Gamybinės įmonės elektros tinklų projektavimas

ŠIAULIŲ VALSTYBINĖ KOLEGIJA

ŠIAULIŲ VALSTYBINĖ KOLEGIJA

VERSLO IR TECHNOLOGIJŲ FAKULTETAS

ELEKTROS INŽINERIJOS KATEDRA

ELEKTROS ENERGIJOS TIEKIMO

KURSINIO PROJEKTO UŽDUOTIS

Gamybinės įmonės elektros tinklų projektavimas

Atliko: EA09 stud.

Priėmė: lekt.

Šiauliai, 2010

Turinys

1. Įvadas

Projektuojamas objektas yra keturių patalpų: mechaninis cechas, administracinė patalpa, sandėlis ir buitinė patalpa.Patalpų sienos dažytos šviesiai. Mechaniniame ceche naudojama 12 elektros įrenginių. Jų užmaitinimui panaudoti du elektros skirstomieji skydai: SS-1 ir SS-2. Iš viso objekte panaudoti keturi elektros skirstomieji skydai.

Objekto matmenys:

ilgis – 40m, plotis – 26m, aukštis – 6m.

Darbo tikslas – suprojektuoti galios ir apšvietimo tinklus gamybos įmonei, parinkti tinkamus kabelius, šviestuvus, apsaugos aparatus, transformatorių.

Keletas avarinio apšvietimo šviestuvų projektuojami su akumuliatoriais, užtikrinančiais vienos valandos maitinimą avarijos atveju tam, kad būtų galima saugiai palikti darbo vietą.

Elektros tinklo tipas pagal jo išpildymo būdą, taip pat laidų ir kabelių tipai parinkti pagal aplinkos sąlygas. Technologinių įrenginių ir maitinimo šaltinio išdėstymas atitinka mišrią tinklo schemą.

Uždaviniai, kurie bus atliekami projektuojant įmonės elektros tinklą:

Įmonės galios ir apšvietimo tinklų projektavimas.

Šviestuvų ir jų išdėstymo parinkimas.

Galios ir apšvietimo patikrinimas pagal įtampos nuostolius.

Laidininkų parinkimas, komutacinių ir apsaugos aparatų parinkimas.

Galios transformatoriaus, jo apsaugų, transfomatorinės ir 10 kV kabelio parinkimas.

Įžeminimo skaičiavimas.

Darbų sauga ir aplinkosauga

2. Užduoties analizė

Visi projekte numatomi įrenginiai yra sertifikuoti Lietuvos Respublikoje. Jų montavimas, išbandymas ir eksploatacija turi atitikti šiuos normatyvinius ir teisinius dokumentus: elektros įrenginių įrengimo taisykles, specialiųjų patalpų ir technologinių procesų elektros įrenginių įrengimo taisykles, saugos taisykles eksploatuojant elektros įrenginius, technines eksploatavimo taisykles, elektros tiekimo ir vartojimo taisykles, bendros priešgaisrinės saugos taisykles, gamintojo instrukcijas. Priešgaisrinė sauga turi atitikti tam tikrus reikalavimus. Objektas turi atitikti Lietuvos higienos normas.

Objektas priklauso III-ajai elektros tiekimo patikimumo kategorijai. III-oji aprūpinimo elektra patikimumo kategorija, aprūpinimas elektros energija turi būti atkurtas per 24 valandas (išskyrus atvejus, kai objektyviai reikalingas ilgesnis laikas gedimui, sutrikimui ar avarijai pašalinti, arba atliekamas remontas), išskyrus teisės aktuose ir sutartyse nustatytus atvejus. Paprastai, esant III aprūpinimo elektra patikimumo kategorijai, vartotojai aprūpinami elektra iš vieno elektros šaltinio.

3. Elektros energijos tiekimo schemos sudarymas

3.1.Apkrovų centro nustatymas

Norint rasti transformatorinės pastatymo vietą reikia rasti apkrovos centrą. Šiam tikslui pasiekti gamybinė įmonė yra patalpinama į koordinačių sistemą. Apkrovos centras nustatomas pagal X ir Y ašis.

Aprovoscentrą nustatome remdamiesi šiomis formulėmis:

=

=

Paaiškinimas:

P- įrenginio galingumas

X- atstumas nuo Y sienos iki įrenginio centro

Y- atstumas nuo X sienos iki įrenginio centro

Skaičiavimas:

3.2. Transformatorinės ir elektros skydų pastatymo vietos parinkimas

Pirmoje patalpoje – mechaniniame ceche, panaudojame du elektros skirstomuosius skydus: SS-1, SS-2. Šie du skydai užmaitins 12 elektros įrenginių išdėstytų mechaniniame ceche.

Ketvirtoje patalpoje – buitinėje patalpoje, panaudojame vieną elektros skirstomąjį skydą: SS-3. Šis skydas užmaitins viso objekto apšvietimą ir kompiuterius.

Trečioje patalpoje – sandėlyje, statome vieną elektros skirstomąjį skydą: SS-4, kuris užmaitins viso objekto kištukiniuslizdus.

Įvadinį skirstomąjį skydą (ĮSS) statome prie artimiausios sienos, kurią nustatėme išskaičiavę apkrovos centrą. ĮSS statome artimiausiai TP dėl nuostolių.

Išskaičiavus gavome, kad mūsų transformatorinė pastotė (TP) turi būti viduje, tai yra vidinė (A kvadratėlis), bet dėl vietos trūkumo nukeliame ją už artimiausios sienos

(B kvadratėlis). Mūsų TP būs priglausto tipo ir statoma už sienos.

