糧油食品加工廠設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計PPT課件
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1、電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 目前糧食加工廠的實際電耗差異很大,一般應(yīng)達到的先進指標(biāo)如下:粉廠:特一粉6070度/噸特二粉5565度/噸標(biāo)準(zhǔn)粉3040度/噸米廠:特制米3034度/噸標(biāo)一米2427度/噸 標(biāo)二米1823度/噸 第1頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計如新建廠,大致電耗可用下式估算。式中 A估算電耗(度/噸); 車間總裝機容量(千瓦); Q生產(chǎn)量(噸成品/小時); 電機總傳遞效率,包括電機效率,設(shè)備效率和傳動效率,一般取0.75; 需要系數(shù),一般情況下, 1,米廠裝有備用米機時, 0.850.9。粉廠有配粉系統(tǒng), 0.95。 總PTCKCKC
2、KCKCTKQ總PA第2頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 在我國大多數(shù)面粉廠,目前很少生產(chǎn)單一粉,大多是聯(lián)產(chǎn)制粉,即同時生產(chǎn)幾種不同質(zhì)量的面粉。在這種情況下,可用下面的計算方法算出各種粉各自的電耗。 根據(jù)本區(qū)情況,選定單產(chǎn)時每種粉有代表性的噸粉電耗。設(shè)為 分別為標(biāo)準(zhǔn)粉、特二粉、特一粉單產(chǎn)時的噸粉電耗。 確定統(tǒng)一的換算系數(shù)k311EEk 212EEk 321EE 、E第3頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 計算聯(lián)產(chǎn)后標(biāo)準(zhǔn)粉電耗 ,特二粉電耗 ,特一粉電耗 。如特一粉與標(biāo)準(zhǔn)粉聯(lián)產(chǎn) 如特二粉與標(biāo)準(zhǔn)粉聯(lián)產(chǎn) 1 iA2iA3iA1311kQQEAi133
3、3kQQEAi2211kQQEAi2122kQQEAi第4頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 式中E 總耗電(度);標(biāo)準(zhǔn)粉產(chǎn)量;特二粉產(chǎn)量;特一粉產(chǎn)量。 1Q2Q3Q第5頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 二、糧食工廠的動力配置 糧食工廠由于原料狀況和產(chǎn)品要求均不相同,所以同樣規(guī)模的工廠,采用的工藝流程和設(shè)備也不完全一樣,操作方法更難一致,因此,動力配置也無法定出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在實際生產(chǎn)中,現(xiàn)有各廠的電耗指標(biāo)也相差甚遠(yuǎn)。目前,只能根據(jù)下列方法大致進行糧食工廠的動力裝置。 確定噸天成品配用動力數(shù),估計出車間大致總裝機容量。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù),一般糧食加工廠的
4、配備功率為: 第6頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 每24小時加工一噸面粉所需配備的功率:標(biāo)準(zhǔn)粉:1.72.2kW 特二粉:2.535kW 專用粉和特一粉:3.56.0kW 每24小時加工一噸大米所需配備的功率為:標(biāo)二米:0.921.4kW (升運)1.41.75kW (氣力輸送)標(biāo)一米:1.61.8kW 根據(jù)以上經(jīng)驗數(shù)據(jù),乘上設(shè)計工廠的24小時產(chǎn)量,即大致估算出該廠動力配置的范圍。 第7頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 進行工段工序分配。估算出設(shè)計工廠所需總裝機容量后,可根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行工序工段分配,計算出每個工段工序所需的動力數(shù)。表8-1
5、和表8-2分別為制粉廠和碾米廠各工序動力分配的情況:第8頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計表8-18-1制粉廠各工序的動力分配(%)(%) 面粉等級清理間制粉間配粉打包間標(biāo)準(zhǔn)粉2575 特二粉2080 特一粉和專用粉206515第9頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 表8-28-2碾米廠各工序的動力分配(%)(%) 大米等級清理礱谷選糙碾米輸送除塵標(biāo)二米810182048502224標(biāo)一米68161850532426特制米68161852552426根據(jù)表中的百分比,計算出每個工序所需的動力數(shù)。 第10頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動
6、和電氣線路設(shè)計 進行單機動力配置。單機選擇動力可考慮以下幾個條件:第一,購置設(shè)備說明書推薦的配置動力,該推薦動力往往考慮范圍較廣,幫數(shù)值一般偏大。第二,根據(jù)本廠或其它同類型同產(chǎn)量廠家積累的電力負(fù)荷記載,選擇平均負(fù)載電流并適當(dāng)放大。 以上二種方法可結(jié)合起來考慮。在粉廠動力配置的主要部分是磨粉機。制粉廠各道磨粉機配置功率的大小,隨著生產(chǎn)規(guī)模,研磨道數(shù)和制粉方法的不同,有很大差異。國內(nèi)目前生產(chǎn)特一粉各道磨每對磨輥的裝置功率可參考表8-3選用。 第11頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計表8-38-3磨粉機每對磨輥的裝置功率( (kW)kW) 研磨系統(tǒng)I皮磨皮磨皮磨皮磨皮磨渣磨1
7、心磨2心磨3心磨4心磨5心磨6心磨7心磨以后尾磨25010002218.5157.55.5131713117.55.55.54.05.525080018.518.5157.55.51115117.57.55.55.54.05.5第12頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 碾米廠情況各道米機的裝置功率可參考表8-4。 根據(jù)單機選擇的動力,再進行工序和整修車間總裝機容量的計算,檢查配置功率以及工序百分?jǐn)?shù)是否在推薦的數(shù)值范圍之內(nèi),如超過很多,說明選配動力過大,必須重新進行配置,直至滿意為止。 第13頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計表8-48-4碾米機裝
8、置功率( (kW)kW) 碾白道數(shù)第一道第二道第三道第四道機型豐收特號SM18NS18豐收特號SM18NS18豐收特號PM14NF14NF14功率3022223022或18.518.52218.5或151511第14頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 現(xiàn)以日產(chǎn)75噸專用粉廠為例,說明以上動力配置過程。 第一、 每24小時噸粉配置指標(biāo)為5.5kW。 則總裝機容量為7.55.5412.5kW 第二、 根據(jù)表8-1得: 清理工序為:412.520%82.5kW 刮粉工序為:412.565%268.125kW 打包配粉工序為:412.515%61.875kW 第15頁/共121
