Автоматизация линии упаковки

Функции:

Индуктивные датчики BERO является бесконтактным датчиком положения, не содержащим деталей, подверженных механическому износу, и практически нечувствительным к влиянию окружающей среды.

В датчике BERO создается высокочастотное переменное поле, которое излучается из „активной поверхности" датчика BERO. Пространственные размеры этого переменного поля определяют „дальность действия" прибора. При приближении материала с хорошей электрической и/или магнитной проводимостью поле ослабляется. Оба состояния (поле ослаблено или не ослаблено) анализируются в датчике BERO с изменением сигнала на выходе.

Встроенные меры защиты

Защитные схемы, встроенные в большинство BERO обеспечивают простоту эксплуатации и защищают приборы от выхода из строя.

Возможна защита от:

· обрыва провода (контакты L и L+);

· ложного импульса на включение;

· короткого замыкания и перегрузки (DC);

· пиков перенапряжения;

· неверного подключения всех контактов;

· влияния радиотелефонов.

Защита от короткого замыкания и перегрузки

Все приборы в исполнении для постоянного напряжения оборудованы защитой от короткого замыкания и перегрузки. Короткие замыкания между выходом и зажимами рабочего напряжения не повреждают бесконтактный датчик и могут быть длительными; допустима также неограниченная перегрузка. Во время короткого замыкания светодиоды не работают.

Защита от переполюсовки

Все индуктивные бесконтактные датчики защищены от любой переполюсовки всех контактов.

Защита от обрыва провода

Датчик в исполнении для постоянного напряжения сконструирован так, что при обрыве провода любого контакта BERO не выдает ложного сигнала (это не относится к 3RG46 и всем 4проводным BERO). Ложный сигнал это любой отличный от 0 сигнал длительностью более 2 мс, ток которого больше остаточного тока.

Защита от индукционных влияний

При отключении индуктивных нагрузок выходное напряжение сильно возрастает (без схемы защиты), что может привести к пробою выходного транзистора. Поэтому бесконтактные датчики BERO имеют на выходе диод Зенера, ограничивающий напряжение отключения безопасной величиной (3проводный BERO).

При подключении индуктивных нагрузок > 100 мА и при этом с частотой коммутации > 10 Гц рекомендуется установка нулевого диода непосредственно на нагрузке (из-за большой мощности потерь во встроенном диоде Зенера).

Защита от влияния радиоприборов

Чувствительность к высокочастотным помехам снижена настолько, чтобы выполнялось предписание IЕС 60 8013, Level3 (напряженность поля при испытаниях 10 В/м).

Защита от электростатического заряда

Приборы сконструированы так, что электростатические заряды в соответствии с IEC 60 8013, Level 3 (8 кВ) не выводят их из строя.

Электромагнитная совместимость

Датчики BERO (за исключением BERO для сложных условий окружающей среды и BERO по нормам NAMUR) снабжены двумя светодиодами (СИД).

Желтый СИД индицирует коммутационное состояние, т. е.

· при функции замыкающего контакта: BERO демпфирован = СИД горит

· при функции размыкающего контакта: BERO не демпфирован = СИД горит

· при функции замыкающего и размыкающего контакта: BERO демпфирован = СИД горит

Зеленый СИД показывает наличие рабочего напряжения.

Технические данные:

1) До +70 °C с 3RG41 и 3RG46.

2) Максимальный коммутационный ток для 3хпроводного BERO в нормальных условиях, при рабочей температуре > 50 °C 150 мA.

Глава 4. Электроснабжение потребителей линии упаковки

Основными потребителями линия упаковки гипсокартона являются цепные конвейеры оборудованные асинхронным двигателем мощностью 5,5 кВт; а также станция обвязки с асинхронным двигателем 0,37 кВт; плёночной станцией оборудованное АД мощностью от 0,37 до 1,1 кВт; конвейер цепной с керамопластинами термоусадочной станции 5,5 кВт; станция удвоителя пакетов оборудованное 3мя двигателями мощностью от 0,75 кВт до 11 кВт.

И в качестве электроснабжения осуществляется кабелями марки ВВГ 4/2,5, проложенных в кабельных лотках, трубках и подключены к пускателям размещенных в распределительном шкафу. Распред. шкаф оснащен разъединителями с плавкими вставками сери А3716С, диапазон значений вставок плавких от 8 до 200 А. РШ в сваё время питается кабелем ШВВГ 4/16 длиной 85 метров от ЗРУ 0,4, которая находится в ЦТП 10/0,4.

