Проект электротехнической части газовой котельной ОАО "Приозерное" Ялуторовского района Тюменской области с разработкой схемы автоматического управления осветительной установки

Условия выбора:

Uном ³ Uceти => 400B>220B

Iном.авт > Iгруппы => 32>7,28

Iуст. авт ³ К*Iгруппы => 16А >1*7,28

где К- учитывает пусковые токи, для люминесцентных ламп К=1.

Результаты заносим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5

Расчет сечения провода от силового щита до щита освещения

S=P*L/C*ΔU                                                                                     (2.37)

где С=44 для трехфазной сети с алюминиевой жилой;

ΔU- принимается в расчетах для трехфазной сети с алюминиевой жилой 0,5%;

L - расстояние от ЩО до ЩС1;

S= (1,3+0,9+0,825+1,725+1,435+3,0)*20/44*0,5=8,35 мм2

Округляем до ближайшего стандартного значения S=10мм2. Выбираем кабель марки АВВГ (5х10) с алюминиевой жилой, прокладка в трубах. Находим ток группы:

I=9200/3*220*0,9=15,5 А.

Находим Iдоп. из справочной литературы.

Iдоп.=38А.

Проверяем кабель по нагреву:

Iдоп.>Iрасч. => 38А>15,5А, кабель по нагреву проходит.

Определяем действительное значение потери напряжения в группе:

Uпот=24,8/44*10=0,14%

Выбор аппаратуры защиты

Выбираем автоматические выключатели для зашиты осветительных сетей от токов короткого замыкания и перегрузки.

Выбираем для групп №1 по приложению №6 [3] ВА 1426-14 с тепловым и электромагнитным расцепителем.

Uном.авт.=400В; Iном.авт=32А; Iуст.авт=16А (наименьшее значение в этой серии).

Условия выбора:

Выбираем щит освещения для 6 групп - ЯОУ 8501

Для защиты вводного провода предусматриваем трехфазный автомат типа-BA 51-31-3 с тепловым и электромагнитным расцепителем, который установлен в силовом щите ЩС-1.

Uном. авт.=400В; Iном.авт=32А; Iуст.авт=25А.

Условия выбора:

Uном ³ Uceти => 400B>220B

Iном.авт > Iгруппы => 32>15,5

Iуст. авт ³ К*Iгруппы => 25А >1*15,5

Проверим токи уставки относительно допустимых токов вводного кабеля.

Iдоп.пр ≥ 1,25*Iуст

38А ≥ 31,25А

Проверим токи установки относительно допустимых токов групп.

Iдоп.пр ≥ 1,25*Iуст

20А = 19,4А

Согласование обеспечено

2.5.3 Разработка устройства управления осветительной установки

Большой резерв экономии электроэнергии, расходуемый на искусственное освещение, заложен в максимальной рационализации управления и регулирования режима работы осветительных установок. Своевременное включение и выключение освещения с учетом технологии производства, согласование работы искусственного освещения с динамикой естественного освещения в целях максимального использования последнего, а также обеспечения возможностей регулирования искусственного освещения в течение рабочей смены (динамическое освещение) позволяет получить значительную экономию электроэнергии. Учет изменения режима естественного освещения особенно важен при освещении рабочих мест, удаленных от окон, помещений вспомогательного характера (лестничные клетки, рекреации и т.п.), а также в системах совмещенного освещения.

Особенности технологического процесса к которому будет применятся автоматизированная система управления следующая.

Котельный цех работает круглосуточно, так как это требует технологический процесс. Операторы производят технологический осмотр с периодичностью один раз в два часа, с записью текущих параметров технологического процесса в дежурный журнал. Для этого требуется включать рабочее освещение. В среднем технологический осмотр длится пятнадцать минут.

Для управления рабочего освещения в цехе, используем ту часть схемы, в которой выполняется два условия:

- освещение включается по датчику освещенности, когда в помещении естественный уровень освещенности ниже минимального требуемого;

- по программе установленной на реле времени 2РВМ.

Дежурное освещение в ночное время суток выключать не надо, но включается оно по датчику освещенности.

Полупроводниковый регулируемый двухпрограммный выключатель освещения ПРО-68-II

Наиболее надежным и перспективным способом контроля за состоянием освещения внутри помещений является применение различного рода устройств контроля освещенности, в том числе полупроводниковый регулируемый двухпрограммный выключатель освещения ПРО-68-II.

Прибор предназначен для двухпрограммного управления искусственным освещением в зависимости от освещения и времени. Прибор представляет собой полупроводниковый выключатель освещенности, регулируемый в зависимости от освещенности, и дополненный программным временным переключателем для перевода освещения на ночной режим. Двухпрограммный выключатель предназначен для работы при температуре окружающего воздуха от -30 до +50°С и относительной влажности окружающего воздуха при 20°С до 90%.

