Розрахунок електропостачання та електрообладнання цеху

(4.9)

де tм - фактична тривалість періоду, для якого справедливе співвідношення (4.4).

Маючи в своєму розпорядженні графіки навантажувальної здатності і використовуючи графік, відповідній системі охолоджування, а також еквівалентній температурі довкілля иохл, можна по відомих значеннях двох характеристичних параметрів (К1, К2, tм) визначити допустиме значення третього параметра. У нашому випадку необхідно по розрахованих величинах К1 і К2 визначити на графіку, відповідному заданій величині иохл, допустиме значення tм і порівняти його величиною tм, рівною

(4.10)

Заданим умовам завдання розрахунок перевищень температур в перевантаженому трансформаторі може бути вироблений за допомогою графіка (рис. 4.3), що є спрощеним (стосовно умов завдання) варіантом графіка. Вказаний графік дозволяє визначити перевищення температури оливи у верхніх шарах над температурою довкілля ?м, маючи в своєму розпорядженні такі параметри, як К1, К2, tм, ф величиною допустимого перевищення температури оливи у верхніх шарах над температурою довкілля ?м.ном і відношенням величини втрат короткого замикання Ркз до втрат неробочого ходу Рнх трансформатора d.

Для оливних трансформаторів герметизованих або з розширювачем

Для трансформаторів з охолоджуванням М і Д

Для трансформаторів 110 кВ в першому наближенні можна прийняти

Для полегшення користування графіком (рис. 4.3) на ньому пунктиром показаний порядок визначення величини ?м, при К1=0,48; К2=1,26 і tм=6 год.

Рисунок 4.3

З точки К1=0,48 вертикальної шкали верхнього графіка проводимо горизонтальну лінію до пересічення з лінією d=5,0, потім опускаємо вертикаль до перетину з лінією і знову проводимо горизонтальну лінію до перетину з лівою вертикальною шкалою середнього графіка в точці «а». Аналогічну побудову виконуємо на правому графіку: від шкали К2 (точка К2=1,26) до точки «в» на правій шкалі середнього графіка. Отримані точки «а» і «в» сполучаємо прямою лінією. Потім з точки ф = 3 оки на лівій шкалі середнього графіка проводимо горизонтальну лінію до перетину з лінією тривалості перевантаження tм = 6 років; з точки їх перетину опускаємо вертикаль на лінію «ав» і з нової точки перетину проводимо горизонтальну лінію до лівої шкали середнього графіка, по якій і визначаємо потрібне значення

Максимальну температуру оливи у верхніх слоях им можна визначити по формулі

(4.11)

Температуру найбільш нагрітої точки в даному режимі знайдемо по формулі

(4.12)

де ?ннт.м - перевищення температури нагрітої точки над температурою верхніх шарів оливи (визначається за допомогою допоміжного графіка, побудованого на основі [21] для окремого випадку, коли номінальне значення перевищення температури найбільш нагрітої точки над температурою верхніх шарів масла складає 20).

Слід зазначити, що вказана в [22] величина допустимих систематичних перевантажень засновані на нині скасованому ГОСТ 14209-69.

Проведемо розрахунок допустимої величини і тривалості систематичного перевантаження трансформатора.

Дано: Трансформатор з системою охолоджування Д встановлений в місцевості з еквівалентною температурою довкілля (для зими) иохл, °С.

Навантаження трансформатора зимою протягом проміжку часу t1 год, складає 140 %, потім на протязі t2 роки тримається на рівні 110 %, на протязі t3 роки - на рівні 60 % і час, що залишися - на рівні 40 % номінальною.

Необхідно визначити: допустиму по графіках тривалість навантажувальної здатності (ГОСТ 14209-85) еквівалентного максимального навантаження і порівняти її із заданою тривалістю максимуму, а також максимальну температуру верхніх шарів оливи і найбільш нагрітої точки обмотки. При цьому номінальне значення перевищення температури найбільш нагрітої точки над температурою верхніх шарів оливи складає 20°С.

Використовуючи вираз (4.3), необхідно визначити значення еквівалентних навантажень двоступінчатого графіка

Перевірка по (4.7) показує, що отримана величина Iэ.м не вимагає перерахунку по формулі (4.8).

