палив для уловлювання летючої золи, частинок незгорілого палива та сажі застосовують золоуловлювачі і фільтри, серійно випускаються нашою промисловістю. Якщо відбувається повне згоряння твердого чи рідкого палива, то практично вся сірка згорають і в продуктах згорання знаходиться в основному мало реакційний сірчистий ангідрид. Очищення продуктів згоряння від сірчаного і сірчистого ангідридів здійснюють у мокрих скрубберах. Вода вловлює сірчаний ангідрид добре, сірчистий ангідрид - погано. Тому для збільшення частки його уловлювання застосовують поглиначі. При зрошенні потоку продуктів згоряння вапняним молоком можна домогтися уловлювання до 90% сірчистого ангідриду, причому вартість очищення складає всього около12% вартості палива. Однак при застосуванні вапняних суспензій в газоочисної апаратуру утворюються карбонатні відклади, не може робота розпилювачів і рідинних трактів системи газоочистки. Для усунення цих недоліків застосовують вапняно-лужний метод уловлювання сірчистого ангідриду, при якому оксиди сірки вловлюють за допомогою лужного розчину, а вапно використовують для подщелачивания рідини.

Знизити вміст оксиду вуглецю в продуктах згорання палива можна забезпеченням правильного топкового процесу. Так, при спалюванні газу і мазуту викид СО не перевищує 0,05%, а при ретельному регулюванні процесу горіння не більше 0,01%. При роботі котельних установок на мазуті необхідними умовами повного згоряння є застосування рідких присадок, достатній підігрів і тонкість розпилення і забезпечення правильного топкового процесу. Перехід на газоподібне паливо покращує повного спалювання і зменшує кількість які виникають канцерогенних речовин. Встановлено, що при спалюванні газоподібного палива з коефіцієнтом надлишку повітря в топці 1,05 в продуктах згорання бензопірену виявляється неї великим, ніж у повітрі атмосфери. Разом з тим при неправильному веденні процесу горіння кількість бензопірену може значно збільшитися (до 50 разів при спалюванні мазуту і до 10 разів при спалюванні природного газу). Таким чином, основним засобом боротьби із забрудненням повітря канцерогенними речовинами є забезпечення максимальної повноти згоряння палива.

Навколишнє середовище.

Викиди шкідливих речовин, в тонах

Місяць

Рік

Факт

План

Різниця

Факт

План

Різниця

ТЕЦ-1

Зола

181.7

248.7

-67.0

2269.0

3038.2

-769.2

SO2

45.1

63.7

-18.6

656.1

803.0

-146.9

NOx

14.2

30.9

-16.8

180.8

377.5

-196.6

CO

5.2

22.7

-17.5

71.0

277.4

-206.5

ТЕЦ-2

Зола

3.6

24.3

-20.7

56.8

282.0

-225.2

SO2

5.2

23.9

-18.7

80.0

277.4

-197.5

NOx

0.7

8.3

-7.6

12.8

96.8

-84.0

CO

1.2

13.1

-11.9

23.1

152.7

-129.6

РК-1g

Зола

7.3

39.9

-32.6

652.3

876.5

-224.2

SO2

16.0

16.1

-0.2

327.8

380.4

-52.6

NOx

1.0

6.7

-5.7

105.4

145.0

-39.6

CO

3.2

7.9

-4.7

106.5

171.3

-64.8

РК-2h

Зола

5.4

5.9

-0.5

58.1

155.1

-97.1

SO2

7.8

8.1

-0.3

78.6

141.4

-62.8

NOx

1.0

2.0

-1.0

11.6

56.4

-44.8

CO

6.5

6.9

-0.4

53.0

117.1

-64.1

Висновок.

У даному дипломному проекті було зроблено розрахунок з проектування силової частини для підприємства AES Семипалатинську ТЕЦ і більш докладно розглянуто електрообладнання і принцип дії мостового крана встановленого на даному підприємстві.

Дипломний проект в себе включає розрахунок електричних навантажень для підприємства і вибір необхідного силового обладнання для підстанцій враховуючи навантаження підприємства.

Так само розрахунок і вибір електрообладнання для мостового крана вантажопідйомністю п'ять тон.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
134.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Проектування приводу силової установки
Проектування приводу силової установки Проведення розрахунку
Тренування силової спрямованості
Методика розвитку силової витривалості
Зміст і методика самостійних занять силової спрямованості зі школярами старших класів 2
Зміст і методика самостійних занять силової спрямованості зі школярами старших класів
Структура силової підготовленості плавців високої кваліфікації на етапі базової підготовки
Проектування багатоповерхового будинку 2 Проектування майданчики
Стадії проектування систем автоматизованого проектування
© Усі права захищені
написати до нас