1、电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 第一节第一节 粮食工厂的动力配置粮食工厂的动力配置 一、粮食工厂的电耗一、粮食工厂的电耗 电耗即电能消耗，集中反映了工艺流程的合理性，生产操作的正确性以及车间管理的完善性，是粮食工厂的一项重要经济技术指标。所谓电耗即加工单位成品所需的电度数(千瓦小时)。计算单位用度/吨成品。计算从原粮进车间开始至成品出车间为止所耗电能。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 目前粮食加工厂的实际电耗差异很大，一般应达到的先进指标如下：粉厂：特一粉6070度/吨特二粉5565度/吨标准粉3040度/吨米厂：特制米3034度/吨标一米2427度/吨 标二米182
2、3度/吨 电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计如新建厂，大致电耗可用下式估算。式中 A估算电耗(度/吨)；车间总装机容量(千瓦)；Q生产量(吨成品/小时)；电机总传递效率，包括电机效率，设备效率和传动效率，一般取0.75；需要系数，一般情况下，1，米厂装有备用米机时，0.850.9。粉厂有配粉系统，0.95。总PTCKCKCKCKCTKQ总PA电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 在我国大多数面粉厂，目前很少生产单一粉，大多是联产制粉，即同时生产几种不同质量的面粉。在这种情况下，可用下面的计算方法算出各种粉各自的电耗。根据本区情况，选定单产时每种粉有代表性的吨粉电耗。设为 分别
3、为标准粉、特二粉、特一粉单产时的吨粉电耗。确定统一的换算系数k311EEk 212EEk 321EE、E电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 计算联产后标准粉电耗 ，特二粉电耗 ，特一粉电耗 。如特一粉与标准粉联产 如特二粉与标准粉联产 1 iA2iA3iA1311kQQEAi1333kQQEAi2211kQQEAi2122kQQEAi电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 式中E 总耗电(度)；标准粉产量；特二粉产量；特一粉产量。1Q2Q3Q电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 二、粮食工厂的动力配置二、粮食工厂的动力配置 粮食工厂由于原料状况和产品要求均不相同，所以同
4、样规模的工厂，采用的工艺流程和设备也不完全一样，操作方法更难一致，因此，动力配置也无法定出统一标准。在实际生产中，现有各厂的电耗指标也相差甚远。目前，只能根据下列方法大致进行粮食工厂的动力装置。确定吨天成品配用动力数，估计出车间大致总装机容量。根据经验数据，一般粮食加工厂的配备功率为：电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 每24小时加工一吨面粉所需配备的功率：标准粉：1.72.2kW 特二粉：2.535kW 专用粉和特一粉：3.56.0kW 每24小时加工一吨大米所需配备的功率为：标二米：0.921.4kW (升运)1.41.75kW (气力输送)标一米：1.61.8kW 根据以上经验
5、数据，乘上设计工厂的24小时产量，即大致估算出该厂动力配置的范围。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 进行工段工序分配。估算出设计工厂所需总装机容量后，可根据经验数据进行工序工段分配，计算出每个工段工序所需的动力数。表8-1和表8-2分别为制粉厂和碾米厂各工序动力分配的情况：电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计表表8-18-1制粉厂各工序的动力分配制粉厂各工序的动力分配(%)(%)面粉等级清理间制粉间配粉打包间标准粉2575 特二粉2080 特一粉和专用粉206515电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 表表8-28-2碾米厂各工序的动力分配碾米厂各工序的动力分配(%
6、)(%)大米等级清理砻谷选糙碾米输送除尘标二米810182048502224标一米68161850532426特制米68161852552426根据表中的百分比，计算出每个工序所需的动力数。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 进行单机动力配置。单机选择动力可考虑以下几个条件：第一，购置设备说明书推荐的配置动力，该推荐动力往往考虑范围较广，帮数值一般偏大。第二，根据本厂或其它同类型同产量厂家积累的电力负荷记载，选择平均负载电流并适当放大。以上二种方法可结合起来考虑。在粉厂动力配置的主要部分是磨粉机。制粉厂各道磨粉机配置功率的大小，随着生产规模，研磨道数和制粉方法的不同，有很大差异。国内