Визначаємо відповідно до (4.1) і (4.2) значення коефіцієнтів еквівалентних навантажень

Фактична тривалість максимуму по (4.10) становить

Допустима величина tм, відповідна отримана із значень К1 і К2, складає близько 20 років (див. рис. 4.2, пунктир), тобто в три рази перевищує фактичну тривалість максимуму. Отже, заданий умовами роботи - режим допустимий.

По графіку (рис. 4.3) визначаємо величину перевищення температури верхніх шарів оливи над температурою довкілля, виходячи з таких даних:

Отримуємо:

Тоді відповідно до (4.10) температура верхніх шарів оливи рівна

Перевищення температури найбільш нагрітої точки над температурою верхніх шарів оливи ?ннм.т визначається на основі наявних значень К1, К2 по графіку (рис. 4.3)

По формулі (4.12) визначаємо температуру найбільш нагрітої точки

Отримані значень им і иннт менше гранично допустимих для режиму систематичних перевантажень величин им.м і иннт.м, які рівні

5. Електробезпека

5.1 Забезпечення безпеки експлуатації електродвигунів

Електричні машини є основними споживачами електричної енергії на промислових підприємствах. Правильна технічна експлуатація електроприводу забезпечує не тільки надійну і безаварійну роботу виробничого обладнання, але й безпеку обслуговуючого їх електротехнічного і технологічного персоналу.

Правила технічної експлуатації і Правила безпечної експлуатації дозволяють керувати нескладними електроприводами працівниками, пройшли відповідний інструктаж з присвоєння їм I групи по ТБ. Електротехнічний персонал, що обслуговує елктроприводи в електроустановках напругою до 1000 В повинен мати кваліфікаційну групу не нижче III, а в електроустановках вище 1000 В - не нижче IV групи.

Відповідно ПТЕ вимикачі, контактари, рубильники та інші пускорегулюючі апарати повинні мати чіткі написи, щоб було ясно до якого двигуна вони відносяться. Виводи від обмоток електродвигунів і їх обертові частини повинні бути закриті огорожами. Якщо з місця, де встановлений апарат управління електродвигуном, самого виробничого механізму не видно, то для безпеки технологічного персоналу слід вжити таких заходів безпеки:

- кнопка пуску встановлюється безпосередньо біля привідного механізму;

- обладнується сигналізація, що сповіщає про запуск виробничого механізму;

- безпосередньо біля електроприводу встановлюється апарат для швидкого аварійного відключення електроприводу.

Опір заземлення нормується в ПУЕ в залежності від напруги електроустановки. В електроустановках напругою до 1000 В опір заземлення повинен бути не вищим 4 Ом, якщо ж сумарна потужність не перевищує 100 кВА.

Визначаємо питомий опір грунту, який рекомендується для розрахунку:

Ом •см = 0,4 Ом •м.

Розраховуємо підвищуючи коефіцієнти для стержнів К_п.т і К_п.п, враховуючи зміну опору ґрунту в різні пори року в залежності від опадів:

К_п.т = 1,6; К_п.п = 4.

Розраховуємо питомий опір ґрунту для стержнів з урахуванням несприятливих умов, враховуючи підвищуючи коефіцієнт:

Ом•м;

ОМ•м.

Визначаємо відстань від поверхні землі до середини стержні:

, (5.1)

Де h_в - глибина закладання стержня, h_в = 0,5;

l_m - довжина стержня, l_m = 3 м.

м.

Визначаємо опір розтікання струму одиничного стержневого заземлювача, вертикально встановленого в землі:

, (5.2)

деl - довжина стержня, м;

d - діаметр стержня, d = 0.05 м.

Ом.

Визначаємо потрібне число стержнів без врахування коефіцієнту екранування:

, (5.3)

Визначаємо відстань між стержнями із співвідношення:

, (5.4)

для заглибленого стаціонарного заземлювача, С = 1. Тоді:

м.

Визначаємо коефіцієнт екранування стержнів з_е.с при кількості стержнів і відношенні:

; .