Выключатель ПРО-68-II состоит из датчика и усилителя. Датчик представляет собой часть моста на входе усилителя прибора, состоящего из двух плеч с фоторезистором. К корпусу датчика присоединяется трубка с проводами, оканчивающаяся разъемом для соединения с усилителем.

Усилитель (см. рис. 2.13) собран в металлическом корпусе с крышкой и резиновым уплотнением. В нижней части корпуса имеются два разъема. Внутри корпуса размещены: плата прибора, щиток ввода, реле типа ПЭ-21, блок питания. Программный временной переключатель размещен на крышке прибора. Переменный резистор с переменным сопротивлением вынесен на монтажную плату усилителя. Он имеет шкалу настройки.

Полупроводниковый регулируемый двухпрограммный выключатель освещения ПРО-68-II

1 - блок усилителя; 2 –датчик освещенности. Рис. 2.13

Чувствительным элементом прибора является фоторезистор типа ФСК-Г1 (R19), включенный в плечо неравновесного моста переменного токa. При освещенности, соответствующей уставке прибора, мост сбалансирован и сигнал в измерительной диагонали равен нулю (рис. 2.14).

Принципиальная схема двухпрограммного выключателя освещения ПРО-68-II.

I — датчик освещенности. Рис 2.14

При отклонении освещенности от заданной в измерительной диагонали моста появляется напряжение, пропорциональное отклонению освещенности. Сигнал разбаланса моста поступает на вход усилителя переменного тока на транзисторах VT1 и VT2, собранного по схеме с общим эмиттером. Далее через переходной конденсатор С5 усиленный сигнал поступает на базу транзистора VT3 фазочувствительного каскада. Если при наличии коллекторного напряжения на базе будет также отрицательная полуволна, т.е. фазы напряжения на коллекторе и сигнала на базе совпадают, через триод VT3 будет заперт и напряжение на СЗ будет равно нулю.

Фазочувствительный каскад управляет работой порогового устройства на триодах VT4 и VT5, собранного по схеме триггера Шмидта. При отсутствии напряжения на конденсаторе СЗ первый триод триггера VT5 закрыт, и триод VT4 открыт отрицательным напряжением, подаваемым на базу через R7.

Благодаря коллекторному току реле Р включено и его замыкающие контакты замкнуты.

При изменении знака разбаланса моста конденсатор СЗ заряжен и отрицательное напряжение с резистора R10 отпирает триод VT5 и реле Р обесточивается. Скачкообразный переход триггера из одного режима в другой делает работу реле четкой. Для отключения части осветительной нагрузки в ночные часы прибор ПРО-68-II снабжен программным временным переключателем. Последний представляет собой электромеханический прибор, состоящий из синхронного электродвигателя и программного устройства на основе реле 2РВМ.

Работа электрической схемы происходит следующем образом: контакт микровыключателя Q1 программного устройства находится в цепи управления контактором системы вечернего освещения, поэтому на указанный промежуток времени цепь питания катушки контактора оказывается разомкнутой.

Прибор может устанавливаться как внутри неотапливаемого помещения, так и вне его. К прибору подводится переменное напряжение 220 В (схемой также предусмотрена возможность включения прибора в сеть 127 В). Контакты реле ПЭ- 21 используются для включения контакторов системы наружного освещения.

Программное реле времени 2РВМ

Программное реле времени 2РВМ предназначено для автоматического управления двумя нeзaвиcимыми электрическими цепями, путем замыкания и размыкания этих цепей по суточным программам. Заданные программы осуществляются ввертыванием штифтов в соответствующие резьбовые отверстия программного диска.

Реле типа 2РВМ изготавливают в пластмассовом корпусе, габаритные и установочные размеры его приведены на рис. 2.16. Электрические цепи схемы автоматики подключаются к прибору через клеммную колодку, встроенную в нижнюю часть корпуса. Принципиальная электрическая схема реле показана на рис. 2.15. В комплект поставки входят программное реле времени и 50 штифтов для программирования.

 Положение прибора в пространстве - вертикальное. Допустимое отклонение от вертикали ±10 %, атмосферное давление (600-800)х105 Па, температура окружающего воздуха при хранении - от -20 до +50°С. Относительная влажность воздуха при температуре (20±5)°С - до 80 %.

Принципиальная электрическая схема реле 2РВМ.

А,Б - первая и вторая программа; В - электродвигатель подзавода пружины.

