Электрооборудование и электроснабжение механической мастерской котельной № 2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Описание схемы электроснабжения

2. Расчетная часть

2.1 Исходные данные

2.2 Расчёт и выбор освещения

2.3 Расчёт электрических нагрузок

2.4 Компенсация реактивной мощности

2.5 Расчёт мощности и выбор трансформаторов

2.6 Расчет и выбор питающих линий

2.7 Расчёт токов короткого замыкания (КЗ)

2.8 Выбор оборудования на РУ

2.9 Расчет заземления

3. Охрана труда

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕдЕНиЕ

Энергетика Казахстана обеспечивает надежное электроснабжение народного хозяйства страны и жилищно-бытовые нужды различных потребителей электрической и тепловой энергии. Решение этой задачи во многом зависит от высококвалифицированных специалистов среднего звена - техников-электриков, призванных обеспечить дальнейшее совершен- ствование способов электрификации промышленных предприятий и установок всех отраслей промышленности с применением современных средств электронно-вычислительной техники.

Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% всей выработанной в стране электроэнергии. С помощью электрической энергии приводятся в движения миллионы станков и механизмов, освещаются помещения, осуществляется автоматическое управление производственными процессами.

В условиях ускорения научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличилось благодаря созданию гибких роботизированных и автоматизированных производств.

В настоящее время осуществляется Энергетическая программа Казахстана на длительную перспективу. Главное, что характеризует Энергетическая программу,- это комплексный характер со всесторонним охватом проблем развития энергетической базы в зависимости от задач развития в экономики в целом. В основных положениях Энергетической программы важное место занимают вопросы энергоснабжения и охраны природных ресурсов.

Генеральным направлением развития Казахстанской энергетики является концентрация и централизация производства и передачи электроэнергии, создание объединенных энергосистем (ОЭС), имеющих общий технологический режим производства энергии и единое оперативное диспетчерское управление. Объединение региональных ОЭС в более мощную систему образует Единую энергетическую систему (ЕЭС) Казахстана.

1. ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Электроучасток по обеспечению безперебойного электроснабжения сервисного обслуживания МХК, следящей за теплоснабжением, входит в состав цеха Внутреннего электроснабжения и связи.

Персонал цеха Внутреннего электроснабжения и связи обеспечивает техническое обслуживание, ремонт, испытания, наладку и монтаж электрооборудования .

Тщательное обслуживание и своевременный ремонт эксплуатационного оборудования предотвращают случаи выхода его из-за неисправности.

Одним из существенных элементов обслуживания электрооборудования являются систематические осмотры этого оборудования дежурными электромонтерами.

Основная их обязанность при осмотрах - наблюдение за правильной эксплуатацией электрооборудования: перегрузки не должны превышать допустимые; электрооборудование необходимо содержать в чистоте и своевременно смазывать.

Питание электрической энергией цеха, а также других потребителей находящихся на территории котельной производится от трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ мощностью 2х630 кВА с двумя трансформаторами ТМ-630/10. Электроснабжение подстанции 10/0.4 кВ ЦТБ осуществляется двумя высоковольтными кабельными линиями фидеров К-17 и К-29 подстанции «Комплект» ячейки №17 и 29. На стороне 10кВ ТП-10/0,4кВ ввод осуществляется через выключатели нагрузки ячейка 3, ячейка 4 с секционированием секций шин 10кВ через секционные рубильники QW3 ячейка 5 и QW5 ячейка 6, где предусмотрена установка секционных заземляющих ножей QK5 и QK4 в случае ремонта 1 и 2-ой секции шин 10кВ.

