,

Определяем активное и индуктивное сопротивление магистрального шинопровода КТА2500, l = 24 м:

где R0 - удельное активное сопротивление магистрального шинопровода;

Х0 - удельное реактивное сопротивление магистрального шинопровода;

l - длина магистрального шинопровода.

Определяем активное и индуктивное сопротивление распределительного шинопровода KSA-50, l = 35 м:

где R0 - удельное активное сопротивление распределительного шинопровода;

Х0 - удельное реактивное сопротивление распределительного шинопровода;

l - длина распределительного шинопровода.

Определяем активное и индуктивное сопротивление питающего провода АПВ (4х6), l = 8 м:

Rкл= R0 · l = 5,21 · 8 = 41,68 мОм;

Хкл= Х0 · l = 0,09 · 8 = 0,72 мОм.

где R0 - удельное активное сопротивление питающего кабеля;

Х0 - удельное реактивное сопротивление питающего кабеля;

l - длина питающего кабеля.

Переходные сопротивления согласно [8] принимаются равными:

RА1 =30 мОм - переходное сопротивление для точки К1;

RА2 =25 мОм - переходное сопротивление для точки К2;

RА3 =15 мОм - переходное сопротивление для точки К3.

Расчёт начального действующего значения периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания без учёта сопротивления электрической дуги производится по формуле:

,

где Uном - среднее номинальное линейное напряжение в сети, кВ;

RУ, ХУ - суммарные активное и индуктивное сопротивления до точки КЗ без учёта сопротивления электрической дуги, мОм.

Результаты расчетов суммарных сопротивлений сведем в таблицу 2.9.

Таблица 2.5 Определение суммарных сопротивлений сети до точки К.З. и тока К.З. без учета сопротивления дуги

В электрической сети напряжением до 1000 В под однофазным коротким замыканием подразумевается замыкание между фазным и нулевым проводниками в схеме электроснабжения. Поэтому величина тока однофазного замыкания зависит от величины фазного напряжения и сопротивления петли «фаза - нуль» от цехового трансформатора до расчётной точки КЗ. Схема замещения для расчета однофазного т.к.з. показана на рисунке 2.5

Расчёт однофазных токов КЗ проводим по выражению:

(11.14)

где Uном = 380 В - номинальное напряжение сети;

Rт.ф-0, Хт.ф-0 - сопротивления понижающих трансформаторов току однофазного КЗ, мОм;

Rнс.ф-0, Хнс.ф-0 - суммарные сопротивления низковольтной сети току однофазного КЗ, мОм;

Rп - переходное сопротивление.

Рисунок 5 схема замещения для расчета однофазного т.к.з.

Определение сопротивления элементов схемы:

- сопротивления силового трансформатора ТМЗ-1000/10 току однофазного короткого замыкания:

Rт.ф-0 = 5,7 мОм; ХТ.Ф-0 = 25,8 мОм.

- сопротивления магистрального шинопровода КТА2500 току однофазного короткого замыкания:

Rуд.ф-0 = 0,08 мОм/м; Худ.ф-0 = 0,018 мОм/м [8];

Rшма ф-0 = Rуд.ф-0 · l; Хшма ф-0 = Худ.ф-0 · l;

Rшма ф-0 = 0,08 · 24 = 1,92 мОм ; Хшма ф-0 = 0,018 · 24= 0,432 мОм.

- сопротивления распределительного шинопровода KSA-50 току однофазного короткого замыкания:

Rуд.ф-0 = 0,284 мОм/м; Худ.ф-0 = 0,224 мОм/м [8];

Rшра ф-0 = Rуд.ф-0 · l; Хшра ф-0 = Худ.ф-0 · l;

Rшра ф-0 = 0,284 · 35 = 9,94 мОм; Хшра ф-0 = 0,224 · 35 = 7,84 мОм.

- сопротивления четырёхжильного провода АПВ (4х6) току однофазного короткого замыкания:

Rуд.ф-0 = 10,42 мОм/м; Худ.ф-0 = 0,2 мОм/м [8];

Rкл ф-0 = Rуд.ф-0 · l; Хкл ф-0 = Худ.ф-0 · l;

Rкл ф-0 = 10,42 · 8 = 83,36 мОм ; Хкл ф-0 = 0,2 · 8 = 1, 6 мОм.