Рисунок 5.1 - Схема заземлюючого пристрою

Визначаємо необхідну кількість стержнів з урахуванням коефіцієнта екранування:

, (5.5)

.

Визначаємо розрахунковий опір розтікання струму при кількості стержнів :

, (5.6)

Ом.

Визначаємо довжину з'єднувальної полоси:

, (5.7)

м.

Визначаємо опір розтіканню струму в з'єднувальній полосі:

, (5.8)

де В_п - ширина полоси, В_п = 0,053.

Ом.

Визначаємо коефіцієнт екранування для з'єднувальної полоси і відношення

; ; .

Визначаємо розрахунковий опір розтікання струму в з'єднувальній полосі (з урахуванням коефіцієнта екранування):

Ом.

Тоді загальний опір розтікання струму в стержнях і з'єднувальній полосі:

, (5.9)

Ом,

R_ЗАГ.Р = 3,36 < 4 Ом.

Це задовольняє умови, а тому розрахунок виконано вірно.

Згідно ПУЭ необхідний поперечний переріз магістральної шини 100 мм², а необхідний поперечний переріз провідників для з'єднання заземлюючого обладнання з магістральною шиною складає 1,5 мм^2.

Висновки

Дипломна робота є завершальним етапом теоретичної і практичної підготовки в навчальному процесі бакалавра з напряму підготовки “Електротехніка та електротехнології”. Відіграє важливу роль в розвитку навиків самостійної і творчої роботи, сприяє закріпленню, поглибленню і узагальненню знань отриманих впродовж навчання.

Тематика дипломної роботи -- це розробка системи електропостачання та електрообладнання цеху. В результаті було розраховано електричні навантаження цеху, компенсація реактивної потужності навантаження, здійснено вибір схеми внутрішнього електропостачання цеху, розраховано струмів короткого замикання у низьковольтній розподільчій мережі та проведено вибір електрообладнання. Спеціальна частина дипломної роботи присвячена визначенню допустимих величин систематичного перевантаження трансформаторів.

електропостачання цех трансформатор замикання

Перелік посилань на джерела

1. ДСТУ 3008-95. Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення.

2. ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

3. ГОСТ 2.106-96 ЕСКД. Текстовые документы.

4. ДСТУ ГОСТ 7.1: 2006 «Бібліографічний запис. Бібліографічний опис. Загальні вимоги та правила складання».

5. ДСТУ 3582-97. Інформація та документація. Скорочення слів в українській мові у бібліографічному описі. Загальні вимоги та правила.

6. ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам.

7. ГОСТ 2.304-81 ЕСКД. Шрифты чертежные.

8. ГОСТ 2.701-84 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

9. ГОСТ 2.750-68. Умовні графічні позначення.

10. ГОСТ 2.755-74. Умовні графічні позначення.

11. ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем.

12. Р 50-77-88 Рекомендации ЕСКД. Правила выполнения диаграмм.

13. СТП 02070855-03-99. Стандарт підприємства. Курсовий і дипломний проекти. Вимоги до змісту та оформлення. - ІФДТУНГ : 1999. - 72 с.

14. Методичні вказівки з бібліографічного опису усіх видів документів. - ІФНТУНГ : 2008. - 8 с.

15. Справочник по проектированию электроснабжения/ Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.

16. Михайлів М.І., Соломчак О.В., Гоголюк П.Ф. Розрахунок електричних навантажень. Навчальній посібник. - Івано-Франківськ : Факел, 2003. - 150 с.

17. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. - М.: нергоатомиздат, 1987.

18. Василега П.О. Електропостачання: Навчальний посібник. - Суми : ВТД

«Університетська книга», 2008. - 415 с.

19. Рудницький В.Г. Внутрішньозаводське електропостачання. Курсове проектування: Навчальний посібник. - Суми : ВТД «Університетська книга», 2006. - 153 с.

20. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. - М.: Высшая школа, 1979. 168 с.

21. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. - М.: Энергия, 1977. - 183 с.

22. Инструкция по эксплуатации трансформаторов /Минэнерго СССР. - М. Энергия, 1978. - 197 с.

Додаток А

Рисунок А.1 - План розміщення електроприймачів цеху

Размещено на Allbest.ru