9、頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 根據(jù)本廠實際情況,參考產(chǎn)品說明書以及其它廠家的設(shè)備使用情況,確定單機裝置功率如下: 清理工序: 自衡振動篩20.40.8kW 平面回轉(zhuǎn)篩20.751.5kW 臥式打麥機27.515 kW第16頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計去石機0.320.6 kW著水混合機2.2 kW輸送設(shè)備10 kW反吹風(fēng)除塵器45.522 kW低壓風(fēng)機47.530 kW 共計82.1 kW 第17頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 制粉工序 8臺磨粉機167 kW 高方篩15 kW 清粉機21.12.2 kW 振動圓篩25
10、.511 kW 打麩機45.522 kW 第18頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計松粉機4312 kW輸送機械10 kW高壓風(fēng)機21734 kW反吹風(fēng)除塵器25.511 kW 共計284.2 kW 第19頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計打包及配粉工序羅茨風(fēng)機35.517.5 kW空壓機7.5kW倉底振動卸料器60.653.9kW混合機7.5kW打包機 1.53=4.5 kW 重篩 1.1 kW 第20頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 輸送機械 10 kW 除塵風(fēng)機 5.52=11 kW 共計 63 kW 車間總裝機容量
11、為:429.3 kW 根據(jù)計算,車間總裝機容量為429.3 kW。清理間19%,刷粉間占66%,配粉打包間占15%,每24小時噸粉配備功率為5.72 kW?;驹谕扑]的范圍內(nèi),說明該配置方案基本合理。 第21頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 三、降低電耗應(yīng)采取的措施 根據(jù)各地生產(chǎn)經(jīng)驗,降低電耗應(yīng)采取以下具體措施: 1. 1.合理的工藝設(shè)計 合理的工藝設(shè)計是糧食工廠降低電耗的基礎(chǔ)。工藝設(shè)計應(yīng)考慮以下幾個方面: 應(yīng)可能減少提升次數(shù)多層建筑的糧食工廠,在設(shè)計時應(yīng)盡可能減少提升次數(shù),而充分利用物料的自流作用,以降低能耗。在碾米廠,則提倡用斗式提升機提升,以降低電耗和碎米率。
12、第22頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 靈活地進行工藝組合流程設(shè)計要注意靈活性,使工藝能適應(yīng)原糧和成品變化的需要,防止并消除設(shè)備只耗電,不做“功”現(xiàn)象。例如,碾米廠清理流程中,調(diào)整篩要設(shè)置旁路,以便原糧無稗時從旁路通過。碾米工序中,有時加工標(biāo)二米,有時加工特制米,工藝流程應(yīng)設(shè)計成既能一機碾白又能多機碾白??傊畱?yīng)選擇最佳工藝流程,這是降低電耗的關(guān)鍵。 除塵風(fēng)網(wǎng)的合理組合除塵風(fēng)網(wǎng)的組合與電耗也有密切關(guān)系。風(fēng)網(wǎng)的設(shè)計應(yīng)注意:第23頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 a.合理組合風(fēng)網(wǎng)風(fēng)網(wǎng)動力消耗的高低主要取決于風(fēng)量和風(fēng)壓,而風(fēng)量和風(fēng)壓決定風(fēng)機工作特點,
13、從而決定風(fēng)機效率的高低。因此,風(fēng)網(wǎng)組合時,要視車間設(shè)備的布置情況合理地設(shè)計每一組風(fēng)網(wǎng),使風(fēng)網(wǎng)具有較好的平衡性和穩(wěn)定性,試車或生產(chǎn)時,一定要進行測定,盡量使實際風(fēng)量、風(fēng)壓與設(shè)計指標(biāo)相符。 b.選擇高效設(shè)備對接料器、吸風(fēng)分離器、風(fēng)機、集塵器等要盡量選擇效率高、阻力少、能耗低的產(chǎn)品。 第24頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 c.選擇合適的參數(shù),防止漏風(fēng)由于振動和操作的原因,有時風(fēng)網(wǎng)的管道及吸口會進入無用氣流,從而降低除塵效果,浪費動力。因此一定要注意盡量少漏風(fēng),并保證氣流以適宜的風(fēng)速與物料接觸,達到最佳的分離效果。第25頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路
14、設(shè)計 2. 2.合理選用裝機效率 理論上選用設(shè)備電機應(yīng)使P,為電動機額定功率。P為電動機計算功率,一般應(yīng)將電機功率稍放大。但應(yīng)注意,不能圖操作方便,盲目加大電機容量,造成“大馬拉小車”的現(xiàn)象?!按篑R拉小車”對工廠生產(chǎn)危害極大。首先,生產(chǎn)設(shè)備不在滿負(fù)載情況下運行,使電動機效率和功率因數(shù)下降。這可以從表看出。其次,整個工廠電網(wǎng)功率因數(shù)下降,致使工廠設(shè)備負(fù)載增大,費用增加。如變壓器的負(fù)載,電容補償容量增加,由此造成電氣設(shè)備費用增加。另外,給不合理的盲目操作帶來了方便。所以,選擇電機一定不要超過設(shè)備說明書推薦的功率。另外,在以后的生產(chǎn)中,不斷地測試負(fù)載電流,繪出電流曲線,如確實所配動力過大,應(yīng)及時更換
15、。 第26頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 3. 3.某些場合采用分組傳動 對一些負(fù)荷變化較大,需保險系數(shù)較大的設(shè)備,如提升機、關(guān)風(fēng)機、磨粉機等設(shè)備,不能只使裝置功率稍大于計算功率。在這種情況下,如有可能,將設(shè)備用一臺電機傳動,這樣,設(shè)備之間的負(fù)荷就可以相互調(diào)劑使用,以應(yīng)付某臺設(shè)備突然過載。以提升機為例:如某米廠用7臺提升機,如單機傳動,每臺計算功率為2千瓦;但為了防止大雜物混入卡住畚斗,使電流突然過載,故每臺配5.5千瓦電機,這樣7臺電機需配38.5千瓦。如采用分組傳動,則只需配18.5千瓦或22千瓦即可。另外,大型電機效率和功率因素較小型電機高。當(dāng)然這樣配置也有其
16、缺點,如不能局部開、停機、不利于自動控制等。 第27頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 4. 4.選用先進設(shè)備,完善操作管理 盡量選用電耗低,產(chǎn)量大,效率高的先進設(shè)備,以保證設(shè)備的效果,保證工藝設(shè)計指標(biāo)。不然,產(chǎn)品質(zhì)量達不到要求。盲目增加設(shè)備,會使電耗提高。除此之外,每臺設(shè)備的正確使用和操作也非常重要,如果操作管理不善,就不能達到降低電耗的目的。 第28頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計第二節(jié) 供電與動力線路設(shè)計 一、工廠供配電 1. 1.變配電所的分類和位置選擇 (1)工廠變配電所的分類 工廠變配電所按其結(jié)構(gòu)不同,主要可分為以下兩種: 戶內(nèi)式
17、變壓器及其一、二次側(cè)電氣設(shè)備和控制裝置均裝設(shè)于室內(nèi)。一般610kV級的工廠變配電所大都采用這種形式。第29頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 戶外式 變壓器及其一次側(cè)高壓電氣設(shè)備均裝于室外,其二次側(cè)電氣設(shè)備和控制裝置仍在室內(nèi)。35kV及以上的變電所多數(shù)屬于此種型式。有時將用電量不大(一般為315kW以下)的610kV電力變壓器裝在戶外電桿的專設(shè)臺架上,稱桿上變電站。 工廠變配電所按其所處位置的不同,又可分為以下幾種: 獨立變電所、內(nèi)附變電所、外附變電所、車間內(nèi)變電所,一般靠近主要負(fù)荷中心(車間)。也有采用外附式的。變電所的高壓(610kV),低壓(220/380V)配電
