Электроснабжение инструментального цеха

Размещено на http://www.allbest.ru

Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования

Чайковский техникум промышленных технологий и управления

Курсовой проект

Тема: ЭСН и ЭО инструментального цеха

По предмету: Электроснабжение отрасли

Курсовой проект выполнил и защитил с оценкой:

Лапшин П.С.

Руководитель: Бушкова К.М.

2011

Содержание

электроснабжение мощность релейный замыкание цех

1. Краткая характеристика объекта

2. Исходные данные. Общие характеристики потребителей

3. Анализ электрических нагрузок. Выбор варианта электроснабжения

4. Технико-экономические показатели по выбору вариантов электроснабжения

5. Компенсация реактивной мощности. Выбор компенсирующих устройств

6. Выбор электрооборудования трансформаторной подстанции и ее схемы

7. Расчет и выбор силовой сети объекта

8. Расчет и выбор сети освещения

9. Расчет токов короткого замыкания

10. Выбор и проверка высоковольтного электрооборудования по токам короткого замыкания

11. Расчет и выбор релейной защиты и автоматизации электроснабжения

12. Расчет и выбор заземляющих устройств

13. Техника безопасности при выполнении электромонтажных работ

14. Общая спецификация

Литература

1. Краткая характеристика объекта

Инструментальный цех (ЦЦ) предназначен для изготовления и сборки различного измерительного, режущего, вспомогательного инструмента, а также штампов и приспособлений для горячей и холодной штамповки. ИЦ является вспомогательным цехом завода по изготовлению механического оборудованию и станков. Цех имеет производственные, вспомогательные, служебные и бытовые положения.

Станочный парк размещен в станочном отделении. Электроснабжение цеха осуществляется от собственной цеховой ТП. Здание расположено на расстоянии 1.2 км от заводской главной понизительной подстанции (ГПП), напряжение- 1 кВ. Расстояние ГПП от энергосистемы- 12 км.

Количество рабочих смен-2. Потребителей от электроэнергии- 2 и 3 надежности ЭСН.

Грунт в районе цеха - чернозем с температурой +10°С. Каркас здания цеха смонтирован из блоков-секций длиной 6м каждый.

Размеры цеха А?В?Н=48?30?8м.

Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 3.6 м

Перечень оборудования ИЦ дан в таблице 3.11

2. Исходные данные. Общие характеристики потребителей

Курсовой проект разрабатывается в соответствии с заданием, в котором указывается мощность электроприемников и условия проектирования.

Согласно задания подбирается мощности технологического оборудования, и их количество согласуется с руководителем.

Из справочной литературы выписываются технические характеристики электроприемников и сводятся в таблицу 1

Таблица 1

№	Наименование оборудования	К-во	Тип Эл. дв.	Рн кВт.	S мм2	Uh [В]	Cos фн	з %		Тип магн. Пуск.	Iн [А]	Тип тепл. реле	Iн Т.р [A]
1	Поперечно- строгательные станки	7	S2Y3	19	5	380	0,91	88.5	7,5	ПМЛ-3622	40	РТЛ	80
2	Токарно-револьверные станки	3	M2Y3	9.6	2	380	0,9	88	7,5	ПМЛ-3622	40	РТЛ	80
3	Одношпильные автоматно- токарные станки	4	S2Y3	3.5	1	380	0,89	86.5	7,5	ПМЛ-1621	10	РТЛ	25
4	Токарные автоматы	5	S2Y3	15	4	380	0,91	88	7,5	ПМЛ-3622	40	РТЛ	80
5	Алмазные расточные станки	7	M2Y3	11	2	380	0,9	88	7,5	ПМЛ-2621	25	РТЛ	80
6	Горизонтально- фрезерные станки	6	M2Y3	18	4	380	0,92	88.5	6,5	ПМЛ-3622	40	РТЛ	80
7	Наждачные станки	8	L2Y3	5	1	380	0,91	87.5	6,5	ПМЛ-1621	10	РТЛ	80
8	Кран балки	4	S2Y3	20	5	380	0,91	88.5	7,5	ПМЛ-3622	40	РТЛ	80
9	Заточные станки	6	M2Y3	9	2	380	0,9	88	7,5	ПМЛ-2621	25	РТЛ	80

Для дистанционного управления электродвигателями выбираются контакторы или магнитные пускатели из условия Uн ? UНМП IН ? IНМП.

Uн; Iн; -номинальные параметры электродвигателя;

Uн.; Iн. -номинальные параметры контактора или магнитного пускателя. Защита электродвигателя от перегрузки и от обрыва одной фазы осуществляется тепловыми реле типа РТЛ, ТРН, ТРП, ТРТ на номинальные токи IНтр = 1,75 ? 550А.

