Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Характеристика електрообладнання енергетичного цеху

електропостачання освітлення трансформатор

Дільниця №2 енергоцеху заводу ДП «Електроважмаш» займається пусконалагоджувальними роботами та капітальними ремонти верстатів, кранів, електропечей, електродвигунів. На дільниці встановлене таке електрообладнання як: автомати різьбонакатувальні та холодновисадочні автомати, токарно-револьверний та фрезерно-центруючі верстати і вентилятори.

Перелік електрообладнання дільниці занесено до таблиці 1.

Таблиця 1.1 - Перелік електрообладнання цеху

Номер за планом	Назва електрообладнання	Модель	Кількість, шт.	Потужність, кВт
1,2,3,4,5,6	Автомат різьбонакатувальний	АБ2516	6	5,5
9,10,11,12, 13,14,15	Автомат різьбонакатувальний	А2418	7	5,5
25,26,27,28, 29,30,31	Фрезерно-центруючий	2Г942	7	5,5
17,18,19,20, 21,22,23	Токарно-револьверний верстат	1К62ГСП	7	7,5
7,8,16,24,32	Холодновисадочний автомат	А121б	5	2,0
33,34,35	Вентилятор	-	3	3,5
Разом	35	-

Автомат різьбонакатувальний з роликом і сегментом моделі АБ2516 призначений для холодного накатування різьби на підготовлених заготівках болтів і гвинтів з межею міцності при розтягу не більше 850 МПа.

Режим роботи повторно-короткочасний - це режим, коли короткочасні робочі включення, чергуються з періодами відключення електродвигуна. При цьому, періоди навантаження двигуна зовнішнім навантаженням і його відключення недостатньо тривалі, щоб температура могла досягнути як сталого значення, так і температури навколишнього середовища.

Автомат різьбонакатний з плоскими плашками моделі А2418 призначений для накатування (видавлювання) зовнішньої різьби в холодному стані на заготівках болтів, гвинтів та інших підготовлених циліндричних деталях. Режим роботи повторно-короткочасний.

Фрезерно-центруючий верстат моделі 2Г942 призначений для обробки торців деталей типу валів у серійному і масовому виробництві.

Основні операції: фрезерування торців, свердління центрових отворів з двох сторін, обточування шийок і зняття фасок на кінцях валів. Крім того на верстаті може проводиться суцільна цехова до діаметра 40 мм, кільцева підрізка та розточування. Приводи подач свердлильних і фрезерних шпинделів і затиску деталей, а так само упори заготовок гідравлічні. Фрезерування торців, свердління торцевих отворів і обточування базових шийок проводиться за одну установку деталі що обробляється, що забезпечує високу точність без для детальної обробки. Режим роботи повторно-короткочасний.

Токарно-револьверний верстат моделі 1К62ГСП призначений для токарної обробки деталей з каліброваного прутка діаметром від 18 до 25 мм в автоматичному режимі і штучних заготівок діаметром до 125 мм в напівавтоматичному режимі в умовах дрібносерійного і серійного виробництв. На верстаті можна проводити наступні види токарної обробки: обточування, розточування, підрізування, проточку і розточку канавок, свердління, зенкування, розгортання, обточування та розточування конічних і криволінійних поверхонь, нарізування різьблення різцем, мітчиками і плашками.

Режим роботи короткочасний: короткочасний режим роботи характеризується чергуванням періодів роботи з паузами. Причому тривалість робочого періоду така мала, що двигун не встигає нагрітись до усталеної температури, а тривалість паузи не дозволяє охолоджуватися до температури навколишнього середовища. Робота характеризується тривалістю вмикання, яка вказується на паспорті: 10, 30, 60 і 90 хв.

Автомат холодновисадочний моделі А121б призначений для виготовлення заклепок, гвинтів, шурупів та інших виробів стрижневого типу з каліброваного дроту. Завдяки відносної простоти конструкції, швидкої заміни інструментів при переході на інший розмір, переналадка з одного розміру виробу на інший, автомат може успішно експлуатуватися в масовому і серійному виробництві. Діаметр виробу 2-4 мм. Режим роботи повторно-короткочасний.