18、裝置及電力變壓器都設(shè)置在室內(nèi)。由高壓配電室、變壓器室、低壓配電室(含功率因數(shù)補償)、值班室等組成。個別負(fù)荷較小的糧食加工廠通常采用桿上露天變電站。 第30頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (2)糧食加工廠變配電所位置的選擇 糧食加工廠變配電所的位置,必須根據(jù)工廠電力負(fù)荷的類型、大小和分布情況、工廠發(fā)展規(guī)劃以及廠區(qū)的內(nèi)部環(huán)境特征等,經(jīng)全面分析后才能確定。選擇時通常必須符合以下原則: 靠近負(fù)荷中心,以減少輸配電線路的長度與導(dǎo)線截面,從而降低投資和年運行費用。 要適當(dāng)考慮發(fā)展和擴建的余地。 電源進出線方便,運輸條件好,便于主電力變壓器和其它電氣輸送設(shè)備的搬動。 盡量設(shè)在污染
19、源(如面粉廠和飼料廠的除塵風(fēng)帽等)的上風(fēng)側(cè),以及盡量避開震動、多塵、高溫、潮濕、低洼、易燃、易爆地區(qū)(如油脂浸出車間、溶劑庫等)。 第31頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 2. 2.變配電所的主要電氣設(shè)備 工廠變配電所一般由降壓電力變壓器、高壓開關(guān)電器、低壓開關(guān)電器、電壓或電流互感器、母線(匯流排)、避雷器、繼電保護裝置和測量儀表以及功率因數(shù)補償裝置等組成。 (1)高壓熔斷器 對于室內(nèi)變電所,常采用RN5、RN6型管式熔斷器;室外變電所常用RW4、RW7型高壓跌落式熔斷器。 RN5、RN6型管式熔斷器 RN5、RN6的結(jié)構(gòu)基本相同,都是充有石英砂填料的密閉式熔斷器。R
20、N5主要用于635kV電力線路和電力變壓器的過負(fù)荷及適中保護RN6用作635kV電壓互感器的短路保護。 第32頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 RW4、RW7型高壓跌落式熔斷器 RW4、RW7用于610kV的輸電線路及電力變壓器,作短路或過負(fù)荷保護。在一定條件下可以分?jǐn)嗪烷]合空載架空線路、空載變壓器和小負(fù)荷電流,適用于沒有導(dǎo)電塵埃、沒有腐蝕性氣體和非易燃易爆的戶外場所,其操作必須使用高壓絕緣鉤棒完成。 (2)高壓隔離開關(guān) GN6、GN8T系列隔離開關(guān)為戶內(nèi)三相高壓開關(guān)設(shè)備,其主要功能是隔離高電壓電源,以保證其他電氣設(shè)備或線路的安全檢修。在斷開后有明顯可見的斷開間隙,能
21、夠保證檢修安全,可用于610kV電網(wǎng)。使用時應(yīng)在無負(fù)荷的情況下操作。 隔離開關(guān)的滅弧能力較差,不能帶負(fù)荷操作,更不能切斷短路電流。但可用來通斷小電流,如空載電力變壓器(2A)及電壓互感器和避雷器電路等。 第33頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (3)高壓負(fù)荷開關(guān) 高壓負(fù)荷可在高壓線路中用來通斷負(fù)荷電流及過負(fù)荷電流。具有簡單的滅弧裝置,但不能用來切斷短路電流。由于負(fù)荷在斷開時,也有明顯的斷開間隙,因此也能起隔離電源的作用。高壓負(fù)荷的類型較多,一般配用CS2等型手力操作機構(gòu)進行操作。 (4)高壓斷路器 高壓斷路器的功能是,不僅能通斷正常負(fù)荷電流,而且能接通和承受一定時間的
22、短路電流,并能在保護裝置作用下自動跳閘,切除短路故障。高壓斷路器按其采用的滅弧分,有油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器以及壓縮空氣斷路器。磁吹斷路器等。 第34頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 SN10-10型高壓少油斷路器是我國統(tǒng)一設(shè)計、推廣應(yīng)用的一種新型少油斷路器??膳溆肅D10電磁操作機構(gòu),CS2手動操作機構(gòu)或CT7彈簧操作機構(gòu)。CD10電磁操作機構(gòu)能手動和遠(yuǎn)距離離合閘,適于實現(xiàn)自動化,但需直流操作電源。CS2型手動操作機構(gòu)能手動和遠(yuǎn)距離跳閘,但只能手動合閘,不能自動合閘;然而由于它可采用交流操作電源,從而使保護的控制裝置大大簡化,因此在目前一般中小型工廠的供
23、電系統(tǒng)中應(yīng)用普遍。CT7型彈簧操作機構(gòu)能手動和遠(yuǎn)距離跳合閘,并可利用交流操作電源,利用彈簧機構(gòu)儲能,因而可實現(xiàn)一次自動重合閘;但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,價格較貴,所以一般中小型工廠應(yīng)用較少,然而由于它適于交流操作,可自動合閘。第35頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 高壓六氟化硫斷路器 高壓六氟化硫斷路器,是利用SF6氣體作滅弧和絕緣介質(zhì)的一種斷路器。SF6斷路器多配用彈簧操作機構(gòu)。 SF6斷路器與油斷路器比較,具有下列優(yōu)點:斷流能力強,滅弧速度快,電絕緣性能好,檢修周期長,適于浩繁操作,且無燃燒爆炸危險。但缺點是:要求加工精度很高,密封性能更好,對水分和氣體的檢測控制要求更嚴(yán),S
24、F6的年漏氣量不得大于5%(實際小于2%),因而價格昂貴。目前主要應(yīng)用在需頻繁操作及有易燃易爆危險的場所。 第36頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 高壓真空斷路器 高壓真空斷路器,是利用真空滅弧的一種斷路器。多配用電磁操作機構(gòu)。 真空斷路器具有體積小、重量輕、動作快、壽命長、安全可靠和便于維護等優(yōu)點,適用于需頻繁操作的場所。 第37頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (5)高壓成套開關(guān)柜 在工廠電氣的610kV高壓配電裝置中均采用高壓成套開關(guān)柜,又稱高壓開關(guān)柜。即把開關(guān)電器、測量儀表、繼電保護及輔助裝置安裝在封閉或半封閉的金屬柜中,可完成電力線
25、路和電力變壓器的受電、饋電、分配、計量和繼電保護功能。 高壓開關(guān)柜通常由開關(guān)設(shè)備制造廠裝配完成,僅留下少量的現(xiàn)場安裝和繼電裝置的整定調(diào)試工作。開關(guān)柜分固定式和手車式兩種,并給出多種一次和二次接線方案,用戶可根據(jù)自己的實際情況選用。目前在610kV級的糧食加工廠電氣系統(tǒng)中廣泛采用固定式,如GG-1A型。 第38頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 3. 3.變配電所的主結(jié)線和布置要求 (1)糧食加工廠變電所的主結(jié)線 工廠變配電所的主結(jié)線表示了變配電所的電能接受、分配和輸送的路線。主結(jié)線的不同對變配電所的運行效果有很大影響,通常要按照電源情況、生產(chǎn)要求、負(fù)荷性質(zhì)和級別、容量大
26、小等確定主結(jié)線,力求簡單,滿足可靠性、靈活性、安全性和經(jīng)濟性的要求。 糧食加工屬于中小型電力用戶(裝機容量2000kVA),其變配電所主結(jié)線比較簡單,常用的類型如圖8-1所示。 第39頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 圖8-1 變電所常用主結(jié)線第40頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 高壓側(cè)采用戶外跌落式熔斷器的主結(jié)線 如圖8-1a、b。 這種主結(jié)線用熔斷器保護變配電所的短路故障。由于跌落式熔斷器不能帶負(fù)荷操作,使變配電所停電和送電操作的程序比較麻煩,稍有疏忽易發(fā)生帶負(fù)荷拉閘的嚴(yán)重事故;熔體熔斷后,更換需要一定時間,恢復(fù)供電的時間較長,一般用于