Выбор уставки теплового реле производится по расчетному или номинальному току электродвигателя:

;

А

А

А

А

Значение параметров взяты из табл.1

Расчетный ток уставки теплового реле:

Для подключения электродвигателей выбирается провод марки ПВ, АПВ, АПР, АППВ, АПРТО и другие. Кабель марки ВРГ, НРГ, АВРГ, АНРГ и другие. Выбор провода или кабеля обосновывается с учетом способа прокладки и условий окружающей среды. Выбор сечения проводов и кабелей выполняется по предельно допустимому току по нагреву. Сечения выбираются по таблицам.

Приводятся технические характеристики станков и машин, их принципиальные схемы и производятся выбор защитной аппаратуры электродвигателей, предохранителей и автоматические выключатели. Расчетные значения сводятся в таблицу 2.

Таблица 2

№	Наименование оборудования	К-во	Тип эл. двнгат.	Рн кВт	Iн [А]	Iп.[А]	Тип авт. выкл.	Iна [А]	Т	М
									Iрт А	Iут А	Iрм А	Iум А
1	Поперечно- строгательные станки	7	4А180М2У3	19	35,84	268,8	ВА51Г-31	100	44,8	50	403,2	700
2	Токарноревольверные станки	3	4А90L2У3	9,6	18,41	138,075	ВА51-31	100	23,125	25	207,1	300
3	Одношпильные- автомато станки	4	4А80В2У3	3,5	6,9	51,75	ВА51-25	25	8,625	10	77,6	175
4	Токарные автоматы	5	4А80А2У3	15	28,46	213,45	ВА51-31	100	35,575	40	320,1	700
5	Алмазно-расточные станки	7	4А132М2У3	11	21,1	158,25	ВА51-31	100	26,375	31,5	237,37	300
6	Горизонтально-фрезерные станки	6	4А132М2У3	18	33,58	251,85	ВА51-31	100	41,975	50	377,7	700
7	Наждачные станки	8	4А80В2У3	5	9,54	71,55	ВА51-31	100	11,925	12,5	107,3	300
8	Кран- балки	4	4А100L2У3	20	37,73	282,97	ВА51-31	100	47,1625	50	424,4	700
9	Заточные станки	6	4А132М2У3	9	17,26	129,45	ВА51Г-31	100	21,575	25	194,1	300

Пусковой ток электродвигателя

Iп = Кп · IН



Т - тепловой расцепитель автомата:

Iрт = 1,25 · Iн

3. Анализ электрических нагрузок. Выбор вариантов электроснабжения

Основной задачей курсового проекта является правильный подсчет электрических нагрузок и определение расчетных мощностей, а также выбор системы электроснабжения. Правильно спроектированная система электроснабжения должна обеспечить требуемое качество электроэнергии, надежность питания и бесперебойность в зависимости от категории, электроприемников и режимов их работы. Для выбора и обоснования СЭС используются правила ПУЭ.

СЭС - (система электроснабжения) проектируется от районной подстанции или РП-110кВ и состоит из высоковольтной сети, питающей цеховую подстанцию, схема подключения электрооборудования понижающей цеховой подстанции и внутренних электрических сетей цеха.

Для выбора схемы и расчета сети электроснабжения необходимо знать расчетные нагрузки подстанции, которые определяются согласно задания:

540.38кВт

где Рn - мощность электродвигателей [кВт].

зn - КПД электродвигателей.

nn - количество по заданию.

В процессе эксплуатации нагрузка на электрооборудование изменяется в широких пределах от режима холостого хода до номинального режима, и коэффициент мощности изменяется пропорционально cosцx = 0,2 ? 0,3; cosцн = 0,8 ? 0,9 поэтому для определения расчетной нагрузки принимают средневзвешенный коэффициент мощности соsцср. взв ? 0,75, который указывается в справочной литературе.

