Реферат
В данном дипломном проекте произведено следующие:
1) Сделан анализ хозяйственной деятельности предприятия СПК «Садовод», изкоторого сделаны соответствующие выводы и предложения.
2) Произведена электрификация технологических процессовфермы с выбором технологического оборудования. В данном разделе приведенырисунки для пояснения текста. Разработана схема управления навозоуборочнойустановкой с выбором пускозащитной аппаратуры. Рассчитаны осветительныеустановки и произведена компоновка осветительной сети. Произведен расчетвнутренних силовых сетей с выбором силового щита и кабелей.
3) Составлены графики нагрузки в зимний и летний периодс наглядным изображением на двух рисунках, там же подсчитано годовоепотребление электроэнергии животноводческим комплексом а также стоимостьпотребленной электроэнергии.
4) Произведен расчет наружных электрических сетей свыбором марок проводов, также произведен выбор комплектной трансформаторнойподстанции для питания всей фермы.
5) В разделе техники безопасности сделан анализпроизводственного травматизма в совхозе, произведен расчет молниезащитыживотноводческого комплекса с наглядным изображением схемы защиты.
6) Произведен технико-экономический расчет эффективностиот внедрения выбранной системы навозоудаления по сравнению с гидравлическойсистемой удаления навоза. Также произведен анализ экономической эффективностиот внедрения новой системы электроснабжения
В конце диплома приведено заключение в котором отраженапроделанная работа по дипломному проектированию, приведен список используемойлитературы и содержание пояснительной записки.
Введение
В основных направлениях экономического и социального развития страны предусматриваетсяускорение социально-экономического развития России, интенсификация всехотраслей народного хозяйства на основе научно-технического прогресса. Всоздании и использовании принципиально новых видов техники и технологийпредусматривается пять приоритетных направлений: электронизация сельскогохозяйства, комплексная автоматизация, атомная энергетика, новые материалы итехнологии их производства, биотехнология. Внедрение новых технологий,оборудования, электронных систем управления и автоматизация, а также новых форморганизации труда позволит перевести сельскохозяйственное производство навысокоиндустриальную основу, превратив его в высокорентабельное и эффективное.Актуальнымвопросом научно-технического прогресса в сельском хозяйстве является создание истроительство полностью механизированных и автоматизированных объектов.Производственный цикл в них будет осуществляться автоматически безвмешательства человека, функции которого будут сводиться к контролю за работойи эксплуатации технологического оборудования.В сельскомхозяйстве возникла необходимость применения современных систем автоматическогоуправления технологическими процессами, которые при помощи электронныхвычислительных машин не только автоматически управляли бы технологическимициклами на производственных объектах, но и выбирали оптимальный вариантпроизводства, обеспечивающий минимальные трудовые затраты, наименьшуюсебестоимость продукции и наилучшее её качество. В ближайшие годыпредусматривают добиться, чтобы прирост потребностей в топливе и энергии на75…80% удовлетворялся за счёт их экономии. Первоочередные задачи энергетическойпрограммы в системе сельскохозяйственного производства следующие:
1) Экономия топлива и энергии во всех сферах хозяйства, прежде всего засчёт совершенствования технологии производства, создания и внедрения энергосберегающегооборудования, машин и аппаратов, сокращение всех видов энергетических потерь иповышения уровня использование вторичных энергоресурсов.
2) Замещенияв хозяйстве нефтепродуктов природным газом и другими энергоносителями.
3) Экономияэнергии путём рационального её использования и оптимальной загрузкиоборудования.Потребители электрической энергии в сельской местности разбросаны позначительной территории. В связи с этим плотность электрической нагрузкисельских электрических сетей небольшая. Она составляет порядка5…10квт/км², а иногда может достигать 15…20квт/км². Поэтому сельскиеэлектрические сети имеют большую протяженность.
На огромнойтерритории нашей страны есть, районы куда подводить сети единой энергетическойсистемы экономически невыгодно. Там сооружают современные сельскиеэлектростанции мощностью порядка 1000 квт. и более, дизельные с полнойавтоматизации работы, а также гидравлические. В мире отмечается повышенныйинтерес к использованию нетрадиционных возобновляемых источников, к которымотносят ветроэлектрические станции, гелиостанции, гидравлические,биоэлектрические станции работающие на отходах сельскохозяйственных предприятийи другие. Доля к нетрадиционным возобновляемым источникам электроэнергии (НВИЭ)в мировом топливо-энергетическом балансе мира составляет около 20%. В Россиитакже имеются возможности получения электроэнергии от НВНЭ. Интенсивно ведутся,научно-исследовательские работы в этом направлении и предполагается, что вбудущем для электроэнергии полученная таким способом в России составит до 10%.Электрические нагрузки в сельском хозяйстве постоянно меняющаяся величина:подключаются новые потребители, растёт нагрузка на вводе в дома. Еслиэлектрическая нагрузка увеличиваеся, то пропускная способность электрическихсетей становится недостаточной и появляется необходимость в их реконструкции.При этом часть воздушных линий заменяют подземными кабелями. При реконструкциишироко внедряются мероприятия по повышению надёжности электроснабжения сельскихпотребителей, которая ещё далеко не совершена.
1. Краткая характеристика хозяйстваСовхоз «Быструшенский»организован в 1959 году, и главным направлением производственной деятельностибыло возделывание с/х культур и развитие животноводства. В 1999 году былпереорганизован в ООО «Быструшенский». Расположен в центральной частисельскохозяйственной зоны Тюменской области.Центральная усадьба-селоПрогресс, находится в 7 километров от районного центра-города Ялуторовска. Дообластного центра-города Тюмени 65 километров.
Основное направление ООО «Быструшенский» молочное. В хозяйстве имеется 2фермы на 200 голов крупно рогатого скота. Транспортная связь с пунктом сдачиосуществляется по одной дороге: асфальтной от центральной усадьбы до районногоцента. Расстояние до железно дорожного сообщения 3 километра. Как продукцияживотноводства так и растениеводства продается хозяйством через райцентр.
Мясо через Ялуторовский мясокомбинат. Молоко через АОЗТ «Ялуторовскмолоко» (МКК). Зерно через Ялуторовский комбинат хлебопродуктов.
Материальноеобеспечение хозяйства осуществляется объединением «Агропромснаб» и находится вЯлуторовске. Ремонт зерноуборочных комбайнов и тракторов производится вБердюжском ремонтно тракторном парке, ремонт автомобилей на Ялуторовскомавтомоторном предприятии.
Территория хозяйства расположена в теплом умерено — увлажненномагротехническом районе Тюменской области. Климат резкоконтенинтальный,холодный, продолжительная зима и ранние осенние заморозки. Эти условияприходятся учитывать при подборе зерновых, промаслинных и других видов культур.В течении года на территории хозяйства преобладают западные и юго-западныеветры со средней скоростью 6 метров в секунду. Осадков выпадает с избытком,хотя в отдельные годы бывают засухи и суховеи.
Таблица 1 — Показатели характеризующие размер предприятияПоказатели 2006г 2007г 2008г
2008г к
2005г% 1 2 3 4 5 Валовая продукция в сопоставимых ценах 1994г, т.руб. 6994 8532 7480 106,9 Товарная продукция, т.руб 3948 5501 4894 123,9 Общая земельная площадь, га в.т.ч. с/х угодий пашни
4994
3437
1356
4994
3437
1356
4994
3437
1356
100
100
100 Стоимость ОПФ, т.руб. 7613 8122 9859 129,5
Численность работников
занятых в сельском хозяйстве, 121 103 84 64,1 Условное поголовье животных 165 163 178 105,6 Энергетические мощности, л.с. 4782 3829 4162 87 Стоимостьтоварной продукции в 2008. увеличилась на 23,9% по сравнению с 2005 годом, а всравнении с 2007. в 2008году выпуск валовой и товарной продукции снизился.Земельная площадь в хозяйстве осталась неизменной. Стоимость основныхпроизводственных фондов увеличилась за все три анализируемых года. В хозяйственаблюдается снижение численности работников и уменьшение расхода энергетическихмощностей. В целом предприятие работает стабильно, т.к. увеличивается стоимостьтоварной продукции и основных производственных фондов.Товарная продукция это тачасть продукции которая реализуется непосредственно на рынке сбыта. Структуратоварной продукции это отношение стоимости отдельных видов продукции к общейстоимости.
Таблица 2 — Состав и структура товарной продукцииВиды продукции 2006. 2007. 2008
тыс.
руб. %
тыс.
руб. %
тыс.
руб. % 1 2 3 4 5 6 7 1.Продукция стениводства всего 817 20,6 590 28,9 1042 21,2 в т.ч. а) прочая продукция растениеводства 36 0,9 137 2,5 7 0,14 Пшеница 718 18,1 1295 23,5 899 18,3 Продукция растениеводства
собственного производства
реализуемая в переработанном
виде. 63 1,5 58 2,87 136 2,77 Продукция животноводства, в.т.ч
К.Р.С. Молоко
236
2450
5,9
62
519
3026
9,4
55
420
2899
8,5
59,2 Прочая продукция
животноводства. 5 0,12 10 0,18 4 0,08 Продукция животноводства собственного производства, реализуемого в переработанном виде. 171 4,3 83 3,3 154 3,1 Итого по животноводству 2862 72,4 3738 67,9 3477 71,0 3.Продукция переработки покупного сырья (товары). 168 4,2 - - - - 4.Продукция подсобных промыслов 27 0,68 - - - - 5.Прочая продукция, работы и услуги 74 1,87 173 3,1 375 7,6 Всего. 3948 100% 5501 100% 4894 100% Наибольший удельный вес вструктуре товарной продукции за все 3 года занимает производство молока,продукция растениеводства идёт на втором месте. Товарная продукция крупнорогатого скота занимает третью позицию в удельном весе.Продукция собственногопроизводства, реализуемая в переработанном виде занимает наименьший удельныйвес по отношению к лидирующим отраслям. Товарная продукция подсобных промыслови переработанного покупного сырья присутствует лишь в 2006 году, затемпроизводство данных видов продукции было приостановлено. Наибольшее количествопродукции пшеницы было получено хозяйством в 2007г, а наименьшее количество в2006г. Наибольшую товарную продукцию хозяйство получило в 2007 году анаименьшую в 2006 году Данное предприятие специализируется в основном напродукции животноводства, т.к. молоко и мясо К.Р.С. доминируют в структуретоварной продукции в качестве дополнительной отрасли выступает продукциярастениеводства, которая направлена в основном на производство пшеницы.
Таблица 3 — Состав и структура работников по категориямКатегории работников 2006г. 2007г. 2008 чел. % чел. % чел. % 1 2 3 4 5 6 7 По сельской организации всего в т. ч. 131 100 111 100 92 100 Работники занятые в с/х производстве из них 121 92,3 103 92,7 84 91,3 а)рабочие постоянные 62 47,3 61 54,9 59 64,1 б)трактористы-машинисты. 21 16 22 19,8 20 21,7 в)операторы машинного доения. 10 7,6 10 9 10 10,7 г)Скотники КРС 8 6,1 6 5,4 9 9,7 Рабочие сезонные ипостоянные 38 29 28 25,2 12 13
Служащие из них
Руководители
Специалисты
13
8
3
9,9
6,1
2,3
14
8
3
12,6
7,2
2,7
13
6
4
14,1
6,5
4,3
Рабочие занятые в подсобных промышленных
предприятиях и промыслах 8 6,1 8 7,2 8 8,6
Наибольший удельный вес в структуре работников за все три года занимаютпостоянные рабочие. Сезонные рабочие в 2006 и 2007 году в удельном весе покатегориям занимают 29 и 25,2 % соответственно уступая лишь постоянным рабочим,а в 2008 году их поток значительно сократился. Служащие, куда входятруководители и специалисты занимают относительно небольшой удельный вес. Напредприятии идёт уменьшение количество работников с каждым годом. Такаятенденция наблюдается как и у обычных работников занятых в с/х так и уруководителей и специалистов.Труд это целесообразноедеятельность человека направленное на видоизменение и приспособления предметовдля удовлетворения своих потребностей. Основные показатели трудовых ресурсовэто коэффициент трудообеспечинности, использование годового фонда рабочеговремени, среднесписочная численность работников, среднегодовая численностьработников. Таблица 4 — Использованиегодового фонда рабочего времениПоказатели 2006г. 2007г. 2008г.
Среднегодовая численность работников
(чел).
Состоит по списку на конец года (чел).
131
85
111
72
92
85 Трудообеспеченность % 64,8 64,8 92,3
Фактически отработа но за год одним работником.
человеко-дней человеко-часов
239,6
1942,1
271,8
2176,9
297,6
2404,7
Коэффициент
использывания годового фонда рабочего времени 0,82 0,93 1,02
Нормативный фонд
рабочего времени
человека-дней
человека-часов
290
2030
290
2030
290
2030
Потери перерасход (-:+) нормативного времени
человека-дней
человека-часов
-50,4
-87,9
-18,2
-105,9
+7,6
+374,7
Трудообеспечиность в 2006г и 2007г составила 64,8% и лишь увеличилась в2008году и составила 92,3%. Это объясняется снижением потока временных рабочих.100% использования фонда рабочего времени наблюдается в 2008 году, по составленнымгодам коэффициент не перешагнул 100% барьер. Нормативный фонд рабочего временибыл перерасходован в 2008 году, в 2006 году происходят потери нормативного времени.
Производительность труда это способность конкретного труда человекапроизводить определенное количество потребительских стоимостей в единицувремени. Учет совокупных затрат труда в рабочем времени является основой дляопределения стоимости сельхоз продукции.
Таблица 5 — Результаты расчетов показателей производительности трудаПоказатели 2006г. 2007г. 2008г.
2008к
2006г% Произведено валовой продукции в целом по хозяйству (т.руб.) в расчете на одного работника (т.руб) в расчете на 1 чел/час (руб.)
6994
53,3
27,4
8532
76,8
35,9
7480
81,3
33,8
106,9
152,5
123,3
Получено валового дохода, т.руб.
в расчете на 1 работника (т.руб.)
в расчете на 1 чел/час (руб)
2842
21,6
11,1
3850
34,6
16,2
3523
38,2
15,9
123,9
176,8
143,2 Трудоемкость 1 центнера продукции (ч/час) зерно молоко мясо
1,7
4,9
2,1
3,0
4,3
2,0
2,2
4,0
2,5
129,4
81,6
119,0 Среднегодовая заработная плата 1 работника (т.руб.) 9,2 13,6 17,1 185,8 Оплата 1 ч/час (руб) 1,8 2,7 3,5 194,4 Наибольшая стоимость валовойпродукции наблюдается в 2007г и составляет 8532 тысяч рублей. В хозяйстве идетувеличение затрат труда на производство зерна и мяса, а затраты труда напроизводство молока снижается, для уменьшения показателя трудоемкости нужнопроводить автоматизацию и механизацию технологических процессов. В целомпроизводительность труда в 2008 году увеличивается по отношению к 2006 году иуменьшается по отношению к 2007 году. Для увеличения производительности труданужно: повышать интенсивность использования основных фондов, углублятьспециализацию и усилить концентрацию производства, внедрять ресурсосберегающиеи прогрессивные технологии, улучшать организацию труда и повышать егоинтенсивность. Фонды предприятия делятся наосновные и оборотные, которые различаются разницей способа перемещения ихстоимости на вновь созданный продукт. Оборотные фонды это те фонды которые своюстоимость на себестоимость продукции переносят полностью. Основныепроизводственные фонды это те средства производства которые свою стоимость насебестоимость продукции переносят по частям в виде амортизационных отчислений.
Таблица 6 — Оснащенность предприятия фондами и их эффективностьПоказатели. 2006г 2007г 2007г. 2008 к 2006г.% Фондообеспеченность, т.руб. 1,4 1,7 1,5 93,3 Энергообеспеченность, л.с. 0,9 0,7 0,8 88,8 Фондовооруженность, т.руб. 58,1 73,1 107,1 184,3 Энерговооруженность, л.с. 36,5 34,4 45,2 123,8 Фондоотдача 0,9 1,05 0,7 77,7 Фондоемкость 1,08 0,9 1,3 120,3 Уровень рентабельности, % 0,02 14,2 4,4 220 В хозяйстве идет снижениепоказателя энергообеспеченности вследствие снижения машина тракторного парка,увеличение энерговооруженности объясняется снижением количества работников.Наибольшая фондоотдача наблюдается в 2007 году. Наибольшая рентабельность вышлав 2007 году и составила 14,2%, наименьшая была в 2006 году и составила всего0,02%. Оснащенность предприятия энергетическими мощностями снижается. В целомпо хозяйству основные производственные фонды используются эффективно, т.к. ихстоимость увеличивается с каждым годом.
От того, как будет реализована продукция зависит нормальноефункционирование производства. При производстве продукции нужно стремится кснижению материальных затрат чтобы в итоге себестоимость продукции была ниже еерыночной стоимости. Основными показателями при реализации являются прибыль иуровень рентабельности. Прибыль это выручка от реализованной продукции беззатрат на ее производство выраженная в денежной форме. Уровень рентабельностиэто процентное отношение прибыли к выручке полученной при реализацииопределенного вида продукции.
Таблица 7 — Финансовые результаты от реализации продукцииПродукция 2003г зерно молоко мясо план факт план факт план факт Выручено от реализации продукции, т.руб. 830 899 2600 2889 485 420 Полная себестоимость продукции, т.руб. 725 669 2120 2422 430 586 Прибыль, т.руб. 105 230 480 477 55 -166 Уровень рентабельности,% 14,4 34,3 22,6 19,6 12,7 - Окупаемость затрат, руб. - - - - - 0,7 Предприятие выгоднореализовало продукцию зерна и молока, прибыль соответственно составила 230 и477 тысяч рублей, а продукция мяса была продана со значительно меньшейстоимостью чем ее себестоимость и убыток составил 166 тысяч рублей. Прибыльвышла больше плана лишь по продукции зерна по остальным видам продукциифактическая прибыль ниже запланированной. В целом хозяйство сработалорентабельно, т.к. прибыль составляет более значительную часть чем убытокполученный при реализации мяса. Для того, чтобы производство было болеерентабельным нужно увеличивать производительность труда, снижать себестоимостьпродукции и искать более выгодные рынки сбыта.
2. Электрификациятехнологических процессов фермы
Комплекснаяэлектрификация и механизация технологических процессов животноводческих фермзаключается в применении систем машин и механизмов, связанных между собой технологическойвзаимосвязью и производительностью и охватывает весь комплекс работ по созданиюопределенного вида продукции или выполнении определенного процесса. Онаобеспечивает лучшее использование средств, внедрение интенсивных технологийпроизводства продукции животноводства, резкое повышение производительноститруда, способствует ликвидации различий между умственным и физическим трудом. Воснову систем машин для комплексной механизации и автоматизации животноводствазакладываются пути по увеличению производства высококачественной продукции,росту производительности труда, улучшение условий труда и др.
3. Выбортехнологии содержания животных
Поспособу содержания различают две основные системы: со свободным выходомживотных за пределы здания, в котором они размещаются, и с ограниченнымперемещением животных в здании. Существенное влияние на выбор системысодержания животных оказывают природно-климатические условия, вид иполовозрастные особенности животных, тип, размер и направление хозяйства, атакже другие факторы.
Принимаемпривязное содержание коров. Содержание коров стойлово-пастбищное, привязное, встойлах размерами 1,9·1,2 м. Для привязи предусмотрено стойловое оборудованиеОСК-25А с групповым обвязыванием животных. Стойла располагаются в четыре ряда,образуя два кормовых проезда шириной 2,25 метров и три навозных прохода: двапристенных шириной 1,8 метра и один в середине здания шириной 2,28 метра (междуокончаниями стойл). В одном непрерывном ряду размещается 25 коров.