Внутренняя схема ЦТП осуществлена по типу 2 категории, такая необходимость обусловлена экономической целесообразностью и техническими особенностями производства. Трансформаторы двух обмоточные типа ТМ1000 10/0,4 кВ Таб.01 находятся в помещении ЦТП, разделены кирпичной перегородкой от ЗРУ. Питание на ЦТП приходит от ГПП1 «Кунгурские Электросети», воздушным способом кабелем АС150. Тр.1 и Тр.2 питается через ячейку 4 и ячейку 11 соответственно. Ячейка оборудована разъединителем высоковольтным с изоляционным исполнением на 10000 вольт.

Расчетная нагрузка всех электроприёмников питающихся от ТП:

P=1047 кВт;

Технические параметры ТМ1000

Сечение кабелей принимаем по расчетным и допустимым длительным нагрузкам.

Определим расчетный ток для кабеля питающего РШ и кабеля наиболее удаленного и мощного двигателя линии, по формуле:

Iр.к. = Кс УPном. i ч v3 Uном. cos ц , А

где: УPном. i - сумма номинальных мощностей электроприёмников, питающихся по данному кабелю, кВт;

Uном. - номинальное напряжение электроприёмников, кВ

Т.к. у нас группа электроприёмников с Uном. = 380 В, то целесообразно применить упрощенную формулу для быстроты расчета:

Iр.к. ? 1,4? УPном. i, А

Ф.К. от ЗРУ0,4 до РШ: Iр.к. ? 1,4•118 = 165,2 А

Кабель АД маслостанц У.П.: Iр.к. = Iном. = 22 А

Необходимо проверить принятые кабели сети на потери напряжения в условиях нормального режима работы и пуска.

Приведённая длина кабельной линии находится по формуле:

L*=У?i Kп.i, км

где, ?i - фактические длины кабелей различных сечений от базовой расчетной точки, где определено Sк;

Kп.i - коэффициенты привидения кабелей к кабелю сечением 50 мм2,

определяемые по табл. 1.8;

n - число участков кабеля, включаемых последовательно .

L*= 2,6• 0,43 = 1,118 км

Определение приведённых длин кабелей

Проверяю принятые кабели участковой сети на потери напряжения в условиях нормального режима работы.

Номинальное напряжение трансформатора ТП серии ТМ1000 10/0,4 кВ. Причем, номинально напряжение вторичной обмотки Uном.тр= 400 В, соответствует номинальному току нагрузки трансформатора. В режиме холостого хода (х.х.) трансформатора напряжения на вторичной обмотке повышается на 5% и составляет Uо=420 В.

Для нормальной работы электродвигателей величина напряжения на зажимах должна быть не менее 0,95 от номинального, т.е. не менее 360 В.

Таким образом, суммарные допустимые потери напряжения в сети при питании от ТП серий ТМ1000 с Uо=420 В не должны превышать при нормальной работе электродвигателей У?Uнорм=60 В.

Проверка сети на потери напряжения производится для наиболее мощного и наиболее удаленного электродвигателя. При расчетах составляется схема замещения сети рис.01.

Суммарные потери напряжения в сети при нормальной работе электроприемников определяются выражением

У?Uнорм=?Uтр+?Uф.к+?Uэк??Uдоп

где ?Uтр - потери напряжения на обмотках трансформатора ;

?Uф.к - в фидерном кабеле;

?Uэк - в кабеле ответвления к электроприемнику.

Для расчетов необходимо знать Iр.тр(НН)

Iр.тр(НН)= 972чv3·0,4=1389 А

Определение потерь напряжения при нормальной работе электроприемников (при cos ц=0,7; температуре обмотки тра. +150єC, жил кабелей +65 єC)

Расчетные формулы:

?Uтр=v3 Iр.тр(1,5Rтр cos цтр + Xтр sin цтр) = =1,73•1389(1,5•0,0056•0,7+0,026•0,71)=58 В;

?Uк.л= v3 Iр.к•?к.л•rк.л•Кх• cos цк.л

Проверка параметров сети по условию пуска

Участковая сеть, выбранная по условию нормального режима, должна быть проверена на возможность пуска наиболее мощных и электрически удаленных двигателей без “опрокидывания”, исходя из допустимых колебаний напряжения на их зажимах.