7、目前生产特一粉各道磨每对磨辊的装置功率可参考表8-3选用。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计表表8-38-3磨粉机每对磨辊的装置功率磨粉机每对磨辊的装置功率(kW)kW)研磨系统I皮磨皮磨皮磨皮磨皮磨渣磨1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电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 碾米厂情况各道米机的装置功率可参考表8-4。根据单机选择的动力，再进行工序和整修车间总装机容量的计算，检查配置
8、功率以及工序百分数是否在推荐的数值范围之内，如超过很多，说明选配动力过大，必须重新进行配置，直至满意为止。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计表表8-48-4碾米机装置功率碾米机装置功率(kW)kW)碾白道数第一道第二道第三道第四道机型丰收特号SM18NS18丰收特号SM18NS18丰收特号PM14NF14NF14功率3022223022或18.518.52218.5或151511电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 现以日产75吨专用粉厂为例，说明以上动力配置过程。第一、每24小时吨粉配置指标为5.5kW。则总装机容量为7.55.5412.5kW 第二、根据表8-1得：清理工
9、序为：412.520%82.5kW 刮粉工序为：412.565%268.125kW 打包配粉工序为：412.515%61.875kW 电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 根据本厂实际情况，参考产品说明书以及其它厂家的设备使用情况，确定单机装置功率如下：清理工序：自衡振动筛20.40.8kW 平面回转筛20.751.5kW 卧式打麦机27.515 kW电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计去石机0.320.6 kW着水混合机2.2 kW输送设备10 kW反吹风除尘器45.522 kW低压风机47.530 kW 共计82.1 kW 电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 制粉
10、工序 8台磨粉机167 kW 高方筛15 kW 清粉机21.12.2 kW 振动圆筛25.511 kW 打麸机45.522 kW 电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计松粉机4312 kW输送机械10 kW高压风机21734 kW反吹风除尘器25.511 kW 共计284.2 kW 电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计打包及配粉工序罗茨风机35.517.5 kW空压机7.5kW仓底振动卸料器60.653.9kW混合机7.5kW打包机 1.53=4.5 kW 重筛 1.1 kW 电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 输送机械 10 kW 除尘风机 5.52=11 kW 共计
11、 63 kW 车间总装机容量为：429.3 kW 根据计算，车间总装机容量为429.3 kW。清理间19%，刷粉间占66%，配粉打包间占15%，每24小时吨粉配备功率为5.72 kW。基本在推荐的范围内，说明该配置方案基本合理。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 三、降低电耗应采取的措施三、降低电耗应采取的措施 根据各地生产经验，降低电耗应采取以下具体措施：1.1.合理的工艺设计合理的工艺设计 合理的工艺设计是粮食工厂降低电耗的基础。工艺设计应考虑以下几个方面：应可能减少提升次数多层建筑的粮食工厂，在设计时应尽可能减少提升次数，而充分利用物料的自流作用，以降低能耗。在碾米厂，则提倡用
12、斗式提升机提升，以降低电耗和碎米率。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 灵活地进行工艺组合流程设计要注意灵活性，使工艺能适应原粮和成品变化的需要，防止并消除设备只耗电，不做“功”现象。例如，碾米厂清理流程中，调整筛要设置旁路，以便原粮无稗时从旁路通过。碾米工序中，有时加工标二米，有时加工特制米，工艺流程应设计成既能一机碾白又能多机碾白。总之应选择最佳工艺流程，这是降低电耗的关键。除尘风网的合理组合除尘风网的组合与电耗也有密切关系。风网的设计应注意：电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 a.合理组合风网风网动力消耗的高低主要取决于风量和风压，而风量和风压决定风机工作特点，从而决