4. Galios elektros tinklų skaičiavimas

Skaičiuojame visiems skirstomiesiems skydams automatinius jungiklius: SS-1, SS-2, SS-3, SS-4, kurie užmaitina viso objekto elektos įrenginius, kištukinius lizdus, kompiuterius, apšvietimą. Išskaičiavę skirstomųjų tinklų automatinius jungiuklius ir jų klases, skaičiuojame magistralinius elektros tinklus.

4.1. Paskirstymo elektros tinklų skaičiavimas

Visiems elektros įrenginiams skaičiuojame automatinius jungiklius. Automatinio jungiklio parinkimas priklauso nuo I(darbo srovės). Pavyzdžiui jeigu gauname I= 60 A, tai automatinį jungiklį parenkame 63 A vardinės srovės. Automatinį jungiklį parenkame pagal artimiausią didžiausią vardinę srovę, kuri randama iš lentelės. Ši lentelė yra knygoje „Elektros įrenginių įrengimo taisyklės“.

Atliekame skaičiavimus pirmojo skirstomojo skydo: SS-1. Kitų skydų skaičiavimų neatliksime, o surašysime gautus rezultatus iškart į lenteles. SS-1 užmaitina elektros įrenginius: tekinimo staklės (numeris mechaniniame ceche – 8), tekinimo staklės (9), tekinimo – sriegimo staklės (10), grežimo staklės (11), suvirinimo transformatorius (12).

Skaičiuojame (8) elektros įrenginio – tekinimo staklių naudojamą galią :

(kW) P – variklio naudojama galia (kW)

P- galia ant veleno

– naudingumo koeficientas

Variklių naudingumo koeficientas = 0,95.

Tekinimo stakles sudaro 3 varikliai, skaičiuojame kiekvieno variklio naudojamą galią:

; ; ;

Variklių cos=0,85.

Skaičiuojame kiekvieno variklio darbinęsrovę:

(A) I– darbinė srove (A)

– koeficientas naudojamas trifaziam tinklui

U– vardinė įtampa

cos– variklių cos kampas

A; A; A;

Suminė I:

I= 13,4+5,4+0,27 = 19,07 A;

Apskaičiavus suminę I galime parinkti automatinį jungiklį. Parenkame pagal artimiausią, didesnę srovę. Paskaičiavus gavome I= 19,07 A, tai automatinį jungiklį parenkame 20 A.

Variklių paleidymo koeficientas K= 6;

Skaičiuojame kiekvieno variklio paleidymo sroves I:

I=I∙ K (A) I– paleidymo srovė (A)

I= 13,4 ∙ 6 = 80,4 A; I= 5,4 ∙ 6 = 32,4 A; I= 0,27 ∙ 6 = 1,62 A;

Skaičiuojame magnetinį atkabiklį įsivedant atsargos koeficientą, kuris lygus 1,15.

(A) I– magnetinio atkabiklio srovė (A)

I– galingiausio variklio paleidymo srovė (A)

– visų mažesnio galingumo suminės darbo srovės (A)

= 99 A

Apskaičiavę kokios vardinės srovės bus automatinis jungiklis ir paskaičiavę magnetinio atkabiklio srovę, galime rasti automatinio jungiklio klasę.

Klasės parinkimas – parinkto automatinio jungiklio vardinė srovė (A)

Parenkame klasę:

Parenku B klasės automatą.

Automatiniu atkabiklių klasės, pagal kartotinumą:

B 3-5

C 5-10

D 10-20

K 10-15

4Parenku Hager markės automatinį jungiklį NBN420A.

Skaičiuojame (9) elektros įrenginio – tekinimo staklių naudojamą galią :

(kW) P – variklio naudojama galia (kW)

P- galia ant veleno

– naudingumo koeficientas

Variklių naudingumo koeficientas = 0,95.

Tekinimo stakles sudaro 3 varikliai, skaičiuojame kiekvieno variklio naudojamą galią:

; ; ;

Varikliųcos=0,85.

Skaičiuojame kiekvieno variklio darbinę srovę:

(A) I– darbinė srove (A)

– koeficientas naudojamas trifaziam tinklui

U– vardinė įtampa

cos– variklių cos kampas

A; A; A;

Suminė I:

I= 13,4+5,4+0,27 = 19,07 A;

Apskaičiavus suminę I galime parinkti automatinį jungiklį. Parenkame pagal artimiausią, didesnę srovę. Paskaičiavus gavome I= 19,07 A, tai automatinį jungiklį parenkame 20 A.

Variklių paleidymo koeficientas K=6;

Skaičiuojame kiekvieno variklio paleidymo sroves I:

I= I∙ K (A) I– paleidymo srovė (A)

I= 13,4 ∙ 6 = 80,4 A; I= 5,4 ∙ 6 = 32,4 A; I= 0,27 ∙ 6 = 1,62 A;

Skaičiuojame magnetinį atkabiklį įsivedant atsargos koeficientą, kuris lygus 1,15.

(A) I– magnetinio atkabiklio srovė (A)

I– galingiausio variklio paleidymo srovė (A)

– visų mažesnio galingumo suminės darbo srovės (A)

= 99 A

Apskaičiavę kokios vardinės srovės bus automatinis jungiklis ir paskaičiavę magnetinio atkabiklio srovę, galime rasti automatinio jungiklio klasę.

Klasės parinkimas – parinkto automatinio jungiklio vardinė srovė (A)

Parenkame klasę:

Parenku B klasės automatą.

Pagal suminę I, kuri lygi 19,07 A, parenku laidininką. Iš lentelės parenku laidininką pagal ilgalaikę leistiną srovę. Parenku varinį 4 viengyslių 3mm laidininką su polivinichlorido izoliacija. Laidas klojamas vamzdyje. Parenku Hager markės automatinį jungiklį NBN420A.