Для возможности пуска электродвигателей величина напряжения на их зажимах Uп.р. должна быть не мене : для конвейеров - 0,85 Uном.д=360 В.

Определение потерь напряжения ?Uнорм на зажимах двигателей к моменту их запуска при работе остальных электроприемников с учетом последовательности их включения и возможной работы в режиме холостого хода (Кх.х.=0,5)

?Uнорм.i= ?Uнорм(Iр.iч Iр.i)

Определение значений A Ki для цепей запускаемых двигателей.

Расчетные формулы:

A Ki= (Ri cos цп + Xi sin цп); для кабеля Aк.л= ?к.л•rк.л•Кх• cos цп.

Коэффициент мощности при пуске двигателей cos цп?0,5. Данные Кх для кабелей принимаются из табл. 1.14 , остальные данные - из табл. 2.6

Определение расчетных значений напряжения ?Uп.р на зажимах двигателя , при пуске и пускового тока двигателя Iп.р.

Расчетная формула:

Uп.р= U р п.ч1+v3[Iп.номч U ном.д(Rп cos цп + Xп sin цп)= U0 У?Uнорм.i ч 1+v3(Iп.номч U ном.д ) У AKi ;

Iп.р= Iп.ном(Uп.рч U ном.д) 0,8• U ном.д=0,8•380=304 В

Расчет токов к.з. сети.

Величины токов к.з. в сетях НН определяются с учетом возможного колебания питающего напряжения в пределах от 0,95 до 1,05 , то номинального напряжения вторичной обмотки трансформатора U ном.тр = 400 В по формуле :

а) для трёхфазном к.з. Iк= 1,05•U ном тр чv3·Z к , А

б) для двухфазном к.з. Iк= 0,95•U ном. тр ч2·Z к , А

где Z к - сопротивление цепи к.з. в сети НН, Ом

Сопротивление цепи в сетях напряжением 380 В определяется с учетом влияния сети напряжения 6кВ по формуле:

а) для 3/фазного к.з. при температуре жил кабелей +15єC и обмотки трра. +20єC

Z к= v( Хс+Хтр+чк.л • L*)2+(Rтр+rк.л.• L*)2=v( Хс+Хтр +0,075• L*)2+( Rтр+0,363• L*)2

б) для 2/фазного к.з. с учетом нагрева жил кабелей до +65 єC и обмотки трансформатора до +150 єC

Z к=v( Хс+Хтр +0,075• L*)2+( Rтр+0,423• L*)2, Ом

где: Хс - сопротивление системы ВН, приведенное к напряжению НН и =0,0105 Ом

L* общая приведенная к НН длина кабелей ВН и НН от базовой точки до т. к.з.

Хтр, Rтр - индуктивное и активное сопротивление обмоток трра. по его техническим данным, и =0,026 и 0,0056 соответственно.

1,5 - коэффициент, учитывающий увеличение активного сопротивления обмоток трансформатора при нагреве от +20єC до +150 єC

К1: Z к= v( 0,0105+0,026 +0,075• 0,026)2+( 0,0056+0,363• 0,026)2=0,0413

Iк= 724,5 ч1,73·0,0413=10140 ,

Z к=v( 0,0105+0,026 +0,075• 0,026)2+( 0,0056+0,423• 0,026)2=0,0431

Iк= 655,5 ч2·0,0431=7604 , А

К2: Z к= v( 0,0105+0,026 +0,075•0,1286)2+( 0,0056+0,363• 0,1286)2=0,07

Iк= 724,5 ч1,73·0,07=5983 , А

Z к=v( 0,0105+0,026 +0,075• 0,1286)2+( 0,0056+0,423• 0,1286)2=0,08

Iк= 655,5 ч2·0,08=4097 , А

К3: Z к= v( 0,0105+0,026 +0,075• 0,3486)2+( 0,0056+0,363•0,3486)2=0,146

Iк= 724,5 ч1,73·0,146=2869 ,

Z к=v( 0,0105+0,026 +0,075•0,3486)2+( 0,0056+0,423•0,3486)2=0,168

Iк= 655,5 ч2·0,168=1951 , А

Расчет сопротивлений цепи к.з. Z к и Z к; токов к.з. Iк и Iк в кабельных сетях напряжением 10300 и 380 В.