Расчет токов однофазного короткого замыкания сведем в таблицу

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Рисунок 6 Проверка селективности срабатывания защит

Проверку производим на примере подключения насоса (см. рисунок)

Автоматические выключатели выбираем из [12].

1) Автоматический выключатель QF1:

Рном = 30 кВт, Iном = 57 А.

Iном. выкл. > Iном,

На основе условия нормального режима выбираем выключатель серии NZMB1-M63-SVE, Iном=63 А, Iном. р.= 60 А.

Определим ток срабатывания отсечки:

;

Iсо = 10 · Iном. расц.= 10 · 60 = 600А; tсо = 0,02 c;

Iсо < IК1(3), Iсо < IК1(1),

Определим ток уставки:

I6 = 6 · Iном. р= 6 · 60 = 360А; t6 = 8 c;

Определим ток срабатывания выключателя в зоне перегрузки:

;

Iсп = 1,35 · Iном. расц.= 1,35 · 60= 81 А; tсп = 6000 c ;

Коэффициент чувствительности к токам однофазного КЗ:

,

где Iном. выкл. - номинальный ток выключателя;

Iном. расц. - номинальный ток расцепителя;

Iсп - ток срабатывания выключателя в зоне перегрузки;

tсп - время срабатывания выключателя в зоне перегрузки;

I6 - ток уставки;

t6 - время срабатывания уставки;

Iсо - ток срабатывания отсечки;

tсо - время срабатывания отсечки.

Заносим данные выключателя в таблицу 11.3.

2) Автоматический выключатель QF2:

Iраб = 309,77 А.Iном. выкл. > Iраб

Выбираем выключатель NZMN3-VE400, Iном = 400 А, Iном. р. = 350 А.

Определим ток срабатывания отсечки:

;

Iсо = 5 · Iном. расц.= 5 · 350 = 1750А; tсо = 0,1 c;

Iсо < IК1(3), Iсо < IК1(1).

Определим ток уставки:

I6 = 6 · Iном. расц.= 6 · 350 = 2100 А; t6 = 4 c.

Определим ток срабатывания выключателя в зоне перегрузки:

;

Iсп = 1,25 · Iном. расц.= 1,25 · 350 = 437,5 А; tсп = 1000 c;

Коэффициент чувствительности к токам однофазного КЗ:

 Заносим данные выключателя в таблицу 11.3

3) Автоматический выключатель QF3: Расчетный ток:

.

Выбираем выключатель IZMB2-A1600, Iном = 1600 А, Iном. р. = 1600 А.

Определим ток срабатывания отсечки:

;

Iсо = 3 · Iном. расц.= 3 · 1600 = 4800 А; tсо = 0,2 c;

Определим ток уставки:

I6 = 6 · Iном. расц.= 6 · 1600 = 9600 А; t6 = 4 c

Определим ток срабатывания выключателя в зоне перегрузки:

;

Iсп = 1,25 · Iном. расц.= 1,25 · 1600 = 2000 А; tсп = 1000 c;

Коэффициент чувствительности к токам однофазного КЗ:

.

Таблица 2.6 Данные для построения карты селективности

Определим сопротивления сети от шин РП-10 кВ до конечного электроприемника. Наиболее удаленный от источника питания приемник цеха - станок фрезерный мощностью 30 кВт, расположенный на ШРА. Схема электроснабжения станка представлена на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 Схема электроснабжения фрезерного станка

Уровень напряжения для наиболее удаленного от подстанции электроприемника в период максимума нагрузки (U2) определяется по выражению:

(13.1.1)

где: = 2 % - уровни напряжения на шинах 6 кВ РП, питающей цех в период максимума нагрузки;

- потери напряжения в линии высоковольтном кабеле от РП до цеховой ТП;

- потери напряжения в цеховом понижающем трансформаторе;

- потери напряжения в ШМА;

- потери напряжения в ШРА;

- потери напряжения в проводе, питающем электроприемник;

- добавка напряжения, которая устанавливается ПБВ цехового трансформатора, сначала ПБВ устанавливают в положение «0», т.е. при котором = 5 %.