Взимнее время в течении дня при благоприятных погодных условиях возможнаорганизация прогулок коров продолжительностью не менее 2 часов на выгульныхплощадках с твердым покрытием из расчета 8 м² на одну голову.
Кормлениекоров зимой предусмотрено в здании из стационарных кормушек кормосмесями всостав которых входят: сено, силаж, корнеплоды, концентраты, и минеральнаяподкормка.
Влетний период коровы пасутся на пастбище с организацией подкормки из зеленогокорма и концентратов.
Поениескота водой предусмотрено из индивидуальных поилок ПА-1А, установленных израсчета одна поилка на две головы.
Технологиясодержания животных предусматривает использование подстилки (соломенной резки)в течении года из расчета 0,5 килограмм в сутки на одну голову. Годоваяпотребность в подстилке 365 центнеров.
Выбортехнологического оборудования.
Выбор системы для удаления навоза.
Уборка навоза — трудоемкий процесс, который занимает впроизводственном цикле ферм и комплексов значительное время. Поэтому созданиеустройств, обеспечивающих автоматическое управление навозоуборочных устройств,в животноводческих помещениях -важная задача.
Существуют следующие системы уборки навоза: гидравлическая система уборкинавоза, где навоз поступает в навозоприемный канал, затем поступает вмагистральный канал предназначенный для самотечной транспортировке навоза ксборнику, после чего насосами перекачивается к месту хранения. Также существуютмобильные навозоуборочные средства, где на транспортное средство навешиваетсяагрегат для уборки навоза и затем транспортируют к месту хранения. Наибольшее
распространение на животноводческой ферме получили скребковыетранспортеры кругового движения, которые при помощи скребков прикрепленных кцепи перемещают навоз по специальным каналам и подают его в транспортныесредства. Для уборки навоза на ферме применяем именно эту систему, т.к. онапроста и удобна в эксплуатации, не требует больших затрат в процессе еемонтажа, имеет приемлемый расход электроэнергии и поэтому получила широкоераспространение.
Для уборки навоза на ферме принимаем и 2 вертикальных и 2 горизонтальныхнавозоуборочных транспортеров кругового движения ТСН-160 каждый из которыхможет обслуживать 100 голов крупно рогатого скота.
Таблица 8 — Технические данные ТСН-160Производительность, т/ч 5
Скорость движения скребков транспортера, м/с
горизонтального наклонного
0,18
0,72 Шаг скребков, мм 920 Максимально допустимая длина цепи, м 160 Масса, кг 1825
ТСН-160 состоит из горизонтального и наклонного транспортера.Горизонтальный транспортер при помощи скребков прикрепленных к цепи перемещаетнавоз по специальным каналам из помещения к наклонным транспортерам, которыеподают его в транспортное средство. Сначала включается наклонный транспортер,затем горизонтальный. Отключают их в обратной последовательности. После отключениягоризонтального транспортера, наклонный отключают через промежуток времени,достаточный для освобождения его от навоза.
Для определения время работы данной установки определяем суточный выходнавоза.
mсут=N·m=200·50=10000кг/с=10т/ч(3.1)
где, N-количество животных.
m-суточный выход навоза от одного животногостр139 таблица 37 [л-1]
Анализ состава навоза животноводческих ферм показал, что в нем содержитсядо 20-95% технической воды, подстилки 12-18%, остатки кормов 8-12%, грунта ипрочих примесей до 19%.
Суточный выход навоза с учетом содержимого прочих примесей.
mобщ=kn·mсут=1,2·10=12т/с(3.2)
где, kn-поправочный коэффициент, учитывающийподстилку и остатки корма, принимают равным (1,1-1,25) стр56 (л-1)
Время уборки навоза.
t=mобщ/Q·N=12/5·2=1,2ч (3.3)
где, Q-производительность одного транспортера, т/ч(для ТСН-160 Q=5т/ч[л-1])
N-количество транспортеров
Выбор оборудования для доения коров
Доение коров — одно из наиболее трудоемких процессов. Машинное доениеоблегчает работу людей и повышает производительность труда. В зависимости отсистемы содержания животных и применяемых установок можно снизить затраты трудапо сравнению с ручным доением в 2…5 раз, что уменьшает потребность в рабочейсиле.
Различают два способа машинного доения: отсос при помощи вакуума имеханическое выжимание. Последний способ, как подражательный ручному доениюразработан неудовлетворительно и практически не применяется. При доениивакуумом молоко при помощи вакуума отсасывается из вымени коровы и затемпоступает в доильную емкость после чего фильтруется, охлаждается иперекачивается в резервуар для хранения молока. Выбираем вакуумный способмашинного доения, т.к. он более автоматизирован и имеет значительноепреимущество по сравнению с механическим выжиманием.
Для доения коров на животноводческой ферме принимаем установку вакуумногодоения АДМ-8 в варианте расчитанном на 200 коров.
Необходимая подача вакуум насоса доильной установки.
Qп=k·g·n=2,5·1,8·12=54 м³/ч (3.4)
где, k=2…3 стр.207 (л-2) — коэффициентучитывающий неполную герметизацию системы.
g-расход воздуха 1 доильным аппаратом (g=1,8 табл 13.1 стр 204 [л-2])
n-число доильных аппаратов в установке.(n=12 табл 13.1 стр204 [л-2])
Выбираем вакуум насос УВУ-60/45 с подачей вакуума 60 м³/ч
Таблица 9 — Технические данные АДМ-8 2 комплектацииОбслуживаемое поголовье, гол 200 Число операторов 4 Пропускная способность, кор/ч 100 Тип доильного аппарата АДУ-1 Ваккум-насос УВУ-60/45 Масса установки, кг 2000
Технологический процесс установки протекает в таком порядке: пуск установкиподготовка животных к доению, включение доильных аппаратов, постановка их навымя, доение, отключение аппаратов после машинного додоя и перенос его наследующее рабочее место. Полученное молоко по молокопроводу проходит в молочную,где фильтруется, охлаждается и перекачивается в резервуар для хранения молока.Т.к. в комплект поставки не входят холодильная машина и резервуар охладитель тоих выбираем отдельно.
Продолжительность работы вакуумных насосов в течении дойки.
tд=0,88N/Q·n+Δt=0,88·200/25·4=2,1ч(3.5)
где, N-число коров (0,88Nчисло дойных коров)
Q-производительность оператора машинного доения (Q=25 стр. 204 [л-2])
n-число операторов (n=4табл. 13.1 стр204 (л-2))
Δt=0,3…0,4ч — продолжительность промывкимолокопровода стр.204 [л-2]
Выбор резервуара для хранения молока
Резервуар предназначен для сбора и охлаждения молока. Для доильнойустановки АДМ-8 рекомендуется применять танки-охладители ТОВ-1 или ТО2 ипоэтому выбираем танк охладитель ТО-2 емкостью 2000л, предназначенный дляхранения молока на фермах с поголовьем 200 коров. Может работать с доильнымиустановками всех типов. Состоит из емкости прямоугольной формы с двойнымистенками, наклонным днищем в сторону сливного крана, фильтра молока, мешалки с электродвигателеми редуктором, через отверстия полого вала которого разбрызгивается моющаяжидкость, промывочного устройства включающего вихревой самозасасывающий насосВКС-2/46.В качестве хладоносителя используют воду из водопровода или водуохлаждаемую холодильной установкой.
Таблица 10 — Технические характеристики ТО-2Емкость, л 2000 Продолжительность охлаждения молока, ч (от 35˚С до 4˚С) 3,25 Насос для промывки ВКС-2/26 Частота вращения мешалки, об/мин 50
Габаритные размеры, мм
длина
ширина
высота
2820
1350
1550 Масса, кг 808
Выбор холодильной установки
Охлаждение — важнейший способ сохранения качества и удлинение сроковсохранности сельскохозяйственных продуктов, замедляющий протекания в нихбиологических процессов. Холодильные машины и установки широко применяются наприфермских молочных, предприятиях переработки сельскохозяйственной продукции,в хранилищах картофеля, овощей, фруктов. Охлаждение основано на переносетеплоты от охлаждаемой среды с нижним температурным уровнем к окружающей среде.Этот же принцип можно использовать для нагрева материалов и сред.
В обоих случаях происходит изменение (трансформация) температурногопотенциала предмета труда: при охлаждении — понижение, а при нагреве — повышение.Устройства, осуществляющие перенос теплоты от среды с более низкой температуройк среде с более высокой температурой, называют трансформаторами теплоты. Взависимости от целей процесса один и тот же трансформатор теплоты можетохлаждать рабочую среду, либо нагревать или одновременно охлаждать одну среду инагревать другую.
Т.к. в основном для получения холодоносителя для охлаждения молока втанке охладителе ТО-2 применяют холодильную установку МХУ-8С, а также еерекомендуют применять совместно с доильной установкой АДМ-8, то выбираем именноее.
МХУ-8С предназначена для получения искусственного холода, которыйиспользуется для охлаждения циркулирующей воды в молочных охладителях встационарных условиях. Состоит из бака аккумулятора холода и машинного агрегатапредставляющий собой компрессор с электродвигателем, конденсатора обдуваемогопотоком воздуха с помощью вентилятора, на конденсаторе установлено терморелеуправляющие электродвигателями приводящими в действие компрессор и вентилятор.Водяной центробежный насос поставляется отдельно, поэтому бак аккумуляторхолода снабжен дополнительным патрубком для присоединения всасывающего патрубканасоса.
Таблица 11 — Технические данные МХУ-8СХолодопроизводительность, кДж/ч 25120,8
Компресор.
тип
количество
частота вращения, об/мин
число цилиндров, шт
ФВ-6
1
1450
2
Конденсатор.
теплообменная поверхность, м²
производительность вентилятора, м³/ч
60
5000
Водяной насос.
тип
производительность, м³/ч
Е-1,5КМ-Б
6
Таблица 12 — Выбранное технологическое оборудованиеNº Наименование машины. количество 1
ТСН-160
горизонтальный транспортер.
вертикальный транспортер.
2
2 2 АДМ-8 2 комплектации расчитанный на обслуживания 200 коров. 1 3 ТО-2 1 4 МХУ-8С 1
Выбор технологического оборудования на 2 животноводческом комплексеаналогичен и поэтому его не приводим.
Расчет электроприводов
Расчет электропривода новозоуборочного транспортера ТСН-160.
При выборе электродвигателя для горизонтального транспортера определяют
максимальную возможную нагрузку в начале уборки и по условиям пусканаходят достаточный пусковой момент и мощность электродвигателя.
Усилие транспортной цепи при работе на холостом ходу.
Fx=m·g·l·fx=8,8·9,81·0,5=6,9 кН(3.6)
m-масса 1 метра цепи со скребками (m=8,8 стр.198 (л-2))
g-ускорение силы тяжести (g=9,81стр.198 (л-2))
fx-коэффициент трения цепи по деревянному настилу(fx=0,5 стр.198 (л-2)) l-длинацепи (l=160 стр. 97 (л-1))
Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о дноканала при перемещении навоза по каналу.
Fн=mн·g·fн=1,5·9,81·0,97=14,2 кН(3.7)
где, mн-масса навоза в канале приходящееся наодну уборку.
mн=mобщ/z=6/4=1,5
где, mобщ-общий суточный выход навоза на ферме,т.к выбрано 2 горизонтальных транспортера а общий выход навоза в предыдущихрасчетах составил 12 тонн, то на 1 транспортер приходится 6 тонн навоза.
Z — число уборок навоза в сутки.
Fн — коэффициент трения навоза о дно канала (fн=0,97 стр.198 [л-2])
Усилие затрачиваемое на преодоление сопротивления трения навоза о боковыестенки канала.
Fб=Рб·fн=7,3·0,97=7,1 кН(3.8)
где, Рб-давление навоза на боковые стенки канала, принимают равным 50%общего веса навоза стр198 (л-1)
Рб=mн·g/2=1,5·9,81/2=7,3
Усилие на преодоление сопротивления заклинивания навоза, возникающегомежду скребками и стенками канала.
Fз=l·F1/а=160·15/0,46=5,2кН(3.9)
где, F1=15 Н стр.198 (л-2) усилие затрачиваемоена преодоление сопротивления заклинивания, приходящейся на один скребок
а=0,46м стр198 (л-2) расстояние между скребками
Общее максимальное усилие, необходимое для перемещения навоза в канале,когда весь транспортер загружен.
Fmax=Fн+Fб+Fз+Fх=6,9+14,2+7,1+5,2=33,4 кН(3.10)
Момент сопротивления приведенный к валу электродвигателя при максимальнойнагрузке.
Мmax=Fmax·V/(ω·ηп)=33400·0,18/(157·0,75)=51,3Н·м
где, V-скорость движения скребков горизонтальноготранспортера, м/с (V=0,18 м/с (л-2))
ω-угловая скорость электродвигателя, для расчета принимаем двигательс 2 парами полюсов.
Момент трогания от максимального усилия сопротивления.
Мт.пр.=1,2·Мmax=1,2·51,3=61,5 Н·м(3.11)
Требуемый момент электродвигателя.
М=Мт.пр./k²·μ-0,25=61,5/(1,25)²·2-0,25=21,9Н·м(3.12)
где,μ-кратность пускового момета (для электродвигателей мощностью до 10 кВтμ=2 стр.199 (л-1))
Необходимаямощность электродвигателя.
Р=М·ω=21,9·157=3500Вт=3,5кВт(3.13)
Выбормотор редектора.
Частотавращения приводного вала.
n=60V/D=60·0,18/0,32=33,7об/мин(3.14)
где, V-скорость движения скребков горизонтального транспортера,м/с
D-диаметр звезды
Предполагается выбор редуктора с двигателем, у которого n=1400об/мин
Требуемое передаточное отношение редуктора.
iпер=nд/nв1400/33,7=41,5(3.15)
Время работы электропривода 1,2 часа в сутки, при спокойной безударнойнагрузки и 4 включения в час.
Коэффициентэксплуатации.
F.S.=ƒв·ƒа=0,8·1=0,8(3.16)
где, ƒв-коэффициент, зависящий от характера нагрузки ипродолжительности работы привода в сутки (при безударной нагрузке и времениработы 1,2 часа в сутки ƒв=0,8 стр.6 [л-3]
ƒа-коэффициент, зависящий от числа включений в час (при 4 включенияхв час ƒа=1 стр.5 [л-3])
Выбираем мотор редуктор серии 7МЦ2-120 n2=32об/минF.S.=1,1 iпер=46М2=1185 Н·м укомлектованном электродвигателем серии RA112М4с Рн=4кВт n=1400об/мин ηн=85,5% Кiп=2,2Кimax=2,9 Iн=9А cosφ=0,84, у данного привода выполняется условие F.S.при.>F.Sрасч
Расчет электропривода наклонного транспортера
Мощностьдвигателя наклонного транспортера рассчитывается по следующей формуле.
Р=Q/367ηр·(L·f+h/ηт)=5/367·0,72(15,7·1,3+5,7/0,6)=1,32(3.17)
где, Q-производительность транспортера, т/ч
ηр-КПД редуктора (ηр=0,72 стр.203 (л-2))
L-горизонтальная составляющая пути перемещениягруза.
L=l·cosα=16,9·cos20º=15,7м(3.18)
где,α-угол наклона.
l-длина подъема, м
h-высота подъема, м
h=l·sinα=16,9·sin20º=5м(3.19)
f-коэффициент сопротивления движению (f=1,3 стр.203 (л-2))
Выбормотор редуктора наклонного транспортера
Частотавращения приводного вала.
n=60·V/D=60·0,72/0,32=135об/мин(3.20)
где, V-скорость движения скребков наклонного транспортера, м/с
D-диаметр звезды
Предполагаетсявыбор редуктора с двигателем у которого n=1400 об/мин.
Требуемое передаточное отношение редуктора.
iпер=nд/nв=1400/135=10,3(3.21)
Коэффициент эксплуатации электропривода наклонного транспортера.
F.S.=ƒа·ƒв=1·1=1(3.22)
Т.к. электропривод работает с умеренной нагрузкой, то ƒв=1 стр.6(л-3), число включений в час аналогично приводу горизонтального транспортера ипоэтому ƒа=1
Выбираем мотор редуктор 7МЦ2-75 у которого iпер=10М2=135 Н·м
n2=138 об/минF.S.=3 укомплектованном электродвигателем RA90L4 с nном=1410об/мин η=78,5% cosφ=0,8 Iн=4А Кiп=2,3 Кimax=2,8 КiIп=5,5,у данного привода выполняется условие F.S.при.>F.S.расч
Расчет электропривода вакуумных насосов доильной установки
Для нормальной работы доильных установок в ваккум-проводе должен
поддерживатьсяваккум 50000 Па (380 мм рт.ст.). В предыдущих расчетов для доильной установкибыл выбран ваккум-насос марки УВУ-60/45 с подачей Q=60м³/чи ваккумом р=10,8 Н/м²
Необходимая мощность электродвигателя для ваккум-насоса
Р=Q·р/1000·ηн·ηп=60·10,8/1000·0,25·0,72=3,7кВт(3.23)
где, Q-подача ваккума насосом
р-давление ваккума
ηп-КПД передачи (ηп=0,72 стр.207 (л-2))(3.24)
ηн-КПД ваккум насоса (ηн=0,25 стр207 (л-2)) (3.25)
Для ваккум-насоса УВУ-60/45 выбираем электродвигитель серии RA112М4 с н=4кВт n2=1430 об/мин η=85,5КiIп=9 Кiп=2,2 Кimax=2,9
Дальнейшийрасчет не приводим сводя выбранные электродвигатели в таблицу.
Таблица13 — Выбранные электродвигатели для электроприводовНаименование машины Тип токоприемника
Номинальная
мощность, кВт
Номинальный
ток, А ТСН-160
RA112М4
RA90L4
4
1,5
9
4 АДМ-8А
RA112М4
RA90S4
4
1,1
9
3 МХУ-8С
4АХ100L2У3
4АХ71А4У3
4АХ71В2У3
4,5
0,6
1,7
10
2
3 ТО2
4А100L4У3
4АА63В4У3
4
0,37
9
1
Расчетотопления и вентиляции
В воздушной среде производственных помещений, в которых находятся люди животные,оборудование, продукты переработки всегда есть некоторое количество вредныхпримесей, а также происходит отклонение температуры от нормированных значений,что отрицательно влияет на состояние здоровья людей, продуктивность животных,долговечность электрооборудования.
Вентиляциооные установки применяют для поддержания в допустимых пределахтемпературы, влажности, запыленности и вредных газов в воздухе производственых,животноводческих и других помещений.
Уравнение часового воздухообмена по удалению излишнего содержания углекислоты.
1,2·C+L·C1=L·C2(3.26)
где, 1,2 — коэффициент учитывающий выделение углекислоты микроорганизмамив подстилке.
С — содержание СО2 в нужном воздухе, л/м³, для сельской местностиС1=0,3л/м3,[ л-1],
L-требуемое количество воздуха, подаваемоевентилятором, чтобы обеспечить в помещении допустимое содержание СО2 м³/ч,
С2 — допустимое содержание СО2 в воздухе внутри помещения, л/м³,принимаем по таблице 10.2, стр157, С2=2,5 л/м³, (л-2).
Определяемколичество углекислого газа, выделяемого всеми животными.
С=С`·п=110·200=22000 л/ч.(3.27)
где, С` — количество СО2 выделяемого одним животным, л/ч, по таблице 10.1.
принимаемС`=110л/ч [л-1],
п — количествопоголовья животных, 200голов.
Требуемоеколичество воздуха подаваемого вентилятором.
L=1,2·С/(С2-С1)=1,2·22000/(2,5-0,3)=12000 м³/ч(3.28)
Расчетнаякратность воздухаобмена.
