Электрическое оборудование ремонтной мастерской с разработкой устройства ограничения холостого хода сварочного трансформатора (стр. 10 из 11)
Полное сопротивление петли «фаза - нуль» от автоматического выключателя до электродвигателя определяем по формуле:
Z4 = 0,006
= 0,021 ОмПолное сопротивление петли «фаза – нуль»
ZП = 0,029+0,0024+0,049+0,021 = 0,1014 Ом
Сопротивление фазы трансформатора току однофазного короткого замыкания определяем по формуле:
= 
;где ki – энтрический коэффициент, для схемы соединения “звезда –звезда с нулём» ki = 26
Sн. т. – номинальная полная мощность трансформатора, кВА
= 
Ом.Ток однофазного тока короткого замыкания равен:
Iк.з. (1) = 220 / 0,1014 + 0,104 = 1071 А
Тогда по условию получаем
= 85,7 > 3Следовательно, зануление эффективно.
Необходимость применения УЗО определяется по условиям обеспечения электро- и пожаробезопасности в соответствии с действующими стандартами и нормативными документами.
Выбор производим следующим образом:
- по напряжению:
Uн. ≥ Uн.с.;
380 В = 380 В
- по номинальному току:
Iн. ≥ Ic.
16 А ≥ 10,4 А
- по номинальному отключающему току и суммарному току утечки Iсум. защитной сети, mA:
IΔн ≥ 3 * IΔ;
где IΔн – расчетный суммарный ток утечки защитной сети, mA
IΔн = 0,4 * Iн.+0,01 * l;()
IΔн = 0,4 * 10,4+0,01*85 = 5,01 mA
Если IΔн ≥ 3 Iн принимаем IΔн = 10 mA
По числу пар полюсов выбираем четырёхполюсное УЗО.
Проверяем по номинальному условному току короткого замыкания:
Iн.у. ≥ Iк.з(1)
где Iн.у. – номинальный отключающий ток, А
1500 А > 1157 А
Выбираем УЗО марки АСТОУЗО, Uн = 380 В,
Iн = 16 А, Iн.у. = 1500 А
Расчет молниязащиты.
Сооружения и здания защищаются в соответствии с «Инструкцией по проектированию и устройству молниязащиты зданий и сооружений».
Молниязащита категории I применяется для зданий классов B-I и В-II.
Молниязащита категории III используется для производственных зданий классов В-Iа, В-Iб и В-Iа. Для всех остальных помещений молниязащита III категории.
Проверим на необходимость в молниязащите. Вначале определяем ожидаемое количество прямых ударов молнии в ремонтную мастерскую за год.
N = ( B+3 * hx ) * ( L+3hx ) * n * 10-6;
где В – ширина здания, м;
L – длина здания, м;
hx – высота здания, 9,5м;
n – среднее число ударов в год на 1км.
n = 4…6 для средней полосы.
N = (18+3+3 * 9,5) (42+3 * 9,5) * 5 * 10-6 = 0,022
В связи с тем, что N < 0,1 отсюда следует что ремонтная мастерская в молниязащите не нуждается.
4.2 Пожарная безопасность
В сельском хозяйстве пожарами наносится большой ущерб, основными причинами которого являются: нарушение правил эксплуатации электрооборудования; поражение молнией; нарушение правил монтажа электроустановок, нарушение правил эксплуатации технологического оборудования.
Выбираем для тушения пожара центральное водоснабжение. Пожарные краны устанавливаем по торцам помещения.
Для тушения пожаров наиболее широко используют воду, углекислый газ, пену, песок.
Определим необходимое количество огнетушителей для нашего объекта. По норме, защищаемая площадь одного углекислого огнетушителя 100м2. Необходимое количество огнетушителей определяется по формуле:
N = S / S0;
где S – площадь помещения, м2;
S0 – защищаемая площадь одного углекислого огнетушителя, м2.
S = A * B;
где А – длина помещения, м;
В – ширина помещения, м.
S = 42 * 18 = 756 м2.
Данные о количестве огнетушителей сводим в таблице __.
Таблица __ – План помещения с размещенными на нем средствами тушения пожара.
| Наименование помещения | Площадь, М2 | Количество огнетушителей |
| Участок ремонтно-монтажный | 756 | 7 |
| Участок мойки деталей | 66,6 | 1 |
| Участок ремонта агрегатов | 22,2 | 1 |
| Участок шиномонтажный | 22,2 | 1 |
| Участок кузнечно-сварочный | 51,3 | 1 |
| Участок слесарно-механический | 36 | 1 |
| Участок проверки и регулировки | 32,4 | 1 |
| Участок топливной аппаратуры | 33,6 | 1 |
| Инструментально-раздаточная | 11,6 | 1 |
| Участок наружной мойки | 52,2 | 1 |
| Участок диагностики и технического обслуживания | 69,03 | 1 |
| Помещение для компрессора | 12 | 1 |
| Венткамера | 12,04 | 1 |
| Тамбур - шлюз | 2,38 | 1 |
| Коридор | 7,41 | 1 |
На рисунке __ приводим план помещения с размещенными на нем
средствами тушения пожара.