Выбор коммутационно-защитной аппаратуры РШ и отключающие уставки защит электрооборудования участка.

Каждый коммутационно-защитный аппарат должен быть выбран по номинальному напряжению Uном, номинальному току Iном и проверен на отключающую способность Sо.пр. или I о.пр.

Выбор разъединителя с плавкими вставками (А37)

Выбор А37 ТП по токам нагрузки и проверка по коммутационной способности в данном расчете не производится, так как это выполнено разработчиком ТП.

Выбор фидерных автоматических выключателей (А37) производится по номинальному напряжению сети и номинальному току. Номинальный ток АВ должен соответствовать условию

Iном.А37 ? Iр. А37= Iр. (ф.к) где: Iр. А37 - расчетный ток через А37

Значит, для соблюдения условий выбираем:

Для групы электроприёмников от ТП (ф.к.) Iном.А37=200 А, т.к. Iр. (ф.к.)=165,2 А

Тип А3739Ф Iном=200А I о.пр.=18000 А ПМЗ Iу=4001200

Выбранные А37 проверим на способность отключить максимальный ток к.з., в качестве которого берётся расчетный ток трёхфазного к.з. на выводах А37.

Для выбранных А37 условие полностью соблюдается, т.к. I о.пр.=18000 А - для РФВ ф.к., а по расчету 1,2•I к = 1,2•5983=7180 А - для РФВ

18000?7180

При выборе пускателя для электроустановки заданными являются :

а) номинальное напряжение сети;

б) тип и мощность электроприемников;

в) токи нагрузки и пусковые токи электродвигателей;

г) марка и сечение входящего и отходящего кабелей;

д) значение токов к.з. I к - в месте уставки пускателя и I к - в наиболее удалённом от пускателя точки сети, включаемой данным пускателем.

Максимальные (3/фазные) токи к.з. в сети должны отключаться автоматическими

выключателями или групповыми пускателями. В связи с этим отключающая способность пускателя достаточна, если ток к.з. будет отключаться предыдущим защитным аппаратом, у которого уставка тока отключения МТЗ соответствует условию.

Iу? IкчКч= I о.прч1,2·Кч=0,55•I о.пр ,

Где: Iк - ток к.з. на зажимах пускателя;

I о.пр - отключающая способность проверяемого пускателя;

Кч - коэффициент чувствительности МТЗ предыдущего аппарата 1,2

1,2 - коэффициент надежности.

Для соблюдения условий выбираем:

Т.к. Iр.(мс)=22 А , то для АД маслостанции удвоителя пакетов будет соответствовать

А3716С Iном=25А I о.пр.=1500 А УМЗ Iу=63187 Iт=6000 I о.пр(n=2)=8700 А

Выбор и проверка уставок максимально-токовой защиты (МТЗ) низковольтных аппаратов.

При защите ответвлений к электродвигателям ток уставки МТЗ выбирается по условиям:

Iу ?Кн I пр ; Iу ? I п.ном

где: Кн - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,25

При защите магистрали, ток уставки определяется по условию

Iу ? Кн I прмах.+ У Iр.i

где: I прмах - расчетный пусковой ток наиболее мощного двигателя

Iу.тр.(нн) ?1,25•972+217=1187 Iу=1230±15%=1200

Iу.(ф.к.7) ?1,25•118+41=159 Iу=180±15%=153

Iу.(уп) ?1,25•11+21=32 Iу=32±15%=27,8

Iу.(мс) ?1,25•11+0=11 Iу=11±15%=9

Глава 5.Охрана труда

1.Виды работ при монтаже линии упаковки.

Линия упаковки состоит из конвейеров цепного способа транспортировки груза, штапельного стола, станции обвязки, конвейера подачи бруска, пленочной станции, станции термоусадки, удваителя пакетов. Конвейеры и технологические станции оборудованы приводами и датчиками контроля состояния технологического процесса. Контрольные кабели и силовые протягиваются по латкам до щитовых шкафов автоматики, шкафов управления приводами. Монтажные работы проводятся на оборудовании, отключенном от сети, что исключает попадание монтажного персонала под напряжения промышленной сети. Проверка правильности сбора и соединения проводников осуществляется мультиметром, средствами прозвонки кабельных изделий.

Страницы: 1, 2, 3, 4