К=L/V=12000/4057=3(3.29)
V-объем вентилируемого помещения, равняется 4057м³
L-требуемое количество воздуха, подаваемого вентилятором
Часовойвоздухообмен по удалению излишней влаги.
Lи=1,1·W1/(d2-d1)=1,1·28600/(7,52-3,42)=5200 г/м³(3.30)
где, W1-влага выделяемая животными внутри помещения
d2-допустимое влагосодержание воздуха.
d1-влагосодержание наружного воздуха
Влагавыделяемая животными
W1=w·N=143·200=28600г/ч(3.31)
где, w-влага выделяемая одним животным w=143г/ч стр75(л-1)
N-количество животных
Допустимоевлагосодержание внутри помещения
d2=d2нас·φ2=9,4·0,8=7,52г/м³(3.32)
где, d2нас-влагосодержание насыщенного воздуха внутри помещенияпри оптимальной температуре +10ºС по табл.10.3 (л-2) d2нас=9,4г/м³
φ-допустимаяотносительная влажность внутри помещения, по табл. 10.2 (л-2) φ=0,8
Влагосодержаниенаружного воздуха.
d1=d1нас·φ=3,81·0,9=3,42(3.33)
где, d1нас-влагосодержание насыщенного наружного воздуха
φ-относительнаявлажность наружного воздуха.
Т.к.сведений значений расчетной температуры и относительной влажности наружноговоздуха нет то ориентировочно расчетную температуру наружного воздуха можнопринять равной -3ºС и при такой температуре d1нас=3,81φ=0.9
Давлениевентилятора.
Р=Рд+Рс=105,6+1154,9=1260,5Па(3.34)
где, Рди Рс-динамические и статические составляющие давления вентилятора.
Динамическаясоставляющая давления
Рд=ρ·V²/2=1,25·13²/2=105,6 кг/м³(3.35)
где,ρ-плотность воздуха
V-скорость воздуха, м/с V=10…15м/с(л-1)
Определяемплотность воздуха.
ρ=ρ0/(1+α·U)=1,29/(1+0,003·10)=1,25кг/м³(3.36)
где,ρ0-плотность воздуха при 0ºС ρ0=1,29 кг/м³ стр34 [л-1]
U-температура воздуха
α-коэффициентучитывающий относительное увеличение объема воздуха при
нагреваниеего на один градус α=0,003 стр.35 [л-1]
Статическаясоставляющая давления.
Рс=l·h+Рм=66,8·1.8+1035,1=1154,9Па(3.37)
где, Lh-потеря давления, затрачиваемое на преодоление трениячастиц воздуха о стенки трубопровода.
l-длина трубопроводов, равная 66,6м
h-потери давления на 1 метр трубопровода, Па/м
Рм-потеридавления затрачиваемое на преодоление местных сопротивлений.
Потеринапора на 1 метре трубопровода.
h=64,8·V ·/d ·(ρ/1,29) =64,8·13· /750 ·(1,25/1,29) =1,8 Па/м(3.38)
где, V-скорость воздуха в трубопроводе, м/с
d-диаметр трубопровода
d=2·а·в/(а+в)=2·1000·600/(1000+600)=750 мм(3.39)
где, аи в стороны прямоугольного сечения трубопровода а=1000мм в=600мм (л-5)
Потеринапора в местных сопротивлениях.
Рм=Σξ·Рд=Σξ·ρ·U²/2=9,8·1,25·13²/2=1035 Па/м(3.40)
где,ξ-коэффициент местного сопротивления, Σξ=9,8 стр.75(л-2)
Вентиляторподбираем по их аэродинамическим характеристикам. По наибольшему значению L и расчетному значению Р.
Сучетом равномерного распределения вентиляторов в коровнике выбираем вентиляторЦ4-70 с подачей L=6000 м³/ч, при давлении 630 Па.
Ц4-70 N5 n=1350 об/мин η=0,8
Определяемчисло вентиляторов.
n=L/Lв=12000/6000=2(3.41)
где, Lв — подача воздуха одним вентилятором.
Принимаем2 вентилятора один из которых будет располагаться в начале здания другой вконце здания.
Массавоздуха проходящего через вентилятор.
m1=ρ·S·V=1,29·0,6·13=10кг/с(3.42)
где,ρ-плотность наружного воздуха, ρ=1,29кг/м³ стр45(л-1)
S-площадь сечения трубопроводов S=0,6м²стр45(л-2)
Полезнаямощность вентилятора.
Рпол=m1·V²/2=10·13²/2=845Вт(3.43)
Мощностьэлектродвигателя для вентилятора.
Р=Q·Р/1000·ηв·ηп=1,6·630/1000·0,8·0,95=1,3 кВт(3.44)
где, Q-подача вентилятора Q=1,6м³
Р-давлениесоздаваемое вентилятором Р=630Па
ηв-КПДвентилятора ηв=0,8
ηп-КПДпередачи ηп=0,95, для ременной передачи стр80 (л-1)
Расчетнаямощность двигателя для вентилятора.
Рр=Кз·Р=1,15·1,3=1,5кВт(3.45)
где, Кз- коэффициент запаса Кз=1,15 стр80(л-1)
Длявентилятора выбираем электродвигатель серии RA100L4 с Рн=1,5 кВт Iн=4А
Расчеткалорифера.
Определяеммощность калорифера.
Рк=Qк/860·ηк=16191/860·0,9=20,9 кВт(3.46)
где, Q-требуемая калорифера, ккал/ч
ηк-КПДустановки ηк=0,9
Теплопередачуустановки находят из уравнения теплового баланса помещения.
Qк+Qп=Qо+Qв(3.47)
отсюда
Qк=Qо+Qв-Qп=114744+26047-124600=16191ккал/ч
где, Qо — теплопотери через ограждения, ккал/ч
Qв — тепло уносимое с вентилируемым воздухом
Теплопотеричерез ограждения
Qо=ΣК·F·(Vп·Qм)=8·2049·(10-3)=114744 ккал/ч(3.48)
где,К-коэффициент теплопередачи ограждения, ккал/ч К=8 (л-2)
F-площадь ограждений, м² F=2049(л-3)
Uп — температура воздуха, подведенная в помещение, Uп=+10ºС
Uн — расчетнаятемпература наружного воздуха, Uнм=-3ºС
Тепло,уносимое с вентилируемым воздухом.
Qв=0,237·ν·V(Qп-Uм)=0,239·1,29·12171·(10-3)=26047 ккал/ч(3.49)
где,ν — плотность воздуха, принимаемая равной 1,29 кг/м³ стр.56 (л-1)
V — объем обогащаемого воздуха за 1 час
V=Vп·Коб=4057·3=12171м³(3.50)
где, Vп — объем помещения равный 4057м³
Коб — часоваякратность воздухообмена
Тепловыделениев помещение
Qп=g·N=623·200=124600ккал/ч(3.51)
где, g-количество тепла выделяемого одним животным за 1 час, длякоров весом до 500 кг g=623 ккал/ч стр89 (л-1)
N-число коров.
Считаем,что в каждую фазу включены по два нагревательных элемента.
Определяеммощность одного нагревательного элемента.
Рэ=Рк/μ·n=10,4/3·2=1,6 кВт(3.52)
где, n — число нагревателей.
μ- число фаз.
Рабочийток нагревательного элемента
Iраб=Рэ/Uф=1,6/0,22=7,2А(3.53)
где, Uф- фазное напряжение.
Принимаем6 ТЕН мощностью 2 кВт: ТЕН-15/0,5 Т220.
Принимаем2 калорифера СФОЦ-15/0,5Т один из которых устанавливаем в начале комплексадругой в конце.
Таблица14 — Технические данные калорифераТип калорифера
Мощность
калорифера, кВт Число cекций Число нагревателей СФОЦ-15/0,5Т 15 2 6
Расчетосветительных установок
Свет является одним из важнейшим параметром микроклимата. От уровняосвещенности, коэффициента пульсации светового потока зависит зависит производительностьи здоровье персонала.
Ферма состоит из 2 животноводческих комплексов и расположенного между нимимолочного блока.
Расчетосветительных установок животноводческого комплекса
Таблица 15 — Характеристики зданияНаименование помещения. площадь м² длина м ширина м высота м Среда. Стойловое помещение 1380 69 20 3,22 сыр. Площадка для весов. 9,9 3,3 3 3,22 сыр. Инвентарная 9,9 3,3 3 3,22 сух Венткамера 14,4 4,8 3 3,22 сух.
Помещение для
подстилки кормов 9,9 3,3 3 3,22 сыр. Электрощитовая. 9,9 3,3 3 3,22 сух. Тамбур. 12,6 4,2 3 3,22 сыр.
Расчет мощности осветительной установки площадки перед входом.
СогласноСНиП принимаем дежурное, общее равномерное освещение. Нормированнаяосвещенность Ен=2 Лк стр36. (л-4)
Т.к. площадка перед входом согласно ПУЭ относится к сырым помещениям топринимаем степень защиты светильника IР-53, с такойстепенью защиты принимаем светильник НСП03.
Определяемрасчетную высоту осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3-0,2-0=2,8(3.54)
где, Н-высота подвеса светильника
Нс — высота свеса подвесного светильника.
Нр.п. — высота рабочей поверхности.
Расчет производим точечным методом, т.к. это открытое пространство.
Расстояниеот точки проекции светильника до контрольной точки.
Р=√(а/2)²+в²=√(3/2)²+2²=2,5м(3.55)
где, а- длина площадки
в — ширинаплощадки
Расстояниеот источника света до контрольной точки.
dа=√Нр²+Р²= 2,8²+2,5²=3,7м(3.56)
Уголпод которым видна контрольная точка из светильника.
α=arctgР/Нр=arctg2,5/2,8=39º(3.57)
Условнаяосвещенность в контрольной точке.
lа=Iα·cos³α/Нр²=150·cos³39º/2,8²=7,5Лк(3.58)
где, Iа-сила света в зональном углу ксс «М» отнесенная к 1000А
Световойпоток светильника.
Фс=1000·Ен·Кз/lа·μ·ηс=1000·2·1,3/7,5·1·0,85=408 Лм(3.59)
где,Ен-нормированная освещенность
Кз-коэффициентзапаса
μ-коэффициентучитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников (т.к.удаленных светильников нет то μ=1)
1000-световойпоток условной лампы.
ηс-КПДсветильника (ηс=0,85 стр39. табл1 [л-4])
Пополученному значению светового потока выбираем тип лампы Б220-40 с Фк=400 Лм
Отклонениесветового потока лампы.
ΔФ=Фк-Фс/Фс=400-408/408·100%=-0,2%(3.60)
Отклонениекаталожного светового потока от расчетного, должно находиться в пределах–10…+20%, выбранная лампа проходит по этому условию и окончательно принимаемсветильник НСП03-60 с лампой Б220-40.
Расчетдля других площадок аналогичен, т.к. они имеют одинаковые размеры
Расчетмощности осветительной установки стойлового помещения.
СогласноСниП принимаем рабочее общее равномерное освещение т.к. работы ведутся содинаковой точностью, нормированная освещенность составляет Ен=75Лк на высоте0.8м от пола стр35 [л-4]
Т.к.помещение сырое и с химически агрессивной средой то принимаем светильник ЛСП15со степенью защиты IР54 стр.41 табл 2 [л-4]
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п=3,22-0-0,8=2,42.(3.61)
где,Н-высота помещения
Нс — высотасвеса светильника, принимаем равной нулю, т.к. крепежные кронштейныустанавливаться не будут.
Нр.п. — высота рабочей поверхности.
Расстояниемежду светильниками.
L=Нр·λс=2,42·1,4=3,3м(3.62)
где,λс- светотехническое наивыгоднейшее расстояние между светильниками при кривойсилы света «Д» λс=1,4
Количествосветильников в ряду
nс=а/L=69/3,3=21 шт.(3.63)
где, а- длина помещения
Количестворядов светильников.
nр=в/L=20/3,3=6 ряд.(3.64)
где, в- ширина помещения
Расчетпроизводим методом коэффициента использования светового потока, т.к.нормируется горизонтальная освещенность, помещение со светлыми ограждающимистенами без затемняющих предметов.
Индекспомещения.
i=а·в/Нр·(а+в)=69·20/2,42·(69+20)=6,4(3.65)
Согласновыбранному светильнику, индексу помещения и коэффициентам отражения ограждающихконструкций (ρп=30 ρс=10 ρр.п.=10) выбираем коэффициентиспользования светового потока Uоу=0,67 стр.17 табл.3(л-4)
Световойпоток светильника.
Фс=А·Ен·Кз·z/nс·Uоу=1380·75·1,3·1,1/126·0,67=3861Лм(3.66)
где,А-площадь помещения, м²
Ен — нормированнаяосвещенность, Лк
Кз — коэффициентзапаса
Z — коэффициент неравномерности (z=1,1…1,2стр.23 (л-4))
Световойпоток одной лампы.
Фл=Фс/nл=3861/2=1930,5 Лм(3.67)
где, nл-число ламп в светильнике.
Принимаемлампу ЛД-40-1 с Фк=2000 Лм Рн=40Вт
Отклонениесветового потока.
ΔФ=Фк-Фр/Фр·100%=2000-1930/1930·100%=3,6%(3.68)
Отклонениесветового потока находится в пределах –10%…+20% и поэтому окончательнопринимаем светильник ЛСП15 с лампой ЛД-40-1
Расчетмощности осветительной установки электрощитовой.
СогласноСНиП принимаем рабочее, общее равномерное освещение, нормированная освещенностьЕн=100Лк на вертикальной плоскости на высоте 1,5м от пола стр34(л-4)
Помещениеэлектрощитовой сухое поэтому принимаем светильник ЛСП02 со степенью защиты IР20
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3,22-0-1,5=1,72м(3.69)
Высотасвеса равняется нулю, т.к. крепежные кронштейны устанавливаться не будут
Расчетпроизводим точечным методом, т.к. в ней нормируется освещенность навертикальной плоскости.
0,5·Нр=0,5·1,72=0,86
Расстояниеот точки проекции светильника до контрольной точки в центре щита.
Р=в/2-Сщ=3/2-0,38=1,1м(3.70)
где, в- ширина помещения, м
Сщ — ширинашита, м
Расстояниеот светильника до контрольной точке.
dл=√Нр²·Р²=√1,72²·1,1²=2м(3.71)
Уголмежду вертикалью и линией силы света к контрольной точке.
γ=arctgР/Нр=arctg1,1/1,72=32º(3.72)
Уголпод которым видна светящееся линия.
α=arctgLл/dл=arctg1,2/2=57,7º=1рад(3.73)
Условнаяосвещенность в контрольной точке.
Еа=Iγ·cos²γ/2Нр·(α+1/2sin2α)=155·cos²32º/2·1,72(1+sin(2·1)/2)=38,8 Лк(3.74)
где, Iγ=155 кд сила света светильника ЛСП02 в поперечнойплоскости под углом γ=32º
Перейдемк вертикальной освещенности.
Еа.в.=Еа·(cosΘ+Р/НрsinΘ)=38·(cos90+1,1/1,72sin90)=40,8 Лк(3.74)
где,Θ=90º-уголнаклона поверхности.
Световойпоток светильника.
Фс=1000·Ен·Кз·Нр/μ·Еа.в.=1000·100·1,3·1,72/1·40,8=4142Лм(3.75)
Световойпоток одной лампы.
Фл=Фс/2=4142/2=2071Лм(3.76)
Пополученному значению светового потока выбираем лампу ЛДЦ40-4 с Фк=1995Лм
Отклонениесветового потока.
ΔФ=Фк-Фр/Фр=1995-2071/2071·100=-3,7%(3.77)
Отклонениесветового потока находится в пределах –10%…+20% и окончательно принимаем светильникЛСП02 с 2 лампами ЛДЦ40-4
Расчетмощности осветительных установок остальных помещений производим методомудельной мощности, т.к. они относятся к вспомогательным помещениям, а такжеэтим методом разрешают рассчитывать когда расчет осветительных установок невходит в основную часть задания.
Расчетмощности осветительной установки венткамеры
СогласноСНиП освещенность нормируется на горизонтальной плоскости на высоте 0,8м отпола, т.к. помещение венкамеры сухое то принимаем светильник НСП17 со степеньюзащиты IР20
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3,22-0-0,8=2,42м(3.78)
Расстояниемежду светильниками
L=Нр·λс=2,42·1,4=3,3м(3.79)
прикривой силе света «Д»-косинусойдной λс=1,4
Количествосветильников
nс=а/L=4,8/3,3=1,45=2шт(3.80)
Количестворядов светильников.
nр=в/L=3/3,3=1ряд(3.81)
Мощностьлампы
Рл=Руд·А/N=25,3·14,4/2=182,1Вт (3.82)
где,Руд-удельная мощность лампы (при h=3-4м А=14,4м² сксс «Д» Руд=25,3
Вт/м²стр.19(л-4)
N-количество светильников.
Принимаемлампу типа Б-215-225-200 с Рн=200Вт, выбранный ранее светильник рассчитан налампы мощностью до 200Вт и окончательно принимаем 2 светильника НСП17 с лампамиБ-215-225-200, расчет помещения для второй венткамеры аналогичен и поэтому егоне приводим.
Расчетмощности осветительной установки помещения для подстилки.
СогласноСНиП освещение нормируется на горизонтальной плоскости на высоте 0,8м от пола,т.к. помещение сырое то принимаем светильник НСР01 со степенью защиты IР54
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3,22-0-0,8=2,42м(3.83)
Расстояниемежду светильниками.
L=Нр·λс=2,42·2=4,8м(3.84)
прикривой силе света «М» λс=2
Т.к.помещение небольшое а расстояние между светильниками вышло больше длиныпомещения то принимаем 1 светильник расположенный в центре помещения.
Мощностьлампы.
Рл=А·Руд/N=9,9·19,5/1=193Вт(3.85)
ПриА=9,9м² h=3-4м с ксс «М» Руд=19,5
Окончательнопринимаем светильник НСР01 с лампой Б-215-225-200 с Рн==200Вт.
Расчетмощности осветительной установки площадки для весов аналогичен, т.к. площадьпомещений одинакова и имеют одинаковую среду по электробезопасности.
Расчетмощности осветительной установки тамбура.
СогласноСНиП принимаем рабочее, общее равномерное освещение в тамбуре освещенностьнормируется на полу, т.к. помещение сырое то принимаем светильник.
НСР01со степенью защиты IР54
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3,22-0,2-0=3,02м(3.86)
Т.к. втамбуре будут устанавливаться крепежные кронштейны то Нс=0,2
Расстояниемежду светильниками
L=Нр·λс=3,02·2=6,04м(3.87)
Т.к.помещение небольшое, а расстояние между светильниками вышло больше длинытамбура то принимаем один светильник расположенный в центре помещения.
Мощностьлампы.
Рл=А·Руд/N=12,6·19,5/1=245,7Вт(3.88)
Руданалогично помещению для подстилки.
Принимаемлампу Г-215-225-300 с Рн=300Вт, т.к. светильник НСР01 рассчитан на лампымощностью 200Вт то принимаем другой светильник и окончательно принимаемсветильник Н4Б 300-МА с Рн=300Вт и IР54.
Расчетмощности осветительной установки инвентарной.
Расчетмощности осветительной установки инвентарной аналогично расчету освещения впомещении для подстилки и поэтому для инвентарной выбираем такое же световое оборудование.