В трансформаторных камерах ТП-10/0,4кВ установлены силовые трансформаторы ТМ-630/10 питание которых осуществляется от ячеек №1, 2 секций шин 10кВ через выключатели нагрузки и предохранители ПКТ-10 80А, установленных для защиты силовых трансформаторов от токов короткого замыкания. Распредустройство 10кВ проектируемой подстанции выполнено ячейками с камерами КСО-366. На стороне 0,4кВ ТП-10/0,4кВ электроснабжение потребителей базы НЭН осуществляется двумя секциями шин с секционированием через автоматический выключатель ячейка 3. Ввод 0,4кВ после силовых трансформаторов осуществлён через автоматы ВА-66 1600А ячейка 5 и ячейка 10 с установкой рубильников 0,4кВ Р-3545 с номинальным током 1600А предназначенных для создания видимого разрыва при переключениях и производстве ремонтных работ. Для контроля за нагрузкой, обвязки цепей учёта расхода электроэнергии предусмотрена установка трансформаторов тока ТШ-20 с коэффициентом трансформации 1500/5 и установкой амперметров для контроля нагрузки вводных ячеек 0,4кВ №5 и 10. Распределение нагрузки 0,4кВ осуществляется по ячейкам № 1,3,7 первой секции шин и ячейкам № 2,4,6,8 второй секции шин через автоматические выключатели 400-250А на отходящие линии питания нагрузки объектов цеха базы НЭН, где защита от перегрузок осуществляется через встроенную в конструкции автоматических выключателей тепловой защиты и токовой отсечки. Так-так наш проектируемый объект относится ко второй категории электроснабжения потребителей, секционирование осуществлено через рубильник 0,4кВ без применения схемы АВР-0,4кВ с монтажом секционных автоматов. Удобство переключений на стороне 10кВ ТП-10/0,4кВ достигается установкой выключателей нагрузки на вводных и трансформаторных ячейках, предотвращая ошибочные действия персонала при переключениях под нагрузкой.

2. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Исходные данные

Таблица 1 - Цех ЦТБ

Наименование оборудования	Номинальная мощность потребителей, кВт	Количество потребителей, шт	Коэффициент мощности
1	2	3	4
РП 1
1 Кран-балка ПВ40%	6,4	1	0,1
2 Электропривод рольганга	2,2	7	0,4
РП 2
1 Насос высокого давления	25	2	0,8
2 Агрегат эл. насосный центробежный консольный	30	1	0,8
3 Агрегат эл. насосный центробежный	25	1	0,8
4 Вентилятор вытяжной	15,5	1	0,8
5 Вентилятор вытяжной	20	1	0,8
6 Электропривод рольганга	2,2	2	0,4
РП 3
1 Электропривод рольганга	2,2	10	0,4
РП 4
1 Электропривод рольганга	2,2	10	0,4
РП 5
1 Электропривод рольганга	2,2	6	0,4
2 Станок УЧПУ	25	4	0,6
3 Муфтонаварот	20	1	0,6
РП 6
1 Вентилятор радиальный	1,5	1	0,8
2 Калорифер	40	1	0,8
3 Калорифер	47,5	1	0,8
4 Компрессор	25	1	0,8
5 Вентилятор вытяжной	20	1	0,8
6 Электропривод рольганга	2,2	5	0,4
7 Кран-балка ПВ40%	6,4	1	0,1

2.2 Расчёт и выбор освещения

Определим площадь цеха подготовки производства:

S = a · b (3.1)

где: A - длина;

B - ширина

S = 120·18 = 2160м²

По норме освещённости выбираем удельную мощность освещения

Руд = 16Вт/м²

Определяем общую мощность освещения:

Р_общ = Р_уд · S (3.2)

Р_общ = 16 · 2160 = 34560Вт

Намечаем 95 светильников по 5 ламп в девятнадцати рядах, тогда мощность одной лампы определим по формуле:

Р = (3.3)

где, N- количество светильников

Р ==363Вт

Следовательно выбираем светильники с лампами ДРЛ мощность 400Вт

Общая нагрузка освещения:

Р_осв = Р_л · N (3.4)

Производим выбор аварийного освещения:

Мощность аварийного освещения:

Р_осв = 400 · 95 = 38000Вт

Р ав = 38000* 25% = 9500Вт

Тип светильников: НСП- 250, отсюда подсчитываем количество светильников аварийного освещения:

N_АВ=9500/250=38светильников.

Тип отключающих аппаратов:А-100.

Щиты освещения используем типа ЩО-3.