13、定风机效率的高低。因此，风网组合时，要视车间设备的布置情况合理地设计每一组风网，使风网具有较好的平衡性和稳定性，试车或生产时，一定要进行测定，尽量使实际风量、风压与设计指标相符。b.选择高效设备对接料器、吸风分离器、风机、集尘器等要尽量选择效率高、阻力少、能耗低的产品。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 c.选择合适的参数，防止漏风由于振动和操作的原因，有时风网的管道及吸口会进入无用气流，从而降低除尘效果，浪费动力。因此一定要注意尽量少漏风，并保证气流以适宜的风速与物料接触，达到最佳的分离效果。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 2.2.合理选用装机效率合理选用装机效率 理
14、论上选用设备电机应使P，为电动机额定功率。P为电动机计算功率，一般应将电机功率稍放大。但应注意，不能图操作方便，盲目加大电机容量，造成“大马拉小车”的现象。“大马拉小车”对工厂生产危害极大。首先，生产设备不在满负载情况下运行，使电动机效率和功率因数下降。这可以从表看出。其次，整个工厂电网功率因数下降，致使工厂设备负载增大，费用增加。如变压器的负载，电容补偿容量增加，由此造成电气设备费用增加。另外，给不合理的盲目操作带来了方便。所以，选择电机一定不要超过设备说明书推荐的功率。另外，在以后的生产中，不断地测试负载电流，绘出电流曲线，如确实所配动力过大，应及时更换。电力传动和电气线路设计电力传动和电
15、气线路设计 3.3.某些场合采用分组传动某些场合采用分组传动 对一些负荷变化较大，需保险系数较大的设备，如提升机、关风机、磨粉机等设备，不能只使装置功率稍大于计算功率。在这种情况下，如有可能，将设备用一台电机传动，这样，设备之间的负荷就可以相互调剂使用，以应付某台设备突然过载。以提升机为例：如某米厂用7台提升机，如单机传动，每台计算功率为2千瓦；但为了防止大杂物混入卡住畚斗，使电流突然过载，故每台配5.5千瓦电机，这样7台电机需配38.5千瓦。如采用分组传动，则只需配18.5千瓦或22千瓦即可。另外，大型电机效率和功率因素较小型电机高。当然这样配置也有其缺点，如不能局部开、停机、不利于自动控制
16、等。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 4.4.选用先进设备，完善操作管理选用先进设备，完善操作管理 尽量选用电耗低，产量大，效率高的先进设备，以保证设备的效果，保证工艺设计指标。不然，产品质量达不到要求。盲目增加设备，会使电耗提高。除此之外，每台设备的正确使用和操作也非常重要，如果操作管理不善，就不能达到降低电耗的目的。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计第二节第二节 供电与动力线路设计供电与动力线路设计 一、工厂供配电一、工厂供配电 1.1.变配电所的分类和位置选择变配电所的分类和位置选择 (1)工厂变配电所的分类 工厂变配电所按其结构不同，主要可分为以下两种：户内式 变
17、压器及其一、二次侧电气设备和控制装置均装设于室内。一般610kV级的工厂变配电所大都采用这种形式。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 户外式 变压器及其一次侧高压电气设备均装于室外，其二次侧电气设备和控制装置仍在室内。35kV及以上的变电所多数属于此种型式。有时将用电量不大(一般为315kW以下)的610kV电力变压器装在户外电杆的专设台架上，称杆上变电站。工厂变配电所按其所处位置的不同，又可分为以下几种：独立变电所、内附变电所、外附变电所、车间内变电所，一般靠近主要负荷中心(车间)。也有采用外附式的。变电所的高压(610kV)，低压(220/380V)配电装置及电力变压器都设置在室
18、内。由高压配电室、变压器室、低压配电室(含功率因数补偿)、值班室等组成。个别负荷较小的粮食加工厂通常采用杆上露天变电站。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 (2)粮食加工厂变配电所位置的选择 粮食加工厂变配电所的位置，必须根据工厂电力负荷的类型、大小和分布情况、工厂发展规划以及厂区的内部环境特征等，经全面分析后才能确定。选择时通常必须符合以下原则：靠近负荷中心，以减少输配电线路的长度与导线截面，从而降低投资和年运行费用。要适当考虑发展和扩建的余地。电源进出线方便，运输条件好，便于主电力变压器和其它电气输送设备的搬动。尽量设在污染源(如面粉厂和饲料厂的除尘风帽等)的上风侧，以及尽量避开
19、震动、多尘、高温、潮湿、低洼、易燃、易爆地区(如油脂浸出车间、溶剂库等)。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 2.2.变配电所的主要电气设备变配电所的主要电气设备 工厂变配电所一般由降压电力变压器、高压开关电器、低压开关电器、电压或电流互感器、母线(汇流排)、避雷器、继电保护装置和测量仪表以及功率因数补偿装置等组成。(1)高压熔断器 对于室内变电所，常采用RN5、RN6型管式熔断器；室外变电所常用RW4、RW7型高压跌落式熔断器。RN5、RN6型管式熔断器 RN5、RN6的结构基本相同，都是充有石英砂填料的密闭式熔断器。RN5主要用于635kV电力线路和电力变压器的过负荷及适中保护R