Таблица16 — Выбранное световое оборудованиеНаименование помещения тип светильника тип лампы кол-во свет-ков уст. мощность. Вт Стойловое помещение ЛСП15 ЛД-40-1 126 10080 помещение для подстилки НСР01 Б-215-225-200 1 200 инвентарная НСР01 Б-215-225-200 1 200 венткамера НСП17 Б-215-225-200 4 800 тамбур Н4Б300-МА Г-215-225-300 4 1200 электрощитовая ЛСП02 ЛДЦ40-4 1 80 площадка перед входом НСП03-60 Б220-40 7 280 площадка для весов НСР01 Б-215-225-200 1 200 Помещение навозоудаления НСР01 Б-215-225-200 2 400
Расчетосветительной сети с выбором щитов и оборудования
СогласноПУЭ из условий механической прочности сечение проводов с алюминиевыми жилами,должно быть не менее 2мм², т.к. у применяемых светильников корпусаметаллические, то сечение заземляющих и токопроводящих проводов должно быть неменее 2,5мм², выбор сечения проводов производим по потере напряжения.
Суммарнаянагрузка осветительной сети.
РΣ=ΣРл.н.+1,2ΣРл.л.=3380+1,2·10160=15,5кВт(3.89)
где,ΣРл.н. — суммарная мощность ламп накаливания
1,2ΣРл.л.- суммарная мощность люминесцентных ламп
ΣРлн=800+200+1200+280+200+400=3380Вт(3.90)
ΣРлл=10080+80=10160Вт(3.91)
Силоваясеть питается от трех осветительных щитов, схема компоновки осветительной сети приведенаниже.
Моментнагрузки между силовым и 1 осветительным щитом.
Мсщ-ощ=1,2(РΣ)·Lсщ-ощ=6·5=30 кВт·м(3.92)
ΣР- суммарная мощность люминесцентных ламп питающиеся от данного щита.
Lсщ-ощ — расстояние между силовым и 1 осветительным щитом
Расчетноесечение между щитами.
S=Мсщ-ощ/С·ΔU=30/50·0,2=3мм(3.93)
где,С-коэффициент зависящий от напряжения и металла из которого состоит токоведущаяжила (при U=380В и алюминиевой жилы С=50 стр.211(л-5)).
ΔU-допустимая потеря напряжения между щитами, т.к. согласноПУЭ допустимая потеря напряжения составляет 2,5%, между щитами принимаемдопустистимую потерю 0,2%, а на группах 2,3%
Принимаемближайшее наибольшее сечение которое равняется 4мм² и поэтому сечениюпринимаем провод АПВ4-4мм²
Ток навводе в осветительный щит.
Iсщ-ощ=РΣ/U·cosφ=15,5/0,38·0,98=39,8А(3.94)
где, U-номинальное напряжение, В
cosφ — коэффициент мощности осветительной нагрузки
Выбранныйпровод проверяем по допустимому нагреву. Согласно (л-5) допустимая токоваянагрузка на данное сечение составляет Iдоп=50А
Iсщ-ощ=20,4А
Окончательнопринимаем четыре провода АПВ4-4мм²
Выборсечения проводов на участках.
Моментнагрузки на каждой группе
М=Σ(Р·L)(3.96)
где,L-расстояние от осветительного щита до светового прибора.
Σ-суммамощностей входящих в группу.
М1=1,2·(80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4+80·74,7=81,9кВт·м
М2=1,2·(80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4=74,8кВт·м
М3=1,2·(80·2,1+80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1=68кВт·м
Допустимаяпотеря напряжения на группах принята 2,3%
Сечениепроводов на каждой группе
S=М/С·ΔU(3.97)
где, М- момент нагрузки на группе
Значениекоэффициента С аналогично что и при выборе сечения провода между щитами, т.к.питание осветительной нагрузки на группах осуществляется трехфазной четырехпроходнойлинией.
S1=81,9/50·2,3=0,7 мм²(3.98)
S2=74,8/50·2,3=0,6 мм²(3.99)
S3=68/50·2,3=0,59 мм²(3.100)
Нагруппах принимаем 4 провода АПВ(2,5) прокладываемых в трубах с сечениемтоковедущей жилы 2,5 мм² выбранный провод проверяем по условию нагревадлительным расчетным током. Допустимая токовая нагрузка на выбранное сечениесоставляет Iдоп=30 А
Определяемтоки на группах, токи на всех трех группах аналогичны друг другу и поэтому рассчитываемток одной из групп.
I=Р/Uном·cosφ=6/0,38·0,8=20А(3.101)
Проверяемвыбранный провод по условию
Iдоп=30А≥Iрасч=20А(3.102)
Условиевыполняется значит принимаем выбранный ранее провод.
Моментнагрузки между силовым и 2 осветительным щитом.
М=1,2(ΣР)·L=6·5,6=33,6 кВт·м(3.103)
Расчетноесечение.
S=М/С·ΔU=33,6/50·0,2=3,3(3.104)
Принимаем4 одножильных провода АПВ с сечением токоведущей жилы 4 мм², дальнейшийрасчет тока и проверка выбранного сечения аналогична что и при расчете 1осветительного щита, т.к. они имеют одинаковые нагрузки, значит принятый проводпринимаем окончательно.
Моментынагрузки на группах.
М1=1,2·(80·2,1+80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1=68кВт·м
М2=1,2·(80·5,4+80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4=74,8кВт·м
М3=1,2·(80·8,7+80·12+80·15,3+80·18,6+80·21,9+80·25,2+80·28,5+80·31,8+80·35,1+80·38,4+80·41,7+80·45+80·48,3+80·51,6+80·54,9+80·58,2+80·61,5+80·64,8+80·68,1+80·71,4+80·74,7=81,9кВт·м
Сечениепроводов на каждой группе
S1=68/50·2,3=0,59 мм²(3.105)
S2=74,8/50·2,3=0,6 мм²(3.106)
S3=81,9/50·2,3=0,7 мм²(3.107)
ЗначениеС и ΔU аналогично что и при расчетах 1 осветительного щита.
Принимаемна группах 4 провода марки АПВ с одной жилой сечением 2,5 мм², дальнейшийрасчет токов на группах и проверка выбранного сечения по нагреву длительнымрасчетным током аналогично расчету на группах 1 осветительного щита, т.к. ониимеют одинаковые нагрузки на группах.
Моментнагрузки между силовым и 3 осветительным щитом.
Мсщ-3ощ=(1,2·(ΣР)+Р)·Lсщ-ощ3=(1,2·(40)+3360)·1=3,4 кВт·м (3.108)
где,1,2·(ΣР) — суммарная мощность люминесцентных ламп.
Р — суммарнаямощность ламп накаливания.
Расчетноесечение провода между щитами.
S=Мсщ-ощ3/С·ΔU=3,4/50·0,2=0,3мм²(3.109)
Принимаем4 одножильных провода АПВ с сечением токоведущей жилы 2,5 мм².
Расчетныйток на вводе в осветительный щит.
I=Р/μUн·cosφ=3,4/3·220·0,8=6,8А(3.110)
Проверкавыбранного сечения по допустимому нагреву.
Iдоп=30А≥Iрасч=6,8А(3.111)
Условиевыполняется значит провод выбран верно.
Моментынагрузки на группах
М1=1,2·(40·1,2)+(40·3,1+300·3,1+40·3,1+200·3,9+200·5,9+40·7,9+300·7,9+200·9,4+200·11,4+200·12,4+40·11,4+40·11,4)=12,9кВт·м
М2=200·71+300·73,1+40·73,1+200·74,2+200·76,3+300·77,8+40·77,8+200·79,3=110,6кВт·м
Сечениепроводов на каждой группе.
S1=12,9/50·2,3=0,1 мм²(3.112)
S2=110,6/50·2,3=0,9 мм²(3.113)
На всехгруппах принимаем провод АПВ4(1·2,5), тоесть четыре провода с сечениемтоковедущей жилы 2,5 мм² способ прокладки 4 провода в трубе.
Расчетныйток на группах.
I1=1980/3·220·0,98=3 А(3.114)
I2=1480/3·220·0,98=2,2 А(3.115)
Наибольшийрасчетный ток вышел в 1 группе и составил I1=3А, именно этот ток будемучитывать при проверке провода по допустимому нагреву длительным расчетнымтоком.
Iдоп=30А≥Iрасч=3А(3.116)
Условиевыполняется, значит принимаем выбранный ранее провод.
Длязащиты осветительной сети от токов коротких замыканий, а также дляраспределения электроэнергии в осветительной сети принимаем 2 осветительных
щитасерии ЯРН 8501-3813 ХЛЗБП с вводным автоматом серии ВА5131 с Iн=100А и 3автоматами на отходящих линиях серии ВА1426 с Iн=32А, выбранные щиты будутпитать осветительную сеть стойлового помещения. Для питания осветительной сетиостальных помещений принимаем аналогичный щит. В сумме выбрано триосветительных щита серии ЯРН 8501-3813 ХЛЗБП.
Расчетосветительных установок молочного блока
Молочныйблок предназначен для сбора очистки и охлаждения молока, освещение играетнемаловажную роль в технологическом процессе, от уровня освещенности зависитпроизводительность и здоровье персонала.
Таблица17 — Характеристики зданияНаименование помещения площадь ширина длина среда Молочная 78,6 5,7 13,8 сыр. Электрощитовая 10 2,4 4,2 сух Компрессорная 23,2 4,07 5,71 сыр Лаборатория 5,67 2,1 2,7 сух Моечная 5,13 1,9 2,7 сыр. Лаборатория молочной 5,88 2,1 2,8 сух. Помещение для моющих средств 5,32 1,9 2,8 сух Комната персонала 16,8 4 4,2 сух Уборная 1,35 0,9 1,5 сыр. Ваккумнасосная 13,02 3,1 4,2 сух Тамбур 7,6 1,9 4 сыр Колидор 30,26 1,7 17,8 сыр
Высотапомещений молочного блока Н=3м
Расчетмощности осветительной установки электрощитовой.
Согласно(л-4) принимаем рабочее, общее равномерное освещение, нормированнаяосвещенность составляет Ен=100Лк на вертикальной плоскости на высоте 1,5м от поластр.38(л-4), т.к. помещение электрощитовой сухое то выбираем светильник.
ЛСП02со степенью защиты IР20.
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3-0-1,5=1,5м(3.117)
высотусвеса принимаем равной нулю, т.к. подвесные кронштейны устанавливаться небудут.
Расчетмощности осветительной установки электрощитовой производим точечным методом,т.к. в ней нормируется освещенность на вертикальной плоскости.
0,5·Нр=0,5·1,5=0,75
Расстояниеот точки проекции светильника до контрольной точки в центре щита.
Р=в/2-Сщ=2,4/2-0,38=0,82м(3.118)
где, в — ширина помещения, м
Сщ — ширинащита, м
Расстояниеот светильника до контрольной точки
dл=√Нр²+Р²=√1,5²+0,82²=1,7 (3.119)
Уголмежду вертикалью и линией силы света к контрольной точке.
γ=arctgР/Нр=arctg0,82/1,5=28º (3.120)
Уголпод которым видна светящееся линия.
α=arctgLл/dа=arctg1,2/1,7=57,7º=1рад(3.121)
Условнаяосвещенность в контрольной точке.
Еа=Iγ·cos²γ/2·Нр·(α+1/2sin2α)=135·cos²28º/2·1,5·(1+sin2·1/2)=48,3Лк (3.122)
где, Iγ=135кд сила света светильника в поперечной плоскостипод углом
γ=28ºстр.112(л-6)
Перейдемк вертикальной освещенности.
Еа.в.=Еа(cosΘ+Р/НрsinΘ)=48,3(cos90º+0,82/1,5·sin90º)=26,4Лк(3.123)
где,Θ=90º-угол наклона поверхности.
Световойпоток светильника.
Фс=1000·Ен·Кз·Нр/η·Еа.в.=1000·100·1,3·1,5/1·26,4=7386Лм(3.124)
где,η-коэффициент учитывающий дополнительную освещенность от удаленныхсветильников, т.к. этих светильников нет то η=1
1000-световойпоток условной лампы.
Световойпоток одной лампы.
Фл=Фс/nс=7386/2=3693(3.125)
Принимаемлампу ЛД-65 с Фк=4000Лм отклонение светового потока лампы от расчетного потоканаходится в пределах –10%…+20%, и окончательно принимаем светильник ЛСП02 с 2лампами ЛД-65.
Расчетмощности осветительной установки молочной
Принимаемрабочее, общее равномерное освещение, нормированная освещенность составляетЕн=100Лк на высоте 0,8м от пола стр.389 (л-4), т.к. помещение сырое топринимаем светильник ЛСП15 со степенью защиты IР54.
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3-0-0,8=2,2м(3.126)
высотасвеса равняется нулю, т.к. крепежные кронштейны использоваться не будут.
Расстояниемежду светильниками.
L=Нр·λс=2,2·1,4=3,08 (3.127)
Количествосветильников.
nс=а/Lс=13,8/3,08=5св. (3.128)
Количестворядов светильников.
nр=в/L=5,7/3,03=1ряд(3.129)
Расчетпроизводится методом коэффициента использования светового потока, т.к.нормируется горизонтальная освещенность, помещение со светлыми ограждающимиконструкциями.
Индекспомещения
i=а·в/Нр·(а+в)=13,8·5,7/2,2·(13,8+5,7)=1,8(3.130)
пополученному индексу а также типу светильника выбираем коэффициент использованиясветового потока Uоу=0,41 стр.17(л-4)
Световойпоток светильника.
Фс=А·Ен·Кз·z/nс·Uоу=78,6·100·1,3·1,1/5·0,41=5482,4Лм(3.131)
Световойпоток лампы
Фл=Фс/2=5482,4/2=2741,2Лм(3.132)
Пополученному значению светового потока принимаем лампу ЛБ-40-1 с Фк=3200Лмстр.54 (л-4) отклонение светового потока лампы от расчетного находится впределах –10%…+20% и окончательно принимаем пять светильников ЛСП15 с 2 лампамиЛБ-40-1.
Расчетоставшихся помещений производим методом удельной мощности, т.к. этим методомразрешается рассчитывать когда расчет освещения не входит в основную частьзадания.
Расчетмощности осветительной установки коридора
Принимаемрабочее общее равномерное освещение, освещение нормируется на высоте 0м от поластр36 (л-4), т.к. помещение сырое то принимаем светильник НСР01 со степеньюзащиты IР54.
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3-0,2-0=2,8м(3.133)
т.к. в коридоребудут устанавливаться крепежные кронштейны то Нс=0,2м
Расстояниемежду светильниками.
L=2,8·1,4=3,9м (3.134)
Количествосветильников.
nс=а/L=17,8/3,9=4св.(3.135)
Количестворядов
nр=в/L=1,7/3,9=1ряд(3.136)
Мощностьлампы
Рл=А·Руд/nс=30,2·23,5/4=177,4Вт(3.137)
Руд=23,5при кривой силе света «Д», h=3м, А=30,2м²
Окончательнопринимаем 4 светильника НСР01 с лампой Б-215-225-200 с Рн=200Вт стр.54(л-4)
Расчетмощности осветительной установки тамбура.
Системаосвещения, нормированная освещенность, выбор светильника и расстояние междуними аналогично помещению коридора.
Количествосветильников
nс=а/L=4/3,9=1св.(3.138)
т.к.при расчете тамбура в него была включена часть коридора и принимая в расчет чтомежду ними установлена дверь, принимаем количество светильников равное 2
Количестворядов.
nр=в/L=1,9/3,9=1ряд (3.139)
Мощностьлампы.
Рл=А·Руд/nс=7,6·25,4/2=96,7Вт(3.140)
Руд=25,4при кривой силе света «Д» h=3м, А=7,6м²
Принимаем2 светильника НСР01 с лампой Б-215-225-100 с Рн=100Вт стр.54 (л-4)
Расчетмощности осветительной установки компрессорной.
Принимаемрабочее общее равномерное освещение, освещение нормируется на высоте 0,8м отпола стр.35 (л-4), т.к. помещение сухое то принимаем светильник
ЛСП02со степенью защиты IР20
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3-0-0,8=2,2м(3.141)
Расстояниемежду светильниками.
L=Нр·λ=2,2·1,4=3,08 (3.142)
Количествосветильников.
nс=а/L=5,7/3,08=2свет.(3.143)
Количестворядов
nр=в/L=4/3,08=1ряд(3.146)
Мощностьсветильника.
Рс=А·Руд/nс=22,8·5,2/2=59,25Вт(3.147)
Руд=5,2при кривой силе света «Д» h=3м А=22,8м²
Мощностьлампы.
Рл=Рс/2=59,25/2=29,6Вт(3.148)
Принимаем2 светильника ЛСП02 которые укомплектованы 2 лампами ЛД-40 с Рл=40Втстр54(л-4)(3.149)
Принимаемобщее равномерное рабочее освещение, освещение нормируется на высоте 0,8м отпола стр.35(л-4), т.к. помещение сухое то принимаем светильник
ЛСП02со степенью защиты IР20
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3-0-0,8=2,2м(3.150)
Расстояниемежду светильниками.
L=Нр·λс=2,2·1,4=3,08м (3.151)
Количествосветильников.
nс=а/L=4,2/3,08=1шт(3.152)
Количестворядов.
nр=в/L=3,1/3,08=1ряд(3.153)
Мощностьсветильника
Рс=А·Руд/nс=13,02·12/1=156,2Вт(3.154)
Руд=12при кривой силе света «Д» h=3м А=13,02м²
Мощностьлампы.
Рл=Рс/2=156,2/2=78,1Вт(3.155)
Дляосвещения ваккумнасосной принимаем 1 светильник ЛСП02 с двумя лампами ЛД-80 сРн=80Вт стр54 (л-4)
Расчетмощности осветительной установки служебного помещения
Принимаемрабочее, общее равномерное освещение, освещенность нормируется на высоте 0,8мот пола стр.35(л-5), т.к. помещение сухое то принимаем светильник ЛСП02 состепенью защиты IР20
Расчетнаявысота осветительной установки.
Нр=Н-Нс-Нр.п.=3-0-0,8=2,2м(3.157)
Расстояниемежду светильниками.
L=2,2·1,4=3,08 (3.158)
Количествосветильников. (3.159)
nс=а/L=4,2/3,08=1свет.
Количестворядов светильников.(3.160)
nс=в/L=4,2/3,08=1ряд(3.161)
Мощностьсветильника.
Рс=А·Руд/nс=14,9·5,2/1=77,4Вт(3.162)
Руд=5,2при кривой силе света «Д» h=3м А=14,9м²
Мощностьлампы.
Рл=Рс/2=77,4/2=38,7Вт(3.163)
Дляосвещения служебного помещения принимаем светильник ЛСП02 с 2 лампами ЛД-40 сРн=40Вт стр54.(л-4)
Т.к.остальные помещения имеют малую площадь, то для их освещения будем приниматьодин светильник, расположенный в центре помещения.
Расчетмощности осветительной установки лаборатории.
Принимаемрабочее общее, равномерное освещение, т.к. помещение сухое то принимаемсветильник ЛСП02 со степенью защиты IР20
Мощностьсветильника.
Рс=А·Руд/nс=5,67·5,2/1=32,4Вт(3.164)
Руд=5,2Вт/м² при кривой силе света «Д» h=3м А=5,67м²
Мощностьлампы.
Рл=Рс/2=32,4/2=16,2Вт(3.165)
Дляосвещения лаборатории принимаем светильник ЛСП02 с 2 лампами ЛД-40 с Рн=40Втстр54(л-5)
Расчетмощности осветительной установки моечной
Принимаемрабочее, общее равномерное освещение, т.к. помещение сырое то принимаем светильникНСР01 со степенью защиты IР54
Мощностьлампы.
Рл=А·Руд/nс=5,13·25,4/1=130,3Вт(3.166)
Руд=25,4Вт/м² при кривой силе света «Д» h=3м А=5,13м²
Принимаемсветильник НСР01 с лампой Б-215-225-150 с Рн=150Вт стр.54(л-4)
Расчетмощности осветительной установки лаборатории молочной.