Електроспоживачі дільниці №2 енергетичного цеху за характером робіт відноситься до ІІ категорії надійності, електропостачання рекомендується забезпечувати надійність електро постачання рекомендується забезпечувати електроенергією від двох незалежних взаєморезервуючих джерел живлення.

Для цих електроприймачів при порушенні електропостачання від одного з джерел живлення допустимі перерви у електропостачанні на час, необхідний для увімкнення резервного живлення діями чергового персоналу чи виїзної оперативної бригади.

Допускається живлення електроприймачів ІІ категорії по одній повітряній лінії, в тому числі з кабельною вставкою, якщо забезпечена можливість проведення аварійного ремонту цієї лінії за час не більше однієї доби. Кабельні вставки цієї лінії повинні виконуватись двома кабелями, кожний з яких обирається по найбільшому тривалому струму повітряної лінії.

План розташування обладнання цеху наведено в графічній частині проекту.

2. Розрахунок параметрів електричного освітлення об'єкта

Освітлення ділиться на природне та штучне. В даному випадку ми розглядаємо штучне.

Природне світло - це поєднання сонячного світла й дифузного світла небосхилу. Сонячне світло має величезне біологічне й гігієнічне значення, бактерицидні та оздоровчі властивості, дає змогу мати у приміщенні здоровий контакт з навколишнім світом.

Проектування природного освітлення має здатність до того, щоб раціонально використовувати природний ресурс сонячної енергії в даній місцевості.

Природне освітлення буває одно - або двостороннє бічне, що здійснюється через вікна у зовнішніх стінах, верхнє (через ліхтарі та отвори в дахах і перекриттях) та комбіноване (поєднання верхнього та бічного освітлення).

Штучне освітлення поділяється в залежності від призначення на робоче, аварійне, евакуаційне та охоронне. Розрізняють такі системи штучного освітлення: загальне, місцеве та комбіноване.

Система загального освітлення призначена для освітлення всього приміщення, вона може бути рівномірною та локалізованою. Загальне рівномірне освітлення встановлюють у цехах, де виконуються однотипні роботи невисокої точності по усій площі приміщення при великій щільності робочих місць. Загальне локалізоване освітлення встановлюють на поточних лініях, при виконанні робіт, різноманітних за характером, на певних робочих місцях, при наявності стаціонарного затемнюю чого обладнання, та якщо треба створити спрямованість світлового потоку.

Місцеве освітлення призначається для освітлення тільки робочих поверхонь, воно може бути стаціонарним (наприклад, для контролю за якістю продукції на поточних лініях) та переносним (для тимчасового збільшення освітленості окремих місць або зміни напрямку світлового потоку при огляді, контролю параметрів, ремонті). Світильники місцевого освітлення повинні бути зручними у користуванні, а, головне, безпечними при експлуатації. Категорично забороняється застосовувати лише місцеве освітлення, оскільки воно створює значну нерівномірність освітленості, яка підвищує втомленість зору та призводить до розладу нервової системи. Таке освітлення на виробництві є допоміжним до загального.

Комбіноване освітлення складається з загального та місцевого. Його передбачають для робіт І-VIII розрядів точності за зоровими параметрами, та коли необхідно створити концентроване освітлення без утворення різких тіней.

Розрахунок параметрів електричного освітлення об'єкта, що проектується, виконується методом питомої потужності в наступному порядку:

Визначаємо площу об'єкта S, м², що проектується, за формулою

S = A * B, (2.1)

де А - довжина приміщення м, A = 48;

В-ширина приміщення м, В = 30.

S = 48 * 30 = 1440

За таблицею 6.2 7 визначаємо норму освітлення Е_табл, лк

для даного типу приміщення.

Е_{табл =} 300

За таблицею 6.9 7 вибираємо значення питомої потужності

Р_п, Вт/м² при нормі освітленості в 100 лк.

Р_п = 5,5

При нормі освітленості Е = Е_табл питома потужність Р_п, Вт/м², визначається за формулою

Р_п = Р_{п. табл} *n (2.2)

де



Р_п = 5,5 * 3 = 16,5

Розраховуємо встановлену потужність Р_вст, Вт, всіх освітлювачів, які необхідно розташувати в приміщенні для підтримання нормованої освітленості

Р_вст = Р_п * S, (2.3)

де Р_п - питома потужність Р_п, Вт/м² при нормованій освітленості;

S - площа приміщення об'єкта, що проектується, м².

