Модернизация и реконструкция электроустановок центра автоматизированных систем управления АСУ - дипломная работа

Федеральное агентство по строительству и ЖКХ

ГОУ СПО Брянский строительный техникум

им. проф. Н.Е. Жуковского

Модернизация и реконструкция электроустановок центра автоматизированных систем управления

(АСУ) завода “Турборемонт” (1 этаж).

Дипломный проект

2913.02 О. ИГА010. Э41. ПЗ

Разработал:

Консультант по

экономической части:

Руководитель проекта:

2005

Федеральное агентство по строительству и ЖКХ

ФГОУ СПО Брянский строительный техникум им. проф. Н. Е. Жуковского

Специальность 2913 "Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий"

Утверждаю___________________

Зам. директора по учебной работе

«___»_______________2005г.

ЗАДАНИЕ

на дипломное проектирование

Студенту ____________________________

Тема проекта Модернизация и реконструкция электроустановок центра АСУ завода “Турборемонт”(1 этаж)

Перечень разделов, подлежащих разработке:

Расчётно-техническая часть

I.1. Характеристика проектируемого объекта и потребителей электроэнергии.

Обоснование источника электроснабжения.

Светотехнические расчёты, выбор типа и схемы питания осветительных сетей.

Спецификация осветительных установок.

Специальные виды освещения:

I.2. Выбор схемы электроснабжения силовых потребителей. Расчёт силовых нагрузок и силовых сетей, выбор защитной и пускорегулирующей аппаратуры, выбор ВРУ.

Составление спецификации электрооборудования и материалов.

II.Конструктивное исполнение электрических сетей, монтаж и наладка электрооборудования.

III . 3.1. Разработка технологических карт на монтаж, наладку, эксплуатацию электрооборудования объекта.

3.2. Спецчасть (индивидуальное задание) Электронный офис.

IV . Организационно-экономическая часть.

4.1. Локальная смета на электроосвещение.

4.2. Локальная смета на силовое оборудование.

4.3. Технико-экономические показатели.

V . Охрана труда и природоохранительные мероприятия.

Предусмотреть комплекс мероприятий:

- по обеспечению взрыво-пожаро-безопасности электроустановки, по обеспечению электробезопасности в соответствии со стандартами МЭК; охране труда и молниезащите зданий;

- по применению энергосберегающих и экологически чистых технологий.

Графическая часть.

Лист 1 – план расположения осветительных сетей /ЭО/

Лист 2 – план расположения электрооборудования и прокладки силовых сетей /ЭМ1/

Лист 3 – схемы принципиальные электрические питающей и распределительной сетей /ЭМ2/

Лист 4 – Спецзадание.

Руководитель дипломного проекта__________________________

Дата выдачи задания______________________________________

Допущен к защите дипломного проекта_____________________

Зам. директора по УПР ______________________________________

Содержание пояснительной записки

Технические условия

1. Расчетно-техническая часть

1.1 Светотехнические расчёты

1.2 Специальные виды освещения

2. Проектирование внутреннего электроснабжения

2.1 Расчёт силовых нагрузок

2.2 Расчёт силовых сетей и выбор электрооборудования на напряжение до 1 кВ

2.3 Выбор ВРУ и питающего кабеля ввода

2.4 Конструктивное исполнение, монтаж и наладка электрических сетей

2.5 Составление спецификаций электрооборудования и материалов

3. Спецзадание: “Электронный офис”

4. Охрана труда

4.1 Реализация требований ПУЭ и стандартов МЭК по обеспечению электробезопасности на объекте

4.2 Охрана окружающей среды

5. Нормативные документы

Технические условия на проектирование

Данный объект – Центр АСУ завода “Турборемонт”, относится ко II категории надежности энергоснабжения. Для этой цели для объекта будут предусмотрены 2 питающих кабеля от разных п/ст. Потребители будут запитываться от ВРУ через АВР, а так же для них дополнительно будут предусмотрены источники бесперебойного питания.