Найдём потери напряжения в высоковольтной кабельной линии:

,

, ,

где Iр1 - максимальный расчетный ток в фазе, приведенный к стороне низкого напряжения, А;

Sр.ц. - полная расчетная нагрузка цеха, кВА;

Рр.ц. - активная расчетная нагрузка цеха, кВт;

Qр.ц. - реактивная расчетная нагрузка цеха, квар;

Rкл = 0,095· 10 -3 Ом; Хкл = 0,033· 10 -3 Ом - активное и индуктивное сопротивление высоковольтной кабельной линии.

Найдём потери напряжения в цеховом трансформаторе:

где Rт = 0,00176 Ом и Хт = 0,0086 Ом - активное и индуктивное сопротивления трансформатора.

Найдем потери напряжения в ШМА:

Принимаем коэффициент загрузки трансформаторов 0,85, тогда потери напряжения определяются по выражению:

где: Iр2 = 1519,342 А - расчетный ток ШМА;

Lшма = 0,024 км - длина ШМА;

R0шма = 0,02 Ом/км; Х0шма = 0,02 Ом/км - удельные активное и индуктивное сопротивление ШМА.

Найдем потерю напряжения в ШРА:

, ,

где: Iр3 = 181,36 А - расчетный ток ШРА;

Sр.шра = 119,37 кВА - полная расчетная нагрузка ШРА;

Рр.шра = 103,16 кВт - активная расчетная нагрузка ШРА;

Qр.шра = 60,05 квар - реактивная расчетная нагрузка ШРА;

Lшра = 0,035 км - длина ШРА;

R0шра = 0,142 Ом/км; Х0шра = 0,112 Ом/км - удельные активное и индуктивное сопротивление ШРА.

Найдём потерю напряжения в проводе, питающем электроприемник:

, ,

(13.1.6)

где: Iр4 = 57 А - расчетный ток провода;

Lпр = 0,02 км - длина провода;

R0пр = 1,95 Ом/км; Х0пр = 0,0675 Ом/км - удельные активное и индуктивное сопротивление провода.

Уровень напряжения для наиболее удаленного от подстанции электроприемника в период максимума нагрузки (U2):

Отклонение напряжения в период максимума нагрузок не превышает допустимого значения.

Расчет отклонения напряжения в период минимума нагрузки

Определим сопротивления сети от шин РП-6 кВ до конечного электроприемника. Наименее электрически удаленным и наименее мощным электроприемником является вентилятор, мощность 15 кВт. По схеме электроснабжения станок получает питание от того же ШМА, что и станок, уровень напряжения на котором мы определяли в период максимума нагрузки. Поэтому в расчете изменятся только сопротивления ШРА и провода, питающего станок. Схема электроснабжения станка представлена на рисунке 13.2.

Рисунок 13.2 Схема электроснабжения вентилятора

Уровень напряжения для наименее удаленного от подстанции электроприемника в период минимума нагрузки (U2) определяется по выражению:

где: = 4 % - уровни напряжения на шинах 6 кВ РП, питающей цех в период минимума нагрузки;

- потеря напряжения в линии высоковольтном кабеле от РП до цеховой ТП;

- потеря напряжения в цеховом понижающем трансформаторе;

- потеря напряжения в ШМА;

- потеря напряжения в ШРА;

- потеря напряжения в проводе, питающем электроприемник;

- добавка напряжения, которая устанавливается ПБВ цехового трансформатора, ПБВ устанавливают в положение «0», т.е. при котором = +5 %.

Минимальную нагрузку принимаем равной 25 % от расчётной нагрузки.

Найдём потерю напряжения в высоковольтной кабельной линии:

,

Найдём потерю напряжения в цеховом трансформаторе:

Найдем потерю напряжения в ШМА:

Найдем потерю напряжения в ШРА:

, ,

где: Lшра = 0,01 км - длина ШРА.

Найдём потерю напряжения в проводе, питающем электроприемник.

Выбранным является провод АПВ (4х6):

, ,

где: Iр4 = 30А - расчетный ток провода;

Lпр = 0,015 км - длина провода.

Уровень напряжения для наименее удаленного от подстанции электроприемника в период минимума нагрузки (U”2):

Так как отклонение напряжения в период минимума нагрузки превышает допустимое значение 5%, следовательно напряжение необходимо регулировать за счет переключения ПБВ трансформатора в положение “-2”, где дUдоб" = 0% и снова производим расчеты.