Расчетаналогичен расчету осветительных установок в общей лаборатории т.к. помещениясхожи по размерам и имеют одинаковую среду по электробезопасности и поэтомувыбираем точно такое же световое оборудование.
Расчетмощности осветительных установок помещения для моющих средств.
Расчетаналогичен расчету осветительной установки моечной, т.к. помещения схожи поразмерам и имеют одинаковую среду по электробезопасности, и поэтому выбираеманалогичное световое оборудование.
Расчетмощности осветительной установки уборной.
Принимаемрабочее общее равномерное помещение, т.к. помещение сырое то принимаемсветильник НСП03 со степенью защиты IР54
Мощностьлампы.
Рл=А·Руд/nс=1,35·25,4/1=34,29Вт(3.167)
Руд=25,4Вт/м² при кривой силе света «Д» h=3м А=1,35м²
Дляосвещения уборной принимаем светильник НСП03 с лампой БК-215-225-40 с Рн=40Втстр.54(л-4)
Таблица18 — Выбранное световое оборудование молочного блокаНаименование помещения тип светильника тип мпы кол-во свет.
Уст. мощ.
Вт Молочная ЛСП15 ЛБ-40-1 5 400 Электрощитовая ЛСП02 ЛД-40-1 1 80 Компрессорная ЛСП02 ЛД-40-1 2 160 Лаборатория ЛСП02 ЛД-40-1 1 80 Моечная НСР01 Б-215-225-150 1 150
Лаборатория
молочной ЛСП02 ЛД-40-1 1 80
Помещение для
моющих средств НСР01 Б-215-225-150 1 150 Комната персонала ЛСП02 ЛД-40-1 1 80 Вакуумнасосная ЛСП02 ЛД-80 2 160 Тамбур НСР01 Б-215-225-100 2 200 Коридор НСР01 Б-215-225-200 4 800 Уборная НСПО3 БК-215-225-40 1 40
Расчетосветительной сети молочного блока
Выборсечения проводов ввода.
Суммарнаянагрузка между силовым и осветительным щитом.
РΣ=ΣРлн+1,2ΣРлл=1340+1152=2,5кВт(3.168)
ΣРлн=150+150+200+40+800=1340Вт(3.169)
1,2ΣРлл=1,2·(400+80+160+80+80+160)=1152Вт(3.170)
Моментнагрузки между силовым и осветительным щитом.
Мсщ-ощ=2,5·1,2=3кВт·м
Сечениепроводов между щитами.
S=Мсщ-ощ/С·ΔU=3/50·0,2=0,3мм²(3.171)
значениекоэффициента С и допустимых потерь напряжения аналогично что и при расчетахосветительной сети животноводческого комплекса. принимаем провод АППВ(3·2,5) ссечением токоведущей жилы S=2,5мм²
Ток навводе в осветительный щит
Iсщ-ощ=РΣ/ U·cosφ=2,5/0,38·0,98=6,7А(3.172)
согласностр.210(л-6) допустимая токовая нагрузка на выбранное сечение составляет
Iдоп=23А
Iдоп=23А>Iсщ-ощ=6,7
Т.к. поусловию допустимого нагрева провод проходит, то принимаем выбранный ранеепровод окончательно.
Выборсечение проводов на каждой группе.
Моментынагрузки на каждой группе.
М1=Σ(Р·L)=1,2·(80·4,7+80·6,7+80·9,7+80·12,7+80·15,3)=4,7кВт·м
М2=200·6,45+200·5,7+200·9,15+200·12,1=6,7кВт·м
М3=1,2·(80·1,5+160·4,5+80·8,2+80·10,2)=2,7кВт
М4=1,2·(80·8,1)+150·10,1+1,2·(80·10,5)+150·13,5=5,3кВт
М5=1,2·(80·4,2)+40·2,1+40·2,8=0,6кВт·м
М6=100·6,2+100·6,2+100·7,2=1,9кВт·м
Сечениепроводов на каждой группе.
S1=М1/С·ΔU=4,7/8,3·2,3=0,2мм²(3.176)
С=8,3при однофазной линии U=220В и алюминиевой токоведущейжилы стр211 (л-5) ΔU аналогично, что и при расчетах животноводческогокомплекса.
S2=6,7/8,3·2,3=0,3 мм²
S3=2,7/8,3·2,3=0,1 мм²
S4=5,3/8,3·2,3=0,2 мм²
S5=0,6/8,3·2,3=0,03 мм²
S6=1,9/8,3·2,3=0,1 мм²
На всех6 группах принимаем провод АППВ(2·2,5) с сечением токоведущей жилы S=2,5мм², выбранный провод проверяем по условиюдопустимого нагрева.
Расчетныетоки в группах
I1=Р1/U·cosφ=1,2·400/220·0,97=2,2А(3.177)
I2=400/220·0,97=1,8А
I3=1,2·400/220·0,97=2,2А
I4=1,2·(160)+300/220·0,97=2,3А
I5=1,2·(80)+80/220·0,97=0,8А
I6=300/220·0,97=1,4А
Наибольшийрасчетный ток вышел в 4 группе и составил I=2,3А,согласно стр.210(л-5) допустимая токовая нагрузка на двужильный провод сечением2,5мм² Iдоп.=33А
Iдоп=33А>Iр=2,3
выбранныйпровод проходит по условию нагрева а значит окончательно принимаем именно его.
Длязащиты осветительной сети от токов коротких замыканий а также для распределенияэлектроэнергии между осветительными приборами выбираем осветительный щитЯОУ8501 укомплектованным вводным рубильником ПВЗ-60 и 6 однополюснымиавтоматами ВА1426-14 с Iн=32А.
Разработкасхемы управления автоматизации навозоудаления
Определениерасхода электроэнергии на навозоудаление.
Впредыдущих пунктах для уборки навоза на ферме был принят навозоуборочныйтранспортер кругового движения ТСН-160 который состоит из наклонного и горизонтальноготранспортера, в итоге на животноводческом комплексе для уборки навоза былопринято два горизонтальных и два наклонных транспортер, на втором комплексепринято аналогичное оборудование.
Суммарнаямощность установки.
ΣР=Nн·(Рн)+Nг·(Рг)=4·(1,5)+4·(4)=22кВт(3.178)
где,Рн-мощность электродвигателя наклонного транспортера, в предыдущих расчетах длянаклонного транспортера был выбран двигатель мощностью Рн=1,5кВт.
Nн-количество наклонных транспортеров, для всегоживотноводческого комплекса выбрано 4 наклонных транспортера.
Рг-мощностьэлектродвигателей горизонтального транспортера, в предыдущих расчетах длягоризонтального транспортера выбран двигатель мощностью Рн=4кВт
Nг-количество горизонтальных транспортеров, для всегокомплекса выбрано 4 горизонтальных транспортера.
Годовоечисло часов использования нагрузки.
Тгод=365·t=365·1,2=438ч (3.179)
где,365-количество дней в году, равное количеству дней уборки навоза.
t-время уборки навоза в сутки, в предыдущих расчетах времяуборки навоза составило 1,2 часа в сутки.
Годовоепотребление электроэнергии.
Wгод=ΣР·Тгод=22·438=9636 кВт·ч (3.180)
Стоимостьпотребленной электроэнергии.
СтW=Wгод·Ц=9636·1,23=11852,2 руб(3.181)
где,ц-стоимость 1 кВт·ч для с/х предприятий ц=1,23 руб
Выборавтоматического выключателя.
Автоматическийвыключатель предназначен для защиты электроустановок от токов короткихзамыканий, а также для нечастых отключений и включений электроустановоквручную.
Автоматическийвыключатель выбирается по следующим условиям.
Uн.а.≥Uн.у.
Iн.а.≥Iраб
Iн.р.≥Кн.р.·Iр(3.182)
Iотс.≥Кн.э.·Iп
где,Uн.а.-номинальное напряжение на которое расчитан автомат, В
Uн.у. — номинальное напряжение электроустановки, В
Iн.а. — ток номинальный автомата, А
Iраб — рабочий ток токоприемника.
Iн.р. — номинальный ток расцепителя, А
Iотс — мгновенный ток срабатывания электромагнитногорасцепителя, А
Iп — пусковой ток токоприемника., А
Кн.р. — коэффициент надежности расцепителя Кн.р.=1,1 стр.76 [л-6]
Кн.э. — коэффициент надежности электромагнитного расцепителя, Кн.э.=1,25 стр.76 (л-6)
Таблица19 — Технические данные на электродвигатели ТСН-160Тип электродвигателя количество Рн, кВт Iн, А КiIп RA90L4 2 1,5 4 5,5 RA112М4 2 4 9 6,5
Рабочийток установки.
Iраб=ΣI=4+4+9+9=26 А(3.183)
где,ΣI-сумма токов электродвигателей транспортераТСН-160
Т.к.выбирается автомат для группы электроприемников то при выборе уставкисрабатывания электромагнитного, расцепителя учитывают суммарный токтокоприемников с учетом пускового тока самого мощного двигателя.
Суммарныйток токоприемников с учетом пускового тока самого мощного двигателя
Imax=ΣIн+Iп=4+9+4+(9·6,5)=75,5А(3.184)
где,ΣIн-сумма номинальных токов электродвигателей.
Iп — пусковой ток самого мощного электродвигателя, т.к.имеются два двигателя с наибольшей мощностью то в расчет берем один из этихдвигателей.
Iп=Iн·КjIп=9·6,5=58,5 А(3.185)
где, КjIп — кратность пускового тока электродвигателя.
Предварительновыбираем автомат серии АК63 Iн.а.=63А Iн.р.=30Аи
Iотс.=189А, проверяем выбранный автомат по условиям.
Uн.а=500В≥Uн.у.=380В
Iн.а.=63А≥Iраб=22А
Iн.р.=30А≥Кн.р.·Iраб=1,1·26=28,6А(3.186)
Iотс.=189А≥Кн.э.·Imax=1,25·75,5=94,3А
Т.к.все условия выполняются то окончательно принимаем выбранный ранее трехполюсныйавтоматический выключатель серии АК63
Таблица20 — Технические данные автоматического выключателяТип Номинальный ток автомата, А Номинальный ток расцепителя А Уставка мгновенного Срабатывания электромагнитного расцепителя, А АК63 63 30 187
Выборпусковой аппаратуры
Длядистанционного управления асинхронными электродвигателями и другими приемникамиэнергии служат магнитные пускатели. Выбор магнитного пускателя производится пономинальному току токоприемника с таким условием, чтобы его контактная системабыла рассчитана на включение данного вида нагрузки.
Дляпуска электродвигателя горизонтального транспортера выбираем магнитныйпускатель серии ПМЕ122 укомплектованным тепловым реле ТРН10. Пускатель этойсерии рассчитан на включение электродвигателей мощностью до 4 кВт, степеньисполнения по электробезопасности IР54, выбранныйпускатель нереверсивный т.к. потребности движения в разных направлениях нетстр121(л-7).
Длявыбора нагревательного элемента теплового реле определяем ток ставки.
Iуст=1,1Iн=1,1·9=9,9А(3.187)
где, Iн-номинальный ток электродвигателя горизонтальноготранспортера.
выбираемток нагревательного элемента Iо=10А стр121(л-7)
Поправкарегулятора тока уставки.
N=Iу-Iо/0,05·Iо=9,9-10/0,05·10=-0,2%(3.188)
ПускательПМЕ122 расчитан на включение электроприемников с током номинальным равным 10А,ток электродвигателя горизонтального транспортера Iн=9А,следовательно магнитный пускатель выбран верно и окончательно для управления электроприводомгоризонтального транспортера выбираем пускатель серии ПМЕ112 с тепловым релеТРН10/10
Длянаклонного транспортера выбираем аналогичный пускатель, что и для горизонтальноготранспортера.
Токуставки нагревательного элемента реле.
Iуст=1,1·Iн=1,1·4=4,4А(3.189)
где, Iн — номинальный ток электродвигателя наклонного транспортеравыбираем ток нагревательного элемента Iо=6А.
Горизонтальноготранспортера, в итоге на животноводческом комплексе для уборки.
Поправкарегулятора тока уставки.
N=Iуст-Iо/0,05·Iо=4,4-6/0,05·6=5,3%(3.190)
Т.к.пускатель расчитан на включение токоприемников с Iн=10А,а двигатель наклонного транспортера имеет Iн=4А, тоокончательно принимаем пускатель серии.
ПМЕ112с тепловым реле ТРН10/6.
В итогевыбираем 2 магнитных пускателя ПМЕ112 с тепловым реле ТРН10/10 для управленияэлектроприводами горизонтальных транспортеров и для управления электродвигателемнаклонного транспортера принимаем пускатель серии ПМЕ112 с тепловым релеТРН10/6
Таблица21 — Технические характеристики магнитного пускателяТип Ном. ток, А тип исполнения Предельная мощность двигателя, кВт ПМЕ112 10 IР54 4
Выборпроводов.
Правильныйвыбор и расчет электропроводок имеет большое значение. От долговечности инадежности электропроводок зависит бесперебойность, работы электроприемников,безопасность. Расчет производим методом потерь напряжения.
Моментнагрузки между силовым и щитом управления.
М=Р·Lсщ-щу=9,5·25=237,5 кВт·м(3.191)
где,Р-суммарная мощность двигателей установки, т.к. ТСН-160 имеет 2 двигателямощностью 4 кВт, и один мощностью 1,5 кВт, то суммарная мощность составляет 9,5кВт.
Lсщ-щу — расстояние между силовым щитом и щитом управления.
Сечениепроводов между щитами
S=М/С·ΔU=237,5/50·1,25=3,8мм² (3.192)
КоэффициентС при трехфазной четырехпроводной сети равняется 50, т.к. в соответствии с ПУЭпотери напряжения во внутренних электропроводках не должны превышать 2,5% топринимаем допустимую потерю напряжения между щитами 1,25% и между щитомуправления и электродвигателями тоже 1,25%, в сумме ΔU=2,5%
Принимаеммежду щитами кабель АВВГ(4·4) допустимая токовая нагрузка на данное сечениесоставляет Iдоп=36А выбранный кабель проверяем поусловию нагрева длительным расчетным током. Из проведенных ранее расчетовсуммарный
токустановки составил Iраб=22А
Iдоп=36А≥Iраб=22А(3.193)
Такжепроверяем выбранный кабель по аппаратуре защите.
Iдоп=36А≥0,66Iн.р.=0,66·30=19,8А(3.194)
где, Iн.р.-номинальный ток расцепителя автоматического выключателя
Выбранныйкабель проходит по всем условиям, а значит принимаем именно его кабель будетпрокладываться в железной трубе.
Производимвыбор проводов от щита управления до электродвигателей.
Моментнагрузки между щитом управления и электродвигателем горизонтальноготранспортера.
М=Р·Lщу-эл=4·15=60 кВт·м(3.195)
где,Р-мощность электродвигателя горизонтального транспортера
Lщу-эл-расстояние между щитом управления и электродвигателем
Расчетноесечение
S=М/С·ΔU=60/50·1,25=0,9мм²(3.196)
Принимаеммежду щитом управления и электродвигателем кабель АВВГ(4·2,5) и выбранныйкабель проверяем по условиям допустимого нагрева и соотвествие аппаратурезащиты, Iдоп=28А для кабеля данного сечения.
Iдоп=28А≥Iраб=9А
Iдоп=28А≥0,66Iн.р.=0,66·30=19,5(3.197)
где, Iраб-номинальный ток электродвигателя горизонтальноготранспортера.
Выбранныйкабель проходит по всем двум условиям, а значит окончательно принимаем именноего.
Моментнагрузки между щитом управления и электродвигателем наклонного транспортера
М=Р·L=1,5·7=10,5 кВт·м(3.198)
где Р — мощность электродвигателя наклонного транспортера.
Расчетноесечение.
S=М/С·ΔU=10,5/50·1,25=0,2мм²(3.199)
Принимаемкабель АВВГ(4·2,5) с Iдоп=28А
Iдоп=28А≥Iраб=4А
Iдоп=28А≥0,66Iраб=0,66·30=19,5А(3.200)
Всеусловия соблюдаются значит кабель выбран верно.
Разработкасхемы и пульта управления
Работапринципиальной электрической схемы навозоуборочного транспортера ТСН-160
Влетний период ключ дистанционного управления повернут в положение 1.
Принажатии кнопки SВ2 набирается цепь ФА-SА(1)-SВ1-SВ2-КК1.1-КМ1-N срабатывает магнитный пускатель КМ1, замыкаются его силовыеконтакты КМ1.1 и напряжение подается на двигатель наклонного транспортера,одновременно замыкаются блок контакт КМ1.2 и пускатель КМ1 становится насамоудержание, замыкается блок контакт КМ1.3 включается второй наклонныйтранспортер который собирает навоз идущий от горизонтального транспортера. Одиннаклонный транспортер монтируется как поперечный его назначение сбор навоза идущегоот горизонтального транспортера второй устанавливается под наклоном и егоназначение сбор навоза от 1 наклонного транспортера и последующая его подача втранспортное средство. После включения обоих наклонных транспортеров подготавливаетсяцепь включения электродвигателя горизонтального транспортера. Включениедвигателей горизонтального транспортера при отключенном наклонном транспортереневозможно, т.к. питание пускателей горизонтального транспортера осуществляетсячерез замыкающий блок контакт пускателя включающего наклонный транспортер. Принажатии кнопки SВ4 набирается цепь ФА-FU-SА(1)-SВ1-КМ1.4-КМ2.2-SВ3-SВ4-КК3.1-КМ3-N и параллельно КК4.1-КМ4-Nсрабатывают магнитные пускатели КМ3 и КМ4 замыкаются их силовые контакты КМ3.1и КМ4.1 и напряжение подается на двигатели горизонтального транспортераодновременно замыкается блок контакт КМ3.2 и пускатели становятся насамоудержание. Отключение производится в таком порядке, сначала отключаютгоризонтальный транспортер, с помощью кнопки SВ3 обесточивая тем самым катушкимагнитных пускателей КМ2 и КМ3 и затем через промежуток времени необходимый дляосвобождения наклонного транспортера от навоза кнопкой SВ1 отключают наклонныйтранспортер.
Взимний период ключ дистанционного управления повернут в положение 3 и питаниецепей управления осуществляется через блок защиты от примерзания скребковнаклонного транспортера УЗП-1 работа которого осуществляется следующим образом:при температуре окружающего воздуха выше нормы контакт термодатчика SК замкнутследовательно с выпрямительного моста сигнал подается через диод VD1, резистор R2 и конденсатор С1 науправляющий электрод тиристора VS который открывается ипри нажатой кнопки SВ2 катушка магнитного пускателя КМ1 получает питание поцепи ФА-FU-SK-VD2-VD1-R1-C1-VS-VD4-SА(3)-SВ1-SВ2-КК1.1-КМ1-N дальнейшая работа также как и в летний период, за исключениемтого что питание цепей управления будет осуществляться через блок УЗП-1.
Когдатемпература воздуха ниже нормы, контакт датчика температуры SК разомкнут,тиристор VS закрыт, следовательно включениенавозоуборочного транспортера невозможно. Для обеспечения включениятранспортера нужно тщательно осмотреть наклонный транспортер и освободить егоот возможного примерзания и замерзания после чего повернуть ключ дистанционногоуправления в положение 1 и произвести запуск установки. После окончания уборкинавоза ключ дистанционного управления должен быть повернут в положение 3.Горение лампы HL1 сигнализирует о том что с блоказащиты УЗП-1 поступает питание на цепи управления.
Расчетвнутренних силовых сетей
Расчетсиловой сети молочного блока.