Рис. 2.15

Технические данные программного реле времени 2РВМ

Часовой механизм:

тип двигателя..............................          Пружинный с автоматическим

подзаводом пружины

от электродвигателя

регулятор угловой скорости колес.............................Свободный анкерный,

балансовый, с периодом

колебания 0,4 с

суточный ход при температуре

окружающего воздуха(20±10)°С, мин................................................ ..± 2

температурный коэффициент изменения

суточного хода, с/(сут. ° С)................................................................. ....±2

резерв хода при перерывах электропитания, ч......................................48

Электродвигатель подзавода пружины ДСМ-211-220:

напряжение переменного тока частотой

50 Гц, В............................................................................................220 ±22

максимальная потребляемая мощность, Вт………………………….. 4

Время подзавода пружинного двигателя в

течение суток, мин................................................................................. 15

Количество независимых программ...................................................... 2

Продолжительность цикла программ, ч............................................. .24

Показатели первой программы:

число отверстий на внешней окружности

программного диска............................................................................. .96

цена деления, мин…………………………………...............................15

минимальная продолжительность пауз

между командами, мин......................................................................... 30

Показатели второй программы:

число отверстий на внутренней

окружности программного диска.........................................................72

цена деления, мин..................................................................................20

минимальная продолжительность пауз

между командами, мин.........................................................................40

точность переключения в обеих программах, мин ………………...±5

Выход в каждой программе ..................................одна пара контактов

допустимый максимальный переменный ток

частотой 50 Гц через одну контактную пару, А:

безиндуктивная нагрузка при напряжении:

380 В.......................................................................................................7,5

220 В.......................................................................................................1,5

индуктивная нагрузка при напряжении:

380 В.......................................................................................................2,5

220В ..........................................................................................................5

допустимый максимальный постоянный ток при коммутации

цепи с t = 0,01 с и при напряжении до 220 В, А. …..……………….1,5

Гарантийный срок службы........................... ……………………...2 года

Габаритные размеры прибора, мм..........................................227×173×30

Масса прибора, кг.....................................................................................2

Габаритные и установочные размеры программного реле времени 2РВМ.

Рис. 2.15

Принцип работы реле заключается в следующем. На суточной оси часового механизма вращается программный диск, управляющий работой двух кулачков, приводящих в действие выходные контакты. Пружинный двигатель 10 (рис. 2.16) часового механизма приводит во вращение минутную ось 4 и суточную ось 8.

Угловая скорость осей регулируется приставным часовым механизмом 1 через зубчатый редуктор 2 и 9. На ось 4 фрикционно насажен минутный диск 5, устанавливаемый по указателю 3. На ось 8 фрикционно насажен программный диск 6 с двумя временными шкалами, который устанавливается по указателю 7.

Кинематическая схема реле 2РВМ

Рис. 2.16

Автоматический подзавод пружины часового механизма осуществляется от электродвигателя 18 через зубчатую передачу 17, 16. Управление электродвигателем осуществляется винтовым дифференциальным механизмом 11-14, который периодически включает и выключает микровыключатель 15 в цепи электродвигателя.

Каждая из программ задается посредством шрифтов 25, расположенных на соответствующей окружности программного диска. Считывание программы осуществляется звездочкой 26 кулачкового механизма 21-24, который управляет контактными пружинами 19, 20. Штифт 25 при вращении программного диска поворачивает кулачковый механизм, который производит скачкообразное замыкание или размыкание контактов, независящее от скорости кулачкового барабана. Присоединение потребителей электрического тока к реле времени типа 2РВМ показано на рис. 2.17.

Более мощные потребители могут быть подключены через магнитные пускатели или контакторы, катушки которых включаются и отключаются реле 2РВМ. При этом всегда необходимо предусматривать защиту электрических цепей реле от коротких замыканий, например, с помощью предохранителей.

Схема подключения питания и потребителей энергии к реле 2РВМ

Рис. 2.16

При эксплуатации реле необходимо не реже одного раза в год производить осмотр узлов, удаление пыли, проверку и чистку электрических контактов, смазку трущихся деталей.

Для смазки рекомендуется применять масло МН - 45 и масло ОКБ-122-4. Реле должно эксплуатироваться в чистом вентилируемом помещении при температуре от +5 до +35°С. В окружающем воздухе не должно быть газов и паров, вызывающих коррозию деталей и узлов прибора.

3. СОСТАВЛЕНИЕ ГРАФИКА НАГРУЗОК И ВЫБОР ТП

Результаты расчета нагрузки ТП до и после компенсации реактивной мощности представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Расчет нагрузки подстанции котельного цеха.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7