Полная мощность

SУ = [кВА]

720.5 кВА

В настоящее время основным методом расчета электрических нагрузок промышленных предприятий является метод «упорядоченных диаграмм» или метод «коэффициента максимума», рекомендованный в «руководящих указаниях по определению электрических нагрузок промышленных предприятий». Согласно задания выбирается график нагрузок, по которому нагрузки изображаются за наиболее загруженную смену от 8 до 16 часов, из которого определяют сменную мощность: 1

[%]

[%]

Рсм=

Коэффициент использования электроприемников:

- для активной мощности:

0,83

- для реактивной мощности:

0,89

Эффективное число приёмников:

=36.27

Определяется коэффициент максимума:

Км = f (КИ; nэ)

Км р = 1,02

Км а = 1,05

Расчётные мощности:

Рр = Км КИ PУ [кВт]

Qр = Км КИ QУ [кВАр]

Sр=

P'p = 1,05· 0,8375· 540.38=475.19 кВт

Q'p = 1,03 · 0.875· 476.56=419.07495 кВАр

S`р=кВАр

По расчетной мощности определяются варианты электроснабжения в зависимости от категории электроприемников:

I категория 100% - резерв в = 0,9 ? 1

II категория 30% - резерв в = 0,7

III категория без резерва в = 0,8 ? 1

Количество трансформаторов по варианту определяется

nТ =

Для технико-экономического расчета выбирается не менее двух вариантов.

160 кВА. принимаем 5шт

250 кВА. принимаем 3шт

400 кВА. принимаем 2шт

4. Технико-экономические показатели по выбору вариантов электроснабжения

Для выбранных вариантов дается обоснования и выбирается высоковольтное электрооборудование и записывается в таблицу 3.



Таблица 3

Вариант	Тип трансф	Мощн Sт кВА	к-во n шт	Потери кВт	ixx %	uxx %	Кабель в траншее 10кВ	S мм2	Со тр Т.Р.	Сок.л	Тип выкл.	Со выкл.
				PXX	PКЗ
I	ТМ-400-10/0,4	400	2	1,45	5,5	2,1	4,5	ААБ(3*25)	25	191	270	ВНР-10 с ПК-10	78
II	ТМ-250-10/0,4	250	3	1,25	3,7	2,3	4,5	ААБ(3*16)	16	176	193	ВНР-10 с ПК-10	78

Выполняем расчет технико-экономических показателей для первого варианта:

Вычисляем капитальные затраты установленного оборудования:

78000*2+191000?1,2?2+270000?2=1154400 р

Находим активные потери в кабельных линиях:

Номинальный ток первичной обмотки трансформатора:

Расчетный ток трансформатора

Сопротивление одного километра кабельной линии:

Потери активной мощности в кабельной линии:

;

Находим реактивные потери холостого хода:

Находим реактивные потери короткого замыкания:

Приведенные потери активной мощности при холостом ходе:

Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании:

Полные потери в трансформаторах:

Полные потери в трансформаторах и кабельных линиях:

Стоимость потерь за год:

Где - годовое число рабочих часов принимается для работы:

В одну смену часов;

В две смены часов;

В три смены часов.

Для электромеханического цеха принимается двухсменный режим работы, т.е. часов.

Стоимость амортизационных отчислений:

Суммарные годовые эксплуатационные расходы:

Суммарные затраты по варианту:

Годовые потери электроэнергии:

Выполняем расчет технико-экономических показателей для второго варианта:

Вычисляем капитальные затраты установленного оборудования:

Находим активные потери в кабельных линиях:

Номинальный ток первичной обмотки трансформатора:

Расчетный ток трансформатора:

Сопротивление одного километра кабельной линии:

Потери активной мощности в кабельной линии:

Находим реактивные потери холостого хода:

Находим реактивные потери короткого замыкания:



Приведенные потери активной мощности при холостом ходе:

Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании:

Полные потери в трансформаторах:

Полные потери в трансформаторах и кабельных линиях:

Стоимость потерь за год:

Где - годовое число рабочих часов принимается для работы:

В одну смену часов;

В две смены часов;

В три смены часов.

Для электромеханического цеха принимается трехсменный режим работы, т.е. часов.

Стоимость амортизационных отчислений:

Суммарные годовые эксплуатационные расходы:

Суммарные затраты по варианту:

Годовые потери электроэнергии:

Расчетные данные вариантов сводятся в таблицу 4 и сравниваются:



Таблица 4.

Вариант	Тип трансформатора	Кол-во	Капитальные затраты KУ[ р.]	Стоимость потерь CП[т. р.]	Амортизация Са[т. р.]	Эксплуатационные расходы СЭ[т. р.]	Потери ДW [кВт?ч]	Затраты З[т. Р.]
I	ТМ 400 10/0,4	2	1154400	286586.08	72727.2	359313.28	126808	503613.28
II	ТМ 250 10/0,4	3	1446600	142506.56	91135.8	233642.36	63056	414467.36

Принимаем II вариант [ТМ 250- 10/0,4] - 3 шт так как капитальные затраты, амортизационные расходы, потери, затраты меньше чем в первом варианте.