20、N6用作635kV电压互感器的短路保护。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 RW4、RW7型高压跌落式熔断器 RW4、RW7用于610kV的输电线路及电力变压器，作短路或过负荷保护。在一定条件下可以分断和闭合空载架空线路、空载变压器和小负荷电流，适用于没有导电尘埃、没有腐蚀性气体和非易燃易爆的户外场所，其操作必须使用高压绝缘钩棒完成。(2)高压隔离开关 GN6、GN8T系列隔离开关为户内三相高压开关设备，其主要功能是隔离高电压电源，以保证其他电气设备或线路的安全检修。在断开后有明显可见的断开间隙，能够保证检修安全，可用于610kV电网。使用时应在无负荷的情况下操作。隔离开关的灭弧能力
21、较差，不能带负荷操作，更不能切断短路电流。但可用来通断小电流，如空载电力变压器(2A)及电压互感器和避雷器电路等。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 (3)高压负荷开关 高压负荷可在高压线路中用来通断负荷电流及过负荷电流。具有简单的灭弧装置，但不能用来切断短路电流。由于负荷在断开时，也有明显的断开间隙，因此也能起隔离电源的作用。高压负荷的类型较多，一般配用CS2等型手力操作机构进行操作。(4)高压断路器 高压断路器的功能是，不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。高压断路器按其采用的灭弧分，有油断路器、六氟化硫断路器、真
22、空断路器以及压缩空气断路器。磁吹断路器等。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 SN10-10型高压少油断路器是我国统一设计、推广应用的一种新型少油断路器。可配用CD10电磁操作机构，CS2手动操作机构或CT7弹簧操作机构。CD10电磁操作机构能手动和远距离离合闸，适于实现自动化，但需直流操作电源。CS2型手动操作机构能手动和远距离跳闸，但只能手动合闸，不能自动合闸；然而由于它可采用交流操作电源，从而使保护的控制装置大大简化，因此在目前一般中小型工厂的供电系统中应用普遍。CT7型弹簧操作机构能手动和远距离跳合闸，并可利用交流操作电源，利用弹簧机构储能，因而可实现一次自动重合闸；但结构较
23、复杂，价格较贵，所以一般中小型工厂应用较少，然而由于它适于交流操作，可自动合闸。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 高压六氟化硫断路器 高压六氟化硫断路器，是利用SF6气体作灭弧和绝缘介质的一种断路器。SF6断路器多配用弹簧操作机构。SF6断路器与油断路器比较，具有下列优点：断流能力强，灭弧速度快，电绝缘性能好，检修周期长，适于浩繁操作，且无燃烧爆炸危险。但缺点是：要求加工精度很高，密封性能更好，对水分和气体的检测控制要求更严，SF6的年漏气量不得大于5%(实际小于2%)，因而价格昂贵。目前主要应用在需频繁操作及有易燃易爆危险的场所。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 高压
24、真空断路器 高压真空断路器，是利用真空灭弧的一种断路器。多配用电磁操作机构。真空断路器具有体积小、重量轻、动作快、寿命长、安全可靠和便于维护等优点，适用于需频繁操作的场所。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计(5)高压成套开关柜 在工厂电气的610kV高压配电装置中均采用高压成套开关柜，又称高压开关柜。即把开关电器、测量仪表、继电保护及辅助装置安装在封闭或半封闭的金属柜中，可完成电力线路和电力变压器的受电、馈电、分配、计量和继电保护功能。高压开关柜通常由开关设备制造厂装配完成，仅留下少量的现场安装和继电装置的整定调试工作。开关柜分固定式和手车式两种，并给出多种一次和二次接线方案，用户可
25、根据自己的实际情况选用。目前在610kV级的粮食加工厂电气系统中广泛采用固定式，如GG-1A型。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 3.3.变配电所的主结线和布置要求变配电所的主结线和布置要求 (1)粮食加工厂变电所的主结线 工厂变配电所的主结线表示了变配电所的电能接受、分配和输送的路线。主结线的不同对变配电所的运行效果有很大影响，通常要按照电源情况、生产要求、负荷性质和级别、容量大小等确定主结线，力求简单，满足可靠性、灵活性、安全性和经济性的要求。粮食加工属于中小型电力用户(装机容量2000kVA)，其变配电所主结线比较简单，常用的类型如图8-1所示。电力传动和电气线路设计电力传动