Включение БПП будет обеспечиваться в автоматическом режиме, время работы не менее 0,5 часа.

При аварии одного питающего ввода переход на другой осуществляется автоматически устройством АВР.

На объекте будет предусмотрена система уравнивания потенциалов в соответствии с требованиями МЭК 364-4-41 и 7.1.87 и 7.1.88.ПУЭ 7 издание.

Для объекта выбрана система заземления TN-C-S в части питающей сети, а также будет предусмотрена защита от сверхтоков и от токов утечки с установкой УЗО.

В системе TN-S; TN-C-S при пробое изоляции на корпус УЗО мгновенно отключит электропитание, поскольку все корпуса имеют надёжное соединение с защитным проводником и системой уравнивания потенциалов.

Обязательная установка устройств защитного отключения на проектируемом объекте предусматривается в следующих случаях:

— для групповых линий розеточной сети,

— для переносных электрических приборов, питающихся от розеточной сети.

Наиболее применимы УЗО типа А. Ток утечки до 30 mA, так как эти типы УЗО реагируют не только на переменный ток, но и на пульсирующий ток ПЭВМ.

В залах №2 с большим скоплением вычислительной техники будет предусмотрена система выравнивания потенциалов для снижения относительной разности потенциалов между заземляющим устройством, открытыми проводящими частями и поверхностью земли.

Во всех помещениях, где планируется установка вычислительной техники, следует проложить шину рабочего заземления, от которой делается разводка к трёхполюсным розеткам с заземляющим контактом.

Данная система будет выполняться в соответствии с ГОСТ Р 50571.21; 22 "Заземляющие устройства и системы уравнивания потенциалов в электроустановках содержащих оборудование обработки информации".

Обоснования для технических решений и расчёты приводятся в соответствующих разделах пояснительной записки.

На объекте предусмотрено аварийное освещение:

- эвакуационное – по проходам и местах эвакуации людей;

освещение безопасности – в помещении №2 операционный зал.

1. Расчётно-техническая часть

1.1 Светотехнические расчеты

Повышению производительности труда, улучшению условии труда и быта трудящихся, должно уделяться большое внимание. Немалое значение при этом играет создание эффективной световой среды.

Искусственное освещение создает возможность нормальной деятельности человека при отсутствии или недостаточности естественного освещения. При проектировании электрического освещения должны быть обеспечены:

1. Нормы освещенности.

2. Показатели качества освещения.

3. Бесперебойность действия освещения.

4. Удобства обслуживания осветительной установки, управление ею.

5. Требования эстетики.

Выбор типа светильника является одной из ответственных задач проектирования. Выбор светильника определяется светотехнической характеристикой светильника (кривой силы света КСС), коэффициентом полезного действия КПД, блескостью светильника, характером окружающей среды, экономичностью.

Конструктивное исполнение светильников должно обеспечить их пожаре-, электро-, взрывобезопасность, надежность и долговечность работы, удобство монтажа и обслуживания.

Существуют три основных метода расчета освещения помещения:

1. Точечный метод;

2. Метод коэффициента использования;

3. Метод удельной мощности.

Любой светотехнический расчет завершается тем, что определяется количество светильников для данного помещения определённой мощности для обеспечения нормируемой освещенности рабочей поверхности.

Произведём расчёт освещенности помещения методом удельной мощности для помещения №2 (операционный зал).

Метод удельной мощности:

Для объекта выбираем тип светильника: ЛВО06 3×36

По таблицам удельной мощности для выбранного светильника определяем удельную мощность в зависимости от площади и высоты помещения. При этом нужно учитывать тип КСС для выбранного светильника (ω_{уд.табл.} )

ω_{уд.табл.} = 3 Вт/м²

Рассчитываем фактическую удельную мощность для объекта:

Вт/м² , где

Е_норм – освещённость для данного помещения;

ω_{уд. табл.} –удельная табличная мощность;

К_з.ф. – фактический коэффициент запаса, учитывающий запыленность помещения и старения ламп светильника;

К_з.табл. – табличный коэффициент запаса, учитывающий светоотдачу и светопропускаемость светильника;

η – коэффициент полезного действия.