5. Компенсация реактивной мощности. Выбор компенсирующих устройств

Принят первый вариант электроснабжения с трансформаторами

ТМ-400-10/0,4

Расчетные мощности:

Активная мощность

Реактивная мощность

Естественный коэффициент мощности:

Эффективный коэффициент мощности:

Определяем расчетную мощность компенсирующего устройства:



Выбираем компенсирующее устройство на каждый трансформатор:

По таблицам находим тип компенсирующих устройств:

УКБн-0,38-100-50

Находим суммарную установленную мощность компенсирующих устройств:

;

После выбора компенсирующего устройства необходимо проверить загрузку силовых трансформаторов:

Находим приведенную реактивную мощность:

Находим приведенную полную мощность:

Находим коэффициент загрузки:

Находим капитальные затраты на компенсирующие устройства:

;

Вычисляем приведенные годовые затраты на компенсирующие устройства:

;

где амортизационные отчисления 12,5%, , а эксплуатационные отчисления 6,4%, ;

.

Определяем плату за электроэнергию при с надбавкой 12%:

Вычисляем основную плату:

;

.

Определяем количество энергии потребляемой в год:

;

при

.

Определяем дополнительную плату:

;

Находим общую плату за электроэнергию:

;

Рассчитываем плату за электроэнергию с учетом надбавки 12% за низкий коэффициент мощности:

;

.

Находим плату за электроэнергию после установки КУ со скидкой 3% при :

;

Экономия при установке КУ:

;

Рассчитываем срок окупаемости затрат на КУ:

;

.

Для подключения компенсирующих устройств необходимо выбрать схему подключения:

Выбор автоматического выключателя для КУ:

;

.

Выбираем автомат типа ВА51-35 на номинальные токи до 250 [А].

Выбираем кабель для подключения КУ:

ВВГ 3?95мм2 Iн = 250 [А]

В качестве разрядных сопротивлений в установках КУ используются лампы накаливания, чтобы найти нужное количество ламп, необходимо найти разрядное сопротивление:



; где Uф=0,4 кВ при соединении в звезду

Выбираем мощность ламп .

Находим токи в лампах:

;

.

Находим сопротивление ламп:

;

.

Вычисляем количество ламп на одну установку КУ:

;

Количество ламп на фазу:

;

;

Округляется в большую сторону.

С изменением нагрузки пропорционально

изменяется ток в сети электроснабжения для его уменьшения в линиях необходимо скомпенсировать часть реактивной мощности.

При увеличении нагрузки на сеть, ток в сети соответственно увеличивается, и при замкнутом ключе ток потечет через реле тока КА1. Реле тока своими контактами включает реле времени КТ1, которое с выдержкой некоторого промежутка включает контактор первой ступени КМ1. Контактор дополнительными контактами подключает реле тока следующей ступени КА2.

Определяем расчетный ток каждой ступени:

;



;

;

.

Уставки реле тока РТ-40:

;

;

Реле времени выбирается без расчетов по номинальным параметрам.

Для подключения ступеней КУ и разрядных сопротивлений выбираем контактор по расчетному току ступени:

;

;

Выбираем контактор типа КТ-400 .

Выбранное оборудование заносим в спецификацию:

Таблица 5.

№	Наименование	Тип, марка	Единицы	Количество	Примечание
1	Компенсирующие устройства	УКТ-0,38-75	Шт.	2
2	Трансформатор	ТМ-400-10/0,4	Шт.	2	S=400 кВА
3	Автоматический выключатель	ВА51-35	Шт.	2	=220,6 А
4	Трансформаторы тока	ТК-120	Шт.	2	Iн=200А
5	Контактор	КТ 400	Шт.	2	=250 А
6	Реле тока	РТ-40	Шт.	2?3	Iн=2А
7	Разрядные сопротивления	Лампы накаливания	Шт.	2?9	=60 Вт
8	Кабель	ВВГ (3?95)мм2	метр	10

6. Выбор электрооборудования трансформаторной подстанции и ее схемы

Составляем спецификацию на электрооборудование подстанции:

Таблица 6.

№	Наименование оборудования	Тип оборудования	Единицы	Кол-во	Примечание
1	Комплектная трансформаторная подстанция	КТП 2?400	Шт.	1
2	Тип силового трансформатора	ТМ-400-10/0,4	Шт.	2
3	Высоковольтный кабель	ААБ(3Х25)	км.
4	Разъединитель	РВО-40/400	Шт.	2
5	Масляный выключатель	ВММ-10А-400-10У2	Шт.	2
6	Шкафы вводные	ВВ-2,	Шт.	2
7	Шкафы низкого напряжения	КН-2, КН-3,КН-4	Шт.	6

7. Расчет и выбор силовой сети объекта

Магистральный шинопровод ШМА должен выдерживать аварийную нагрузку силового трансформатора с учетом перегрузки.