2.3 Расчёт электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок первого уровня электроснабжения производим по формуле:

Iр = ; (3.5)

где Рном - активная суммарная номинальная мощность, Вт;

Uном - номинальное напряжение электропотребителя, В;

cosц - коэффициент мощности электропотребителя;

Таблица 3.2 - Расчет электрических нагрузок первого уровня электроснабжения

n	Наименование оборудования	n	Рн	cos	Ip
1	2	3	4	5	6
1	Кран-балка ПВ40%	2	6,4	0,5	18,47
2	Электродвигатель до 5кВт	40	2,2	0,65	4,88
3	Насос высокого давления	1	25	0,8	81,18
4	2 Агрегат эл. насосный центробежный консольный	1	30	0,8	90,21
5	3 Агрегат эл. насосный центробежный	1	25	0,8	72,16
6	4 Вентилятор вытяжной	1	15,5	0,8	27,96
7	5 Вентилятор вытяжной	1	20	0,8	36,08
8	2 Станок УЧПУ	4	25	0,7	51,54
9	3 Муфтонаварот	1	20	0,7	41,23
10	1 Вентилятор радиальный	1	1,5	0,85	2,54
11	2 Калорифер	1	40	0,8	162,37
12	3 Калорифер	1	47,5	0,8	121,78
13	4 Компрессор	1	25	0,8	45,1
14	5 Вентилятор вытяжной	1	20	0,8	36,08

Расчет электрических нагрузок второго уровня электроснабжения.

Электрические нагрузки определяют для выбора токоведущих элементов (шин, кабелей, проводов), силовых трансформаторов, а также для расчета потерь, отклонений и колебаний напряжения, выбора защиты и компенсирующих устройств.

Определим мощность за наиболее загруженную смену:

Рсм = Ки * Рном, (3.6)

где Ки - коэффициент использования активной мощности;

Рном - активная суммарная номинальная мощность, кВт.

Определим реактивную мощность за наиболее загруженную смену:

Qсм = Рсм * tgц, (3.7)

tgц = , (3.8)

где coцs - коэффициент мощности электропотребителя;

sinц=; (3.19)

Расчётный ток одного потребителя:

Iр = ; (3.10)

где Рном - активная суммарная номинальная мощность, Вт;

Uном - номинальное напряжение электропотребителя, В;

cosц - коэффициент мощности электропотребителя;

Эффективное число электроприемников:

nэф = ; (3.11)

Средневзвешенное значение коэффициента использования распределительного пункта:

К_и =, (3.12)

где ?Рсм - сумма всех активных среднесменных мощностей электроприёмников РП;

?Рном - сумма всех активных номинальных мощностей электроприёмников РП

По таблице2,3, исходя из средневзвешенного значения коэффициента использования и эффективного числа электроприёмников распределительного пункта, определяем значение коэффициента максимума для каждого распределительного пункта.

Активная расчетная мощность:

Рр = Км ЃE?Рсм , (3.13)

где Км - коэффициент максимума;

Рсм - мощность за наиболее загруженную смену.

Реактивная расчётная мощность:

Qр = ?Qсм ЃEКм , (3.14)

где Qсм - реактивная мощность за наиболее загруженную смену;

К_м - коэффициент максимума.

Полная расчётная мощность:

S_р=, (3.15)

где Р_р - активная расчётная мощность, Вт;

Q_р - реактивная расчётная мощность, кВар.

Расчётный ток одного распределительного пункта:

Iр=, (3.16)

где Sр - полная расчётная мощность, кВА;

Uном - номинальное напряжение распределительного пункта, В.

Распределительный пункт 1

Определяем суммарную номинальную мощность семи электроприводов рольганга:

Рном = = 15,4 кВт;

Определим мощность за наиболее загруженную смену электроприводов рольганга (по формуле 3.6):

Рсм = = 6,16 кВт;

Находим sinц электроприводов рольганга (по формуле 3.9):

sinц == 0,75;

Находим tgц электроприводов рольганга (по формуле 3.8):

tgц == 1,15;

Определим реактивную мощность электроприводов рольганга за наиболее загруженную смену (по формуле 3.7):

Qсм = = 7,08 кВАр;

Определим мощность за наиболее загруженную смену кран-балки:

Рсм = = 0,64 кВт;

Находим sinц кран-балки:

sinц == 0,86;

Находим tgц кран-балки:

tgц == 1,73;

Определим реактивную мощность кран-балки за наиболее загруженную смену:

Qсм = = 1,1 кВАр;

Определяем эффективное число электроприёмников в распределительном пункте 1:

n_эфРП1 = = 0,36;

Определяем коэффициент использования для распределительного пункта 1:

Ки_РП1 = == 0,311;

Коэффициент максимума для распределительного пункта 1 равен 2,14.