Р_вст = 16,5* 1440 = 23760

Знаходимо середньозмінну потужність освітлення Р_{зм. осв}, Вт, за формулою

Р_{зм. осв} = Р_вст * К_в, (2.4)

де К_в - коефіцієнт використання мережі освітлення. Приймаємо його рівним К_в = 0,85.

Р_{зм. осв} = 23760* 0,85 = 20196

За довідковою літературою або каталогами продукції провідних виробників світлотехнічної продукції вибираємо тип світильника та тип, кількість і потужність ламп в світильнику.

Вибрали світильники типу ЛСПО4У з двома люмінесцентними лампами потужністю 58 Вт кожна.

Розраховуємо кількість світильників N, шт., які мають бути розташовані в приміщенні об'єкта, що проектується, за формулою

, (2.5)

де Р_осв - потужність одного освітлювача, яка визначається за формулою

Р_осв = n * Р_л, (2.6)

де n - кількість ламп в світильнику, шт., N= 2

Р_л - потужність однієї лампи, Вт, Р_л = 58

Р_осв = 2 * 58 = 116

Визначаємо номінальний струм I_н, А, мережі освітлення за формулою

, (2.7)

де U_н - номінальна напруга мережі освітлення, U_н = 380 В.

За розрахованим номінальним струмом, використовуючи довідникову літературу, вибираємо марку та переріз кабелю для живлення щитів освітлення, до яких приєднуються всі групові лінії світильників. Пропонується використання кабелю марки АВВГ чотирижильний перерізом жил 16 мм²

Дані світлотехнічного розрахунку занести до таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Дані світлотехнічного розрахунку

Норма освітлення, лк	Кількість світильників, шт.	Потужність одного світильника, Вт	Сумарна потужність освітлюваної мережі, кВт	Номінальний струм, А	Переріз кабелю, мм2
300	174	116	23,76	53,14	4х16

3. Вибір схеми електропостачання об'єкта

Внутрішньозаводський розподіл електроенергії виконується по магістральній, радіальній та змішаній схемах. Вибір схем визначається категорією надійності споживачів електроенергії, їх територіальним розміщенням, особливостями режимів роботи.

Радіальна схема - електроенергія від джерела живлення передається безпосередньо до споживача. Частіше радіальні схеми виконують одно або двоступінчатими. Одноступінчата використовується на невеликих підприємствах для живлення зосереджених споживачів.

Магістральні схеми розподілу електроенергії застосовують в тому випадку коли споживачів багато, вони розташовані рівномірно по площині цеху. У цеху встановлена саме магістральна схема: від розподільчого пристрою до трансформаторної підстанції живляться два шинопроводи ШРА 1 і ШРА 2, до яких проводяться розрахунки.

Основна перевага магістральних схем - зниження капітальних витрат за рахунок скорочення ліній, зменшення кількості високовольтних апаратів що використовуються. Основний недолік магістральних схем, менша надійність електропостачання (в порівнянні із радіальними). Тому на практиці застосовуються різні модифікації таких схем: схеми подвійних магістралей, які резервуються між собою окремими ділянками, або двопроменева схема, коли живлення підстанції забезпечується від двох джерел.

На практиці переважно застосовують змішані схеми живлення, де ви-користовують переваги як магістральних так і радіальних схем, що дозволяє створити схему електропостачання з найкращими техніко - економічними показниками.

Схема електропостачання наведена в графічній частині проекту.

4. Розрахунок електричних навантажень

Електроприймачі, включені в електричну мережу для роботи, створюють в мережі навантаження, які виражаються в одиницях потужності або струму. Електроприймачі приєднуються до електричних мереж поодинці або групами. До складу групи можуть входити електроприймачі як однакового, так і різного призначення і режими роботи. Режим роботи системи електропостачання однакових приймачів або їх груп залежить від режиму роботи або сполучень режимів роботи одиночних приймачів або їх груп.