Выбранноетехнологическое оборудование молочного блока.Наименование машины Тип токоприемника кол-во Рном кВт Iном А КiIп АДМ-8
RA112М4
RA90S4
2
2
4
1,1
9
3
6,5
5,5 МХУ-8С
4АХ100L2У3
4АХ71А4У3
4АХ71В2У3
2
2
2
4,5
0,6
1,7
10
2
3
7,5
5,2
5,5 ТО2
4А100L4У3
4АА63В4У3
2
2
4
0,37
9
1
6
3,7
Втаблице приведено двойное количество технологического оборудования для 2животноводческих комплексов. Расчет силовых сетей молочного блока производиманалогичным методом что и при расчете осветительной сети т.е. методом потерьнапряжения. Силовая сеть молочного блока разбита на 4 группы.
Моментынагрузки на группах.
М=Σ(Р·L)(3.201)
где,Σ — сумма токоприемников подключенных к данной группе
Р — мощностьтокоприемника
L-расстояние от установки до силового щита.
М1=4·4,4+4·5,4=39,2кВт·м
М2=4,5·5,25+0,6·5,25+1,7·5,25+4,5·6,3+0,6·6,3+1,7·6,3=78,3кВт·м
М3=1,1·6,2+1,1·7,3=14,8кВт·м
М4=4·7,3+0,37·7,3+4·8,5+0,37·8,5=67,3кВт·м
Расчетноесечение
S=М/С·ΔU(3.202)
т.к.напряжение на группах принято 380В то С=50, отклонение напряжения на группахпринимаем 2,5% данный процент потерь напряжения разрешает ПУЭ
S1=39,5/50·2,5=0,3мм²
S2=78,3/50·2,5=0,6мм²
S3=14,8/50·2,5=0,1мм²
S4=67,3/50·2,5=0,6мм²
На всехотходящих группах принимаем кабель АВВГ(4·2,5) с Iдоп=28А,выбранный кабель проверяем по условию нагрева длительным расчетным током.
Дляэтого определяем токи на группах, т.к. токи всех токоприемников известны, то токина группах находим суммированием токов электродвигателей которые подключены кданной группе
Iгр=ΣIн(3.203)
Расчетныетоки на группах
I1=9+9=18А
I2=10+2+3+10+2+3=30А
I3=3+3=6А
I4=9+1+9+1=20А
Во в 2группе расчетный ток превысил допустимую токовую нагрузку на выбранный кабельпоэтому увеличиваем сечение до 4 мм² и окончательно принимаем кабельАВВГ(4·4) с Iдоп=38А
Iдон=38А≥Iраб=30А(3.204)
Условиесоблюдается значит кабель выбран верно. На оставшихся группах максимальныйрасчетный ток вышел в 4 группе и составил 20А эту группу и принимаем в расчетпри проверке выбранного кабеля по условию нагрева.
Iдоп=28А≥Iраб=20А(3.205)
Дляостальных групп принимаем кабель АВВГ(4·2,5) т.к. этот кабель проходит поусловию допустимого нагрева.
Выбораппаратуры защиты и распределительного щита.
Т.к.предполагается выбор силового щита серии ПР8501 укомплектованного автоматамимарки ВА51-31 с Iн=50А то предварительно будем вестирасчет принимая эти автоматы, выбираем условно автомат с Iн.р.=40Аи Iотс=150А.
Т.к.силовые распределительные щиты комплектуются автоматами одной серии то привыборе автоматического выключателя будем учитывать самую мощную группу а именно2.
Суммарныйток с учетом пускового тока самого мощного двигателя.
Imax=ΣIн+(КjIп·Iн)=2+3+(7,5·10)=80А(3.206)
Т.к. 2двигателя имеют одинаковую мощность, то при определении суммарного тока будемучитывать пусковой ток одного из этих двигателей.
Производимпроверку выбранного автомата по условиям.
Uн.а.=500В≥Uн.у.=380В
Iн.а.=50А≥Iраб=30А
Iн.р.=40А≥Кн.р.·Iраб=1,1·30=33А(3.207)
Iотс=150А≥Кн.э.·Imax=1,25·80=100А
Выбранныйранее автоматический выключатель проходит по всем условиям и окончательно навсех группах принимаем автомат серии ВА51-31 с Iн=50А Iн.р.=40А и Iотс.=150А
Определяемток на вводе в силовой щит.
Суммарныеток всех силовых групп.
Iс=ΣIг=18+30+6+20=74А(3.208)
где,ΣIг-сумма токов в группах
Общийвводной ток в силовой щит
Iв=Iс+Iо=74+6,7=80,7(3.209)
где, Iо — ток осветительной сети, в проведенных ранее расчетах Iо=6,7А
Предварительновыбираем на вводе автомат серии ВА51-33 с Iн=160А
Iотс=480А и Iн.р.=100А выбор такогоавтомата объясняется тем что условно был выбран силовой щит с таким типомавтомата на вводе.
Суммарныйток на вводе
Imax=ΣIн+(КjIп·Iн)=18+6+20+6,7+(7,5·10+7,5·10)=200,7А(3.210)
Т.к.имеются 2 самых мощных двигателя то при расчете пускового тока на вводе будемучитывать суммарный пусковой ток этих двигателей.
Проверяемвыбранный ранее автоматический выключатель по условиям.
Uн.а.=500В≥Uн.у.=380В
Iн.а.=160А≥Iраб=80,7А
Iн.р.=100А≥Кн.р.·Iраб=1,1·80,7=88А(3.211)
Iотс=480А≥Кн.э.·Imax=1,25·200,7=250,8А
Окончательнопринимаем выбранный ранее автомат, т.к. он проходит по всем условиям.
Таблица22 — Характеристики выбранных автоматических выключателейТип автомата номинальный ток автомата, А Уставка мгновенного тока срабатывания электромагнитного расцепителя, А Номинальный ток расцепителя, А ВА51-33 160 480 100 ВА51-31 50 150 40
Потаблице 2.44 стр149(л-6) принимаем распределительный силовой шкаф серии ПР8501с номером схемы 055 с исполнением по электробезопасности со степенью защиты IР21 т.к. шкаф будет устанавливаться в электрощитовой а этопомещение сухое, укомплектован вводным автоматом ВА51-33 и шестью автоматамиВА51-31 на 4 автомата будет включена силовая нагрузка на 1 осветительная сеть и1 автомат останется в резерве на случай включения дополнительной нагрузки.
Расчетсиловой сети животноводческого комплекса.
Таблица23 — Выбранное оборудование животноводческого комплексаНаименование оборудования Тип токоприемника Кол-во Рном Вт Iном А КjIп ТСН-160
RA112М4
RA90L4
2
2
4
1,5
9
4
5,5
6,5
Вентилятор
Электрокалорифер
4А71В2У3
ТЕН-26
2
12
1,5
24
7
32
6,2
-
Втаблице приведено оборудование 1 животноводческого комплекса, расчет второгоаналогичен и поэтому его не приводим.
Силоваясеть животноводческого комплекса разбита на 3 группы, расчет производиманалогичным методом который использовался при расчете силовой сети молочногоблока.
Моментынагрузки на группах.
М1=Σ(Р·L)=1,5·10,5+12·10,5=141,7 кВт·м(3.212)
М2=1,5·79,5+12·79,5=1037кВт·м
М3=4·25+1,5·25+4·25+1,5·25=275кВт·м
Расчетноесечение кабелей на каждой группе.
S1=М1/С·ΔU=141,7/50·2,5=1,1 мм²(3.213)
S2=1037/50·2,5=8,2 мм²
S3=275/50·2,5=2,2 мм²
Значениекоэффициента С и ΔU аналогично молочному блоку.
Расчетныетоки в группах.
Токэлектротен вентиляционной установки.
I=Р/√3·U·cosφ=12/1,7·0,38·1=18,5А(3.214)
где, Р- мощность тен вентиляционной установки.
U — номинальное напряжение
cosφ — коэффициент мощности, т.к. нагрузка активная то cosφ=1
Т.к.все токи известны то рабочий ток на группе определяем суммированием токов электроприемниковподключенных к данной группе.
I1=4+18=22А(3.215)
I2=4+18=22А
I3=9+4+9+4=26А
На всехтрех группах принимаем четырехжильный кабель марки АВВГ с сечением токоведушейжилы на 1 группе 2,5 мм², на 2 — 10 мм² на 3 — 2,5 мм²,выбранный кабель проверяем по нагреву длительным расчетным током. Допустимаятоковая нагрузка на сечение 2,5 мм² составляет Iдоп=28Ана сечение 10 мм² Iдоп=60А.
Проверкавыбранного кабеля на группах.
Iдоп=28А≥I1расч=22А
Iдоп=80А≥I2расч=22А(3.216)
Iдоп=28А≥I3расч=26А
Окончательнопринимаем выбранные раннее кабеля, т.к. они проходят по условию нагревадлительным расчетным током, способ прокладки кабель в трубе.
Выборсилового щита и аппаратуры защиты.
Ток навводе в силовой щит.
Iв=Iс+Iо=70+39,8=109,8А(3.217)
где, Iс — ток силовой сети
Iо — ток осветительной сети.
Суммарныйток на вводе с учетом пускового тока самого мощного двигателя.
Imax=ΣIн+(Iн·КjIп)=35+35+4+4+(9·5,5+9·5,5)=216,8А(3.218)
Т.к.имеются два самых мощных двигателя с одинаковой мощностью, то определяем ихсуммарный пусковой ток.
Общиетоки на группах.
I1max=28+(7·6,2)=71,4 А(3.219)
пусковойток 1 группы аналогичен пусковому току 2 группы
I3max=4+4+(9·5,5+9·5,5)=107А(3.220)
Предварительновыбираем распределительный шкаф серии ПР8501 с автоматом на вводе ВА51-33 и 4атоматическими выключателями серии ВА51-31 на отходящих линиях степень защиты IР21, т.к. помещение в месте установки щита сухое номер схемы051.
Проверкавыбранных автоматов по условиям (на отходящих группах принят автомат с Iн=50А Iотс=175А и Iн.р.=40А,на вводе с Iн=160А Iотс=480А и Iн.р.=150А)
Припроверке автоматов на группах будем учитывать самую мощную группу, их вышло 2,т.к. они имеют одинаковую нагрузку, то в расчет принимаем одну из них.
Uн.а.=500В≥Uн.у.=380В
Iн.а=50А≥Iрасч=35А
Iн.р=40А≥Кн.р.·Iрасч=1,1·35=38,5А(3.221)
Iотс=175А≥Кн.э.·Imax=1,25·71,4=89,2А
Всеусловия выполняются значит окончательно на группах принимаем выбранный ранееавтоматический выключатель.
Проверкавыбранного автоматического выключателя на вводе.
Uн.а.=500В≥Uн.у.=380В
Iн.а.=160А≥Iрасч=135,8А
Iн.р.=150А≥Кн.р.·Iрасч=1,1·135,8=149,3А(3.222)
Iотс.=480А≥Кн.э.·Imax=1,25·216,8=271А
Всеусловия выполняются значит принимаем выбранный ранее на вводе автоматическийвыключатель серии ВА51-33 а также окончательно принимаем силовой щит серииПР8501 с автоматом на вводе ВА51-33 и с 4 автоматами на отходящих группах серииВА51-31.
Таблица24 — Характеристика автоматических выключателей силового щитаТип автомата Номинальный ток выключателя, А Уставка мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя, А Номинальный ток расцепителя, А ВА51-31 50 175 40 ВА51-33 160 480 150
Установленнаямощность всего комплекса.
Руст=Рж+Рм=105+35=140кВт (3.223)
где, Рж- суммарная мощность обоих животноводческих комплексов.
Рм — мощностьмолочного блока.
Мощностьмолочного блока.
Рм=Рс+Ро=32,5+2,5=35кВт (3.224)
где, Рс- мощность силовой сети
Ро — мощностьосветительной сети
Рс=ΣР=8+2,2+9+1,2+3,4+8+0,74=32,5кВт(3.225)
где,ΣР — сумма мощностей силовой цепи
Мощностьосветительной сети из проведенных ранее расчетах Ро=2,5 кВт
Мощность1 животноводческого комплекса.
Рж=Рс+Ро=37+15,5=52,5кВт(3.226)
Рс=1,5+1,5+4+4+1,5+1,5+24=37кВт
Ро=15,5кВт
Мощностьвторого животноводческого комплекса аналогична.
Составлениеграфиков нагрузки.
Графики нагрузки составляются для того чтобы наглядно иметь представлениео пиках нагрузки, а также чтобы подсчитать потребление и стоимость годовойпотребленной электроэнергии. При составлении графиков нагрузок будетучитываться весь животноводческий комплекс включая молочный блок. Графикинагрузки будут составляться для летнего и зимнего периодов.
Для летнего периода будем учитывать следующие условия: вентиляция влетний период осуществляется за счет естественного проветривания и поэтомурасход энергии на вентилятор и калорифер будет равняться нулю, т.к. в летнеевремя коровы пасутся на пастбищах соотвественното уборка навоза будетпроизводиться 1 раз в сутки. Для составления графиков нагрузок заносим времяработы технологического оборудования в таблицу.
Таблица 25 — Интервалы и время работы технологического оборудования влетний период
Марка
оборудования.
Установленная
мощность, кВт
Время
работы Интервалы времени работы ТСН-160 22 0,6 с 8 до 8.36 АДМ-8 8 4,2 с 7 до 9.06 с 19 до 21.06 ТО2 8 6,5 с 7.30 до 10.55 с 19.30 до 22.55 МХУ-8С 6,8 6,5 с 7.30 до 10.55 с 19.30 до 22.55
Освещениев летнее время почти не используется за исключением освещения во времявечернего доения и дежурного освещения. Суммарная мощность дежурного освещенияРд=1,6 кВт. Также при составлении графиков нагрузки будем считать, что вдневное время помимо производственной нагрузки включается дополнительнаянагрузка затрачиваемая на бытовые нужды которая примерно составляет порядка 5кВт. Т.к. молоко реализуется предприятием в дневное время, а доение происходитутром и вечером то будем считать, что в ночное время будет помимо освещениявключена холодильная машина с интервалом работы 25 минут в час.
В зимнее время интервалы работы технологического оборудования аналогичнолетнему периоду за исключением навозоуборочных транспортеров, работа которыхсоставляет 4 раза в сутки. Также в зимнее время приточный воздух с улицыподается вентилятором на калорифер где он прогревается и затем подается вверхнею зону помещений, т.к. из проведенных ранее расчетах требуемая подачавоздуха равнялась 12000 м³, а подача воздуха выбранных вентиляторов всумме равняется 12000 м³, то будем считать что вентиляционная система взимнее время будет постоянно работать.
Таблица 26 — Интервалы и время работы технологического оборудования взимний период
Марка
оборудования
Установленная
мощность, кВт
Время
работы, ч Интервалы времени работы ТСН-160 22 1,2
с 8 до 8.18: с 11 до 11.18
с 16 до 16.18: с 20 до 20.18 АДМ-8 8 4,2 с 7 до 9.06: с 19 до 22.06 ТО2 8 6,5 с 7.30 до 10.55: с 19.30 до 22.55 МХУ-8С 6,8 6,5 с 7.30 до 10.55: с 19.30 до 22.55
Такжесводим в таблицу время работы освещения в летний и зимний период.
Таблица27 — Интервалы и время работы осветительной сетиВремя года.
Установленная
мощность осветительной сети Время работы, ч
Интервалы времени
работы осветительной сети. Летнее 18 1,1 с 21.00 до 22.10 Зимнее 18 7,15 с 7.00 до 8.30: с 16.30 до 22.15
Дежурноеосвещение в летний и зимний период включено постоянно и его мощность составляет1,6 кВт. Графики нагрузки в зимний и летний период приведены ниже.
4. Годовоепотребление электроэнергии для технологического оборудования
Wгод=Р·((t·165)+(t·200))(4.1)
где, Р- номинальная мощность установки, кВт
t — время работы установки,
165-количестволетних дней
200-количествозимних дней.
Родовоепотребление электроэнергии для навозоуборочного транспортера.
Wгод=22·((0,6·165)+(1,2·200))=7458 кВт·ч(4.2)
Родовоепотребление энергии доильной установкой.
Wгод=8·((4,2·165)+(4,2·200))=12264кВт·ч(4.3)
Годовоепотребление электроэнергии танком охладителем.
Wгод=8·((6,5·165)+(6,5·200))=18980 кВт·ч
Годовоепотребление электроэнергии холодильной установкой.
Wгод=6,8·((10,2·165)+(10,2·200))=25316,4 кВт·ч(4.4)
Определяемгодовое потребление электроэнергии на вентиляцию воздуха.
Wгод=54·(24·200)=259200 кВт·ч(4.5)
Годовоепотребление электроэнергии на освещение.
Потреблениеэлектроэнергии на дежурное освещение.
Wгод=1,6·(24·365)=14016кВт·ч(4.6)
Годовоепотребление электроэнергии на рабочее освещение.
Wгод=18·((1,1·165)+(7,15·165))=29007кВт·ч(4.7)
Годовоепотребление на различные вспомагательные нужды.
Wгод=5·(8·264)=10560кВт·ч(4.8)
где,264 — среднее количество рабочих дней в году.
Общеепотребление электроэнергии.
Wобщ=ΣРWгод=7458+12264+18980+25316,4+259200+14016+29007+10560=376801кВт·ч (4.9)
Стоимостьпотребленной электроэнергии.
СтW=Wобщ·Ц=376801·1,3=489841,3руб(4.10)
где, Ц- цена одного кВт·ч
Выбор Т.П. расчет наружных сетей.
Расчет перспективных нагрузок.
Для проектирования подстанции необходимо знать нагрузки. Расчетныенагрузки линий 10 кВ и трансформаторных подстанций 10/0,4 определяетсясуммированием максимальных нагрузок на вводе к потребителям с учетомкоэффициента одновременности.
Таблица28 — Установленная мощность потребителейНаименование потребителя Установленная мощность, кВт Коэффициент одновременности Уличное освещение 12 1 Гараж 15 0,6 Вентсанпропускник 10 0,8 Вентпункт 4,7 0,8 Артскважина с насосной 16,5 1 Резервная артскважина 2,7 0,3 Родильное отделение 50 0,9 Животноводческий комплекс N1 52,7 0,7 Животноводческий комплекс N2 52,7 0,7 Доильное отделение 35 0,8 Котельная 30 1
5. Установленнаямощность потребителей с учетом коэффициента одновременности в дневной максимум
Р=Руст·Ко·Кд(5.1)
где, Руст — установленная мощность потребителя, кВт
Ко — коэффициент одновременности
Кд — коэффициент дневного максимума. (Кд=0,8 стр.67 (л-1))
Мощность гаража
Рг=15·0,6·0,8=7,2 кВт
Мощность вентсанпропускника
Рв=10·0,8·0,8=6,4 кВт
Мощность вентпункта
Рве=4,7·0,8·0,8=3 кВт
Мощность артскважины
Ра=16,5·1·0,8=13,2 кВт
Мощность резервной артскважины
Рра=2,7·0,3·0,8=0,6 кВт
Мощность родильного отделения
Рр=50·0,9·0,8=36 кВт
Мощность животноводческого комплекса N1
Рж=52,5·0,7·0.8=37 кВт
Мощность животноводческого комплекса N2
Рж2=52,5·0,7·0,8=37 кВт
Мощность молочного блока
Рм=35·0,8·0,8=22,4 кВт
Мощность котельной.
Рк=30·0,9·0,8=21,6 кВт
Суммарнаянагрузка в дневной максимум.
Рд=ΣР=7,2+6,4+3+13,2+0,6+36+37+37+22,4+21,6=184 кВт (5.2)
где, ΣР — сумма мощностей
Полная мощность в дневной максимум
S=Рд/cosφ=184/0,8=230кВа(5.3)
Определяемактивную мощность потребителей в вечерний максимум.