Skaičiuojame (10) elektros įrenginio – tekinimo – sriegimo staklių naudojamą galią :

(kW) P – variklio naudojama galia (kW)

P-galia ant veleno

– naudingumo koeficientas

Variklių naudingumo koeficientas = 0,95.

Tekinimo – sriegimo stakles sudaro 3 varikliai, skaičiuojame kiekvieno variklio naudojamą galią:

; ; ;

Variklių cos=0,85.

Skaičiuojame kiekvieno variklio darbinę srovę:

(A) I– darbinė srove (A)

– koeficientas naudojamas trifaziam tinklui

U– vardinė įtampa

cos– variklių cos kampas

A; A; A;

SuminėI:

I= 23,3+9,8+0,27 = 33,37 A;

Apskaičiavus suminę I galime parinkti automatinį jungiklį. Parenkame pagal artimiausią, didesnę srovę. Paskaičiavus gavome I= 33,37 A, tai automatinį jungiklį parenkame 40 A.

Variklių paleidymo koeficientas K= 6;

Skaičiuojame kiekvieno variklio paleidymo sroves I:

I= I∙ K (A) I– paleidymo srovė (A)

I= 23,3 ∙ 6 = 139,8 A; I= 9,8 ∙ 6 = 58,8 A; I= 0,27 ∙ 6 = 1,62 A;

Skaičiuojame magnetinį atkabiklį įsivedant atsargos koeficientą, kuris lygus 1,15.

(A) I– magnetinio atkabiklio srovė (A)

I– galingiausio variklio paleidymo srovė (A)

– visų mažesnio galingumo suminės darbo srovės (A)

= 172,4 A

Apskaičiavę kokios vardinės srovės bus automatinis jungiklis ir paskaičiavę magnetinio atkabiklio srovę, galime rasti automatinio jungiklio klasę.

Klasės parinkimas – parinkto automatinio jungiklio vardinė srovė (A)

Parenkame klasę:

Parenku B klasės automatą.

Pagal suminę I, kuri lygi 33,37 A, parenku laidininką. Iš lentelės parenku laidininką pagalilgalaikę leistiną srovę. Parenku varinį 4 viengyslių 5mm laidininką su polivinichlorido izoliacija. Laidas klojamas vamzdyje. Parenku Hager markės automatinį jungiklį NBN440A.

Skaičiuojame (11) elektros įrenginio – grežimo staklių naudojamą galią :

(kW) P – variklio naudojama galia (kW)

P- galia ant veleno

– naudingumo koeficientas

Variklių naudingumo koeficientas = 0,95.

Tekinimo – sriegimo stakles sudaro 1 variklis, skaičiuojame variklio naudojamą galią:

;

Variklių cos=0,85.

Skaičiuojame variklio darbinę srovę:

(A) I– darbinė srove (A)

– koeficientasnaudojamas trifaziam tinklui

U– vardinė įtampa

cos– variklių cos kampas

A;

Apskaičiavus I galime parinkti automatinį jungiklį. Parenkame pagal artimiausią, didesnę srovę. Paskaičiavus gavome I= 3,9 A, tai automatinį jungiklį parenkame 6 A.

Variklių paleidymo koeficientas K= 6;

Skaičiuojame variklio paleidymo srovę I:

I= I∙ K (A) I– paleidymo srovė (A)

I= 3,9 ∙ 6 = 23,4 A;

Skaičiuojame magnetinį atkabiklį įsivedant atsargos koeficientą, kuris lygus 1,15.

(A) I– magnetinio atkabiklio srovė (A)

I– galingiausio variklio paleidymo srovė (A)

– visų mažesnio galingumo suminės darbo srovės (A)

= 26,9 A

Apskaičiavę kokios vardinės srovės bus automatinis jungiklis ir paskaičiavę magnetinio atkabiklio srovę, galime rasti automatinio jungiklio klasę.

Klasės parinkimas – parinkto automatinio jungiklio vardinė srovė (A)

Parenkame klasę:

Parenku B klasės automatą.

Pagal I, kuri lygi 3,9 A, parenku laidininką. Iš lentelės parenku laidininką pagal ilgalaikę leistiną srovę. Parenku varinį 4 viengyslių 1,5mmlaidininką su polivinichlorido izoliacija. Laidas klojamas vamzdyje. Parenku Hager markės automatinį jungiklį NBN406A.

Skaičiuojame (12) elektros įrenginio – suvirinimo transformatoriaus pilnąją galią :

S – pilnoji galia

S– suvirinimo transformatoriaus galia

– suvirinimo transformatorių koeficientas, jis lygus 0,6

= 28 kVA;

Priimu, kad suvirinimo transformatoriaus cos=0,35.

Duotas suvirinimo transformatorius yra dvifazis, verčiame iš dvifazio tinklo į trifazį:

S– ekvivalentinė galia

= 48,5 kVA

Skaičiuojame suvirinimo transformatoriaus darbinę srovę:

I-darbinė srove (A)

– koeficientas naudojamas trifaziam tinklui

U– vardinė įtampa

A;

Apskaičiavus I galime parinkti automatinį jungiklį. Parenkame pagal artimiausią, didesnę srovę. Paskaičiavus gavome I= 70 A, tai automatinį jungiklį parenkame 80 A.

Priimų, kad suvirinimo transformatoriaus K 10;

Skaičiuojame suvirinimo transformatoriaus paleidymo srovę I:

I= I∙ K (A) I– paleidymo srovė (A)

I= 70 ∙ 100 = 700 A;

Skaičiuojame magnetinį atkabiklį įsivedant atsargos koeficientą, kuris lygus 1,15.

(A) I– magnetinio atkabiklio srovė (A)

I– galingiausio variklio paleidymo srovė (A)

– visų mažesnio galingumo suminės darbo srovės (A)

= 805 A

Apskaičiavę kokios vardinės srovės bus automatinis jungiklis ir paskaičiavę magnetinio atkabiklio srovę, galime rasti automatinio jungiklio klasę.