У процесі роботи електроприймачів характер навантаження в мережі може залишатися незмінним, змінюватися в окремих або всіх фазах, супроводжуватися появою вищих гармонік струму або напруги. У зв'язку з цим навантаження в мережі можна розділити на спокійне симетричне (переважаюча більшість трифазних електроприймачів), несиметричне і нелінійне. Різкозмінне, несиметричне і нелінійне навантаження відносяться до специфічних навантажень.

В залежності від режимів роботи електрообладнання необхідно вибрати метод розрахунку електронавантаження. При режимах роботи з постійним і змінним графіками навантажень доцільно застосовувати метод упорядкованих діаграм як найбільш простий і економічний.

Розрахунок електричних навантажень об'єкта, що проектується, виконується методом упорядкованих діаграм для одного довільно обраного вузла системи електропостачання об'єкта (для ШРА-1) в наступному порядку:

За таблицею 2.3 [3] визначаємо коефіцієнт використання електрообладнання К_в, коефіцієнт активної cosц та реактивної tgц потужності кожної одиниці електрообладнання об'єкта, що проектується.

Все електрообладнання розподіляємо на характерні групи за коефіцієнтом використання і заносимо до таблиці 4.1

Таблиця 4.1 - Характерні групи електрообладнання

Характерна група	Коефіцієнт використання, Кв	Коефіцієнт активної потужності, cosц	Коефіцієнт реактивної потужності, tgц
А - автомати різьбонакатувальні та холодновисадочні автомати	0,25	0,65	1,17

Визначаємо номінальну потужність кожної характерної групи і по розрахунковому вузлу в цілому. Результати заносимо до таблиці 4.2

Таблиця 4.2 - Потужність характерної групи

Характерна група	Кількість одиниць обладнання, шт.	Сумарна потужність, Рн, кВт
А	16	77,5

Визначаємо ефективне число електроприймачів п_еф, шт. за формулою

, (4.1)

де Р_н - номінальна потужність кожної одиниці обладнання, кВт.

Визначаємо середню активну потужність Р_зм, кВт, за найбільш завантажену зміну за формулою

Р_зм = Р_н * К_в, (4.2)

де Р_н - номінальна сумарна потужність характерної групи електроприймачів, кВт;

К_в - коефіцієнт використання характерної групи електроприймачів.

Р_змА = 77,5 * 0,25 = 19,37

Разом по розрахунковій групі ?Р_зм, кВт, знаходимо за формулою

?Р_зм = Р_змА =19,37 (4.3)

Визначаємо середню реактивну потужність Q_зм, квар, за найбільш завантажену зміну за формулою

Q_зм = Р_зм * tgц, (4.4)

де tgц - коефіцієнт реактивної потужності характерної групи електроприймачів.

Q_змА = 19,37* 1,17 = 22,66

Разом по розрахунковій групі ?Q_зм, квар, визначаємо за формулою

?Q_зм = Q_змА = 22,66 (4.5)

Визначаємо середню повну потужність S_зм, кBA, за найбільш завантажену зміну за формулою

, (4.6)

Знаходимо коефіцієнт використання обладнання К_в по розрахунковій групі в цілому за формулою

, (4.7)

де ?Р_н - сумарна номінальна потужність електроприймачів розрахункового вузла.

За значенням коефіцієнта використання К_В і по ефективному числу електроприймачів n_еф за таблицею 2.4 3 знаходимо коефіцієнт максимума К_м по розрахунковому вузлу. Для п_еф = 15 шт. і К_в = 0,24

К_м = 1,6

Визначаємо максимальні навантаження по розрахунковому вузлу.

Знаходимо максимальну активну потужність Р_м, кВт, за формулою

Р_м = ?Р_зм* К_м (4.8)

Р_м = 19,37 * 1,6 = 31

Знаходимо максимальну реактивну потужність Q_м, квар, за формулою

Приймаємо Q_м =?Q_зм, якщо n_еф > 10 шт. (4.9)

Q_м = 22,66 (4.10)

Знаходимо максимальну повну потужність S_м, кВА, за формулою

, (4.11)

Розрахунок електричних навантажень для інших вузлів системи електропостачання цеху, що проектується, виконується аналогічно. Результати розрахунку електричних навантажень зведено до таблиці 4.3

Таблиця 4.3 - Результати розрахунку електричних навантажень

Назва групи споживачів	УРзм, кВт	УQзм, квар	Км	Рм, кВт	Qм, квар	Sм, кВ·А
ШРА - 1	19,37	22,66	1,6	31	22,66	38,39
ШРА - 2	30,02	45,05	1,4	42,28	45,05	58,23
ЩО	20,20	6,70	1,0	20,2	6,7	21,30

Вибір типу шинопроводу здійснюється за значенням розрахункового струму I_р, А, який визначається за формулою

I_р = S_м/U_н, А (4.12)

де S_м - повна потужність всіх електроприймачів, що підключені до шинопроводу, кВА;

U_н - номінальна напруга живлення, U_н =0,4кВ.