Вычисляем расчетный ток для выбора ШМА:

;

;

Выбираем ШМА 4-630-32-У3

.

Проверяем его на потери напряжения:

где ;

и - сопротивления ШМА выбираются по справочнику;

- нагрузка на шинопровод;

- расчетная длина ШМА, принимается

Проверка на порери напряжения:

Расчет силовой сборки 1



Выбираем ШРА 4-250-32-У3 Iн = 250 А;

Выбираем автоматический выключатель ВА 51-33 Iн = 160 А; Iн р = 125 А

Расчет силовой сборки 2

Выбираем ШРА 4-250-32-У3 Iн = 250 А;

Выбираем автоматический выключатель ВА 51-37 Iн = 250 А; Iн р = 200

Расчет силовой сборки 3

.

.

Выбираем ШРА 4-250-32-У3 Iн = 250 А;

Выбираем автоматический выключатель ВА 51-35 Iн = 160 А; Iн р = 160 А. Расчет силовой сборки 4.



Выбираем ШРА 4-250-32-У3 Iн = 250 А;

Выбираем автоматический выключатель ВА 51-37 Iн = 250 А; Iн р = 200 А

Расчет силовой сборки 5

Выбираем ШРА 4-250-32-У3 Iн = 250 А;

Выбираем автоматический выключатель ВА 51-3 Iн = 160 А; Iн р = 160А.

8. Расчет и выбор сети освещения

Решение:

По таблице 3.13 находим коэффициент.

2.

3. Для линии 2 по таблице 3-17 находим коэффициент.

бпр=1,85

4. Определим моменты всех участков



Определяем сечение линии 1.

Принимаем стандартное сечение ПВ 4(1?3)мм2 Iд=26 A.

Находим действительную потерю напряжения для линии 1.

Находим действительную потерю напряжения для линии 2.

8.

9. Проверим выбранные сечения по длительному допустимому току нагрева.

ПВ 4(1?3)мм2 Iд=26 A.

9. Расчёт токов короткого замыкания

Составляется расчетная схема электроснабжения, на которой намечаются токи короткого замыкания К1, К2, К3. И составляется схема с замещением сопротивлений всех элементов.



За базисное напряжение принимается среднее номинальное напряжение ступени. Базисная мощность системы =100 МВА.

Сопротивление системы:

;

, ;

.

Определяем сопротивление в относительных единицах:

Сопротивление на первом участке:

;

;

.

Сопротивление на втором участке:

;

;

.

Сопротивление на третьем участке

;

;

;

;

;

;

;

.

Рассчитываем токи короткого замыкания в относительных единицах:

Определяем токи короткого замыкания в точке К1:

Суммарное сопротивление:

;

;

;

;

Отношение индуктивного и активного сопротивлений:

.

По литературе [2] стр. 228 рис. 6.2 определяем ударный коэффициент:

;

;

Ток короткого замыкания:

;

;

.

Ударный ток:

;

.

Действующее значение ударного тока:

;

.

Мощность короткого замыкания:

;

.

Определяем токи короткого замыкания в точке К2:

Суммарное сопротивление:

;

;

;

;

;

.

Отношение активного и индуктивного сопротивления:

.

По литературе [2] стр. 228 рис. 6.2 определяем ударный коэффициент:

;

.

Ток короткого замыкания:

;

;

;

.

Ударный ток:

;

.

Действующее значение ударного тока:

;

.

Мощность короткого замыкания:

;

.

Определение токов короткого замыкания в точке К3:

Суммарное сопротивление:

;

;

;

;

.

Отношение активного и индуктивного сопротивления:

.

По литературе [2] стр. 228 рис. 6.2 определяем ударный коэффициент:

;

.

Ток короткого замыкания:

;

;

.

Ударный ток:

;

.

Действующее значение ударного тока:

;

.

Мощность короткого замыкания:

;

.

Рассчитываем токи короткого замыкания в именованных единицах:

Определяем токи короткого замыкания в точке К1:

Сопротивление на первом участке:

;

;

;

Суммарное сопротивление:

;

;

Полное сопротивление:

;

Отношение активного и индуктивного сопротивлений:



.

По литературе [2] стр. 228 рис. 6.2 определяем ударный коэффициент:

;

Ток короткого замыкания:

;

.

Ударный ток короткого замыкания:

;

.

Действующее значение ударного тока:

;

.

Мощность короткого замыкания:



;

.