26、和电气线路设计 图8-1 变电所常用主结线电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 高压侧采用户外跌落式熔断器的主结线 如图8-1a、b。这种主结线用熔断器保护变配电所的短路故障。由于跌落式熔断器不能带负荷操作，使变配电所停电和送电操作的程序比较麻烦，稍有疏忽易发生带负荷拉闸的严重事故；熔体熔断后，更换需要一定时间，恢复供电的时间较长，一般用于三级负荷，如中小型粮食加工厂的各生产车间。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 高压侧采用隔离开关断路器的主结线(图8-1)这种主结线由于采用了高压断路器，具有较完善的短路和过负荷保护，切换操作灵活方便，恢复供电快，供电可靠性较高，但由于只有
27、一回架空线路，通常用于三级负荷。如果是专用回线，也可供二级负荷。对只有一个主车间的粮食加工厂常采用这种主结线。如果采用两回进线，如图8-1，则可大大提高供电可靠性，可用于二级负荷或少量一级负荷。如10层以上的高层建筑、科教重要实验室、县级以上医院、大型冷库等，也可用于化工厂，大型粮食加工企业等。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 高压单每线两台主变压器的主结线(图8-1)这种主结线适用于有两台及两台以上主变压器的变电所，当一台主变压器发生故障或检修时，可通过操作，第九届人民代表大会恢复低压侧的供电，供电可靠性较高，可供二、三级负荷。如果有联络线，则供电可靠性更高，可供一、二级负荷。电
28、力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计(2)变配电所的布置要求 通常，为了便于运行维护和检修，值班室应靠近高低压配电室，且各通道应保证最小的宽度(一般开关柜单列布置，不小于1.5m，双列布置，不小于2m)；变电所各室的大门都应向外开，以利紧急疏散；变压器应避免太阳直晒且应靠近低压配电室，以方便低压母线敷设；变压器室的四周墙壁应按一级防火设计，尤其要注意良好的通风，必要时增设强迫通风装置；高压室一般靠近电源进线侧，当室的长度超过7m时，应有两个门，室内的电力电缆沟底应有坡度，以便临时排水；高压电容器室应有良好的自然通风，一般应按一级防火设计，也可独立设置，但电容器柜两侧应加金属隔板，防火等级
29、不低于三级，低压配电柜的底部应开有电缆沟，以方便进出线。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 4.4.电力变压器的选择电力变压器的选择 粮食加工厂选用电力变压器时应考虑以下原则：(1)优先选用一台变压器 变压器的容量SN应满足全部用电设备总计算负荷SC要求。SNSC 过去的设计规范曾规定单台变压器容量不得超过1 000kVA。这样，变压器可以更靠近负荷中心，减少电能损失，也容易满足低压控制电器对电流的要求。近年来随着低压电器制造水平的提高，当用电设备容量过大、负荷集中，且运行经济合理时，也可以选用1 0002 000kVA容量的变压器，与选用多台变压器相比，减少了变压器和高压开关柜的数
30、量，简化了高压主结线。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 (2)负荷变动较大时，可选用两台变压器 当选用两台变压器时，应同时满足下面两个条件：任一台变压器单独运行时，可满足总计算负荷SC大约70%的需要；任一台变压器单独运行时，可满足全部一、二级负荷的要求。变压器的台数不宜超过三台。否则，主接线复杂，投资过大。(3)变压器的总容量应留有1525%的余量，以满足今后1020年生产发展对电力增容的要求。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 二、导线分类及选择二、导线分类及选择 1.1.导线分类导线分类 (1)裸导线 裸导线是指仅有导体(如铝、铜、钢等)而无绝缘层的电线。常见的裸导
31、线有各种架空输送电线路使用的绞线、软接线、和型线。在工厂供电系统中，最常用的是铝绞线(LJ)、铜绞线(TJ)和绞线(GJ)以及钢芯铝绞线(LGJ)等。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 (2)绝缘电线 绝缘电线是用铜或铝作导线，外层敷以绝缘材料的电线。常用的绝缘材料是橡胶和塑料。聚氯乙烯塑料是固体绝缘材料，电气性能和耐水性能好、抗腐蚀、有一定的机械强度、制造简单，将逐步代替橡皮、棉纱等。尤其是在室内，已广泛地采用聚氯乙烯绝缘导线，其在耐日光、耐大气老化和耐低温等方面的性能较好。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 常用绝缘电线型号：BBLX(BBX)铝芯(铜芯、其代号常省略，