Определяем расчётную мощность освещения для объекта:

Вт.

Определяем количество светильников для помещения:

; берём количество светильников 33.

Определяем фактическую мощность, потребляемую светильником:

Вт.

Все остальные помещения считаются аналогично и их данные приведены в таблице 1.2.

Табл. 1.1. Классификация помещений по взрыво-, пожароопасности и электробезопасности.

Таблица 1.2 Светотехническая ведомость

Пояснение к таблицам и расчётам

К табл. 1.1.

Классификация помещений выполнена в соответствии с требованиями НПБ 105-95, 249-97 “Светильники. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний”. По взрыво-, пожаро- и электробезопасности в соответствии с ПУЭ, раздел 6. По условиям среды в соответствии с ГОСТ Р 50571.2-94.

С учётом требований данных документов, помещениям присвоен соответствующий классификатор и с учётом его выбираем светильники с определённой степенью защиты IP. Выбор светильника производится по каталогам.

К табл. 1.2.

Площадь рассчитывается в соответствии с планом помещения.

Нормируемую освещённость, коэффициент запаса [фактический] выбирают по таблицам СниП 23-05-95*.

Удельная мощность Вт/м² выбирается по справочным таблицам 2-7.

Удельная фактическая – по расчётной формуле:

Мощность для объекта Р_р = W_{уд.факт.} × Sм²

Количество светильников N = Р_р / Р_1свет.

К табл. 1.3.

Расчет групповых и питающих осветительных сетей. Порядок расчёта.

1.Подсчитать нагрузку каждой группы (например, для группы №1) и для каждого щитка (ЩО1):

Р_гр1 = Р_уст . × К_пра = 1624 × 1,25 = 2030 Вт, где

Р_уст - суммарная мощность светильников, подключённых на плане к данной группе;

К_пра - коэффициент учитывающий потери в пускорегулирующем устройстве;

для ЛН Кпра = 1 cosφ = 1

ЛЛ Кпра = 1,25 cosφ = 0,95

Кпра =1,1 cosφ = 0,5

2. Рассчитать ток каждой группы: для 1 фазной сети

I_р.гр1 = Р_р.гр1 /U_ф × cosφ = 2030/0,95×220 = 9,71 А.

для 3х фазной сети

I_р.гр1 = Р_р.гр1 / √3 × U_л × cosφ

Выбрать осветительный щиток по числу автоматов, соответствующих числу подключённых групп. ОПВ-6Б УХЛ4

Выбрать сечение S провода (кабеля) по условию Iдоп  I_р.гр1 (любая справочная таблица в т.ч. ПУЭ, раздел 1).

НУМ 3×1,5; 219,71 условие выполняется.

Проверить выбранный провод на защиту от перегрузки; условие выбора теплового расцепителя автомата Iт.р.  I_р01 АЕ1000 12,59,71 условие выполняется.

Iт.р. = Кз × I_{p 01} , где Кз = 1,35 для автоматов типа ВА

для АЕ20 Кз = 1,15

для АЕ1000 Кз = 1,35

Iт.р. = 1,35 × 22,49 = 24,83 А

С учётом пусковых токов в лампах ДРЛ выбор расцепителя

Iт.р .= 1,4 × Кз × I_р01

1,4 – коэффициент учитывающий пусковой ток.

Полученные значения I_ТР . - расчётные; пользуясь каталогами, подобрать соответствующие стандартные значения тепловых расцепителей.

Все расчёты выполняются аналогично и данные заносятся в таблицу 1.3. для всех групповых линий.

6. Выбранные сечения проверить на соответствие условию защиты и по потере напряжения для наиболее удалённой от щитка группы.