Определяем погрешность:

,

где - мощность короткого замыкания рассчитанная в относительных единицах, - мощность короткого замыкания рассчитанная в именованных единицах;

Погрешность расчета меньше допустимой, ?5%.

Определяем токи короткого замыкания в точке К2:

Сопротивление на втором участке:

;

;

Сопротивление с учетом коэффициентом трансформации:



;

;

;

.

Суммарное сопротивление:

;

;

;

Полное сопротивление:

;

.

Отношение активного и индуктивного сопротивлений:

По литературе [2] стр. 228 рис. 6.2 определяем ударный коэффициент:

;

;

.

Ток короткого замыкания:

;

.

Ударный ток короткого замыкания:

;

.

Действующее значение ударного тока:

;

.

Мощность короткого замыкания:

;



.

Определяем погрешность:

,

где - мощность короткого замыкания рассчитанная в относительных единицах, - мощность короткого замыкания рассчитанная в именованных единицах;

Погрешность расчета меньше допустимой, ?5%.

Определяем токи короткого замыкания в точке К3:

Сопротивление на третьем участке:

;

;

;

;

;

;

;



.

Суммарное сопротивление:

;

;

;

.

Полное сопротивление:

;

.

Отношение активного и индуктивного сопротивлений:

По литературе [2] стр. 228 рис. 6.2 определяем ударный коэффициент:

;

;

.

Ток короткого замыкания:

;

.

Ударный ток короткого замыкания:

;

Действующее значение ударного тока:

;

.

Мощность короткого замыкания:

;

.

Определяем погрешность:

,

где - мощность короткого замыкания рассчитанная в относительных единицах, - мощность короткого замыкания рассчитанная в именованных единицах;

Погрешность расчета меньше допустимой, ?5%.

Расчетные данные заносятся в таблицу 7:

							, кА	, кА	, кА	, МВА	Метод
К1	1,67	0,051	2,08	0,2956	1,2	4,63	2,74	1,41	6,72	48,07	Отн. ед.
К2	0,00592	43,68	44,315	22,63	1,2	1,039	3,26	5,51	3,912	22,32	Отн. ед.
К3	0,0159	0,0516	6,44	2,26	1,2	1,18	0,88	1,48	1,03	15,52	Отн. ед.

10. Выбор и проверка высоковольтного электрооборудования по токам короткого замыкания

Выбор и проверка шин на низкой стороне:

;

.

По расчетному току выбираем шины в литературе [6], алюминиевые, размером 505мм, , , установленные на изоляторах.

Момент сопротивления шин.



Расчётное напряжение в металле шин.

Так как ,то шины с динамически устойчивы

Выбор и проверка высоковольтного кабеля

;

Выбранное сечение проверяем по экономической плотности тока.

; ПУЭ стр.80.

< 25мм2

Проверка на термическую устойчивость:

.

Кабель выбран верно

Проверка и выбор выключателя нагрузки: ВММ-10А-400-10У2; Iн= 400 А

.

.

По термической стойкости:

По динамической стойкости:

Проверка и выбор высоковольтного разъединителя: РВО-40/400; Iн= 400А

По термической стойкости:



По динамической устойчивости:

Выбор и проверка трансформатора тока.

ТПК-10 Iн=50А

По динамической устойчивости:

По термической стойкости:

Таблица 8.

Расчетные данные	Справочные данные
	Выключатель ВММ-10-400-10У2	Разъединитель РВО-10/400	Трансформаторы тока ТПК-10
Uуст =10 кВ	Uн=10 кВ	Uн=10 кВ	Uн=10 кВ
I”= 6,72 [кА]	Iн=400А	Iн=400А	Iн=200А
IК=2,74[кА]	Iотк=10 кА	-	-
iу=1,2[кА]	iдин=25,5[кА]	iдин=41[кА]	iдин=25[кА]
Вк=Iк2(tотк+Та)=61,71кА/с	Iтер2.tтер=300кА2С	Iтер2.tтер=1024кА2С	Iтер2.tтер=64 кА2.с

11. Расчет и выбор релейной защиты и автоматизации электроснабжения

Выбираем МТЗ и ТО для защиты цеховой подстанции КТП-2400-10/0,4

Ток короткого замыкания на высокой стороне КТП , и на низкой стороне .

Максимальный расчетный ток с учетом аварийного режима:

;

.

Выбираем трансформаторы тока на высокой стороне соединенные в звезду ;

ТПК-10-25/5, , .

Ток срабатывания защиты МТЗ:

;

;

Выбираем реле тока РТВ-I, , .

Коэффициент чувствительности защиты при двухфазном коротком замыкании:

;

.

Ток срабатывания токовой отсечки:

, где ;

.