32、下同)玻璃丝编制橡皮线。BLV(BV)铝芯(铜芯)塑料绝缘线，固定敷设，可明敷和暗敷。BLVV(BVV)铝(铜芯)聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线，可明敷、暗敷或直埋。BV(X)R铜芯聚氯乙烯(橡皮)软线，用于室内需移动或柔性联接的场合。(3)电缆 将一根或数根导线绞合而成线芯，裹以相应的绝缘层(橡皮、纸或塑料)，外面包上密闭包皮(又称护套，常为铝、铅或塑料等)，这种导线称电缆。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 2.2.导线的选择导线的选择(1)导线和电缆截面的选择方法 选择导线和电缆截面时必须符合下列条件。发热条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流(即计算电流)时产生的发热温度，不应
33、超过其正常运行的最高允许温度。电压损耗条件 导线和电缆在通过最大负荷电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许的电压损耗。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 经济电流密度 高压线路和特大电流的低压线路，应按规定的经济电流密度选择导线和电缆的截面，以使线路的年运行费用接近最小，从而节约电能和有色金属。机械强度 导线的截面应不小于允许截面，以满足机械强度的要求。粮食加工厂中大多为低压动力线路，因其负荷电流较大，根据设计经验一般先按发热条件来选择导线和电缆截面再校验其电压损耗和强度。实际上机械强度一般不详细计算。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 (2)按发热条件选择导线和电缆
34、截面 电流通过导线(架空线或电缆线)要产生电能损耗，使导线发热，这部分热量一部分发散到周围的空中，另一部分使导线的温度升高。当导线的温度过高时，将使绝缘损坏，接头处氧化加剧，增大接头接触电阻，甚至发展到断线。因此，必须使导线的发热温度不走过通常允许值。中性线的截面选择：在三相四线制线路中，根据规定中性线截面不得小于相线截面的50%(常取相线截面的60%)；对单相线路，如照明线路，由于通过的电流与相电流相同，因此中性线截面应与相线截面相同。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 3.3.配电线路配电线路 配电线路有两种方式：一种是架空线路，一种是电缆线路。架空线路具有成本低，运行灵活，易于
35、维护等优点。而电力电缆则具有运行可靠，供电安全，维护工作量小等优点。架空线路不仅应具有良好的导电性能，保证供配电的技术经济指标，而且还具有高度的机械强度和抵御化学腐蚀的良好性能。线路的布置需保证路径最短，不迂回供电，对道路和建筑的交叉最少。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 如采用电缆线路，应考虑经济、施工、安全三方面的要求。做到投资少，路线短，转变少。要注意避免突起各种管道、道路及建筑物，施工时便于开检，运行时便于检查及修理。选择电缆时，其额定电压应大于供电系统额定电压。电缆持续允许电流应大于或等于供电负载的最大持续电流。另外，导线截面要满足供电系统短路时的热稳定要求。电力传动和电
36、气线路设计电力传动和电气线路设计 三、车间配电系统三、车间配电系统 粮食工厂车间配电线路一般采用放射式和干线式二种。放射式配电线路就是每个独立的负载线路或集中的几个负载都由一个配电设备的独立线路供电，见图8-2，这种配电方式电线故障互不影响，供电可靠性较高，配电设备集中同，但投资大。干线式配电线路就是在一条线路上，同时向车间内各负载供电，见图8-3。这种配电方式敷设的导线较放射式少，投资小，但干线的截面积应以全线负载电流的大小进行选择，当一条支线发生故障时，可能造成全车间停电。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 图8-2 放射式电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 图8-3
37、干线式电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 在以往的粮食工厂主车间内，一般分层设置配电箱，每个生产单位考虑单独设电源开关。现代化粮食工厂普通采用自控和集中控制。所有电机低压设备均集中在一个低压柜室，一般靠近自控室，以节省控制线路。而启停程序控制线路则集中布置在自控室内。这样，电缆电线急剧增多，传统的埋管安装已不适应要求，通常采用桥架安装电缆电线。如采用桥架安装电缆电线，首先每层需有一垂直桥架，该层的所有电缆电线和其它楼层经过该层的电缆电线均通过该垂直桥架集中在低压配电柜室或总控室。而每层楼的垂直桥架由水球桥架将电缆电线通向各个电器点或信号点。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计
38、梯形桥架和槽形桥架的形式见图8-4。图8-4 梯形桥架和槽形桥架电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 第三节第三节 车间照明和电气控制车间照明和电气控制 一、车间照明一、车间照明 车间照明对于提高生产效率和产品质量，减少事故和保护工人视力都具有重要的作用。常用照明系统采用变压器供电，其正常照明电源接自干线总开关之前，在粮食工厂中，一般采用干线式供电，总配电箱在底层。车间照明配电应满足以下要求：工作面应有足够的亮度；视野内和工作的宽度要分布均匀；照明装置不应眩目，避免直射和反射闪光；照明必须稳定。车间内一般可采用日光灯照明。当车间内旋转部件敞露的设备较多时，则不宜采用日光灯照明。局部照明