Кз = Iдоп / I_{т.р. (стандартный)}  1; ΔU_гр1 = P_гр1 × L_гр1 /C × S_гр1 = 2,03 × 11,6/12,8 × 1,5 = 1,22%

Условие проверки считается выполненным, если

ΔU = ΔU_с1 + ΔU_гр < 2,5% при невыполнении завысить S на одну ступень, где

ΔU = 0,4 + 1,8 = 2,2 < 2,5 условие выполняется.

ΔU_с1 = P_що1 × L_с / C × S = 5,34 × 6 / 77 × 2,5 = 0,17 %

L_с – длина питающей линии (стояка)

ΔU_гр – из таблицы тб. №3 выбрать потерю напряжения только одной групповой линии, где значение ΔU наибольшее.

Для гражданских объектов с 2000г. рекомендуется выполнять сети медным проводом или кабелем в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50571.15

Таблица 1.3. Расчётно-монтажная таблица осветительных сетей.

1.2 Специальные виды освещения

В данном виде здания целесообразно применять светильники с энергоэкономичными и компактными ЛЛ, при этом:

- светильники с линейными ЛЛ, устанавливаемые в помещениях для работы с компьютерами, целесообразно заказывать со специальными экранирующими решётками, ограничивающие яркость светильников до 200 кд/м² в угловой зоне α = 60-90^о , электронными ПРА;

- в помещениях для посетителей в зависимости от решения интерьеров могут применятся светильники с ЛЛ в комбинации с ЛН, световые карнизы, световые панели, светильники с лампами ДНаТ, создающие световые контрасты, световоды, другие варианты освещения;

- в кладовых должны устанавливаться светильники, соответствующие требованиям, предъявляемым к пожароопасным зонам класса П-IIа;

- в светильниках с ЛЛ на предприятиях-изготовителях должны быть установлены конденсаторы, обеспечивающие значения коэффициента мощности, равное 0,85 для одноламповых светильников и 0,9 для светильников с двумя и более лампами.

Аварийное освещение, разделяемое на освещение безопасности и эвакуационное:

- освещение безопасности – на постах постоянной охраны, пожарных постах, в электрощитовых помещениях и помещениях ИБП;

- эвакуационное освещение – в коридорах и на лестницах, служащее для эвакуации людей.

2. Проектирование внутреннего электроснабжения

2.1 Расчет силовых нагрузок

В зависимости от темы ДП и назначения объекта выбирается метод расчета силовых нагрузок - Кс - коэф. спроса для гражданских и общепромышленных объектов и Ки - для промышленных предприятий.

Для заполнения Тб. 2.1 достаточно набрать 10 силовых единиц (1-шкаф распределительный) для своего объекта (см. задание и экспликацию оборудования). Значение Кс выбирается из ВСН 59-88 в зависимости от оборудования, которое делится на 4 группы: технологическое, механическое, сантехническое, посудомоечные машины. Примеры расчетов приведены в учебниках: [15 с.34; 15 с.78 ... 98, 14 раздел 2].

Пример расчёта потребителя №1 – кондиционер оконного типа RAC -18Е-Е.

Расчётная активная мощность: Рр = Рн × Кс = 5 × 0,9 = 4,5;

Реактивная мощность: Qр = Рр × tgφ = 4,5 × 0,75 = 3,38;

Значение Кс; cosφ; tgφ для силовых потребителей приведены помимо указанных учебников в “Электротехническом справочнике” том 3, книга 1, стр. 781. Сводные данные по шкафу (ШР) сводятся в таблицу Тб 2.1. Итоговые данные рассчитываются.

Расчёт полной мощности по силовому шкафу (ШР-1):

, кВА

, А

Остальные потребители рассчитываются аналогично и заносятся в таб. 2.1.

Таблица 2.1 Расчет силовой нагрузки методом коэффициента спроса Кс.