Для токовой отсечки выбираем реле максимального тока РТМ-IV, .

Коэффициент чувствительности защиты при двухфазном коротком замыкании в точке К1:

;

.

Выбранные элементы защиты заносятся в спецификацию:

Таблица 9.

№	Наименование	Тип	Еденицы	Кол-во	Примечание
1	Реле тока	РТВ-I	Шт.	2
2	Реле тока	РТМ-II	Шт.	2
3	Тр-ры тока	ТПК-10	Шт.	4

12. Расчет и выбор заземляющих устройств

Сопротивление заземляющего устройства для нейтрали трансформатора с линейным напряжением 380 В должно быть не более 4 Ом. Расчетным является последнее условие.

Естественного заземлителя нет.

Заземляющее устройство выполнено в виде контура из полосы 40х4, проложенной на глубине 0,7 м и стержней длиной 5 м и O12 мм на расстоянии 5 м друг от друга.

Общая длина полосы по плану 50 м.

Предварительное число стержней 10.

Сопротивление 1 стержня:

;

.

Необходимое число вертикальных заземлителей:

;

Где Кив=0,27

Сопротивление заземлительной полосы:

,

где - ширина стальной полосы, - длина полосы;

.

Уточненное сопротивление горизонтального электрода с учетом коэф. Киг.

Уточняется сопротивление вертикальных электродов с учетом горизонтальных электродов.

Определяется число вертикальных электродов.

Принимаем окончательное число вертикальных электродов 9шт

13. Техника безопасности при выполнении электромонтажных работ

Кроме общих правил для всех работ при монтаже проводок соблюдают следующие требования техники безопасности.

Борозды, отверстия и проемы в кирпичных и бетонных конструкциях пробивают в предохранительных очках. При этом необходимо принять меры против возможного поражения осколками проходящих мимо людей. При пробивке нельзя применять неисправные ручные и механизированные инструменты, работать с приставных лестниц, а также натягивать с приставных и раздвижных лестниц в горизонтальном направлении провода сечением более 4 мм 2. Сквозные отверстия пробивают рабочим инструментом, длина которого превышает на 200 мм толщину стены или перекрытия.

Выполнять работы по монтажу освещения цеха с крана можно только тогда, когда краном не поднимают и не перемещают грузы. Монтаж с крана допустим лишь при наличии ограждений крановых троллеев и других открытых токоведущих деталей крана, находящихся под напряжением. К работе с монтажным пистолетом допускается только специально обученный персонал.

При работе в помещениях без повышенной опасности применяют электрифицированный инструмент на напряжение 220/127 В при условии надежного заземления корпуса электроинструмента и применения резиновых перчаток и диэлектрических галош. В помещениях особо опасных и с повышенной опасностью, а также вне помещений работать с электроинструментом напряжением свыше 36 В нельзя, если он не имеет двойной изоляции или не включен в сеть через разделяющий трансформатор, или не имеет защитного отключения.

При прокладке кабеля вручную масса участка кабеля, приходящегося на одного взрослого рабочего, не должна превышать для мужчин 35 кг и для женщин 20 кг. В местах расположения

Пользование ударными инструментами (ломы, кирки, клинья, пневмоинструмент), а также землеройными машинами вблизи действующих подземных коммуникаций (электрические кабельные линии, газопроводы, напорные трубопроводы и др.) запрещается. Если при работах обнаруживают не предусмотренные в плане трассы подземные коммуникации, то земляные работы немедленно прекращают впредь до выяснения и получения соответствующего разрешения. Кабели и муфты, обнаруженные при производстве земляных работ, подлежат защите щитами и плакатами, предупреждающими о наличии напряжения и опасности для жизни.

При спуске барабанов с платформ или автомашин не допускается присутствие людей вблизи наклонных слег. При прогреве кабеля электрическим током не допускается применение напряжения свыше 250 В. Силовые трансформаторы, сварочные и другие машины, используемые при прогреве на напряжения свыше 36 В, подлежат заземлению вместе с металлической оболочкой кабеля.

Осмотр колодцев, туннелей, коллекторов и работы в них должны производиться не менее чем двумя лицами. Колодец или туннель при открытии люка должен быть провентилирован. К работе в колодцах и туннелях можно приступать только в том случае, если не будет обнаружен газ (наличие или отсутствие газа устанавливают специальные службы предприятия). При работах в колодцах, туннелях и коллекторах допускается использование переносных ламп напряжением не свыше 12 В.