27、三級負(fù)荷,如中小型糧食加工廠的各生產(chǎn)車間。 第41頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 高壓側(cè)采用隔離開關(guān)斷路器的主結(jié)線(圖8-1) 這種主結(jié)線由于采用了高壓斷路器,具有較完善的短路和過負(fù)荷保護,切換操作靈活方便,恢復(fù)供電快,供電可靠性較高,但由于只有一回架空線路,通常用于三級負(fù)荷。如果是專用回線,也可供二級負(fù)荷。對只有一個主車間的糧食加工廠常采用這種主結(jié)線。 如果采用兩回進線,如圖8-1,則可大大提高供電可靠性,可用于二級負(fù)荷或少量一級負(fù)荷。如10層以上的高層建筑、科教重要實驗室、縣級以上醫(yī)院、大型冷庫等,也可用于化工廠,大型糧食加工企業(yè)等。 第42頁/共121頁電力傳
28、動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 高壓單每線兩臺主變壓器的主結(jié)線(圖8-1) 這種主結(jié)線適用于有兩臺及兩臺以上主變壓器的變電所,當(dāng)一臺主變壓器發(fā)生故障或檢修時,可通過操作,第九屆人民代表大會恢復(fù)低壓側(cè)的供電,供電可靠性較高,可供二、三級負(fù)荷。如果有聯(lián)絡(luò)線,則供電可靠性更高,可供一、二級負(fù)荷。第43頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (2)變配電所的布置要求 通常,為了便于運行維護和檢修,值班室應(yīng)靠近高低壓配電室,且各通道應(yīng)保證最小的寬度(一般開關(guān)柜單列布置,不小于1.5m,雙列布置,不小于2m);變電所各室的大門都應(yīng)向外開,以利緊急疏散;變壓器應(yīng)避免太陽直曬且應(yīng)靠
29、近低壓配電室,以方便低壓母線敷設(shè);變壓器室的四周墻壁應(yīng)按一級防火設(shè)計,尤其要注意良好的通風(fēng),必要時增設(shè)強迫通風(fēng)裝置;高壓室一般靠近電源進線側(cè),當(dāng)室的長度超過7m時,應(yīng)有兩個門,室內(nèi)的電力電纜溝底應(yīng)有坡度,以便臨時排水;高壓電容器室應(yīng)有良好的自然通風(fēng),一般應(yīng)按一級防火設(shè)計,也可獨立設(shè)置,但電容器柜兩側(cè)應(yīng)加金屬隔板,防火等級不低于三級,低壓配電柜的底部應(yīng)開有電纜溝,以方便進出線。 第44頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 4. 4.電力變壓器的選擇 糧食加工廠選用電力變壓器時應(yīng)考慮以下原則: (1)優(yōu)先選用一臺變壓器 變壓器的容量SN應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計算負(fù)荷SC要求。
30、SNSC 過去的設(shè)計規(guī)范曾規(guī)定單臺變壓器容量不得超過1 000kVA。這樣,變壓器可以更靠近負(fù)荷中心,減少電能損失,也容易滿足低壓控制電器對電流的要求。近年來隨著低壓電器制造水平的提高,當(dāng)用電設(shè)備容量過大、負(fù)荷集中,且運行經(jīng)濟合理時,也可以選用1 0002 000kVA容量的變壓器,與選用多臺變壓器相比,減少了變壓器和高壓開關(guān)柜的數(shù)量,簡化了高壓主結(jié)線。 第45頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (2)負(fù)荷變動較大時,可選用兩臺變壓器 當(dāng)選用兩臺變壓器時,應(yīng)同時滿足下面兩個條件: 任一臺變壓器單獨運行時,可滿足總計算負(fù)荷SC大約70%的需要; 任一臺變壓器單獨運行時,可
31、滿足全部一、二級負(fù)荷的要求。 變壓器的臺數(shù)不宜超過三臺。否則,主接線復(fù)雜,投資過大。 (3)變壓器的總?cè)萘繎?yīng)留有1525%的余量,以滿足今后1020年生產(chǎn)發(fā)展對電力增容的要求。 第46頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 二、導(dǎo)線分類及選擇 1. 1.導(dǎo)線分類 (1)裸導(dǎo)線 裸導(dǎo)線是指僅有導(dǎo)體(如鋁、銅、鋼等)而無絕緣層的電線。常見的裸導(dǎo)線有各種架空輸送電線路使用的絞線、軟接線、和型線。 在工廠供電系統(tǒng)中,最常用的是鋁絞線(LJ)、銅絞線(TJ)和絞線(GJ)以及鋼芯鋁絞線(LGJ)等。第47頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (2)絕緣電線 絕緣
32、電線是用銅或鋁作導(dǎo)線,外層敷以絕緣材料的電線。常用的絕緣材料是橡膠和塑料。聚氯乙烯塑料是固體絕緣材料,電氣性能和耐水性能好、抗腐蝕、有一定的機械強度、制造簡單,將逐步代替橡皮、棉紗等。尤其是在室內(nèi),已廣泛地采用聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線,其在耐日光、耐大氣老化和耐低溫等方面的性能較好。 第48頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 常用絕緣電線型號: BBLX(BBX)鋁芯(銅芯、其代號常省略,下同)玻璃絲編制橡皮線。 BLV(BV)鋁芯(銅芯)塑料絕緣線,固定敷設(shè),可明敷和暗敷。 BLVV(BVV)鋁(銅芯)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電線,可明敷、暗敷或直埋。 BV(X)R銅芯聚氯乙
33、烯(橡皮)軟線,用于室內(nèi)需移動或柔性聯(lián)接的場合。 (3)電纜 將一根或數(shù)根導(dǎo)線絞合而成線芯,裹以相應(yīng)的絕緣層(橡皮、紙或塑料),外面包上密閉包皮(又稱護套,常為鋁、鉛或塑料等),這種導(dǎo)線稱電纜。 第49頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 2. 2.導(dǎo)線的選擇 (1)導(dǎo)線和電纜截面的選擇方法 選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須符合下列條件。 發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流(即計算電流)時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度,不應(yīng)超過其正常運行的最高允許溫度。 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過最大負(fù)荷電流時產(chǎn)生的電壓損耗,不應(yīng)超過正常運行時允許的電壓損耗。 第50頁/共121頁電力傳動和電氣線路
34、設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 經(jīng)濟電流密度 高壓線路和特大電流的低壓線路,應(yīng)按規(guī)定的經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線和電纜的截面,以使線路的年運行費用接近最小,從而節(jié)約電能和有色金屬。 機械強度 導(dǎo)線的截面應(yīng)不小于允許截面,以滿足機械強度的要求。 糧食加工廠中大多為低壓動力線路,因其負(fù)荷電流較大,根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗一般先按發(fā)熱條件來選擇導(dǎo)線和電纜截面再校驗其電壓損耗和強度。實際上機械強度一般不詳細(xì)計算。 第51頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (2)按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面 電流通過導(dǎo)線(架空線或電纜線)要產(chǎn)生電能損耗,使導(dǎo)線發(fā)熱,這部分熱量一部分發(fā)散到周圍的空中,另一部分使導(dǎo)線的溫