Тогда в режиме наибольших нагрузок:

Отклонения напряжения в не превышают допустимого значения +5%.

2.6 Выбор проводников и пускозащитной аппаратуры

Выбор распределительных шинопроводов

Выбор шинопроводов выполняется по условию:

Iр < Iном, (5.25)

где Iр - расчетный ток, А;

Iном - номинальный ток шинопровода, А [1].

Для примера выберем распределительный шинопровод для ШРА-1:

Расчётный ток первой группы электроприёмников равен Iр = 374,5 А.

Используем шинопроводы компании Canalis [13], предназначенные для распределения электроэнергии в промышленных зданиях. Шинопровод Canalis легок и прост в обращении благодаря использованию алюминиевых проводников. Контакты покрыты серебром, качество контакта не изменяется на протяжении всего срока эксплуатации. Все элементы шинопровода не содержат галогенов. Степень защиты IP55.

Выбираем распределительный шинопровод KSA-50 с номинальным током

Iном = 400 А.

Iр = 374,5 А < Iном = 400 А.

Условие выполняется, следовательно, шинопровод KSA-50 выбран правильно. Выбор шинопроводов сводим в таблицу 5.3.

Таблица 2.7 Выбор шинопроводов

Ответвления к электроприемникам

Участок электросети, питающий отдельный приёмник электроэнергии, называется ответвлением. Ответвления к электроприёмникам от шинопроводов выполняем кабелем АПВ в трубе, для машин дуговой сварки - кабелем АВВГ (согласно ПУЭ в производственных помещениях при наличии опасности механических повреждений в эксплуатации, прокладка небронированных кабелей допускается при условии их защиты от механических повреждений). Выбор сечения проводов и кабелей выбираем по условию допустимого нагрева:

Iр< Iдд,

где Iдд - допустимая длительная токовая нагрузка на провод (кабель), А

Iдд = Кп Iнд = 1 · Iнд

Для ответвлений к отдельным электроприемникам длительного режима работы в качестве расчётного тока принимаем номинальный ток электроприёмника:

Iном. эп Iнд

Для примера выберем провода, питающие насос P=30 кВт:

Выбираем четырехжильный провод АПВ (4х16) с Iнд =60 А [10]. Проводим проверку по условию Iном. эп Iнд:

Iном. эп = 57 А Iнд = 60 А,

провод проходят по длительно допустимому току нагрева. Выбранные провода сводим в таблицу

Таблица 2.8 Выбор проводов и кабелей к потребителям

2.7 Выбор троллейных линий

Выбираем троллейную линию для мостового крана с повторно - кратковременным режимом работы грузоподъёмностью 5 т. На кране установлены три двигателя с фазным ротором из серии MTF. Обычно в работе одновременно находится не более двух двигателей. Принимаем наиболее тяжелый режим, когда в работе одновременно находятся два наиболее мощных крановых двигателя с номинальной мощностью 12 кВт и 7,5 кВт.

Параметры двигателей: 1 = 83,5 %, cos 1 = 0,73, Рном1 = 12 кВт, 2 = 77 %, cos 2 = 0,7, Рном2 = 7,5 кВт.

Активная мощность:

,

Реактивная мощность:

,

Расчетный ток одного крана:

,

3. Промышленная безопасность при обслуживании электроустановок

Эксплуатация электрооборудования представляет опасность для жизни людей. Опасность поражения электротоком усугубляется еще и тем, что в токоведущих частях оборудования нет каких-либо внешних признаков, предупреждающих человека.

Для обеспечения безопасности прикосновения персонала к частям электрооборудования не находящихся под напряжением (корпуса электрических машин, осветительная арматура, каркасы распределительных шкафов и т. д.) в цехе применено защитное заземление. Заземление снижает потенциал по отношению к земле металлических частей оборудования, оказавшихся под напряжением при аварии, до безопасного значения.

Для выполнения грозозащиты и защиты от перенапряжений в цехе выполнено грозозащитное заземление c присоединением молниеприемников к заземляющему устройству.

В соответствии с ПУЭ величина сопротивления изоляции токоведущих частей для распределительных щитов, токопроводов, катушек, магнитных пускателей и автоматов, работающих при напряжении до 1000 В, должна быть не менее 0,5 МОм.