Определяем активную расчетную мощность распределительного пункта 1:

Рр_РП1 = = 14,5 кВт;

Определяем реактивную расчётную мощность распределительного пункта 1:

Qр_РП1 = = 17,5 кВАр;

Определим полную расчётную мощность распределительного пункта 1:

Sp_РП1 = =22,78 кВА;

Находим расчётный ток для распределительного пункта 1:

Iр _РП1 == 32,8 А;

Аналогично производим расчёты для остальных РП. Все расчёты сводим в таблицу 3.3 - сводную таблицу расчётных нагрузок цеха подготовки производства.

Таблица 3.3 - расчётные нагрузки цеха

№ п/п	Параметры	Расчетное значение
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	Рном Рсм sinц tgц Qсм Рсм sinц tgц Qсм nэфРП1 КиРП1 РрРП1 QрРП1 SpРП1 Iр РП1	15,4 кВт 6,16 кВт 0,75 1,15 7,08 кВАр 0,64 кВт 0,86 1,73 1,1 кВАр 0,36 0,311 14,5 кВт 17,5 кВАр 22,78 кВА 32,8 А

2.4 Компенсация реактивной мощности

Передача реактивной мощности по элементам электроснабжения во многих случаях экономически нецелесообразна. Возникают дополнительные потери активной мощности и энергии во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью. Дополнительные потери напряжения приводят к снижению качества напряжения и дополнительным затратам на средства регулирования напряжения. Загрузка реактивной мощностью линий электропередач и трансформаторов требует увеличения сечения проводов ВЛ и жил кабелей, увеличение номинальной мощности трансформаторов и их число. Из приведенного следует, что технически и экономически целесообразно предусматривать дополнительные мероприятия по уменьшению потребляемой реактивной мощности, которые можно разделить на две группы:

1) без применения специальных устройств компенсации реактивной мощности;

2) с применением специальных компенсирующих устройств.

В первую очередь следует проводить мероприятия первой группы: замену малонагруженных асинхронных двигателей и трансформаторов, ограничение продолжительности холостого хода ЭД применении СД вместо асинхронных, повышение качества ремонта электрооборудования, совершенствование технологического процесса с целью улучшения энергетического режима работы оборудования и т.д.

Ко второй группе относятся конденсаторные батареи и специальные компенсаторы.

Наибольшего эффекта достигают при правильном сочетании мероприятий первой и второй групп, которые должны быть экономически и технически обоснованы.

Реактивная мощность, кВар, статических конденсаторов определяется как разность между фактической и наибольшей реактивной мощностью. Q₁ нагрузки предприятия и предельной реактивной мощностью Q₂, представляемой предприятию энергосистемой по условиям режима ее работы:

Q₃ = Q₁ - Q₂ = P (tg (₁) - tg(₂)), (3.17)

где,

Q₂=Ptg(₁), (3.18)

Р - мощность активной нагрузки предприятия в часы максимума энергосистемы, принимается по средней расчетной мощности наиболее загруженной смены;

tg (₁) - фактический тангенс угла, соответствующий мощностям нагрузки P и Q1 вычисляется по формуле:

tg(₁) = Q₁ / P; (3.19)

Найдём tg(₁):

tg(₁) = 1004,88 / 1149,59 = 0,87

tg (₂) - оптимальный тангенс угла, соответствующей установленым предприятию условиям получения от энергосистемы мощностей активной нагрузки P и реактивной Q₁.

По расчетам получили:

Фактический тангенс угла сдвига фаз0,87

оптимальный тангенс угла сдвига фаз0,29

Мощность активной нагрузки в часы максимума энергосистемы 1149,59кВт.

Расчет реактивной мощности для компенсации:

Q₂ = 1149,59 (0,87 - 0,29) = 666,76 кВАр;

Принимаем к установке одну конденсаторную установку мощностью 900кВАр типа УК-6,3-900-ЛУЗ

2.5 Расчёт мощности и выбор трансформаторов

ЦТБ относится к потребителям I категории, поэтому выбираем на подстанции два трансформатора.