35、度升高。當(dāng)導(dǎo)線的溫度過高時,將使絕緣損壞,接頭處氧化加劇,增大接頭接觸電阻,甚至發(fā)展到斷線。因此,必須使導(dǎo)線的發(fā)熱溫度不走過通常允許值。 中性線的截面選擇:在三相四線制線路中,根據(jù)規(guī)定中性線截面不得小于相線截面的50%(常取相線截面的60%);對單相線路,如照明線路,由于通過的電流與相電流相同,因此中性線截面應(yīng)與相線截面相同。 第52頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 3. 3.配電線路 配電線路有兩種方式:一種是架空線路,一種是電纜線路。架空線路具有成本低,運行靈活,易于維護等優(yōu)點。而電力電纜則具有運行可靠,供電安全,維護工作量小等優(yōu)點。 架空線路不僅應(yīng)具有良好的導(dǎo)電
36、性能,保證供配電的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),而且還具有高度的機械強度和抵御化學(xué)腐蝕的良好性能。線路的布置需保證路徑最短,不迂回供電,對道路和建筑的交叉最少。第53頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 如采用電纜線路,應(yīng)考慮經(jīng)濟、施工、安全三方面的要求。做到投資少,路線短,轉(zhuǎn)變少。要注意避免突起各種管道、道路及建筑物,施工時便于開檢,運行時便于檢查及修理。 選擇電纜時,其額定電壓應(yīng)大于供電系統(tǒng)額定電壓。電纜持續(xù)允許電流應(yīng)大于或等于供電負(fù)載的最大持續(xù)電流。另外,導(dǎo)線截面要滿足供電系統(tǒng)短路時的熱穩(wěn)定要求。 第54頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 三、車間配電系統(tǒng)
37、糧食工廠車間配電線路一般采用放射式和干線式二種。 放射式配電線路就是每個獨立的負(fù)載線路或集中的幾個負(fù)載都由一個配電設(shè)備的獨立線路供電,見圖8-2,這種配電方式電線故障互不影響,供電可靠性較高,配電設(shè)備集中同,但投資大。 干線式配電線路就是在一條線路上,同時向車間內(nèi)各負(fù)載供電,見圖8-3。這種配電方式敷設(shè)的導(dǎo)線較放射式少,投資小,但干線的截面積應(yīng)以全線負(fù)載電流的大小進行選擇,當(dāng)一條支線發(fā)生故障時,可能造成全車間停電。 第55頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 圖8-2 放射式第56頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 圖8-3 干線式第57頁/共12
38、1頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 在以往的糧食工廠主車間內(nèi),一般分層設(shè)置配電箱,每個生產(chǎn)單位考慮單獨設(shè)電源開關(guān)。 現(xiàn)代化糧食工廠普通采用自控和集中控制。所有電機低壓設(shè)備均集中在一個低壓柜室,一般靠近自控室,以節(jié)省控制線路。而啟停程序控制線路則集中布置在自控室內(nèi)。 這樣,電纜電線急劇增多,傳統(tǒng)的埋管安裝已不適應(yīng)要求,通常采用橋架安裝電纜電線。 如采用橋架安裝電纜電線,首先每層需有一垂直橋架,該層的所有電纜電線和其它樓層經(jīng)過該層的電纜電線均通過該垂直橋架集中在低壓配電柜室或總控室。而每層樓的垂直橋架由水球橋架將電纜電線通向各個電器點或信號點。 第58頁/共121頁電力傳動和電氣線路
39、設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計梯形橋架和槽形橋架的形式見圖8-4。圖8-4 梯形橋架和槽形橋架第59頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 第三節(jié) 車間照明和電氣控制 一、車間照明 車間照明對于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,減少事故和保護工人視力都具有重要的作用。 常用照明系統(tǒng)采用變壓器供電,其正常照明電源接自干線總開關(guān)之前,在糧食工廠中,一般采用干線式供電,總配電箱在底層。 車間照明配電應(yīng)滿足以下要求:工作面應(yīng)有足夠的亮度;視野內(nèi)和工作的寬度要分布均勻;照明裝置不應(yīng)眩目,避免直射和反射閃光;照明必須穩(wěn)定。車間內(nèi)一般可采用日光燈照明。當(dāng)車間內(nèi)旋轉(zhuǎn)部件敞露的設(shè)備較多時,則不宜采用日光燈
40、照明。局部照明時考慮安全因素宜采用安全電壓(36伏以下)供電。 第60頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 二、電氣控制 1. 1.電氣圖的類型及圖例 (1)電氣圖的分類 按照表達型式和用途的不同,電氣圖可分為: 系統(tǒng)圖或框圖 用符號或帶注釋的框概略表示系統(tǒng)或分系統(tǒng)的基本組成、相互關(guān)系及其主要特征的一種簡圖。 電路圖 用圖形符號并按工作順序排列,詳細(xì)表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部組成和連接關(guān)系,而不考慮其實際位置的一種簡圖。其目的便于詳盡理解作用原理、分析和計算電路特性,所以這種圖又稱為電氣原理圖或原理接線圖。 第61頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路
41、設(shè)計 功能圖 表示理論的或理想的電路而不涉及實現(xiàn)方法的一種圖,其用途是提供繪制電路圖或其他有關(guān)圖的依據(jù)。 邏輯圖 主要用二進制邏輯(“與”、“或”、“異或”等)單元圖形符號繪制的一種簡圖,其中只表示功能而不涉及實現(xiàn)方法的邏輯圖,稱為純邏輯圖。一般的數(shù)字電路圖就屬于這種圖。 功能表圖 表示控制系統(tǒng)(如一個供電過程)的作用和狀態(tài)的一種圖。這種圖往往采用圖形符號和文字?jǐn)⑹鱿嘟Y(jié)合的表示方法,用以全面描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性,但不考慮具體執(zhí)行過程。 第62頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 等效電路圖 表示理論的或理想的元件(如R、L、C)及其連接關(guān)系的一種功能圖。供分
42、析、計算電路特性和狀態(tài)之用。 程序圖 詳細(xì)表示程序單元和程序段及其互連關(guān)系的一種簡圖。其目的是用于對程序運行的理解。如常見的計算機程序圖。 接線圖或接線表 表示成套裝置、設(shè)備或裝置的連接關(guān)系,用以進行接線和檢查的一種簡圖或表格。 數(shù)據(jù)單 對特定項目給出詳細(xì)信息的資料。例如,對某元件器件編制數(shù)據(jù)單,列出它的工作參數(shù),供調(diào)試、檢測、維修之用。 第63頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 位置簡圖或位置圖 表示成套裝置、設(shè)備或裝置中各個項目的位置的一種圖,統(tǒng)稱為位置圖。 位置簡圖一般是指用圖形符號繪制的圖,用來表示一個區(qū)域或一個建筑物內(nèi)成套電氣裝置中的元件位置和連接布線。如電氣