Klasės parinkimas – parinkto automatinio jungiklio vardinė srovė (A)

Parenkame klasę:

Parenku C klasės automatą.

Pagal I,kuri lygi 70 A, parenku laidininką. Iš lentelės parenku laidininką pagal ilgalaikę leistiną srovę. Parenku varinį 4 viengyslių 16mm laidininką su polivinichlorido izoliacija. Laidas klojamas vamzdyje. Parenku Hager markės automatinį jungiklį HMF480T.

Verčiant suvirinimo transformatoriaus kVA i kW:

P = S∙ cos

P = 48,5 ∙ 0,35 = 17 kW;

Visiems įrenginiams, kuriems naudosiu komutacinius aparatus bus naudojami „Hager“ įmonės komutaciniai aparatai.

SS – 1 skirstomasis skydas

SS – 2 skirstomasis skydas

SS – 3 skirstomasis skydas

SS – 4 skirstomasis skydas

Skaičiuojant SS – 3, priėmiau, kad kompiuterių cos = 0,6. Priėmiau, kad apšvietimo cos = 1 ir, kad kištukinių lizdų cos = 1. Kompiuterių ir apšvietimo automatinių jungiklių klases priėmiau, kad tai yra B klasės.

Apšvietimas 1 patalpos:

Šviestuvų galią P = 1,6 kW; Šviestuvus išdėsčiau 4 eilėmis ir kiekvieną eilę ijungs vienas vienfazis automatas. Vienos eilės galia lygi 1,6 / 4 = 0,4 kW; Kitų patalpų apšvietimo neskaičiuosime, nes yra analogiškas,o gautus rezultatus iškart surašysime į lentelę.

I= = = 1,7 A;

Trifazio automato I lygi:

I= = = 2,3 A;

Taip pat skaičiuojant darbines sroves pagal kurias parenkame automatus, jeigu vienfazio automato darbinė srovė lygitrifazio automato darbinei srovei, tada įvertiname selektyvumą padaugindami gautą srovę iš 1,6.

Kompiuteriai 2 patalpos:

2 patalpoje yra 4 kompiuteriai, kurio kiekvieno galia 0,5 kW, šiuos 4 kompiuterius užmaitinsiu nuo vieno vienfazio automato. Skaičiuodami trifazį automatą priimame, kad kiekviena fazė bus apkrauta didžiausia galia. Skaičiuodami I galią 2 kW padauginsime iš 3.

Skaičiuojant SS – 4, priėmiau, kad 3 patalpoje – sandėlyje taip pat turi būti kištukiniai lizdai. Jų galią priėmiau, kad yra 3 kW. Priimu, kad galingiausias iš visų jungiamų elektros įrenginių į kištukinius lizdus bus virdulys, kuris naudoja apie 2 kW. Kištukinių lizdų klases taip pat priėmiau,kad tai bus B klasės. Kištukinius lizdus įrengiame 0,3 m aukštyje nuo grindų.

4.2. Magistralinių elektros tinklų skaičiavimas

Atliekame magistralinių elektros tinklų skaičiavumus, išskaičiuojame magistraliniams tinklams automatus.

Skaičiuojame SS – 1 magistralinį tinklą. Kitus magistralinių tinklų neskaičiuosime, o surašysime iškart į lenteles. Pirmajame skirstomajame skyde pajungti šie įrenginiai: tekinimo staklės (8 nr. plane), tekinimo staklės (nr. 9), tekinimo – sriegimo staklės (nr. 10), grežimo staklės (nr. 11), suvirinimo transformatorius (nr. 12).

Naudojimo koeficientus (K) ir variklių cos paėmiau iš elektros energijos imtuvų elektros provų rodiklių lentelės.

Šių įrenginių elektrinės galios, naudojimo koeficientai (K) ir variklių cos:

Tekinimo staklės: P= 11,26 kW; K= 0,12; cos = 0,4.

Tekinimo staklės: P= 11,26 kW; K= 0,12; cos = 0,4.

Tekinimo – sriegimo staklės: P= 19,66 kW; K= 0,12; cos = 0,4.

Grežimo staklės: P=2,3 kW; K= 0,12; cos = 0,4.

Suvirinimo transformatorius: P = 17 kW; K= 0,3; cos = 0,35.

Skaičiuojame suminę galią:

ΣP = 11,26 + 11,26 + 19,66 + 2,3 + 17 = 61,48 kW;

Skaičiuojame vidutinę galią:

ΣP= P∙ K+ … + P∙ K

ΣP= 11,26 ∙ 0,12 + 11,26 ∙ 0,12 + 19,66 ∙ 0,12 + 2,3 ∙ 0,12 + 17 ∙ 0,3 = 10,44 kW;

Skaičiuojame efektyvų imtuvų skaičių:

n=

n= =4;

Skaičiuojame naudojimo koeficientą:

K= ;

K= = 0,17;

Maksimumo koeficientą K randame iš maksimumo koeficiento kreivės.

K= 2,7;

Randame skaičiuojamą galią:

P= K∙ ΣP;

P= 2,7 ∙ 10,44 = 28,2 kW;

Randame skaičiuojamąją srovę I, kuri lygi I ir pagal kurią parinksime automatinio jungiklio vardinę srovę.

I= ;

cos randame iš šios formulės:

cos = ;

cos = = 0,39;

I= = 104,4 A

(A)

= 892 A;

Parenkame automatinio jungiklio klasę:

Parenku C klasės automatą.

Parenku C klasės 125 A automatinį jungiklį.