Рв=Руст·Ко·Кв (5.4)
где, Кв — коэффициент вечернего максимума Кв=0,7
Уличное освещение
Ру=12·1·0,7=8,4 кВт
Мощность арсткважины
Ра=16,5·1·0,7=11,5 кВт
Мощность резервной артскважины
Рра=2,7·0,3·0,8=0,6 кВт
Мощность родильного отделения
Рр=50·0,9·0,7=31,5 кВт
Мощность животноводческого комплекса N1
Рж1=52,5·0,7·0,7=32,4 кВт
Мощность животноводческого комплекса N2
Рж2=52,5·0,7·0,7=32,4 кВт
Мощность молочного блока
Рм=35·0,8·0,7=19,6 кВт
Мощность котельной
Рк=30·0,9·0,7=18,9 кВт
Суммарнаянагрузка в вечерний максимум.
Рв=8,4+11,5+0,6+31,5+32,4+32,4+19,6+18,9=145,3 кВт
Полнаявечерняя нагрузка.
Sв=Рв/cosφ=145,3/0,8=181,6кВа(5.5)
Силовойтрансформатор выбираем с учетом максимальной нагрузки потребителя, максимальнаянагрузка вышла в дневной максимум и составила 230 кВа Рд=230 кВа>Рв=181,6кВа и поэтому принимаем силовой трансформатор с учетом дневного максимума.
Трансформаторвыбираем согласно соотношению.
Sн≥Sрасч(5.6)
где, Sн — номинальная мощность трансформатора,кВа
Sрасч — расчетная мощность, кВа
Выбираем силовой трансформатор ТМ-250 с Sн=250кВа
Sн=250 кВа≥Sрасч=230кВа
условие выполняется значит трансформатор выбран верно.
Таблица29 — Технические характеристики силового трансформатораТип Sн, кВа Напряжение, кВ
Схема и группа
соединения
обмоток Потери, Вт
Uк.з %
от Uн
Iх.х.
% от
Iн ВН НН
ХХ
при Uн КЗ при Iн ТМ-250 250 10 0,4 0,23 У/Ун-0 730 2650 4,5 3,85 Расчетлинии 10 кВ
Электрическийрасчет ВЛ-10 кВ производится с целью выбора марки и сечения провода. Расчетпроизводим по экономической плотности тока.
Максимальный ток участка в дневной и вечерний максимум.
Iд=Sд/√3·Uн=230/1,73·10=13.2А(5.7)
Iв=Sв/√3·Uн=181,6/1,73·10=10,4А(5.8)
где, Uн — номинальное напряжение с высокойстороны.
Провод выбирают по наибольшему максимуму. Экономическую плотность токаопределяют по таблице 23.4 (л-7) в зависимости от времени использываниямаксимальной мощности выбираем jэ=1,1
Расчетное сечение.
Fэ=Imax/jэ=13,2/1,1=12мм²(5.9)
где, Imax — максимальный ток на вводе.
Принимаем сечение провода согласно 3 климатическому району котораясогласно ПУЭ для ВЛ-10кВ должно быть не менее 50 мм² при наличии стальнойжилы и 70 мм² без стальной жилы, принимаем провод АС-50 с Iдоп=210 А: Rо=0,6Ом/км, Xо=0,38Ом/км
Выбранный провод проверяем по условию нагрева длительным расчетным током.Iдоп=210А≥Iрасч=13,2А(5.10)
Условиевыполняется значит провод не будет нагреваться.
Определяем потери напряжения в линии.
ΔUрасч=(Р·Ro+Q·Xо)l/Uн=(184·0,6+161,9·0,38)10/10=171В(5.11)
где, Р — активная мощность, кВт
Rо — активное сопротивление линии, Ом/км
Xо — реактивное сопротивление линии, Ом/км
l — длина линии 10 кВ
Uн — номинальное напряжение, кВ
Определяем реактивную мощность по формуле приведенной ниже.
Q=Р·tgφ=184·0,88=161,9кВар(5.12)
где, tgφ — коэффициент реактивной мощности
tgφ=sinφ/cosφ=0,66/0,75=0,88
sinφ=0,66 стр.56 (л-7)
Потеря напряжения в %
ΔU%расч=ΔUрасч/Uн·100%=171/10000=0,1%(5.13)
Расчет линии 0,4 кВ
Расчет производим методом экономических интервалов начиная расчет с самогоудаленного участка.
Расчет производится по следующим формулам.
Мощность на участке
Руч=ΣР·Ко(5.14)
где, ΣР — сумма мощностей участка
Ко — коэффициент одновременности зависящий от числа потребителей.
Полная мощность участка
Sуч=Руч/cosφ(5.15)
где, cosφ — коэффициент мощности
Эквивалентная мощность.
Sэкв=Sуч·Кд(5.16)
где, Кд- коэффициент динамики, Кд=0,7 стр.56 (л-7)
Расчет мощностей на участках
От подстанции отходит 3 питающих линий 0,4 кВ, расчет 1 отходящей линии.
Участок 1-2
Р1-2=Р2=4,7 кВт
Sуч=4,7/0,8=5,8 кВа
Sэкв=5,8·0,7=4,1 кВа
Участок 0-1
Руч=(Р1+Р2)·Ко=(10+4,7)·0,9=13,2 кВт
Sуч=13,2/0,8=16,5 кВа
Sэкв=16,5·0,7=11,5 кВа
Участок 4-7
Р4-7=Р7=30 кВт
Sуч=30/0,8=37,5 кВа
Sэкв=37,5·0,7=26,2 кВа
Участок 5-6
Р5-6=Р6=2,7 кВт
Sуч=2,7/0,8=3,3 кВа
Sэкв=3,3·0,7=2,3 кВа
Участок 4-5
Р4-5=(Р5-6+Р6)·Ко=(2,7+16,5)·0,9=17,2 кВт
Sуч=17,2/0,8=21,6 кВа
Sэкв=21,6·0,7=15,1 кВа
Участок 3-4
Р3-4=(Р4-5+Р4-7)·Ко=(17,2+30)·0,9=42,4 кВт
Sуч=42,4/0,8=53,1 кВа
Sэкв=53,1·0,7=37,1 кВа
Участок 0-3
Р0-3=(Р3+Р3-4)·Ко=(15+42,4)·0,9=51,6 кВт
Sуч=51,6/0,8=64,5 кВа
Sэкв=64,5·0,7=45,2 кВа
Участок А-0
РА-0=(Р0-1+Р0-3)·Ко=(13,2+51,6)·0,9=58,3 кВт
Sуч=58,3/0,8=72,9 кВа
Sэкв=72,9·0,7=51 кВа
Провод выбирается по эквивалентной мощности с учетом климатическогорайона, выбираем провод А-35 который может выдерживать нагрузку до 1035 кВа иΔUтабл=0,876, наибольшая эквивалентная мощностьвышла на участке А-0 и составила 51 кВа
Sпров=1035кВа≥Sэкв=51кВа
Согласноэтому условию выбранный провод выдерживает расчетную нагрузку и окончательнопринимаем именно его.
Проверка выбранного провода на потери напряжения, для этого находимпотери напряжения на всех участках.
Uуч=Uтабл·Sуч·Lуч·10(5.17)
где, Uтабл — табличные потери напряжениявыбираются в зависимости от марки провода (Uтабл=0,876стр.36 (л-7)
Lуч — длина участка, м
U1-2=0,876·5,8·140·10=0,6%
U0-1=0,876·16,5·85·10=1,2%
U4-7=0,876·37,5·35·10=1,1%
U5-6=0,876·3,3·20·10=0,02%
U4-5=0,876·21,6·15·10=0,2%
U3-4=0,876·53,1·45·10=2%
U0-3=0,876·64,5·40·10=2,2%
UА-0=0,876·72,9·3·10=0,19%
Производим суммирование потерь напряжения на участке А-2 и А-7
UА-2=U1-2+U0-1+UА-0=0,6+1,2+0,19=1,9%(5.18)
UА-7=UА-0+U4-7+U5-6+U4-5+U3-4+U0-3=0,19+1,1+0,02+0,2+2+2,2=5,7%
СогласноПУЭ допустимая потеря напряжения на ВЛ-0,4кВ составляет 6% наибольшая потерянапряжения вышла на участке А-7 и составила 5,7% что удовлетворяет требованиюПУЭ и поэтому окончательно принимаем на всех участках провод марки А-35
Расчет 2 отходящей линии.
2 линия питает молочный блок и 1 животноводческий комплекс.
Участок 8-9
Р8-9=Р9=35 кВт
S8-9=35/0,8=43,7 кВа
Sэкв=43,7·0,7=30,6 кВа
Участок А-8
РА-8=(Р8-9+Р8)·Ко=(35+66,2)·0,9=91,8 кВт
SА-8=91,8/0,8=113,8 кВа
Sэкв=113,8·0,7=79,6 кВа
Для второй отходящей линии принимаем провод А-35
Sпров=1035кВа>Sэкв=79,6кВа
условие выполняется значит провод выбран верно.
Проверкавыбранного провода на потери напряжения.
U8-9=0,876·43,7·35·10=1,3%
UА-8=0,876·113,8·45·10=4,4%
Суммарная потеря напряжения на участках
UА-9=U8-9+UА-8=1,3+4,4=5,7%
Полученныйпроцент потерь удовлетворяет требованиям ПУЭ и выбранный ранее провод принимаемокончательно.
Расчет 3 отходящей линии.
Третья линия питает родильное отделение и 2 животноводческий комплекс.
Участок 10-11
Р10-11=Р11=50 кВт
Sуч=50/0,8=62,5 кВа
Sэкв=62,5·0,7=43,7 кВа
Участок А-10
РА-10=(Р10-11+Р10)·Ко=(50+66,2)·0,9=104,5 кВт
Sуч=104,5/0,8=130,7 кВа
Sэкв=130,7·0.7=91,5 кВа
Т.к.протяженность линии и расчетная мощность вышла большая то принимаем проводмарки А-70 с Uтабл=0,387
Потери напряжения на участках.
U10-11=0,387·62,5·30·10=0,72%
UА-10=0,387·130,7·90=4,5%
Потеринапряжения на всей линии.
UА-11=U10-11+UА-10=0,72+4,5=5,2%
Отклонение напряжения находится в допустимых пределах значит окончательнопринимаем выбранный ранее провод.
Расчет токов коротких замыканий.
Расчет производим методом именованных величин, этим методом пользуютсяпри расчетах токов коротких замыканий (к.з.) с одной ступенью напряжения, атакже в сетях напряжением 380/220 В. В последнем случае учитывают: активное иреактивное сопротивление элементов схемы, сопротивление контактных поверхностейкоммутационных аппаратов, сопротивление основных элементов сети — силовыхтрансформаторов, линий электропередачи. Напряжение, подведенное к силовомутрансформатору, считают неизменным и равным номинальному. Расчетная схемаэлектроснабжения и схема замещения будет приведена ниже.
Сопротивление силового трансформатора 10/0,4 кВ
Zт=Uк.з.·U²ном/(100·Sном.т.)=4,5·0,4²·10³/(100·250)=29Ом(5.19)
где,Uк.з. — напряжение короткого замыкания, в предыдущих расчетах был выбрансиловой трансформатор с Uк.з=4,5%
Uном — номинальное напряжение с низкой стороны, кВ
Sном — номинальная мощность силового трансформатора, кВа
Трехфазный ток к.з. в точке К1
Iк1=Uном/(√3·(Zт+Zа))=400/(1,73·(29+15)=4,71 кА(5.20)
где, Zа — сопротивление контактных поверхностейкоммутационных аппаратов принимают равным 15 Ом стр.34 (л-7)
Находим сопротивление первой отходящей линии ВЛ N1
Индуктивное сопротивление линии
Хл=Хо·l=0,35·380=133 Ом(5.22)
где, Хо- индуктивное сопротивление провода, для провода марки А-35 Хо=0,35 Ом/м
l — длина линии, м
Активное сопротивление линии
Rл=Rо·l=0,85·380=323Ом(5.23)
где, Rо — активное сопротивление провода, дляпровода марки А-35 Rо=0,59 Ом/м
Результирующее сопротивление
Zрез=√(Хл)²+(Rл)²=√(133)²+(323)²=349Ом(5.24)
Сопротивлениевторой отходящей линии, длина линии l=80м
Индуктивноесопротивление линии
Хл=0,35·80=28Ом
Активноесопротивление линии
Rл=0,85·80=68 Ом
Результирующеесопротивление.
Zрез=√(28)²+(68)²=73,5 Ом
Сопротивление третьей отходящей линии, длина линии l=120миндуктивное и активное сопротивления выбранного провода Хо=0,35 Ом/м Rо=0,59 Ом/м стр 40 (л-7)
Индуктивное сопротивление линии.
Хл=0,35·120=42 Ом
Активное сопротивление линии
Rл=0,59·120=70,8 Ом
Результирующее сопротивление
Zрез=√(42)²+(70,8)²=82,3 Ом
Определяем токи коротких замыканий в точке К1
Трехфазный ток к.з. в точке К1
I³к2=Uном/(√3·(Zт+Zл))=400/(1,73·(29+349))=0,61 кА(5.25)
Двухфазныйток к.з.
I²к2=0,87·I³к2=0,87·0,61=0,53кА(5.26)
Однофазныйток к.з.
Iк2=Uф/√[(2·(Rл)²)+(2·(Хл)²)]+1/3Zтр.=230/√[(2·(323)²)+(2·(133)²)]+104=0,38 кА
где, Zтр. — сопротивление трансформатораприведенное к напряжению 400 В при однофазном к.з.
Расчет токов коротких замыканий в точке К3
Трехфазныйток к.з.
I³к3=400/(1,73·(29+73,5))=2,2 кА
Двухфазныйток к.з.
I²к3=0,87·2,2=1,9 кА
Однофазный ток короткого замыкания
Iк3=230/√[(2·(68)²)+(2·(28)²)]+104=1,1кА
Расчет токов коротких замыканий в точке К4
Трехфазный ток к.з.
I³к.з.=400/(1,73·(29+82,3))=2 кА
Двухфазныйток к.з.
I²к.з.=0,87·2=1,7 кА
Однофазныйток к.з.
Iк4=230/√[(2·(70,8)²)+(2·(42)²)]+104=1кА
Выбор оборудования на питающую подстанцию
Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях.
Автоматические выключатели предназначены для автоматического отключенияэлектрических цепей при коротких замыканий или ненормальных режимах работы, атакже для нечастых оперативных включений и отключений. Автоматическиевыключатели выбираются по следующим условиям.
Uн.а≥Uн.у.
Iн.а≥Iн.у.(5.28)
Iн.р.≥Кн.т.·Iраб
Iпред.отк.≥Iк.з.
где, Uн.а. — номинальное напряжение автомата
Uн.у. — номинальное напряжение установки
Iн.а. — номинальный ток автомата
Iн.у. — номинальный ток установки
Iраб — номинальный или рабочий ток установки.
Кн.т. — коэффициент надежности расцепителя.
Iпред.окл. — максимальный ток короткого замыкания который автомат можетотключить без повреждения контактной системы
Iк.з. — максимально возможный ток короткого замыкания в месте установкиавтомата.
Выборавтомата для первой отходящей линии.
Рабочий ток линии
Iраб=S/√3·Uн=65,2/1,73·0.4=94,4 А(5.29)
где, S — полная мощность первой линии, изпредыдущих расчетов Sл=65,2 кВа.
Определяем рабочий ток с учетом коэффициента теплового расцепителя
Кн.т.·Iраб=1,1·94,4=103,8(5.30)
Принимаемдля первой питающей линии автомат серии А3710Б с Iн=160 А Iн.р.=120 А иIпред.отк=32 кА
Uн.а.=440В≥Uн.у.=380В
Iн.а.=160А≥Iраб=94,4А(5.31)
Iпред.откл=32А≥Iк.з.=0,61кА
Максимальный ток короткого замыкания взят из предыдущих расчетах.
Все условия выполняются, значит автомат выбран верно.
Выбор автомата на второй отходящей линии.
Рабочий ток линии.
Iраб=Sл/√3·Uн=92,8/1,73·0,4=134,6 А(5.32)
Расчетный ток теплового расцепителя
Кн.р.·Iраб=1,1·134,6=148,2 А(5.33)
Длявторой линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн.р.=150А иIпред.отк.=38А
Выбор автомата на второй отходящей линии.
Рабочий ток линии
Iраб=114,1/1,73·0,4=165,3 А(5.34)
Расчетныйток теплового расцепителя.
Кн.р.·Iраб=1,1·165.3=181,8(5.35)
Длятретьей линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн.р.=200 А иIпред.окл=38 А
Таблица30 — Технические данные выбранных автоматических выключателейТип ыключателя Номинальный ток выключателя, А Номинальный ток расцепителя. А Предельный ток отключения при напряжении 380В, А А3710Б 160 120 32 А3134 200 150 38 А3134 200 200 38
Выбортрансформатора тока
Выбортрансформатора тока сводится к сравнению тока в первичной цепи к току вфорсированном режиме.
Номинальныйпервичный ток.
Iн1=Sн.т./√3·Uн=250/1,73·0,4=362,3 А(5.31)
где, Sн.т. — номинальная мощность выбранного трансформатора
Uн — номинальноенапряжение с низкой стороны.
Ток вцепи в форсированном режиме.
Iраб.фор.=1,2·362,3=434,7А(5.32)
Выбираемтрансформатор тока серии ТК-20 у которого Uном=660В Iном=400А стр 112 (л-6)
I1=500А≥Iраб.фор.=434,7А(5.33)
Увыбранного трансформатора тока выполняется условие по первичному току значитокончательно принимаем именно его.
Выборрубильника
Рубильникпредназначен для нечастых включений и отключений вручную электроустановок до660В. Выбор рубильника сводится к сравнению рабочего тока электроустановки кноминальному току на которое рассчитана его контактная система. Из предыдущихрасчетах Iраб=362,3А
Принимаемрубильник серии Р34 с Iн=400 А стр.112 (л-7)
Iн.руб=400А≥Iраб=362,3А(5.34)
Условиевыполняется значит рубильник выбран верно.
Выбороборудования с высокой стороны.
Выборпредохранителя с высокой стороны.
Высоковольтныепредохранители в схемах электроснабжения
потребителейприменяют в основном для защиты силовых трансформаторов от токов короткихзамыканий.
Токноминальный трансформатора с высокой стороны.
Iн.тр.=Sн.тр./√3·Uн=250/1,73·10=14,4 А(5.35)
где, Sн.тр. — номинальная мощность силового трансформатора
Uн — номинальноенапряжение с высокой стороны
Пономинальному току трансформатора выбираем плавкую вставку, обеспечивающуюотстройку от бросков намагничивающего тока трансформатора.
Iв=(2…3)Iн.тр.=2,5·14,4=36А(5.36)
Выбираемпредохранитель ПК-10/40 с плавкой вставкой на 40 А стр45 (л-6)
Выборразъединителя
Разъединительпредназначен для включения и отключения электрических цепей под напряжением нобез нагрузки а также он создает видимый разрыв. Выбор разъединителяпроизводится по следующим условиям.
Uн.р.≥Uн.у(5.37)
Iн.р.≥Iраб
где,Uн.р. — номинальное напряжение разъединителя
Uн.у — номинальноенапряжение установки
Iн.р. — ток номинальный разъединителя
Iраб — максимальныйрабочий ток.
Изпредыдущих расчетах Iраб=13,2 А, номинальное напряжение с высокой стороныUн.у.=10 кВ
Принимаемразъединитель РЛН-10/200 с Iн.р.=200А и Uн.р.=10 кВ
Проверкавыбранного разъединителя по условиям.
Uн.р.=10кВ≥Uн.у.=10кВ
Iн.р.=200А≥Iраб=13,2А
Всеусловия выполняются значит разъединитель выбран верно.