43、圖中的單元接線圖、電氣和照明布置圖。 位置圖一般是指用投影法繪制的圖,根據(jù)描述對象的不同,它可以用來表示一個地理區(qū)域、一個建筑物或一個設(shè)備中的各個項目的位置。 第64頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (2)電力和照明線路表示方法 電力和照明線路在平面圖上采用圖線和文字符號相結(jié)合的方法表示出線路的走向、導(dǎo)線的型號、規(guī)格、根數(shù)、長度、線路配線方式、線路用途等。 應(yīng)當(dāng)指出,這些文字符號基本上是按漢語拼音字母組合的,新標(biāo)準(zhǔn)還未明確規(guī)定,僅供參考。 線路配線方式的標(biāo)注符號 基本符號:M明配,A暗配。 具體符號: 第65頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計C
44、B槽板配線; XC塑料線槽配線; CP瓷瓶或瓷珠配線; DG電線管(薄壁鋼管)配線; CJ瓷夾配線; VG硬塑料管配線;VJ塑料線夾配線; RVG軟塑料管配線;SPG蛇鐵皮管配線; QD卡釘(鋼筋扎頭)配線。 第66頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計表示線路明配部位的符號S沿鋼索配線; QM沿墻明配;LM沿梁或屋架下弦明配; PM沿天棚明配; ZM沿柱明配; DM沿地板明配。 第67頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計表示線路暗配部位的代號LA在梁內(nèi)暗配或沿梁暗配;PA在頂棚或屋面內(nèi)暗配;QA在墻體內(nèi)暗配; DA在地面下或地板下暗配。線路標(biāo)注一般格
45、式線路標(biāo)注的一般格式如下: e導(dǎo)線根數(shù);ad(ef)-g-h; f導(dǎo)線截面積();b線路編號或功能的符號; g導(dǎo)線敷設(shè)方式的符號;d導(dǎo)線型號; h導(dǎo)線敷設(shè)部位的符號。 第68頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計圖8-5是說明電力和照明線路在平面圖上的表示方法的示例。圖8-5線路表示方法示例第69頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 線路各符號含義:“1MFG-BLV-36+12.5-XC-QM” 第1號照明分干線(1MFG);導(dǎo)線型號是鋁芯塑料絕緣線(BLV,共有4根導(dǎo)線,其中3根6,另一根中性線為2.5;配線方式為塑料線槽配線(XC);敷設(shè)部位為沿
46、墻明敷(QM)。 “2LFG-BLX-34-VG20-QA”的含義是:2號動力分干線(2LFG);鋁芯橡皮絕緣線(BLX);3根導(dǎo)線均為4;穿直徑(外徑)為20mm的硬塑料管(VG20);沿墻暗敷(QA)。 第70頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (3)糧食加工廠電氣圖實例分析 電氣系統(tǒng)圖 電氣系統(tǒng)圖常與設(shè)備元件表繪制在一起,可清晰地表達電氣系統(tǒng)中各電氣設(shè)備之間的控制、保護和分配關(guān)系,也系統(tǒng)地列出了電能在被分配過程中所采用控制、計量和保護元件的型號和規(guī)格。 第71頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 在圖8-6所示車間電氣系統(tǒng)中:電源進線采用電纜
47、進線,根據(jù)生產(chǎn)工藝的控制要求,電源分為1DL(麥間)、2DL(磨粉機)、3DL(粉間)、4DL(照明和自控)四條干線,1DL、2DL、3DL供電容量大,4DL供電容量僅有幾個千瓦,所以僅對13進線電纜配用計量柜(DP-16未畫出)進行保護和計量(包括電壓、電流、功率因數(shù)、有功功率、無功功率等),4DL直接進入DP-17分配柜。13DL電纜經(jīng)計量柜計量后分別進入DP-18、DP-19、DP-20分配柜,各柜又按所控設(shè)備的工藝位置不同將電能再分配,如1DL分為1DL1(麥1、2層),1DL2(麥4、5、6層)三條支線,分別對不同樓層的設(shè)備供電。第72頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電
48、氣線路設(shè)計圖8-6 某車間的電力系統(tǒng)圖第73頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 電力平面圖 電力平面圖是用業(yè)表示電動機等動力設(shè)備、配電箱的安裝位置和供電線路敷設(shè)路徑、敷設(shè)方法的平面圖。圖8-7是某車間的第二層電力平面圖。 a.動力柜的布置及現(xiàn)場控制箱的安裝 動力柜集中布置在配電室內(nèi),如DP-13DP-15、DP3DP6,柜體的下面和北面均留有較大余地以便維護和操作。現(xiàn)場控制箱KX-4、KX-16,采用直掛墻明敷安裝。 第74頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 b.線纜布置 線纜的布置是線纜的走向、型號、規(guī)格、長度(隨建筑物尺寸而變)、敷設(shè)方式等,
49、該電力平面圖中,大多數(shù)線路采用橋架布線方式,橋架型號為P-01-15-2托盤式直通橋架,橋架的高度為150mm,寬為200mm,橋架安裝在本層地板下,電機配線從橋架引出穿過本層地板明敷至各電機。圖中少數(shù)導(dǎo)線采用穿管布線,例:BV-42.5-G20-DA,即采用4根2.5的聚氯乙稀導(dǎo)線穿入20 mm的鋼管,在本層地板中暗敷至電機。 c.電力設(shè)備配置情況 圖8-7中電動機位置、編號及容量的標(biāo)注含義如下。 表示電機編號為18、19,電機功率均為0.37kW。 37. 01837. 019第75頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 照明平面圖 照明平面圖可以表示出建筑物內(nèi)燈具的布
50、局、燈具的型號及數(shù)量、控制開關(guān)和電源插座的位置等,圖8-7是某車間一層照明平面圖。 a.與工藝布置和土建的配合:照明燈具的布置既要考慮到工藝設(shè)備操作、維修所需照度的要求,又要考慮建筑的墻體、門窗、樓梯、承重梁的平面結(jié)構(gòu)對照度和供電線路走向的影響。 照明線路:照明線路采用焊接鋼管暗敷,當(dāng)多回路共管時,為了便于穿線可視情況放大管徑,一般用G15G20,各支線采用BV-22.5,即截面為2.5的塑料絕緣銅線。 第76頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計第77頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 c. 照明設(shè)備:圖8-8中照明設(shè)備包括有照明配電箱、燈具、開關(guān)
51、、電源插座等。 照明燈采用熒光燈、吸頂燈、防水防塵燈(GC11)等。燈具安裝方式為鏈吊式(L)、管吊式(G)、吸頂式(D)和壁掛式。 第78頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計第79頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 三、自動控制的應(yīng)用 1 1面粉生產(chǎn)的自動控制系統(tǒng)(1)面粉生產(chǎn)過程的特點及對控制系統(tǒng)的要求 根據(jù)面粉生產(chǎn)的工藝流程如圖所示,面粉生產(chǎn)對自動控制系統(tǒng)要求有: 面粉生產(chǎn)工藝流程的實時監(jiān)控,對面粉生產(chǎn)工藝設(shè)備和電機運行情況和各種現(xiàn)場檢測裝置的狀態(tài)實時顯示和控制。 第80頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 按工藝段落,