Pagal I= I , kuri lygi 104,4 A, parenku laidininką. Iš lentelės parenku laidininką pagal ilgalaikę leistiną srovę. Parenku varinį 4viengyslių 35mm laidininką su polivinichlorido izoliacija. Laidas klojamas vamzdyje. Parenku Hager markės automatinį jungiklį HMF499T.

SS – 1 magistralinis tinklas

Skaičiuojame SS – 2 magistralinį tinklą. Antrajame skirstomajame skyde pajungti šie įrenginiai: tekinimo – sriegimo staklės (1 nr. plane), metalo pjovimo staklės (nr. 2), frezavimo staklės (nr. 3), frezavimo staklės (nr. 4), galandinimo staklės (nr. 5), frezavimo staklės (nr. 6), frezavimo staklės (nr. 7).

SS – 2 magistralinis tinklas

SS – 3 magistralinis tinklas

Iš SS – 3 yra maitinami antros ir trečios patalpos kompiuteriai, taip pat iš čia maitinamas viso objekto apšvietimas.

Skaičiuojant bendrą darbinę srovę paprastai sudėjau visas sroves kadangi apšvietimas ir kompiuteriai pastovei veiks. Priėmiau, kad automato klasė bus B.

I= I+ I+ I+ I+ I= 3,7 + 2,08 + 2,08 + 2,7 + 23 = 33,56 A;

SS – 4 magistralinis tinklas

Priėmiau, kad automato klasė bus B. Skaičiuodami trifazį automatą priimame, kad kiekviena fazė bus apkrauta didžiausia galia. Skaičiuodami I galią 4 kW padauginsime iš 3.

4.3. Galios tinklų patikrinimas

Galios tinklų patikrinimą atliksime skaičiuodami įtampos nuostolius nuo skirstomųjų skydų iki prijungtų elektros įrenginių ir kitų elektros energiją naudojančių įtaisų. Taip pat skaičiuosime įtampos nuostolius nuo ĮSS iki skirstomųjų skydų. Paskaičiavę įvertinsime bendrus įtampos nuostolius, kurie neturi viršyti 3% galios grandinėje.

Nuostoliai skaičiuojami pagal formulę :

ΔU%=

Pel – elektrinė galia (kW)

l – laidininko ilgis

80 – specialus koeficientas variui

S – skerspjūvio plotas

Iš SS – 1 maitinami šie įrenginiai: tekinimo staklės, tekinimo staklės, tekinimo – sriegimo staklės, grežimo staklės, suvirinimo transformatorius. Skaičiuojame nuostolius nuo SS – 1 iki kievieno įrenginio. Taip pat skaičiuojame nuostolius nuo SS – 1 iki ĮSS. Visi parinktų laidininkų skerspjūvio plotai surašyti į skirstomųjų skydų skaičiavimo lentelės ir magistralinių tinklų, skydų skaičiavimo lenteles.

Iš SS – 2 maitinami šie įrenginiai: tekinimo – sriegimo staklės, metalo pjovimo staklės, frezavimo staklės, frezavimo staklės, galandinimo staklės, frezavimo staklės,frezavimo staklės. Skaičiuojame nuostolius nuo SS – 2 iki kievieno įrenginio. Taip pat skaičiuojame nuostolius nuo SS – 2 iki ĮSS.

Iš SS – 3 maitinami šie įrenginiai: kompiuteriai ir visas apšvietimas. Skaičiuojame nuostolius nuo SS – 3 iki kievieno įrenginio. Taip pat skaičiuojame nuostolius nuo SS – 3 iki ĮSS. Kompiuterių 2 patalpoje yra keturi, mes neskaičiuosime kiekvieno kompiuterio nuostolių, o paimsime tik kompiuterį esanti tolimiausiame taške. Taip pat darysime ir su apšvietimu.

Iš SS – 4 maitinami šie įrenginiai: antros, trečios ir ketvirtos patalpų kištukiniai lizdai. Skaičiuojame nuostolius nuo SS – 4 iki kievieno įrenginio. Taip pat skaičiuojame nuostolius nuo SS – 4 iki ĮSS. Skaičiuodami nuostolius kištukinių lizdų, neskaičiuosime kiekvieno kištukinio lizdo nuostolių, o paimsime nuostolius kištukinių lizdų esančių tolimiausiame taške.

Suskaičiavę visus įtampos nuostolius įvykdeme sąlygą, kuri nusako kad nuostoliai galios tinkle neviršytų 3%. Išvados : SS – 1: 0,52<3%; SS – 2: 2,68<3%; SS – 3: 1,56<3%;

SS – 4: 0,98<3%.

5. Apšvietimo elektros tinklų skaičiavimas

5.1. Šviestuvų tipų, išdėstymo parinkimas

Visų patalpų šviestuvus išdėsčiau išilgai objekto, eilėmis.

Pirmos patalpos aukštis yra 6m, šviestuvus pakabinsime 4,5m aukštyje atsižvelgiant į tai, kad į šią patalpą galėtų įvažiuoti „Bobcat“ įkrauti, iškrauti tam tikrus įtaisus, įrangas. Pirmoje patalpoje įrengta 16 šviestuvų, kiekvieno šviestuvo galia sudaro 100W, apšviestumas sudaro 100 lx todėl, kad prie kiekvienų staklių bus lempinis apšvietimas. Apšviestumą parinkau remiantis rekomenduojamos apšvietos vertės ir apšvietos kokybės klasės lentele. Mechaninio cecho ilgis lygus 26m, plotis 26m. Šviestuvus parinkau liuminisencinius, kiekviename šviestuve po dvi liuminisencines lempas. Šviestuvus parinkau tokio tipo: C20-S150 128 SL.