Таблица31 — Данные разъединителя заносим в таблицуТип разъединителя Номинальный ток разъединителя, А Амплитуда предельного сквозного тока короткого замыкания, кА Масса, кг РЛН-10/200 200 15 20
Выборразрядников с высокой и низкой стороны
Защитуэлементов электроустановки от перенапряжений осуществляют при помощи вентильныхразрядников. С высокой стороны выбираем разрядник типа РВО-10 разрядниквентильный облегченной конструкции, наибольшее допустимое напряжение U=12,7 кВ,пробивное напряжение при частоте 50 Гц не менее 26 кВ. Со стороны 0,4 кВпринимаем вентильный разрядник типа РВН-0,5 стр.65 (л-7).
Расчетзаземляющих устройств
Подстанцияпитающая ферму расположена в 3 климатической зоне, от трансформаторнойподстанции отходят 3 воздушные линии (В.Л.) на которых в соответствии с ПУЭнамечено выполнить 6 повторных заземлений нулевого провода. Удельноесопротивление грунта ρ0=120 Ом. Заземляющий контур в виде прямоугольногочетырехугольника выполняют путем заложения в грунт вертикальных стальныхстержней длиной 5 метров и диаметром 12 мм, соединенных между собой стальнойполосой 40·4 мм. Глубина заложения стержней 0,8 м полосы 0,9 м.
Расчетноесопротивление грунта стержней заземлителей.
Ррасч=Кс·К1·ρ0=1,15·1,1·120=152Ом·м(5.38)
где, Кс- коэффициент сезонности принимают в зависимости от климатической зоны, Кс=1,15табл.27.1 (л-8)
К1 — коэффициентучитывающий состояние грунта при измерении К1=1,1 таблица 27.3 (л-8)
Сопротивлениевертикального заземлителя из круглой стали.
Rв=0,366·ρрасч(2·l/lgd+0,5lg·(4hср+l/4hср-l))/l=0,366·152(2·5/lg0,012+0,5lg·(4·3,3+5/
/4·3,3-5))/5=31,2Ом (5.39)
где, d — диаметр стержня
l — длина электрода
h — глубина заложения, равная расстоянию от поверхности землидо середины трубы или стержня.
Сопротивлениеповторного заземлителя Rп.з. не должно превышать 30 Ом приρ=100 Ом·м и ниже. При ρ>100 Ом·м допускают применять
Rп.з.=30ρ/100=30·152/100=45 Ом(5.40)
Дляповторного заземления принимаем один стержень длиной 5 м и диаметром 12 мм,сопротивление которого 34,5Ом
Общеесопротивление всех 6 повторных заземлителей.
rп.з.=Rп.з./n=31,2/6=5,2Ом(5.41)
где, Rп.з. — сопротивление одного повторного заземления
n — число стержней
Расчетноесопротивление заземления в нейтрали трансформатора с учетом повторныхзаземлений.
rиск=rз·rп.з./(rп.з.-rз)=4·5,2/(5,2-4)=17,3 Ом(5.42)
где, rз — сопротивление заземлителей.
Всоответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении кнему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10Ом.
rиск=125/8=15,6 Ом(5.43)
Принимаемдля расчета наименьшее из этих значений rиск=10 Ом
Определяемтеоретическое число стержней.
nт=Rв/rиск=31,2/10=3,12(5.44)
Принимаем4 стержня и располагаем их в грунте на расстоянии 5 м один от другого.
Длинаполосы связи.
lr=а·n=5·4=20 м(5.45)
Сопротивлениеполосы связи.
Rп=0,366·ρрасч·lg[2l²/(d·n)]/l=0,366·300·lg[2-20²/0,04·82]/20=24,2Ом(5.46)
ρрасч=2,5·1·120=300Ом таблица 27.2 и 27.9 (л-7). При n=4 а/l=5/5=1 ηв=0,69 и ηг=0,45.
Действительноечисло стержней.
nд=Rв·ηг[1/(rиск·ηг)-1/Rп]ηв=31,2·0,45[1/(10·0,45)-1/24,2]·0,69=3,5(5.47)
Принимаемдля монтажа nт=nд=4 стержня ипроводим проверочный расчет.
Действительноесопротивление искуственного заземления.
rиск=Rв·Rп/(Rп·n·ηв+Rв·ηп)=31,2·34,2/(21,2·4·0,69+31,2·0,45)=9,4Ом
Сопротивлениезаземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода.
rрасч=rиск·rп.з./(rиск+rп.з.)=9,4·5,2/(9,4+5,2)=34,2(5.49)
Если жерасчет выполнен без учета полосы связи то действительное число стержней.
nд=n/ηв=4/0,69=5,8(5.40)
Электрооборудованиенавозоуборочного транспортера работает в окружающей среде, параметры которойзначительно отклоняются от установленных норм для электродвигателей иаппаратуры управления. К таким параметрам относят: влажность, загазованность,запыленность и резкие колебания температуры воздуха в течении суток. Вживотноводческом помещении где находится навозоуборочный транспортернаблюдается повышение влажности воздуха, концентрация углекислого газа,аммиака, сероводорода, при значительных колебаниях температуры. Совокупноедействие этих факторов вызывает увлажнение и постепенное разрушение изоляции соснижением сопротивления и повышением утечки тока на корпус. Особенно вредно этовоздействие на электродвигатель, когда он не работает и его обмотка ненагревается и не подсушивается или когда он работает малое число в сутки, чтохарактерно для электродвигателей навозоуборочного транспортера.
Влажная,содержащая агрессивные газы воздушная среда стойлового помещения вызываеткоррозию электрических контактов и конструктивных элементов электрических машини аппаратов. Вследствие этого увеличивается переходное сопротивление контактов,повышается их нагрев, что способствует еще большей коррозии и следовательно,нарушению электрического контакта. Из-за коррозии ослабляется упругость пружин электрическихпускателей, что служит причиной нарушения их работы. Коррозия крепежных деталейзатрудняет разборку оборудования. Для увеличения срока службы электроаппаратурынавозоуборочного транспортера щит управления с пускозащитной аппаратуройвыбирается со степенью защиты IР 54, провода и кабелидля питания силовых и цепей управления прокладываются в трубах.
Навозоуборочныйтранспортер ТСН-160 имеет значительную протяженность доходящую до десятковметров имеет большое число рабочих деталей с движущимися трущимися поверхностями,трущиеся элементы подвержены износу, заклиниванию создавая тем самым аварийныережимы для приводных электродвигателей. Бывают случаи, когда движущиесянаружные части наклонных транспортеров примерзают к неподвижным элементамконструкции, и вследствие этого надо тщательно выбирать и настраивать защитуэлектродвигателей, в противном случае электродвигатели будут часто выходить изстроя.
Исследованияпоказали, что срок службы электрооборудования в условиях сельского хозяйствасокращается в несколько раз. Поэтому для навозоуборочного транспортера, которыйнаходится в помещении с повышенной влажностью целесообразно выбиратьэлектродвигатели и аппаратуру управления сельскохозяйственного назначения(закрытые с химовлагостойкой изоляцией обмоток)
6. Безопасность жизнедеятельности на производстве
Многочисленные случаи травматизма, связанные с электрическим током,бывают вызваны различными причинами. Основные из них следующие: нарушениеправил электробезопасности в охранной зоне линии электропередачи, а также приустранении неисправностей на подстанциях и в распределительных щитах, приэксплуатации передвижных машин на зернотоках и оборудования на животноводческихфермах, нарушение технологии монтажа и демонтажа электроустановок, заменаэлектроламп под напряжением, использование неисправного инструмента и т.д.
Основные правила электробезопасности должны знать прежде всего электромонтеры,механизаторы, разнорабочие, а также представители других профессий, связанные сэлектричеством непосредственно или косвенно.
Животноводческая ферма крупно рогатого скота запитана от трансформаторнойподстанции с глухозаземленной нейтралью. Сеть выполнена четурехпроводой.
Нулевой провод повторно заземляется в конце линии при вводе в здание. Отопоры до распределительного щита прокладывается кабель.
Ферма относится к помещениям с особой опасностью поражения электрическимтоком, которые характеризуются наличием:
— токоведущих частей оборудования
— токоведущих полов
— токопроводящих стен и потолков
На ферме необходимо предусматривать повторное заземление нулевого проводапри вводе в здание. Согласно правил устройства электроустановок (ПУЭ) металлическиечасти всех станков и оборудования, способные оказаться под напряжениемзаземляются.Мероприятияпо производственной санитарии и технике безопасности.
Производственные помещения фермы должны удовлетворять требованием СНИП исанитарным нормам проектирования промышленных предприятий. Производственнаясанитария обеспечивает санитарно гигиенические условия труда, сохраняет условиячастичной безопасности работ, сохраняет здоровье трудящихся на производствеспособствует повышению производительности труда.
Помещение для обслуживающего персонала оборудуют отоплением иводопроводом. Отопление предусмотрено от котельной, которая находится недалеко отфермы.
Водоснабжение производится от водонапорной башни.
Гигиенические нормативы и параметры микроклимата определены ГОСТ12.1005-88. Для обеспечения благоприятных условий работы нормированнаяосвещенность ринята согласно СНИП-11-4-90 и отраслевым нормам. Изиндивидуальных средств ащиты предусмотрены диэлектрические перчатки,диэлектрические калоши, диэлектрические коврики, а также инструмент сизолирующими ручками.
Анализ состояния производственного травматизма в совхозе.
Таблица 32Годы Среднегодовая численность работников Количество пострадавших
Потеряно
Рабочих дней Коэффициент частоты травматизма Коэффициент тяжести травматизма 2001 131 1 17 7,6 17 2002 111 2 42 18,1 21 2003 92 1 15 10,8 15
Защитные меры в электроустановках
Проектом предусмотрено, что все щиты: силовые, управления иосветительные размещены в специально отведенном месте. Для защиты людей отслучайных прикосновений в момент включения электроустановок вся пускозащитнаяаппаратура применяется закрытого типа. Силовые шкафы запираются на замок.
Электрическая изоляция токоведущих частей электроустановокявляется важным фактором безопасности людей, поэтому периодически проводитсяконтроль состояния изоляции.
На ферме применяется переносной электроинструмент ипереносной источник освещения — светильник. Учитывая, то что помещения фермы сповышенной опасностью поражения электрическим током, при использованиипереносного электрического инструмента предусмотрено пользования изолирующимизащитными средствами (диэлектрический коврик, калоши и перчатки). Питаниепереносного электроинструмента осуществляется через гибкий кабель.
Инструменты подключаются к сети через штепсельную розетку сзаземляющим контактом (штырьком). Устройство розетки имеет конструкциюисключающую ошибочное включение заземляющего контакта в гнездо имеющеенапряжение.
Предусмотрено не реже одного раза в месяц проверка мегомметромизоляцию ручного электроинструмента, а также проверка отсутствия обрывазаземляющей жилы. Линия 0,4 кВ питающая ферму выполняется проводом одинаковогосечения. В трехфазных четырехпроходных сетях до 1000В с глухозаземленнойнейтралью применяется зануление с повторным заземлением.
Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях
Атмосферное электричество проявляется в виде разрядов молний.Прямой удар молнии в здание может поражать не только людей и животных, но ивызвать пожары и взрывы, разрушение каменных и бетонных сооружений, расщеплятьдеревянные опоры воздушных линий и повреждать изоляцию.
Согласно инструкции РД 34.21.122-87 расположенные в сельскойместности небольшие строения с неметаллической кровлей, принадлежащих к 3категории подлежат защите от прямых ударов молний одним из упрошенных методов.
Согласно ПУЭ животноводческая ферма СПК «Садовод» находитсяна территории со среднегодовой продолжительностью гроз от 20 до 40 часов.
Ожидаемое количество поражений молний в год.
N=(В+3·hx)·(l+3·hx)·n/10=(21+3·6,64)·(75+3·6,64)·2,5/10=0,0097ударов в год (6.1)
где, В — ширина защищаемого здания, В=21 м
l — длина здания, l=75м
hx — высота до крыши здания, hx=6,64 м
n — среднее число поражений молний 1км² земной поверхности в год в месте расположения здания, n=2,5
Защита производится двойным стержневым молниеотводом,состоящим из двух стержневых молниеотводов одинаковой высоты, стоящих друг отдруга на расстоянии L, высотой hx≤6,64м. При L>hx высота зонызащиты hс в середине между молниеотводами.
hс=h0-(0,17+3·10·h)·(L-h)=17-(0,17+3·10·20)·(30-20)=9,3м(6.2)
где, h0 — зона защиты молниеотвода, м
h0=0,85·h=0,85·20=17м(6.3)
где, h — высота молниеотвода, h=20м
Ширина зоны защиты 2rc на уровнеземли в середине между молниеотводами.
2·rc=2r0(6.4)
Ширина зоны защиты 2rc,x на высоте hx в середине междумолниеотводами при L>h
2·rc,x=2·r0·hc-hx/hc (6.5)
где, r0-половина ширины зоны защиты
r0=(1,1-0,002·h)·h=(1,1-0,002·20)·20=21,2 м (6.6)
Радиус зоны защиты торцевых областей на высоте hx
rx=(1,1-0,002·h)·(h-hx/0,85)=(1,1-0,002·20)·(20-6,64/0,85)=12,8м(6.7)
2rcx=2·21,2·9,3-6,64/9,3=12,1 м
Вданном дипломном проекте предложено внедрить в технологический процесс,навозоуборочный транспортер ТСН-160 производительностью 5 тонн в час.
Капитальные вложения на установку с учетом затрат на приобретение, транспортировкуи монтаж составляет 190000 рублей.
Рассчитываемэксплуатационные затраты при внедрение ТСН-160.
ΣU=Uз.пл.+Uа.+Uт.р.+Uэл.эн.=8760+25300+17710+9695,4=61465(8.1)
где, Uз.пл – затраты на заработную плату, руб/год
Uа – амортизационные отчисления, руб/год
Uт.р – затраты на тех.обслуживание и ТР, руб/год
Uэл.эн. – затраты на электрическую энергию,руб/год
Расчет заработной платы производится из учета того, чтотарифная ставка рабочего на удалении навоза составляет 30 рублей за час.
Определяем суточные издержки на заработную плату при удалениенавоза.
Uз.пл=Зпл.ч·t=30·3,6=108руб/сут (8.2)
где,Зпл.ч – заработная плата за один час работы, руб/ч.
t — время уборки навоза в сутки, учитывая то что время такжетратится на сгребание навоза в каналы принимаем в расчет это время и времяработы навозоуборочного транспортера в сутки.
Определяемзатраты на заработную плату при годовой уборки навоза.
Uз.пл=Uз.пл.уд×m=108·365=39420 руб/год (8.3)
где, m — количество дней в году.Определяемамортизационные отчисления
Ua=Бс×а/100=230000·12,5/100=25300руб/год(8.4)
где, а — норма амортизацииОпределяемзатраты на техобслуживание и ТР
Uтр=0,7×Ua=0,7·25300=17710руб/год(8.5)
Затраты на электроэнергию.
Uэл.эн.=Wгод·Ц=7458·1,3=9695,4 руб/год(8.6)
Wгод — годовое потребление электроэнергии, изпроведенных ранее расчетах Wгод=7458 кВт·ч (8.7)
Ц — цена 1 кВт·ч
Подсчитываем годовую экономию сравнивая затраты на данную систему уборкинавоза с гидравлической системой, сумма затрат при гидравлической уборке навозасоставляет ΣUг=85740 рублей в год.Доход от внедрения данной системы.Чд=ΣUг-ΣUт=85740-61465=24275 руб/годЭффективность от внедренияЭв=Чд/ΣU·100=24275/61465·100=39,4 %(8.10)
Вышеприведенные данные показывают что внедрение данной системы уборкинавоза экономически целесообразно по сравнению с гидравлической системой, котораязначительно дороже и в процессе монтажа и в процессе эксплуатации, сравниваниевыбранной системы с гидравлической связана с тем что в настоящие время эти двесистемы доминируют на фермах, остальные системы не получили такого широкогоприменения.
В данном дипломном проекте также предложено внедрить новую систему электроснабжениякоторая заменит старую систему. Находящееся в совхозе на данное время системаустарела и была изношена вследствие этого увеличивались затраты на техническоесодержание что вело к уменьшению рентабельности производства, не говоря уже оперепадах напряжения и аварийных отключений, что вело к нарушениютехнологических процессов на ферме и оказывало вредное влияние на работу всегоэлектрооборудования.
Таблица 33 — Годовые издержки хозяйства на содержание и обслуживаниеэлектроснабжающей системыПоказатели. 2001г 2002г 2003г Ежегодные затраты на замену износившейся аппаратуры, т.руб. 12003 13087 9789 Затраты на оплату сверхурочной работы при аварийных режимах озникающих в энергоснабжающей системе 4560 5670 4680
Капитальные вложения строительство линии 0,4 кВ
Квл=Ст1км·L=170000·0,445=66750т.руб.
где, Ст1км — стоимость и монтаж одного километра линии 0,4 кВ,т.руб.
L — длина линии 0,4 кВ, м
Стоимостьвыбранной комплектной трансформаторной подстанции 320000 тысяч рублей.
Капитальные вложения на установку новой системы электроснабжения.
Кв=Кввл+Квт.п.=66750+320000=386750 т.руб.
где, Квт.п. — затраты на покупку и монтаж КТП
Затраты на амортизацию.
Uа=Кв·а/100%=386750·12,5/100=38468 т.руб.
Затратына техническое обслуживание.
Uт.о.=0,7·Uа=0,7·48468=26927,6 т.руб.
Годовая издержки на содержание действующей системы
Uг=Uт+Uт=26927+14469=42396 т.руб
где, Uт — затраты на текущее содержание системы
Uт — затраты вызванные износом оборудования электроснабжения
Годоваяэкономия при внедрении предлагаемой системы электроснабжения.
Г.Э.=Uв-Uд=42396-26927=15469 т.руб.
где, Uв — затраты на техническое обслуживание при внедрении новой системы.
Uд — затраты при действующем электроснабжении.
Более того не будет возникать аварийных ситуаций в подаче электроэнергии,а перерыв в питании в некоторых случаях может привести к серьезнымотрицательным последствиям (порче продукции, срыву какого нибудьтехнологического процесса и т.д.), а это в свою очередь скажется нарентабельности производства, также будет подаваться качественная электроэнергиячто увеличит срок службы электрооборудования животноводческого комплекса.Значит применение предлагаемой системы электроснабжения экономическицелесообразно.
Список литературы
1. Белянчиков Н.Н., Смирнов А.И. «Механизация животноводства икормоприготовления» Москва, ВО «Агропромиздат», 1990 г.
2. Кудрявцев И.Ф. «Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственныхагрегатов и установок» Москва, ВО «Агропромиздат», 1988 г.
3. Чернавский С.А., Снесарев Г.А. и др. «Проектирование механическихпередач» Москва, «Машиностроение», 1984 г.
4. Быков В.Г., Захаров В.А. «Методические указания по проектированиюэлектрических осветительных установок» Челябинск, 1999 г.
5. Чернозубов К.П. «Справочник электрификатора колхозов и совхозов» Ленинград,1978 г.
6. Алиев И.И. «Справочник по электротехнике и электрооборудованию»Ростов-на-дону, «Феникс», 2003 г.
7. Кисаримов Р.А. «Справочник электрика» М., «РадиоСофт», 2001 г.
8. Александров В.В. «Электробезопасность сельскохозяйственного производства»Москва, «Нива России», 1992 г.
9. Алексеев К.А., Антипин В.С. «Монтаж приборов и средств автоматизации»Москва, «Энергия», 1979 г.
10. Быстрицкий Г.Ф., Кудрин Б.И. «Выбор и эксплуатация силовыхтрансформаторов» Москва, «Академия», 2003 г.