Определяем мощность трансформатора по формуле:

S_т = S_p / в_доп (3.20)

S_т = S_p / (2 * cosц) = 1526,87 / (2 * 0,91) = 839 кВА

Выбираем два трансформатора типа ТМЗ 1000/10.

2.6 Расчет и выбор питающих линий

Расчет сечения кабельной линии произвожу по экономической плотности тока:

Fэк = Ip/Jэк (3.21)

Ip = 1,4*Sнт/(3*Uн) (3.22)

где, Jэк=1,4- экономическая плотность тока

Sнт = 1000 кВА

Ip = 1,4*1000/(1,73*10) = 80,9 А

Fэк = 80,9/1,4 = 57,8 мм

Принимаю стандартное ближайшее сечение жилы кабеля 70мм².

Принимаю кабель с алюминиевыми однопроволочными токопроводящими жилами, с изоляцией из пропитанной кабельной бумаги, в оболочке из алюминия, бронированный, с наружным покровом в виде битумного слоя и кабельной пряжи, ААБ-3*70 мм².

1) От ВРУ до РП 1:

Выбираю кабель марки АВВГ- 4*6 мм²

Расчетный ток I_р = 32,88 А; длительно допустимый ток I_д = 36А

32,88 < 36 А, следовательно кабель подходит.

2) От ВРУ до РП 2:

Выбираю кабель марки АВВГ-3*95+1*70 мм²

Расчетный ток I_р = 235,50 А; длительно допустимый ток I_д = 255А

235,50 < 255 А, следовательно кабель подходит.

3) От ВРУ до РП 3:

Выбираю кабель марки АВВГ- 4*10 мм²

Расчетный ток I_р = 41,42 А; длительно допустимый ток I_д = 46А

41,42 < 46 А, следовательно кабель подходит.

4) От ВРУ до РП 4:

Выбираю кабель марки АВВГ- 4*10 мм²

Расчетный ток I_р = 41,42 А; длительно допустимый ток I_д = 46А

41,42 < 46 А, следовательно кабель подходит.

5) От ВРУ до РП 5:

Выбираю кабель марки АВВГ- 3*95+1*70 мм²

Расчетный ток I_р = 229,35 А; длительно допустимый ток I_д = 255А

229,35 < 255 А, следовательно кабель подходит.

6) От ВРУ до РП 6:

Выбираю кабель марки АВВГ- 3*95+1*70 мм²

Расчетный ток I_р = 233,23 А; длительно допустимый ток I_д = 255 А

233,23 < 255 А, следовательно кабель подходит.

2.7 Расчёт токов короткого замыкания (КЗ)

Коротким замыканием (КЗ) называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки, при которых токи в ветвях электроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

В системе трехфазного переменного тока могут быть замыкания между тремя фазами, между двумя фазами и однофазные КЗ.

Последствия коротких замыканий является резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы. Дуга, возникшая в месте КЗ, приводит к частичному или полному разрушению аппаратов, машин и других устройств. Увеличение тока в ветвях электроустановки, примыкающего к месту КЗ, приводит к значительным механическим воздействиям на токоведущие части и изоляторы.

Для уменьшения последствия тока КЗ необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной

выдержкой времени. Все электрические аппараты и токоведущие части должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении токов КЗ.

Для расчетов токов КЗ составляется расчетная схема - упрощенная однолинейная схема электроустановки, в которой учитываются все источники питания, трансформаторы, воздушные и кабельные линии, реакторы.

Для расчета токов короткого замыкания составим схему замещения:

Sкз.с = 6300 кВА

Lкл = 0,1 км

U_к^% = 10,6

Расчет токов короткого замыкания производим в именованных единицах, для этого определяем параметры схемы замещения:

Определим сопротивление системы по формуле:

Хс = U²ном.с / Sкз.с (3.23)

где U²ном.с - номинальное напряжение системы, кВ.

Sкз.с - мощность короткого замыкания системы, кВА.