39、时考虑安全因素宜采用安全电压(36伏以下)供电。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 二、电气控制二、电气控制 1.1.电气图的类型及图例电气图的类型及图例 (1)电气图的分类 按照表达型式和用途的不同，电气图可分为：系统图或框图 用符号或带注释的框概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。电路图 用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。其目的便于详尽理解作用原理、分析和计算电路特性，所以这种图又称为电气原理图或原理接线图。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 功能图 表示理论的或理想的电
40、路而不涉及实现方法的一种图，其用途是提供绘制电路图或其他有关图的依据。逻辑图 主要用二进制逻辑(“与”、“或”、“异或”等)单元图形符号绘制的一种简图，其中只表示功能而不涉及实现方法的逻辑图，称为纯逻辑图。一般的数字电路图就属于这种图。功能表图 表示控制系统(如一个供电过程)的作用和状态的一种图。这种图往往采用图形符号和文字叙述相结合的表示方法，用以全面描述控制系统的控制过程、功能和特性，但不考虑具体执行过程。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 等效电路图 表示理论的或理想的元件(如R、L、C)及其连接关系的一种功能图。供分析、计算电路特性和状态之用。程序图 详细表示程序单元和程序段
41、及其互连关系的一种简图。其目的是用于对程序运行的理解。如常见的计算机程序图。接线图或接线表 表示成套装置、设备或装置的连接关系，用以进行接线和检查的一种简图或表格。数据单 对特定项目给出详细信息的资料。例如，对某元件器件编制数据单，列出它的工作参数，供调试、检测、维修之用。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 位置简图或位置图 表示成套装置、设备或装置中各个项目的位置的一种图，统称为位置图。位置简图一般是指用图形符号绘制的图，用来表示一个区域或一个建筑物内成套电气装置中的元件位置和连接布线。如电气图中的单元接线图、电气和照明布置图。位置图一般是指用投影法绘制的图，根据描述对象的不同，它
42、可以用来表示一个地理区域、一个建筑物或一个设备中的各个项目的位置。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 (2)电力和照明线路表示方法 电力和照明线路在平面图上采用图线和文字符号相结合的方法表示出线路的走向、导线的型号、规格、根数、长度、线路配线方式、线路用途等。应当指出，这些文字符号基本上是按汉语拼音字母组合的，新标准还未明确规定，仅供参考。线路配线方式的标注符号 基本符号：M明配，A暗配。具体符号：电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计CB槽板配线；XC塑料线槽配线；CP瓷瓶或瓷珠配线；DG电线管(薄壁钢管)配线；CJ瓷夹配线；VG硬塑料管配线；VJ塑料线夹配线；RVG软塑料管
43、配线；SPG蛇铁皮管配线；QD卡钉(钢筋扎头)配线。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计表示线路明配部位的符号S沿钢索配线；QM沿墙明配；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。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计表示线路暗配部位的代号LA在梁内暗配或沿梁暗配；PA在顶棚或屋面内暗配；QA在墙体内暗配；DA在地面下或地板下暗配。线路标注一般格式线路标注的一般格式如下：e导线根数；ad(ef)-g-h；f导线截面积()；b线路编号或功能的符号；g导线敷设方式的符号；d导线型号；h导线敷设部位的符号。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计图8-5
44、是说明电力和照明线路在平面图上的表示方法的示例。图8-5线路表示方法示例电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 线路各符号含义：“1MFG-BLV-36+12.5-XC-QM”第1号照明分干线(1MFG)；导线型号是铝芯塑料绝缘线(BLV，共有4根导线，其中3根6，另一根中性线为2.5；配线方式为塑料线槽配线(XC)；敷设部位为沿墙明敷(QM)。“2LFG-BLX-34-VG20-QA”的含义是：2号动力分干线(2LFG)；铝芯橡皮绝缘线(BLX)；3根导线均为4；穿直径(外径)为20mm的硬塑料管(VG20)；沿墙暗敷(QA)。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 (3)粮食加