Antros patalpos aukštis yra 3m, šviestuvus pakabinsime prie pat lubų 3m aukštyje. Antroje patalpoje įrengti 9 šviestuvai, kiekvieno šviestuvo galia sudaro 100W, apšviestumas sudaro 300 lx. Apšviestumą parinkau remiantis rekomenduojamos apšvietos vertės ir apšvietos kokybės klasės lentele. Parinkdamas apšviestumą priėmiau, kad tai bus bendra patalpa arba darbo su kompiuteriu patalpa pagal apšvietos lentelę. Administracinės patalpos ilgis lygus 12m, plotis 8m. Šviestuvus parinkau liuminisencinius, kiekviename šviestuve po 4 liuminisencines lempas. Šviestuvus parinkau tokio tipo: C10-S1 480 414HF LL.

Trečios patalpos aukštis yra 3m, šviestuvus pakabinsime prie pat lubų 3m aukštyje. Trečioje patalpoje įrengti 6 šviestuvai, kiekvieno šviestuvo galia sudaro 100W, apšviestumas sudaro 200 lx.Apšviestumą parinkau remiantis rekomenduojamos apšvietos vertės ir apšvietos kokybės klasės lentele. Parinkdamas apšviestumą priėmiau, kad tai bus sandėlio arba saugyklos patalpa pagal apšvietos lentelę. Sandėlio ilgis lygus 12m, plotis 8m. Šviestuvus parinkau liuminisencinius, kiekviename šviestuve po 4 liuminisencines lempas. Šviestuvus parinkau tokio tipo: C10-S1 480 414HF LL.

Ketvirtos patalpos aukštis yra 3m, šviestuvus pakabinsime prie pat lubų 3m aukštyje. Ketvirtoje patalpoje įrengti 8 šviestuvai, kiekvieno šviestuvo galia sudaro 100W, apšviestumas sudaro 250 lx. Apšviestumą parinkau remiantis rekomenduojamos apšvietos vertės ir apšvietos kokybės klasės lentele. Parinkdamas apšviestumą priėmiau, kad tai bus drabužinės arba tualetų patalpa pagal apšvietos lentelę. Buitinės patalpos ilgis lygus 12m, plotis 8m. Šviestuvus parinkau liuminisencinius, kiekviename šviestuve po 4 liuminisencines lempas. Šviestuvus parinkau tokio tipo: C10-S1 480 414HF LL.

5.2. Apšvietimo elektros tinklų skaičiavimas

Apšvietimo elektros tinklų skaičiavimas yra surašytas į SS – 3 skirstamojo skydo lentelę.

Apšvietimas 1 patalpos:

Šviestuvų galią P = 1,6 kW; Šviestuvus išdėsčiau 4 eilėmis ir kiekvieną eilę ijungs vienas vienfazis automatas. Vienos eilės galia lygi 1,6 / 4 = 0,4 kW; Kitų patalpų apšvietimo neskaičiuosime, nes yra analogiškas,o gautus rezultatus iškart surašysime į lentelę.

I= = = 1,7 A;

Trifazio automato I lygi:

I= = = 2,3 A; Pritaikome selektyvumą: 2,3∙1,6 = 3,7 A;

5.3. Avarinio apšvietimo parinkimas

Avarinis apšvietimas bus maitinamas iš to pačio skydo, kuris maitiną darbinį apšvietimą, SS – 3 skirstamojo skydo. Kiekvienoje patalpoje gaunasi po vieną avarinį šviestuvą, remiantis EĮĮT 5% nuo bendro apšvietimo. Kiekvienos patalpos avarinio apšvietimo šviestuvo tipas toks pat kaip ir darbinio. Pirmos patalpos avarinio apšvietomo šviestuvo tipas yra C20-S150 128 SL. Kitų trijų patalpų avarinių šviestuvų tipai yra C10-S1 480 414HF LL. Visų šių šviestuvų kiekvieno galia bus lygi 100W. Įvykus avarijai ir nutrūkus darbiniam apšvietimui įsijungs avarinis apšvietimas, kuris tuo atveju bus maitinamas nuo akumuliatorių, kurie įrengti pačiuose šviestuvuose. Avarinis apšvietimas bus pajungtas nuo SS – 3 iškart, nenaudojant jokių komutacinių aparatų.

5.4. Apšvietimo tinklų patikrinimas

Galios tinklų patikrinimą atliksime skaičiuodami įtampos nuostolius nuo skirstomųjų skydų iki prijungtų elektros įrenginių ir kitų elektros energiją naudojančių įtaisų. Taip pat skaičiuosime įtampos nuostolius nuo ĮSS iki skirstomųjų skydų. Paskaičiavę įvertinsime bendrus įtampos nuostolius, kurie neturi viršyti3% galios grandinėje.

Nuostoliai skaičiuojami pagal formulę :

ΔU%=

Pel – elektrinė galia (kW)

l – laidininko ilgis

80 – specialus koeficientas variui

S – skerspjūvio plotas

Iš SS – 3 maitinami šie įrenginiai: kompiuteriai ir visas apšvietimas. Skaičiuojame nuostolius nuo SS – 3 iki kievieno įrenginio. Taip pat skaičiuojame nuostolius nuo SS – 3 iki ĮSS. Kompiuterių 2 patalpoje yra keturi, mes neskaičiuosime kiekvieno kompiuterio nuostolių, o paimsime tik kompiuterį esanti tolimiausiame taške. Taip pat darysime ir su apšvietimu.

Suskaičiavę visus įtampos nuostolius įvykdeme sąlygą, kuri nusako kad nuostoliai apšvietimo tinkle neviršytų 2%. Išvados : 1,2<2%.