Кабельные заделки монтируют с применением эпоксидного компаунда и специальных лаков № 1 и 2 лишь электромонтеры, прошедшие предварительный инструктаж подземных коммуникаций к земляным работам приступают только при наличии письменного разрешения организаций, ответственных за эксплуатацию этих коммуникаций. Вблизи подземных коммуникаций (например, трубопроводов) земляные работы ведут под непосредственным наблюдением производителя работ или мастера, а вблизи действующих кабелей, кроме того, под наблюдением ответственного работника энергосистемы, эксплуатирующей эти кабели.

Приступая к работам по такелажу оборудования и аппаратуры ПС и РУ, сначала проверяют исправность такелажных и монтажных приспособлений, целость тросов, канатов и их соответствие массе перемещаемых грузов.

Вновь поступающие рабочие, прежде чем приступить к электромонтажным работам РУ, должны пройти вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте. После обучения безопасным методам работ ежегодно должны проводиться проверка знаний персонала с присвоением ему соответствующей квалификационной группы по технике безопасности.

Помещения, в которых монтируют электрические машины, освобождают от лесов, строительного мусора и обеспечивают достаточным освещением. Все проемы в перекрытиях закрывают щитами или ограждают прочными перилами. Каналы в полу на время монтажа при отсутствии постоянных перекрытий закрывают временными щитами. Границы монтажных площадок, рассчитанных на массу подлежащих монтажу машин, четко обозначают. При недостаточной прочности площадок временно под них устанавливают дополнительные опоры.

Все применяемые для подъема тяжелых деталей подъемные устройства, а также тросы должны периодически проходить осмотры и испытания для проверки их пригодности и иметь соответствующий паспорт. При необходимости устраивают сплошные настилы со сплошными ограждениями, исключающие падение предметов с высоты.

Кроме общих мер, обеспечивающих безопасность персонала при производстве работ, соблюдают следующие меры предосторожности:

не оставляют на весу поднятые конструкции или оборудование;

не производят перемещение, подъем и установку щитов, блоков магнитных станций без принятия мер, предупреждающих их опрокидывание;

не крепят стропы, тросы и канаты за изоляторы, контактные детали или отверстия в лапах; внимательно следят за подаваемыми сигналами.



14. Общая спецификация

Таблица 10.

№	Наименование	тип	Единицы	кол-во	примечание
1	Поперечно- строгательные станки	4А180М2У3	шт.	7	Рн = 19кВт
2	Токарно- револьверные станки	4А90L2У3	шт.	3	Рн = 9,6кВт
3	Одношпильные автомато- токарные станки	4А80В2У3	шт.	4	Рн = 3,5кВт
4	Токарные автоматы	4А80А2У3	шт.	5	Рн = 15кВт
5	Алмазно- расточные станки	4А132М2У3	шт.	7	Рн =11кВт
6	Горизонтально- фрезерные станки	4А132М2У3	шт.	6	Рн = 18кВт
7	Наждачные станки	4А80В2У3	шт.	8	Рн = 5кВт
8	Кран- балки	4А100L2У3	шт.	4	Рн = 20кВт
9	Заточные станки	4А132М2У3	шт.	6	Рн = 9кВт
14	Компенсирующие устройства	УКБН-0,38-100-50	шт.	2
15	Трансформатор	ТМ-250-10/0,4	шт.	2	S=250 кВА
16	Автоматический выключатель	ВА51-35	шт.	2	=220,6 А
17	Трансформаторы тока	ТК-120	шт.	2	Iн=200А
18	Контактор	КТ400	шт.	2	=250 А
19	Реле тока	РТ-40	шт.	2?3	Iн=2А
20	Разрядные сопротивления	Лампы накаливания	шт.	2?9	=60 Вт
21	Кабель	ВВГ (3?70)мм2	м.	10
22	Комплектная трансформаторная подстанция	КТП 2?400	Шт.	1
23	Тип силового трансформатора	ТМ-400-10/0,4	Шт.	2
24	Высоковольтный кабель	ААБ(3Х16)	км.
25	Разъединитель	РВЗ-10/400	Шт.	2
26	Масляный выключатель	ВММ-10А-400-10У2	Шт.	2
27	Шкафы вводные	ВВ-2,	Шт.	2
28	Шкафы низкого напряжения	КН-2, КН-3,КН-4	Шт.	6
29	Реле тока	РТВ-I	Шт.	2
30	Реле тока	РТМ-IV	Шт.	2
31	Провод	ВА51-25			Iд=14А
32	Провод	ВА51Г-31			Iд=80А
33	Провод	ВА51-25			Iд=32А
34	Провод	ВА51-Г31			Iд=43А
35	Провод	ВА51-25			Iд=23А

Размещено на Allbest.ru