Для ограждения работника от поражения электрическим током, прежде всего, исключаю возможность случайного прикосновения его к токоведущим частям. В этих целях устанавливаются соответствующие ограждения или токоведущие части располагают на высоте, недоступной без специальных приспособлений.

Распределительные щиты, щитки, распределительные пункты размещаются в специальных помещениях или запираемых шкафах, не имеющих токоведущих частей на лицевой стороне. Зажимы электродвигателей и других электроприёмников, а также пусковых аппаратов должны быть закрыты кожухом и не доступны для прикосновения. Ремонт электродвигателей и пусковых аппаратов во время их работы недопустим.

Персонал, обслуживающий электрооборудование должен быть снабжен электрозащитными средствами, применяемыми в электроустановках до 1кВ. К основным защитным средствам до 1кВ относятся: диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными рукоятками, изолирующие клещи, указатели напряжения, изолирующие штанги. Дополнительными или изолирующими защитными средствами называются средства, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током. Они дополняют основные средства защиты, а также могут служить для защиты от напряжения прикосновения или шагового напряжения. Ремонт электрооборудования должен выполняться с соблюдением межотраслевых правил по охране труда.

Самостоятельное единоличное обслуживание электроустановок напряжением до 1 кВ, периодические осмотры, проверки, измерения и текущий ремонт разрешается работникам, имеющим квалификационную группу не ниже III. Во время осмотра цехового электрооборудования запрещается выполнять какие-либо работы на этом оборудовании, за исключением работ, связанных с предупреждением аварии или несчастного случая. Также запрещается снимать ограждения токоведущих частей и вращающихся частей, проникать за ограждения, касаться токоведущих частей и приближаться к ним на опасное расстояние, Дежурному электрику, обслуживающему цеховые производственные электроустановки, разрешается при необходимости открывать для осмотра дверцы распределительных шкафов, щитков пусковых устройств и т. п., соблюдая осторожность.

Здание насосной станции расположено в районе со средней грозовой деятельностью 20 и более грозовых часов в год. Насосная относится к обычному объекту по условиям защиты от прямых ударов молнии. Следовательно, по СО 153-34.21.122-03 здание цеха по устройству молниезащиты относится к III категории.

Для зданий и сооружений III категории должна быть осуществлена защита от прямых ударов молнии и защита от заноса высоких потенциалов через наземные (подземные) металлические коммуникации.

Защита от прямых ударов молнии в данном случае осуществляется молниеприемной сеткой шагом 12Ч12 м. Каждый токоотвод от молниеприемника подсоединяется к замкнутому заземляющему контуру, уложенному по периметру здания.

Занос высоких потенциалов в здание возможен по наземным трубопроводам, кабелям, эстакадам в результате прямых ударов непосредственно в коммуникации или в связи с появлением индуктированных зарядов при ближайших разрядах молнии. На вводе в здание все подземные металлические коммуникации (трубопроводы, кабели), а также наземные металлические конструкции и коммуникации присоединяются к защитному заземлению.

В соответствии с ПУЭ необходимо заземлять корпуса электроустановок, трансформаторов, аппаратов, светильников, приводы электрических машин, оболочки кабелей, каркасы распределительных щитов и т.д.

Согласно требованиям ГОСТ 12.1.030-81 сопротивление заземляющего устройства в любое время года не должна превышать:4 Ом в стационарных сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В; и 0,5 Ом в установках напряжением выше 1000 В.

В насосной станции заземляющее устройство выполняется общим для сетей до и выше 1кВ, сопротивление которого рассчитывается по формуле [2]:

,

где Iз - расчетный ток замыкания на землю, А.

При совмещении заземляющих устройств различных напряжений, принимается RЗ наименьшее из требуемых [2]. Сопротивление заземляющего устройства для электроустановок напряжением до 1 кВ не должно быть больше 4 Ом [1], поэтому за расчетное сопротивление принимаем R3=4 Ом. Сопротивление искусственного заземлителя, при отсутствии естественных заземлителей, принимается равным допустимому для заземляющего устройства Ru=R3=4 Ом.