6. Galios transformatoriaus, jo apsaugų, transformatorinės ir 10 kV kabelio

parinkimas

Parenkame galios transformatorių. Iš pradžių suskaičiuojame kokia srovė tekės ĮSS. Tai surandame taip: I= (Σ I) ∙ K;

K – sumavimo koeficientas;

K = 0,85 0,95; Priimu, kad K= 0,85;

Σ I– magistralinių tinklų srovių suma;

I– srovė tekanti ĮSS;

Skaičiavimas:

I= (104,4+72+33,56+28) ∙ 0,85 = 202 A;

Pagal I parenku varinį 95mm 4 viengyslių su polivinilchlorido izoliacija. Laidas klojamas iš ĮSS iki transformatoriaus.

Pagal I parenku Hager markės automatinį jungiklį C klasės 250 A HN214.

Saugiklių parinkimas:

Gautąsrovę 202 A padauginame iš 1,6 , taikome selektyvumą:

I = 202∙1,6 = 323 A;

Dar kartą taikome selektyvumą: I = 323∙1,6 = 516 A; Pagal šitą saugiklio tirptuko srovę ir parinksime transformatorių. Artimiausia didesnė saugiklio tirptuko srovė lygi 630 A iš lentelės „6-10/0,4 kV galios transformatorių apsaugai įrengiamų 6-10 kV CEF tipo ar analogiškų saugiklių ir 0,4 kV saugiklių, pagamintų pagal IEC standartą, tirptukų srovės parinkimas“. Saugiklio tirptuko srovę, kuri lygi 630 A iš lentelės atitinka 630 kVA galios transformatorius. Parenkame 630 kVA galios transformatorių mūsų objektui. Mūsų transformatorinė yra: modulinė galinė transformatorinė (MGT).

TMG 630-10/0,4-0,23 transformatorius.

Techniniai parametrai:  

10 kV kabelio parinkimas. Randame srovę:

Surandame kabelio skerspjūvį pagal srovės ekonominį tankį:

S = ;

j– ekonominis srovės tankis, kuris lygus 1,11,4. Priimu 1,4 reikšmę.

S = = 144 mm;

Pagal trumpo jungimo lentelę ieškome 144 mmkabelį ir žiūrime kokią trumpojo jungimo srovę jis atlaiko. Pagal užduotį mums reikia, kad kabelis atlaikytų 3500 A trumpojo jungimo srovę. Jeigu gauname, kad 144 mmkabelis neatlaiko šios srovės parenkame storesnį kabelį, kuris atlaikytų 3500 A srovę. Artimiausią reikšmę radau, kad varinis kabelis yra 150 mm, jį ir parenku.

Taip pat parenkame transforormatoriaus apsaugas, tai yra viršįtampių ribotuvą. Parinkdami viršįtampių ribotuvą remiames sąlyga, kad viršįtampio ribotuvo įtampa turi būti lygi arba didesnė už 10 kV maksimalią įtampą, tai yra 12 kV. Parenku HDA-18NA markės viršįtampių ribotuvą. Jo techninės charakteristikos:

Vardinė iškrovos srovė:                           10 kA;

Linijos iškrovos klasė:                               1;

Didelės srovės 4/10µs impulsas:              100 kA;

Energijos absorbcijos geba veikiant:

didelės srovės impulsui:                 4.5 kJ/kV Uc;

linijos iškrovos impulsui:                 2.3 kJ/kV Uc;

Ilgalaikė maksimali darbinė įtampa Uc:    12 kV;

Vardinė įtampa Ur:                                   15 kV;

Vardinė trumpojo jungimo srovė:             20 kA.

Ribotuvo korpusas:

Kronšteino stiprumas*:                            350 Nm;

Traukimo jėga*:                                       1000 N;

Maksimalus sukimo momentas M12*:       50 Nm;

Impulsinė įtampa 1.2/50 us:                    118 kV;

Pramoninio dažnio įtampa:

drėgname paviršiuje:                     35 kV;

Perdengimo atstumas:                             204 mm;

Nuotėkio ilgis:                                          370 mm;

Svoris:                                                      1.7 kg.

7. Įžeminimo įrenginių skaičiavimas ir parinkimas

Pagal EĮĮT įžeminimo kontūro varža R<= 10. Vidutinė savitosios grunto (molis) varžos remiantis Šato knygos 12.3 lentelę, lygi: = 40m. Įvertinant sezoniškumo koeficientą, kuris yra lygus: 1,41,6 įžemikliams 2-3m, įkaltiems į 0,5 – 0,8m nuo žemės paviršiaus

= 40 ∙ 1,6 = 64m. Priimu sezoniškumo koeficientą 1,6. Priimu, kad įžemikliai sukalti 0,8 m nuo žemės paviršiaus. Įžeminimo įrengimui naudojami plieniniai kampuočiai, kurių kiekvieno 0,050,05 m, 2,5 m ilgio. Vieno kampuočio varža lygi:

r = ;

Kampuočio vidurio įgilinimas:

t = h + 0,5∙l = 0,8 + 0,5 ∙ 2,5 = 2,05 m;

r = = 20,34 ;

Priimu,kad pastotės ploto perimetras lygus 50m. Priimu, kad tarp įžemiklių ir įžemiklio ilgio santykis = 1, Priimu, kad galimas įžemiklių skaičius 3. Iš lentelės randamas 3 įžemiklių, sukaltų eile, ekranavimo koeficientas = 0,8. Įžemiklius kalsime eile. Patikslintą kampuočių skaičių randame iš formulės: n = = = 2,54;

Priimamas įžemiklių skaičius – 3;

Įžemiklius jungianti horizontali juosta paklota 0,8 m gylyje nuo žemės paviršiaus. Grunto savitoji varža juostos įkasimo gylyje, įvertinant sezoniškumo koeficientą, kuris yra lygus horizontaliems, paklotiems 0,8 m gylyje nuo žemės paviršiaus: 2 – 2,5. Priimu 2,5 sezoniškumo koeficientą. Tada grunto savitoji varža lygi: = 40 ∙ 2,5 = 100m.