Ο – огнетушитель
- пожарный кран
Рисунок __ - План размещения средств тушения пожара
4.3 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных экологических условиях
Наибольшая эффективность в защите атмосферы от выбросов токсичных веществ достигается при одновременном сочетании технологических, санитарно – гигиенических и объемно – планировочных мероприятий. Основными направлениями, позволяющими уменьшить загрязнения окружающей среды, в том числе атмосферного воздуха, являются:
- Замена вредных веществ в технологических процессах безвредными или менее вредными;
- Замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми;
- Непрерывность производственных процессов;
- Герметизация оборудования и аппаратуры;
- Применение оборудования со встроенными местными отсосами, применение сигнализации при аварии;
- Применение гидро – и пневмотранспорта при транспортировке материалов;
- Полное улавливание и очистка технологических выбросов, а также удаляемого вентиляцией загрязненного воздуха от химически вредных веществ;
- Применение газоанализаторов.
5. Экономическая часть
5.1 Разработка мероприятий по экономии электрической энергии
Экономия электроэнергии – важнейшая народно – хозяйственная задача. Электроприводы потребляют больше половины всей вырабатываемой электроэнергии, поэтому каждый процент экономии в этих условиях составляют миллиарды киловатт в стране.
Из анализа причин потерь мощности в электроприводах определяют следующие пути экономии электроэнергии:
- правильно электромеханизировать производственные механизмы;
- обеспечивать соответствующую смазку, регулировку;
- полностью загружать механизмы, трансформаторы. Для контроля загрузки в приводах устанавливать амперметры и ваттметры;
- исключить холостой ход производственных механизмов;
- следить за качеством напряжения на предприятии;
- всеми методами бороться за повышение коэффициента мощности;
- совершенствовать электроприводы энергоёмких агрегатов путём установки автоматических регуляторов загрузки.
5.2 Разработка показателей экономической эффективности применения блока снижения напряжения холостого хода сварочного трансформатора
Расчёт экономической эффективности начинают с изучения технологического процесса. Решают за счёт чего получается дополнительный доход при внедрении предлагаемого варианта. Расчёт проводят методом сравнения двух вариантов: существующего технологического процесса и предлагаемого варианта. При этом следует показать, какие технические улучшения даёт предполагаемое оборудование, по сравнению со старым. Оборудование – трансформатор сварочный ТД – 102 УХЛ 2, улучшение – блок снижения напряжения холостого хода сварочного трансформатора.
Применение блока снижения напряжения холостого хода повысит безопасность работы и сэкономит электроэнергию за счет уменьшения времени работы трансформатора в среднем до 30%за смену.
Определяем эксплуатационные затраты:
UЭ = UA+UT+Uэл. эн+П ; (5.1)
гдеUA – амортизационные отчисления, руб.;
UT – отчисления на текущий ремонт, руб.;
Uэл. эн – затраты на электрическую энергию, руб.;
П – прочие затраты, руб.
Определяем амортизационные отчисления:
UA= К ·
; (5.2)где К – капитальные затраты, руб.;
НА – норма амортизационных отчислений (НА = 14,3 %);
К = Цоб · (αтр + αт); (5.3)
где Цоб – оптовая цена оборудования, руб.;
αтр – коэффициент, учитывающий транспортные и заготовительные работы
(αтр = 1,15);
αм - коэффициент, учитывающий затраты на монтаж (αм = 1,2);
К1 = 616890 · 2,35 = 1449691,5 руб.
К2 = 673539 · 2,35 = 1582816,7руб.
UA1 = 1449691,5 · 14,3 /100 = 207305,9 руб.
UA2 = 1582816,7 ·14,3 / 100 = 226342,8руб.
Определяем отчисления на текущий ремонт:
Uт = К ·
; (5.4)где Нт – норма отчислений на текущий ремонт (Нт = 10%);
Uт1 = 1449691,5 · 10 / 100 = 144969,2 руб.
Uт2 = 1582816,7 · 10 / 100 = 158281,7 руб.
Определяем затраты на электроэнергию:
Uэл. эн. = Руст. · т · Д · Т; (5.5)
где Руст. – установленная мощность, кВт;
т – число часов работы в смену:
т1 = 7 ч – без применения устройства ограничения напряжения х.х;
т2 = т1 -
= 7 - 
= 4,9 ч – с применением устройства;