Хс = 110² / 6300 = 1,9 Ом

Определим реактивное сопротивление кабельной линии по формуле:

Х_кл = Х₀ * L_кл (3.24)

где Х₀ - удельное сопротивление кабельной линии, Ом

L_кл - длина линии, км.

Х_кл = 0,08 * 0,1 = 0,008 Ом / км

Определим активное сопротивление кабельной линии по формуле:

R_кл = r₀ * L_кл = 0,27 * 0,1 = 0,027 Ом / км

Определим реактивное сопротивление трансформатора по формуле:

(3.25)

где U_К % - напряжение короткого замыкания;

U_ВН - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ;

S_НОМ.Т - номинальная мощность трансформатора, кВА.

X_т = = 0,2 Ом

Определим активное сопротивление трансформатора по формуле:

(3.26)

где Р_К - мощность потерь трансформатора.

R_т = = 0,14 Ом

Определим полное сопротивление до точки К₁ по формуле:

Zк₁ = v(X_c + X_кл)² + R_кл² (3.27)

Zк₁ = v(1,9 + 0,008)² + 0,027² = 1,9 Ом

Определим ток короткого замыкания в точке К₁ по формуле:

Iк₁ = U_с / v3 * Zк₁ = 6 / v3 * 1,9 = 1,8 кА (3.28)

Определим ударный ток короткого замыкания в точке К₁ по формуле:

i_уК1 = v2 k_у Iк₁ (3.29)

где k_у - коэффициент ударного тока.

i_уК1 = v2 * 1,8 * 1,8 = 4,5 кА

Определим полное сопротивление до точки К₂ по формуле:

Zк₂ = vХ² + R² (3.30)

Zк₂ = v(1,9 + 0,008 + 0,2)² + (0,027 + 0,14)² = 2,11 Ом

Приводим сопротивление до точки К2 к стороне низкого напряжения:

Z^{^}к₂ = (3.31)

Z^{^}к₂ 0,05 Ом

Определяем ток короткого замыкания в точке К₂:

Iк₂ = 0,4 / v3 * 0,05 = 4,6 кА

Определим ударный ток короткого замыкания в точке К₂:

i_уК2 = v2 * 1,8 * 4,6 = 11,6 кА

2.8 Выбор оборудования на РУ

Производим выбор высоковольтного оборудования.

Выбор высоковольтного предохранителя:

Плавкие предохранители используют для защиты элементов установки от короткого замыкания и токов перегрузки.

На напряжение 10 кВ наиболее распространены предохранители, в которых металлическая плавкая вставка заключена в изолированную трубку, заполненную кварцевым песком. При увеличении тока сверх номинального расплавляется плавкая вставка и возникающая в патроне дуга интенсивно гасится. Это происходит благодаря тому, что горение дуги протекает в узком извилистом канале, в котором она быстро охлаждается, а пары металла вставки конденсируется в объеме песка.

Исходя из расчетных данных принимаем к установке предохранители типа ПКТ-101_10_12,5У3 с U_ном = 10 кВ, I_ном = 40 А I_откл = 12,5 кА.

Таблица 3.5-Выбор высоковольтного предохранителя

Расчетные величины	РВЗ-10-400	Условия выбора
Uном =10 кВ Iр = 32,8 А iу =4,5 кА	Uном = 10 кВ Iном = 40 А iдин = 12,5 кА	Uуст<Umax Iр<Iном iу < iдин

Выбор высоковольтного разрядника:

Разрядники - основное средство защиты оборудования распределительных устройств от электромагнитных волн перенапряжения, проходящих по линиям электропередачи.

Исходя из расчетных данных принимаем к установке разрядник типа РТВ 10/0,5_2,5 кА с U_проб =16 кВ.

Выбор трансформатора тока:

В электроустановках трансформаторы тока применяют для питания токовых катушек электроизмерительных приборов и реле. По роду установки они подразделяются на трансформаторы наружной и внутренней установки, а по конструкции на одновитковые и многовитковые.

Для питания измерительных приборов выбираем одновитковый трансформатор тока с классом точности 0,5.

Исходя из расчетных данных принимаем к установке трансформатор тока типа ТК-20 с U_ном = 0,4 кВ, I_ном = 50 А I_откл = 17,6 кА.