I_р = 38,39/ * 0,4 = 55,63

Вибір типу шинопроводу здійснюється за таблицею 7.4 [3]. Результати розрахунків та вибору заносимо до таблиці 4.4

Таблиця 4.4 - Результати розрахунків та вибору типів шинопроводів

Розрахунковий вузол	Розрахунковий струм, А	Тип шино - проводу	Номінальний струм шинопроводу, А
ШРА-1	55,63	ШРМ-73У3	100
ШРА-2	84,39	ШРМ-73У3	100
ЩО	30,75	ЩА-611	63

5. Вибір числа і типу трансформаторів

Вибір числа трансформаторів обумовлено величиною та характеристикою електричних навантажень. Трансформаторні підстанції (ТП) повинні розміщатись як можливо ближче до центра споживачів. Для цього застосовуються внутрішньо цехові підстанції, вбудовані в приміщення цеху або прибудовані до цеху ТП, які живлять окремі цехи(корпуси) або їх частини.

Однотрансформаторні цехові підстанції застосовуються при живленні навантажень, які допускають перерву електропостачання на час доставки «складського» резерву або при резервуванні, яке здійснюється по перемичкам на вторинній напрузі.

Двохтрансформаторні цехові підстанції застосовуються в тому випадку коли споживачі 1 і 2 категорій складають більше 50%, а також при нерівномірності добового або річного графіків навантажень.

Розрахунок і вибір числа, типу і потужності трансформаторів КТП виконується в наступному порядку:

Визначаємо середньозмінну повну потужність S_зм.ц, кВА, цеху за формулою

, (5.1)

де УР_max і УQ_max - відповідно сумарна активна і реактивна максимальна потужності цеху за зміну, які визначені в розділі «Розрахунок електричних навантажень», кВт та квар.

За значенням розрахованої потужності цеху 119,47, кВА, по каталогу ПАТ» Укрелектроапарат» або за довідниковою літературою вибираємо тип і потужність трансформатора для комплектної трансформаторної підстанції. Обираємо для установки на території об'єкта комплектну двохтрансформаторну підстанцію типу 2 КТП - 100/10/0,4 з двома трансформаторами типу ТМЗ - 100/10/0,4. Потрібний трансформатор обраний з урахуванням підключення споживачів сусіднього цеху.

Економічність використання трансформатора перевіряється за значенням коефіцієнта завантаження Кз трансформатора, який визначається як відношення повної потужності навантаження цеху до номінальної потужності обраного трансформатора за формулою

, (5.2)

де S_зм.ц. - розрахована середньозмінна повна потужність цеху, кВА;

S_н.тр. - номінальна потужність обраного трансформатора, кВА.

S_с.ц. - повна потужність споживачів сусіднього цеху, кВА, S_с.ц. =18,5

Висновок: Так, як коефіцієнт завантаження дорівнює 0,69 і він лежить в межах допустимого значення для споживачів ЙЙ категорії надійності електропостачання, кількість і потужність трансформаторів для КТП обрано вірно.

6. Розрахунок електричних мереж і вибір захисних апаратів

Автоматичні вимикачі - це пристрої, призначені для захисту електричних кіл при виникненні струмів перевантаження і струмів короткого замикання (надструмів), включення і відключення ділянок електричних кіл, виконують одночасно функції захисту і управління, бувають одно, двох, трьох і чотирьохполюсних. Відносяться до захисних пристроїв багаторазового дії.

Автоматичні вимикачі мають наступні види захисту - теплова (при тривалому перевищенні допустимого струмового навантаження In, захист від перевантаження), електромагнітна (захист від струму короткого замикання Iкз) або комбінована (теплова й електромагнітна), комбінована захист є в багатьох автоматах відомих фірм.