Определим расчетное удельное сопротивление грунта с учетом повышающих коэффициентов, учитывающих высыхание грунта летом и промерзание его зимой:

где - удельное сопротивление суглинка 40-150 Ом•м; kc -коэффициент сезонного изменения (для II климатической зоны принимается kc=1,45).

Определяем сопротивление одного вертикального заземлителя [2]:

где l -длина вертикального заземлителя, м; d - диаметр вертикального заземлителя, м; t - расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя, м.

Ориентировочное число вертикальных заземлителей (влияние горизонтальных заземлителей не учитывается, полагая, что их проводимость будет идти в запас надежности):

,

Вследствие явления экранирования, выражающегося во взаимном отталкивании линии стекания тока со стержней, сопротивление n одиночных вертикальных электродов:

где В - коэффициент использования, зависящий от числа электродов и отношения расстояния между ними к длине электрода. Определяем число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использованияВ = 0,8:

Окончательно принимается к установке 12 вертикальных электродов, расположенных по контуру цеха. Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1 м от здания, то длину по периметру определяем:

где А - длина здания, м; В - ширина здания м;

Расстояние между электродами по ширине объекта:

Расстояние между электродами по длине объекта:

Для уточнения принимаем среднее значение отношения:

Определяем уточненное значение сопротивления горизонтальных электродов:

Определяем уточненное значение сопротивления вертикальных электродов:

Определяем фазное сопротивление защитного заземления:

RЗУФ=2,88 Ом<4 Ом.

Защитное заземление эффективно.

Оценка уровня электробезопасности в потенциально опасных точках промышленного предприятия.

Напряжение до прикосновения на территории промплощадки плавильного цеха:

U0=I(1)*Rn,

где I(1)*=0,2I(1) = 0,220,92=4,184 кА

- ток стекающий в землю с заземлительного устройства (20% от полного).

U0=4,91840,45= 1,88 кВ.

Согласно требованиям [2] величина U0 не должна принимать значений выше 10 кВ. Поскольку U0 < 5 кВ, то в оценке величины потенциала, выносимымого наземными металлическими коммуникациями за территорию рассматриваемого промпредприятия также нет необходимости.

Напряжение прикосновения на территории при аварийном режиме в сетях с эффективно заземленной нейтралью напряжением выше 1 кВ:

UПР=ПР Rn I(1)*,

где ПР=0,05-коэффициент прикосновения для сеточного контура в соответствии с требованиями [2].

Тогда:

UПР=0,050,454,184 = 94 В,

Таким образом, расчетное напряжение прикосновения оказалось равным 94 В, то есть ниже допустимого, равного 400 В, при времени срабатывания защиты 0,2 секунд при 1 = 50 Ом·м [26]. Электробезопасность в пределах подстанции обеспечивается за счет поверхностного сеточного заземлителя, железобетонных фундаментов оборудования и фундаментов ЗРУ, соединенных металлической связью, поэтому необходимости в сооружении искусственных заземлителей нет.

Технические мероприятия по обеспечению безопасных работ

В действующих электроустановках разрабатываются и применяют следующие технические меры обеспечивающих безопасность в производственных цехах:

1. пониженное напряжение;

2. электрическое разделение сетей;

3. контроль и профилактика повреждений изоляции;

4. компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю;

5. защитное заземление;

6. защитное зануление;

7. обеспечение недоступности токоведущих частей;

8. двойная изоляция;

9. защитное отключение;

10. выравнивание потенциалов.

1. Если номинальное напряжение электроустановки не превышает длительно допустимое напряжение прикосновения, то даже одновременный контакт человека с токоведущими частями разных фаз или полюсов будет безопасен. Наибольшая степень безопасности достигается при напряжении 6-10 В, так как при таком напряжении ток, проходящий через человека не превышает 1-1.5 мА.

В помещениях с повышенной опасностью поражения электрическим током и особо опасных, где сопротивление цепи человека может быть значительно ниже, ток через человека может в несколько раз превысить это значение. Однако, если принять сопротивление тела человека Rч=1кОм, ток не превысит значений, длительно допустимых, при случайном прикосновении (10 мА).

2. Разветвленная сеть большой протяженности имеет значительную емкость и не большое сопротивление изоляции относительно земли. Ток замыкания на землю в такой сети может быть значителен. Поэтому однофазное прикосновение в сети даже с изолированной нейтралью является опасным.