52、如毛麥清理,光麥清理,研磨,風(fēng)運和篩理,對各工藝段落完成程序啟動,程序停止及故障檢測和處理。 對毛麥秤、凈麥秤和面粉打包秤等生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集,并通過計算的運算處理形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的各種報告、曲線及趨勢圖。 對生產(chǎn)過程中的故障及現(xiàn)場檢測裝置的狀態(tài)實時檢測、記錄及產(chǎn)生報警輸出。 第81頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 進出倉的選擇和自動換倉。 磨粉機離合閘的控制來保證粉間物料的平衡和質(zhì)量的穩(wěn)定。 斗提機的失速檢測及控制,絞龍的堵料控制,高壓風(fēng)機的蝶閥控制等。 風(fēng)網(wǎng)的工藝連鎖選擇和啟動控制。 第82頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (2)控制系統(tǒng)的組成
53、 硬件 a.MCC(電機控制中心)柜,數(shù)量據(jù)電機多少而定。 b.PLC(可編程邏輯控制器),據(jù)控制點數(shù)而定。 c.工業(yè)控制計算機主機、顯示器、打印機。 d.各種現(xiàn)場信號的采集裝置,如:料位器、行程開關(guān)等。 第83頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 軟件 a.Window 98操作系統(tǒng)。 b.Intouch Ifix或Kingview等工業(yè)控制組套軟件。 c.PLC編程軟件。 d.SQL Sever 7.0數(shù)據(jù)庫管理軟件。 第84頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計(3)面粉生產(chǎn)的自動控制系統(tǒng)完成的功能 PLC完成的功能 a.程序控制主模塊(設(shè)備自診
54、斷、外部信號確認(rèn)、信號聯(lián)鎖、時鐘和通訊)。 b.分段程序啟動(逆物流方向)。 c.分段程序停止(順物流方向)。 第85頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計d.電動機異常情況處理。e.風(fēng)網(wǎng)連鎖啟動與停止。f.斗提機的速度檢測與連鎖控制。g.生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和處理。 h.與上位計算機通訊和數(shù)據(jù)傳輸。 第86頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 生產(chǎn)控制計算機完成的功能 a.顯示面粉生產(chǎn)的工藝過程。 b.顯示設(shè)備的運行狀態(tài)。 c.顯示面粉生產(chǎn)的實時流量(如毛重、凈重及各種面粉)。 d.生成各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)報告和方便的查詢系統(tǒng),可以方便地查詢小時、班、日、月的各種
55、生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 e.顯示各種面粉產(chǎn)量及電耗的彩色餅圖、直方圖。 f.自動記錄生產(chǎn)過程的異常情況。 g.生產(chǎn)控制過程的遠(yuǎn)程監(jiān)視。 h.生產(chǎn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)上傳播和共享。 第87頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 2 2大米加工的自動控制系統(tǒng) (1)大米加工廠的特點及對控制系統(tǒng)的要求 大米加 工車間的生產(chǎn)過程是一個連續(xù)的生產(chǎn)過程如圖,從原料的清理、稻谷的礱谷,谷糙的分離、碾白和白水分級等工序,新型的大米生產(chǎn)過程中還包括了拋光和色選等先進工序,從而保證大米加工的精度和白度質(zhì)量。為保證設(shè)備運行時流量的穩(wěn)定性,各個設(shè)備的進料前多數(shù)都設(shè)置了緩沖倉。采用運行速度較低的提升和輸送設(shè)備,減少原料和成
56、品的破碎率以增加出米率。根據(jù)大米加工生產(chǎn)的以上過程,對控制系統(tǒng)的要求如下。 第88頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 按逆物料的順序逐臺啟動生產(chǎn)設(shè)備,將緩沖倉的高、低料位與設(shè)備的運行聯(lián)鎖。 按順物料的順序逐臺停止各生產(chǎn)設(shè)備,在停止生產(chǎn)設(shè)備前要保證物料已經(jīng)走盡,作到料盡車停。 通過監(jiān)視碾米機的電流大小,分析碾米機的碾白效果,指導(dǎo)碾米機的操作。 控制和調(diào)節(jié)色選機的控制參數(shù),從而保證色選效果。 第89頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 采集稻谷、凈谷和成品的數(shù)據(jù),統(tǒng)計形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)報告、曲線、餅圖等。 實時記錄、顯示或打印生產(chǎn)設(shè)備的各種故障,并產(chǎn)生語音報
57、警。 記錄生產(chǎn)設(shè)備的運行時間,為設(shè)備的維護、保養(yǎng)提供依據(jù)。 第90頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (2)控制系統(tǒng)的組成 硬件 a.MCC(電機控制中心)柜,數(shù)量據(jù)電機多少而定。 b.PLC(可編程邏輯控制器),據(jù)控制點數(shù)而定。 c.工業(yè)控制計算主機、顯示器、打印機。 d.各種現(xiàn)場信號的采集裝置,如:料位器、行程開關(guān)等。 第91頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計軟件a.Window 98操作系統(tǒng)。b.Intouch Ifix或Kingview等工業(yè)控制組套軟件。c.PLC編程軟件。 d.SQL Sever 7.0數(shù)據(jù)庫管理軟件。 第92頁/共1
58、21頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (3)大米加工控制系統(tǒng)完成的功能 通過計算機的監(jiān)控軟件,完成對大米生產(chǎn)過程的監(jiān)視和控制,PLC作為下位機采集和執(zhí)行計算機發(fā)布的命令,MCC柜由保護和控制電機運行的元件組成,完成電機的運行保護和遠(yuǎn)距離控制。 由MCC柜、現(xiàn)場檢測裝置(料位、速度監(jiān)視器、稱重儀表等)、PLC和工業(yè)控制計算機組成大米加工控制系統(tǒng),據(jù)大米加工工藝特點,控制系統(tǒng)主要完成功能有: 第93頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 按物料輸送的順序停止設(shè)備,保證料盡車停; 按逆物料順序啟動所有帶物料輸送設(shè)備; 實時故障信息顯示、記錄、語音報警及打?。?實時顯
59、示生產(chǎn)數(shù)據(jù),以小時、班、日產(chǎn)量記錄; 完成各種查詢功能,如故障查詢、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的小時、日、月等查詢; 生產(chǎn)數(shù)據(jù)形成曲線圖、餅圖并可生成自動趨勢分析曲線; 生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)視和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳通訊。 第94頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 3 3飼料配料的自動控制系統(tǒng) (1)飼料配料的工藝特點及對控制系統(tǒng)的要求 根據(jù)飼料配料的工藝流程可以看出,飼料生產(chǎn)的配料過程由配料秤及相應(yīng)的喂料器、閥門和混合機組成。被配方選中的喂料器應(yīng)同時喂料入相應(yīng)的秤,全部稱重完成,所有秤同時放料入混合機,混合機按設(shè)定的時間進行混合,達到混合時間,混合機打開料門放料輸送入成品倉。 為保證飼料的質(zhì)量和為