Priimu, kad įžemiklius jungiančios juostos ilgis l = 50 m, skerspjūvis 404 mm, iš formulės randame horizontalios juostos ižemėjimo varžą:

r = ;

t = h + 0,5∙l = 0,8 + 0,5 ∙ 0,4 = 0,82 m;

r = =3,8 ;

Iš lentelės randamas jungiančios juostos, ekranavimo koeficientas = 0,27.

Jungiančios juostos įžemėjimo varža randama iš formulės:

;

= 14,07 ;

Apskaičiuojama būtina kampuočių kontūro įžemėjimo varža:

;

= 34,6 ;

Apskaičiuojame būtina kampuočių skaičių:

;

= 0,73;

Priimamas galutinis kampuočių skaičius n = 1;

Visų įžemiklių atstojamoji varža:

;

= 25 ;

Apskaičiuojame viso įžeminimo kontūro atstojamoji varža:

;

= 9 ;

Kontūro varža neviršija EĮĮT nustatytos leistinos įžeminimo varžos.

8. Darbų sauga ir aplinkos apsauga

Žmonių saugos temai, reikėtų išnagrinėti projekto pačius sudetingiausius darbų organizavimo atvejus. Tiesą sakant, darant profesionalų projektą, jo įgyvendinimas taip pat turi būti išnagrinėtas saugumo technikos požiūriu. Tiems atvejams, kur nepakanka įprastų saugumo technikos priemonių, turi būti pasiūlyti problemų sprendimo būdai.. Galima paminėti keletą realių situacijų:

darbų aukštyje organizavimas:

sumontuotų įrenginių bandymo paaukštinta įtampa organizavimas;

darbo sauga, dirbant kartu su subrangovine organizacija;

darbų veikiančiuose kitos organizacijos el. tinkluose organizavimas;

darbų veikiančių elektros įrenginių apsaugos zonoje organizavimas;

darbų vykdymasant įtampą turinčių srovinių dalių;

– pašalinių žmonių apsauga nuo įkritimo į iškastas tranšėjas ar duobes.

Projektuotojas turi ne perrašyti atitinkamą skyrių iš saugos taisyklių ar instrukcijų, bet išnagrinėti problemą konkrečioje situacijoje, numatydamas reikalingų leidimų darbams gavimą, reikalingą personalą, mechanizmus, transportą, įrangą, organizacines ir technines priemones, apsaugines priemones, darbo vietos sutvarkymą po techninių priemonių taikymo ir įrenginio įjungimą.

Statinio projekto aplinkos apsaugos dalyje turi būti įvertinama esama aplinkos būklė, statinyje planuojamos ūkinės veiklos poveikis aplinkai ir numatytos priemonės šiam poveikiui sumažinti. Projekto aplinkos apsaugos skyriaus reikalavimai išdėstyti STR 1.05.05:2004 1 priede „Statinio projekto aplinkos apsaugos dalis“. Šis skyrius susideda iš tokių dalių:

Objekto paskirties ir objekto vietos aprašymas: Metalo apdirbimo cechas, objektas randasi nuošalyje nuo gyvenamųjų namų.

Technologiniai procesai. Gamybinėse patalpose bus atliekami įvairūs technologiniai procesai su metalo apdirbimu. Metalas gali būti: pjaustomas, virinamas, tekinamas, frezuojamas.

Atliekos. Vykdant technologinius procesus, apdirbinėjant metalą pagrindinės atliekos: metalo drožlės, metalo dulkės, rūdys, ir metalo laužas.

Vanduo. Objekte vandens telkinių nėra. Vanduo yra atvestas iš miesto vandentiekio.

Oras. Technologiniu proceso metu oras bus teršiamas, tik technologonio proceso metu, kai yra išskiriami dūmai.

Dirvožemis. Objektas statomas ant dirvožemio. Visos patalpos bus išbetonuotas. Dirvožemis nebus teršemas. Darbinikų mašinų stovėjimo aikštelė bus asfaltuota, pagrindinis objekto kiemas bus taip pat asfaltuotas. Likusioje teritorijos vietoje nėra planuojama važinėtis ar kitaip technologiškai gadinti dirvožemį. Likęs laisvas plotas bus užsėtas žalia veja.

Žemės gelmės. Technologinių proceso metus nebus išskiri teršalai, trašos, todėl galimybės užteršti žemės gelmes, gruntinius vandenius.

Biologinė įvairovė. Objektas yra pastatytas nuošalyje nuo gyvenamųjų namų. Aplink objektą tik žalumynas, nėra jokių miškų ar kitų gamtinių augalų. Šalia nėra jokių medžių, grybų, į Raudonąją knygą įrašytų gyvūnų. Objektas yra aptvertas mūrine tvora.

Kraštovaizdis. Objektas yra pastatytas nuošalyje nuo gyvenamųjų namų. Aplink objektą tik žalumynas, nėra jokių miškų ar kitų gamtinių augalų. Objektas nekenkia rekreaciniams miškams, bendro naudojimo želdyniams, miško parkams, vandens telkiniams, poilsiavietėms, stovyklavietės teritorijoms.

Ekstremalios situacijos. Objekte nėra įvairių cheminių medžiagų, todėl neturėtų įvykti ekstremalių situacijų.

9. Specifikacija

Grafiniai darbai

Galios elektros tinklo planas.

Apšvietimo elektros tinklo planas.

Galios ir apšvietimo elektros tinklų schema.

Priedas. Apšvietimo kreivės su programa „Optiwin“.

Literatūra

Paskaitųkonspektai

J. Šatas „Įmonių elektros įrenginiai ir tinklai“

Elektros įrenginių įrengimo taisyklės

2