Таблица 3.6-Выбор трансформатора тока

Расчетные величины	ТК-20	Условия выбора
Uном =0,4 кВ Iр = 32,8 А iу =4,5 кА	Uном = 0,4 кВ Iном = 50 А iдин = 17,6 кА	Uуст<Umax Iр<Iном iу < iдин

Производим выбор низковольтного оборудования.

Выбор автоматического выключателя для автоматической линии:

Автоматические выключатели предназначены для защиты электрических установок от недопустимых перегрузок и токов короткого замыкания, а также для нечастой коммутации при нормальных условиях работы.

Исходя из расчетных данных принимаем к установке вводной автоматический выключатель типа АВМ-10 с U_ном = 0,4 кВ, I_ном = 1000 А, I_кр = 12 кА.

Таблица 3.7-Выбор автоматического выключателя

Расчетные величины	АВМ-10	Условия выбора
Uном =0,4 кВ Iр = 813 А iу =16,1 кА	Uном = 0,4 кВ Iном = 1000 А Iкр = 12 кА	Uуст<Umax Iр<Iном iу >1,25 iкр

Выбор автоматического выключателя для не автоматической линии:

Исходя из расчетных данных принимаем к установке автоматический выключатель типа АВМ-10 с Uном = 0,4 кВ, Iном = 2000 А, Iкр = 12 к

Таблица 3.8-Выбор автоматического выключателя

Расчетные величины	АВМ-10	Условия выбора
Uном =0,4 кВ Iр = 1023,12 А iу =16,1 кА	Uном = 0,4 кВ Iном = 2000 А Iкр = 12 кА	Uуст<Umax Iр<Iном iу >1,25 iкр

Выбор автоматического выключателя для АБК:

Исходя из расчетных данных принимаем к установке автоматический выключатель типа АЗ-130 с U_ном = 0,4 кВ, I_ном = 220 А, I_кр = 11,5 кА.

Таблица 3.9-Выбор автоматического выключателя

Расчетные величины	АЗ-130	Условия выбора
Uном =0,4 кВ Iр = 181,06 А iу =16,1 кА	Uном = 0,4 кВ Iном = 220 А Iкр = 11,5 кА	Uуст<Umax Iр<Iном iу >1,25 iкр

Выбор автоматического выключателя для Склада:

Исходя из расчетных данных принимаем к установке автоматический выключатель типа АЗ-130 с U_ном = 0,4 кВ, I_ном = 220 А, I_кр = 11,5 кА.

Таблица 3.9-Выбор автоматического выключателя

Расчетные величины	АЗ-130	Условия выбора
Uном =0,4 кВ Iр = 49,79 А iу =16,1 кА	Uном = 0,4 кВ Iном = 220 А Iкр = 11,5 кА	Uуст<Umax Iр<Iном iу >1,25 iкр

2.9 Расчет заземления

Ток однофазного замыкания на землю в сети 10кВ определяю по формуле:

Iз = U · (35 · Iкаб + Iв) / 350 (3.32)

где U - напряжение сети

Iкаб - общая протяжённость кабельных линий 10 кВ, км;

Iв - общая протяжённость воздушных линий 10 кВ, км;

Iз = 10 · (35 · 2) / 350 = 2 А;

Сопротивление заземляющего устройства для сети 10 кВ при общем заземлении определяю по формуле:

Rз = 125 / Iз (3.33)

где Iз - ток однофазного замыкания на землю

Rз = 125 / 2 = 62,5 Ом;

Сопротивление заземляющего устройства для сети 0,4 кВ с глухозаземлённой нейтралью должно быть не более 4 Ом. Принимаем наименьшее сопротивление заземляющего устройства при общем заземлении 4 Ом.

В качестве естественного заземлителя использую броню кабеля 10 кВ, проложенного в земле. Сопротивление растеканию тока с брони кабеля 2 Ом. Коэффициент сезонности k_сез = 4,5; R_е = 4,5*2 = 9 Ом, что больше требуемого R_з = 4 Ом, следователь необходимы искусственные заземлители общим сопротивлением по:

R_иск = R_е R_з/R_е - R_з = 9*4/9-4 = 7,2 Ом (3.34)

В качестве искусственного заземлителя применяю вертикальные заземлители - стержни длиной 5 м, диаметром 42 мм на расстоянии 5 м друг от друга и стальную полосу 40*4 мм на глубине 0,7 м, соединяющую стержни.