45、工厂电气图实例分析 电气系统图 电气系统图常与设备元件表绘制在一起，可清晰地表达电气系统中各电气设备之间的控制、保护和分配关系，也系统地列出了电能在被分配过程中所采用控制、计量和保护元件的型号和规格。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 在图8-6所示车间电气系统中：电源进线采用电缆进线，根据生产工艺的控制要求，电源分为1DL(麦间)、2DL(磨粉机)、3DL(粉间)、4DL(照明和自控)四条干线，1DL、2DL、3DL供电容量大，4DL供电容量仅有几个千瓦，所以仅对13进线电缆配用计量柜(DP-16未画出)进行保护和计量(包括电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率等)，4DL直接进
46、入DP-17分配柜。13DL电缆经计量柜计量后分别进入DP-18、DP-19、DP-20分配柜，各柜又按所控设备的工艺位置不同将电能再分配，如1DL分为1DL1(麦1、2层)，1DL2(麦4、5、6层)三条支线，分别对不同楼层的设备供电。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计图8-6 某车间的电力系统图电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 电力平面图 电力平面图是用业表示电动机等动力设备、配电箱的安装位置和供电线路敷设路径、敷设方法的平面图。图8-7是某车间的第二层电力平面图。a.动力柜的布置及现场控制箱的安装 动力柜集中布置在配电室内，如DP-13DP-15、DP3DP6，柜体
47、的下面和北面均留有较大余地以便维护和操作。现场控制箱KX-4、KX-16，采用直挂墙明敷安装。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 b.线缆布置 线缆的布置是线缆的走向、型号、规格、长度(随建筑物尺寸而变)、敷设方式等，该电力平面图中，大多数线路采用桥架布线方式，桥架型号为P-01-15-2托盘式直通桥架，桥架的高度为150mm，宽为200mm，桥架安装在本层地板下，电机配线从桥架引出穿过本层地板明敷至各电机。图中少数导线采用穿管布线，例：BV-42.5-G20-DA，即采用4根2.5的聚氯乙稀导线穿入20 mm的钢管，在本层地板中暗敷至电机。c.电力设备配置情况 图8-7中电动机位置
48、、编号及容量的标注含义如下。表示电机编号为18、19，电机功率均为0.37kW。37.01837.019电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 照明平面图 照明平面图可以表示出建筑物内灯具的布局、灯具的型号及数量、控制开关和电源插座的位置等，图8-7是某车间一层照明平面图。a.与工艺布置和土建的配合：照明灯具的布置既要考虑到工艺设备操作、维修所需照度的要求，又要考虑建筑的墙体、门窗、楼梯、承重梁的平面结构对照度和供电线路走向的影响。照明线路：照明线路采用焊接钢管暗敷，当多回路共管时，为了便于穿线可视情况放大管径，一般用G15G20，各支线采用BV-22.5，即截面为2.5的塑料绝缘铜线。
49、电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 c.照明设备：图8-8中照明设备包括有照明配电箱、灯具、开关、电源插座等。照明灯采用荧光灯、吸顶灯、防水防尘灯(GC11)等。灯具安装方式为链吊式(L)、管吊式(G)、吸顶式(D)和壁挂式。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 三、自动控制的应用三、自动控制的应用 1 1面粉生产的自动控制系统面粉生产的自动控制系统（1）面粉生产过程的特点及对控制系统的要求 根据面粉生产的工艺流程如图所示，面粉生产对自动控制系统要求有：面粉生产工艺流程的实时监控，对面粉生
50、产工艺设备和电机运行情况和各种现场检测装置的状态实时显示和控制。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 按工艺段落，如毛麦清理，光麦清理，研磨，风运和筛理，对各工艺段落完成程序启动，程序停止及故障检测和处理。对毛麦秤、净麦秤和面粉打包秤等生产数据实时采集，并通过计算的运算处理形成生产数据的各种报告、曲线及趋势图。对生产过程中的故障及现场检测装置的状态实时检测、记录及产生报警输出。电力传动和电气线路设计电力传动和电气线路设计 进出仓的选择和自动换仓。磨粉机离合闸的控制来保证粉间物料的平衡和质量的稳定。斗提机的失速检测及控制，绞龙的堵料控制，高压风机的蝶阀控制等。风网的工艺连锁选择和启动控制