60、后面的工序(如制料工序)提供好的原料,根據(jù)配方的設(shè)定,必須保證每種物料的喂料準(zhǔn)確性,同時也要保證配料過程的速度和穩(wěn)定性。 第95頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (2)飼料配料系統(tǒng)的組成 硬件 整個飼料配料系統(tǒng)的硬件組成應(yīng)包括MCC、PLC、控制計算機、串口通訊專用模塊、秤重儀表及傳感器等。 軟件 a.Windows 98操作系統(tǒng)或更高。 b.Intouch、Ifix、或Kingview等工業(yè)控制組套軟件。 c.PLC編程軟件。 d.串口通訊軟件(Protocol software)。 e.數(shù)據(jù)及配方管理的數(shù)據(jù)庫軟件。 f.多屏顯示控制軟件。 第96頁/共121頁電力
61、傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 (3)飼料配料控制系統(tǒng)完成的功能 友好的軟件操作界面 軟件的菜單應(yīng)引導(dǎo)操作人員一步步到配方、參數(shù)表、報告、存儲和打印等。友好的操作方式,操作人員在系統(tǒng)出現(xiàn)提示信息后,僅需要作出“是/不是”或“接受/拒絕”的選擇。 可以存儲所有原料倉和成品倉的存儲量、并且可以手動輸入進原料倉原料量和成品倉的輸出量。 按照配方的出料次序,順序按配方重量先粗喂料,后細(xì)喂料,以保證喂料及配料精度。 每種物料的實際喂料量與此物料高低誤差比較后,產(chǎn)生提示報警,并顯示出一系列的引導(dǎo)式操作。 第97頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計控制系統(tǒng)應(yīng)可以實時捕捉實時稱
62、重值和穩(wěn)態(tài)稱重值。通過調(diào)速裝置完成高低速喂料。每種物料凈重值在喂料啟動時自動回零。落料值的自動補償,稱重物料誤差的設(shè)定。自動慢喂料(一般慢速點動喂料3次)。 手動加料,混合機保持。 第98頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計11報警信息:固體秤秤處于保持中物料超重物料重量不足無物料進入秤在設(shè)定時間內(nèi)秤未缺空秤門未打開或關(guān)閉 第99頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計手動加料手動加料未確認(rèn)液體秤無流量液體料超重液體料不足在設(shè)定的時間內(nèi)液體泵未完成輸送混合機 第100頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計混合機未運行混合機未缺空混合機
63、門未找開、關(guān)閉混合機卸料中止混合機下倉未空混合機未準(zhǔn)備好混合機處于保持中 第101頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 12生成如下各種報告 原料報告表 成品登記表 配方表、顯示各種物料代碼、存貯倉號和設(shè)定重量 正常完成批次物料使用報告 中止配料批次報告 每日配料情況報告 每月配料情況報告 報警報告 每月設(shè)備運行時間報告 第102頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 4 4機械化糧倉的自動控制系統(tǒng) (1)糧食輸送系統(tǒng)的特點及對控制系統(tǒng)的要求 糧食輸送系統(tǒng)一般由糧食接收進倉、糧食發(fā)放、周轉(zhuǎn)倒倉及濕糧烘干等幾個環(huán)節(jié)組成,除此之外,還有除塵風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)、空氣壓
64、縮、計量系統(tǒng)等。將直接參與糧食輸送的工藝流程及設(shè)備稱為主流程、主設(shè)備,而那些不直接參與糧食輸送的工藝及設(shè)備,如除塵風(fēng)網(wǎng)設(shè)備等,稱之為輔助性工藝及輔助性設(shè)備。通過對工藝流程的了解及歸納,不難發(fā)現(xiàn)糧食輸送過程具有這樣一些特點: 第103頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 糧食輸送過程,其機械化程度高,大中型容量的設(shè)備電機多,且分散在多層生產(chǎn)性工業(yè)廠房,加上閘閥門、料位、設(shè)備保護裝置(防堵、跑偏、測速等等),控制監(jiān)測點較多。 整個輸送過程系統(tǒng)由若干條路徑構(gòu)成,根據(jù)功能及路徑可以將系統(tǒng)分為若干個工段,在每一個工段中,輸送過程是連續(xù)性的。 工段與工段之間是以倉界分隔開的,因此,整
65、個輸送過程中各工段之間可以互不干擾,通過生產(chǎn)調(diào)度,同時或單獨運行。 第104頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 糧食輸送工藝對控制系統(tǒng)的要求: 為保證糧食輸送過程中連續(xù)流暢,主流程中的各個設(shè)備,在啟動過程中應(yīng)逆物料流向逐臺順序延時啟動,而在停車過程中,則應(yīng)順物料向延時停車,以保證設(shè)備中的物料盡可能地全部排空。 在糧食輸送過程中,主流程的任何一臺設(shè)備發(fā)生故障,要求以該故障設(shè)備為界,來料方向的所有設(shè)備至發(fā)生故障的設(shè)備立即聯(lián)鎖停車,以防堵料,其余的設(shè)備則順序延時停車。 啟動有關(guān)工段之前,除塵風(fēng)網(wǎng)設(shè)備必須優(yōu)于于工段啟動運行,而滯后于工段停車,以保證生產(chǎn)過程中的除塵效果。 第10
66、5頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 糧倉的分配與使用是由調(diào)度員安排的,在此各糧倉的進料閘門及放料閘門,應(yīng)該可靈活選擇控制,在設(shè)備啟動前,應(yīng)首先打開相應(yīng)的進料閘門,流程設(shè)備啟動之后且運行正常,再打開放料閘門投料,一旦發(fā)生故障,應(yīng)首先關(guān)閉放料閘門停止投料。 第106頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 為保證生產(chǎn)過程的安全可靠性,即使在自動運行狀態(tài)下,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)故障,也應(yīng)能及時聯(lián)鎖停車。 應(yīng)考慮設(shè)備安裝調(diào)試及檢修的方便,現(xiàn)場應(yīng)設(shè)手動操作按鈕。 整個糧食輸送過程中集中控制室內(nèi)應(yīng)能直觀監(jiān)視控制,發(fā)生故障應(yīng)能及時報警,便于檢修。 (2)糧食供應(yīng)輸送控制系統(tǒng)基本構(gòu)成糧食供應(yīng)輸送PLC控制系統(tǒng)框圖(見圖) 第107頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計糧食輸送PLC控制系統(tǒng)第108頁/共121頁電力傳動和電氣線路設(shè)計電力傳動和電氣線路設(shè)計 各部分功能如下: PLC作為控制主機安裝在PLC框內(nèi),通過其I/O模塊,接收來自MCC柜內(nèi)的交流接觸器、保護元器件(自動空氣開關(guān)、繼收器、現(xiàn)場程序運行)等動作輸入信號以及操作臺上控制按鈕主令信號,根
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