Сопротивление одного стержня:

r_в = 0,27*р_расч = 0,27*121,3 = 32,7 Ом (3.35)

Принимая предварительное число стержней 10, находим:

n_в = r_в/ R_иск*n_в = 32,7/7,2*0,52 = 8,8 (3.36)

Принимаю n = 9, тогда уточненное сопротивление вертикальных заземлителей

R_в = 32,7/9*0,52 = 6,9 Ом

3. Охрана труда (Категории безопасности работ в электроустановках)

Работы в электроустановках в отношении мер безопасности подразделяются на три категории:

- со снятием напряжения;

- без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;

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

При работе в электроустановках напряжением выше 1000 В без снятия напряжения на токоведущих частях или вблизи них необходимо:

- оградить другие токоведущие части, находящиеся под напряжением, к которым возможно случайное прикосновение;

- работать в диэлектрической обуви;

- применять инструмент с изолирующими рукоятками, при отсутствии такого инструмента следует пользоваться диэлектрическими перчатками.

В электроустановках запрещается работать в согнутом положении, если при выпрямлении расстояние до токоведущих частей будет менее 0,6 метра.

При работе вблизи не огражденных токоведущих частей запрещается располагаться так, чтобы эти части находились сзади или с обеих сторон.

Вносить длинные предметы и работать с ними, если не исключена возможность случайного прикосновения к частям, находящимся под напряжением, необходимо вдвоем под постоянным наблюдением руководителя работ.

Применяемые для работ лестницы должны быть изготовлены по ГОСТ. Работу с использованием лестниц выполняют 2-а работника, один из которых находиться внизу.

Установку и снятие предохранителей, как правило, производить при снятом напряжении. Под напряжением, но без нагрузки, допускается снимать и устанавливать предохранители на присоединениях, в схеме которых отсутствуют коммутационные аппараты, позволяющие снять напряжение. Под напряжением и под нагрузкой допускается снимать и устанавливать предохранители пробочного типа в сетях освещения и во вторичных цепях.

При снятии и установки предохранителей под напряжением необходимо пользоваться защитными средствами (клещи, перчатки диэлектрические и очки).

Организационные мероприятия обеспечивающие безопасность работ в электроустановках.

Работы в электроустановках в отношении к их организации разделяются на: выполняемые по наряду-допуску, выполняемые по распоряжению и в порядке текущей эксплуатации. Организационными мероприятиями обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, являются:

- утверждение перечней работ, выполняемых по нарядам, распоряжениям и в порядке текущей эксплуатации;

- назначение лиц, ответственных за безопасное ведение работ;

- оформление работ нарядом, распоряжением или утверждение перечня работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

- подготовка рабочих мест;

- допуск к работам;

- надзор во время ведения работ;

- перевод на другое рабочее место;

- оформление перерывов в работе и ее окончание.

Заключение

В курсовой работе был произведён расчёт электрических нагрузок котельной, по токам потребителей были выбраны питающие линии. На подстанции были выбраны трансформаторы и высоковольтное и низковольтное оборудование. Произведён расчёт токов короткого замыкания и заземления. Были описаны схема работы электроснабжения центральной трубной базы.

По произведенным расчетам можно проектировать механическую мастерскую котельной.

электроснабжение котельная трансформатор заземление

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Липкин Б.Ю. "Электроснабжение промышленных предприятий" ВШ.1979.

Цигельман И.Е. "Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий" М.1977.

Справочная книга для проектирования электроосвещения; Кнорринга Г.М. 1976.

”Обслуживание электрических подстанций„О.В. Белецкий, С.И. Лезнов, А.А. Филатов

”Электроснабжение промышленных предприятий и установок„ Л.Л. Коновалова, Л.Д. Рожкова

” Электроснабжение промышленных предприятий „ Б.А. Князевский, Б.Ю. Липкин

”Справочник по электроснабжению промышленных предприятий„ А.А. Фёдоров, В.В. Каменева, Е.А. Конюхова

Размещено на Allbest.ru