Если единую сильно разветвленную сеть с большой емкостью и малым сопротивлением изоляции разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, которые будут обладать незначительной емкостью и высоким сопротивлением изоляции, опасность поражения уменьшается. Ток через человека, прикоснувшегося к одной фазе, будет определяться высоким сопротивлением фаз относительно земли. Если в сетях напряжением 380 В сопротивление фаз относительно земли больше 63 кОм, а сопротивление цепи человека равно 1 кОм, ток через человека не превысит 10 мА.

3. Контроль и профилактика повреждений изоляции производится при помощи измерения ее активного или омического сопротивления с целью обнаружения дефектов и предупреждения замыкания на землю. Состояние изоляции в значительной мере определяет степень безопасности эксплуатируемой электроустановки.

Сопротивление изоляции в сетях с изолированной нейтралью определяется током замыкания на землю, а значит и током, проходящим через человека. В сетях напряжением выше 1 кВ низкое сопротивление изоляции почти всегда приводит к глухому замыканию на землю.

4. Расчетный ток замыкания на землю - наибольший возможный в данной электроустановке ток замыкания на землю. В сетях напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью ток однофазного замыкания на землю в ряде случаев превышает нормируемые значения. Поэтому применение компенсирующих устройств индуктивного характера (компенсирующие реакторы) снижают значение емкостной составляющей тока замыкания на землю.

5. Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников, аппаратов и другие металлические нетоковедущие части могут оказаться под напряжением при замыкании их токоведущих частей на корпус.

Если корпус при этом не имеет контакта с землей, прикосновение к нему также опасно, как и прикосновение к фазе. Защитное заземление может быть эффективно только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления. Это возможно в сетях с изолированной нейтралью, где при глухом замыкании на землю или на заземленный корпус ток не зависит от проводимости заземления, а также в сетях напряжением выше 1000 В с заземленной нейтралью.

В последнем случае замыкание на землю является коротким замыканием, причем срабатывает максимальная токовая защита. В сети с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В заземление неэффективно, так как даже при глухом замыкании на землю ток зависит от сопротивления заземления и с уменьшением последнего ток возрастает. Поэтому защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В как с изолированной нейтралью, так и заземленной.

Поскольку заземление должно обеспечивать безопасность при прикосновении к нетоковедущим частям, случайно оказавшимся под напряжением, и при воздействии напряжения шага, нормированию подлежат наибольшее напряжение прикосновения внутри контура, наибольшее напряжение шага и напряжение относительно земли. Эти величины не должны превосходить длительно допустимых значений.

6. Зануление должно применяться только совместно с заземлением в электроустановках с заземленной нейтралью. Для обеспечения надежного отключения поврежденных электроприемников требуется, чтобы ток однофазного КЗ не менее чем в 3 раза превосходил номинальных ток плавкой вставки ближайшего предохранителя.

7. Защита расстоянием осуществляется применением защитных кожухов, ограждений, применения конструктивных решений исключающих случайное прикосновение к токоведущим частям.

8. В настоящее время широко распространена двойная изоляция. Ее принимают в тех случаях, когда электрооборудование эксплуатирует неквалифицированный персонал. Оно кроме основной изоляции токоведущих частей от ее корпуса имеет дополнительную изоляцию корпуса от металлических частей, которые могут оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.

9. Применение аппаратов защитного отключения обеспечивает быстрое отключение аварийного участка или сети в целом при возникновения замыкания на корпус или землю.

10. Выравнивание потенциалов имеют первостепенное значение в повышении условий безопасности, т.к. при одновременном прикосновении человека к двух точкам, имеющим разные потенциалы приводит к протеканию тока через тело человека. Выравнивание потенциалов достигается металлическим соединением всех электропроводных элементов установки между собой, а также путем закладки в землю стальных полос и пластин.

Работы, проводимые в действующих электроустановках по [27], в отношении мер безопасности разбиваются на четыре категории:

а) выполняемые при полном снятии напряжения;

б) выполняемые при частичном снятии напряжения;

в) выполняемые без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением;

г) выполняемые без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением;

Для подготовки рабочего места при работе со снятием, должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия:

а) произведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения к месту проведения работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры;

б) на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационной аппаратуры вывешены запрещающие плакаты;

в) проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, на которых должно быть наложено заземление для защиты людей от поражения электрическим током;

г) наложено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

д) вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты, ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части. В зависимости от местных условий токоведущие части ограждаются до и после наложения заземлений.

Организационные мероприятия по обеспечению безопасных работ

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, являются:

а) оформление работы нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

б) допуск к работе;

в) надзор во время работы;

г) оформление перерыва в работе, перевода на другое рабочее место, окончание работы.

Наряд - это задание на безопасное производство работы, оформленное на специальном бланке установленной формы и определяющее содержание, место работы, время ее окончания, условия безопасного проведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность выполнения работы, и пр.

По наряду производятся все работы по обслуживанию электроустановок, выполняемые:

а) со снятием напряжения;

б) без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;

в) без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

Распоряжение - это задание на производство работы, определяющее ее содержание, место, время, меры безопасности (если они требуются) и лиц, которым поручено ее выполнение. Распоряжение может быть предано непосредственно или с помощью средств связи с последующей записью в оперативном журнале.

Текущая эксплуатация - это проведение оперативным (оперативно-ремонтным) персоналом самостоятельно на закрепленном за ним участке в течение одной смены работ по перечню.

Заключение

В представленной курсовой работе произведен выбор ТП 859 и ее оборудования, такого как автоматические выключатели, установленные в распределительных щитах КТП, и кабельные линии, отходящие от КТП до распределительных щитов и единичных электроприемников.

Также был произведен выбор элементов СЭС ЦРП 859.

В результате, расчета электрических нагрузок было определено, что полная расчетная мощность составляет 1348 кВА. По этой мощности предполагалось осуществить выбор трансформаторов. Однако, предусматривая компенсацию реактивной мощности на стороне 0,4 кВ, выбор трансформаторов производился в конечном итоге по активной расчетной мощности, которая составила 1310 кВт. В результате, были выбраны трехфазные масляные герметичные трансформаторы типа ТМЗ, мощностью 1000 кВА, и соответственно двухтрансформаторная комплектная подстанция для обеспечения надежного электроснабжения потребителей.

Кабельные линии напряжением 380 В выбирались по нагреву длительным номинальным током. Были выбраны кабели марки АВВГ. Автоматические выключатели выбирались по четырем условиям: номинальному напряжению сети, номинальному току выключателя, номинальному току теплового расцепителя и току максимальной токовой отсечки. Были выбраны аппараты марки ВА с двухступенчатой обратной зависимой от тока характеристикой.

Принятые в курсовом проекте решения позволят обеспечить надёжное электроснабжения у потребителей ТП-854.

Литература

1. Халивин, С.Л. Электроснабжение отрасли (Текст): учебно-справочное пособие / С.Л. Халивин, Е.И. Шайдарова; Норильский индустр. ин-т. Норильск: НИИ, 2015. - 110 с.

2. Почаевец В.С. Электрические подстанции: учебник Изд-во УМЦ ЖДТ (Маршрут) 2012 г. 492 страницы http://www.knigafund.ru/

3. Абрамова Е. Н. Курсовое проектирование по электроснабжению промышленных предприятий: учебное пособие ОГУ 2012 г. 106 страниц http://www.knigafund.ru/

4. Сибикин Ю. Д. Основы электроснабжения объектов: учебное пособие Директ-Медиа 2014 г. 328 страниц http://www.knigafund.ru/

5. Гужов Н. П., Ольховский В. Я., Павлюченко Д. А. Системы электроснабжения: учебник НГТУ 2015 г. 262 страницы http://www.knigafund.ru/

6. Сибикин Ю. Д. Электрические подстанции : Учебное пособие для высшего и среднего профессионального образования: учебное пособие Директ-Медиа 2014 г. 414 страниц http://www.knigafund.ru/

7. Сибикин Ю. Д., Сибикин М. Ю., Яшков В. А Электроснабжение промышленных предприятий и установок: учебник. Директ-Медиа 2014 г. 337 страниц http://www.knigafund.ru/

8. Стрельников Н. А. Электроснабжение промышленных предприятий: учебное пособие НГТУ 2013 г. 100 страниц http://www.knigafund.ru/

Размещено на Allbest.ru