Струм навантаження протікає через контакт автомата, нагрівач теплового реле і котушку реле максимального струму. У разі виникнення струму перевантаження, струм пройшовши по нагрівачу теплового реле, викликає підвищене нагрівання біметалічної пластини, яка згинається і вільним кінцем, який піднімається верх, через важіль відкриває засувку, викликаючи відключення автомата. У разі виникнення струму короткого замикання сердечник реле максимального струму втягується в котушку та за допомогою штовхача впливає на важіль механізму розчеплення, який відкриває засувку і пружина розмикає контакти автомата і він відключається. При захисті від струму перевантаження можуть застосовуватися теплові розчіплювачі без нагрівача, в цьому випадку струм пропускається безпосередньо через біметалічну пластину. У малопотужних автоматах такий розчіплювач також може застосовуватися для захисту від струму короткого замикання.

Переваги автоматичних вимикачів в порівнянні з плавкими запобіжниками:

- Відразу спрацьовують, якщо струм в ланцюзі незначно перевищує номінальний.

- При захисті трифазного пристрої неможлива його роботи при відсутності однієї з фаз (при виникненні струму перевантаження або струму короткого замикання відключаються відразу три фази).

- На включення спрацював автомата потрібно менше часу, менше простоює електрообладнання.

Недоліки автоматичних вимикачів в порівнянні з плавкими запобіжниками:

- Найдорожче коштують.

- Неможливість заміни під напругою.

- Після аварійного відключення погіршення властивостей, неконтрольований знос контактів, якість контакту погіршується

Запобіжник - найпростіший апарат, що захищає електричне коло від коротких замикань і значних перевантажень. Запобіжники широко застосовують при використанні електрообладнання як у побутовій, так і в промисловій сфері. Запобіжники можуть вбудовуватися в комплектні пристрої. Вони призначені для використання в різних кліматичних поясах, місцях з певними умовами експлуатації, наприклад в робочих умовах, де вони відчувають різноманітні механічні дії. Запобіжники володіють різним ступенем захисту. Вони складаються з трьох частин: фарфорового підстави з металевою різьбленням, суміжній плавкої вставки і бойка запобіжника.

Плавка вставка - частина запобіжника, в якій відбувається відключення електричного струму. Вона підлягає заміні після спрацьовування запобіжника. Вставка може бути нерозбірними, з різними наповнювачами. Вона являє собою корпус, в якому розташований плавкий елемент, той у після спрацьовування запобіжника, і дугогасительний пристрій, що є наповнювач, для гасіння виникає при перегорання плавкий елемент електричної дуги. Плавка вставка розрахована на різні номінальні струми (наприклад, 10, 16, 20 А). Бойок запобіжника - механічний пристрій в конструкції плавкої вставки запобіжника. Він при спрацьовуванні запобіжника звільняє енергію, необхідну для дії інших апаратів або впливу на вільні контакти запобіжника.

Запобіжники мають переваги:

- Прості в конструкції.

- Недорогі.

Недоліки:

- Не можуть захищати лінію від перевантажень, тому що не допускають довготривале перевантаження до моменту плавлення.

- Не завжди забезпечують захист в зв'язку із-за окислення контактів, послаблення натиску і т. п.

- При короткому замиканні в трифазній лінії можливе перегорання одного із запобіжників, в цьому випадку двигун включений на дві фази, що приводить до перегріву двигуна та виходу його з ладу.

В даному курсовому проекті в якості захисних апаратів обрано автоматичні вимикачі. Розрахунок електричних мереж та вибір автоматичних вимикачів виконується для одного довільно обраного електроспоживача (номер за планом 1) в наступному порядку:

Визначаємо номінальний струм I_н, А, споживача за формулою

, (6.1)

де Р_н - номінальна потужність споживача, кВт, Р_н = 5,5;

U_н - номінальна напруга, U_н = 0,4 кВ;

cosц - коефіцієнт потужності;

з - коефіцієнт корисної дії (ККД).

ККД і cosц вибираються за таблицею Додатку 3 в залежності від потужності споживача:

- для споживача потужністю Р_н = 5,5 кВт; з = 0,85 і cosц = 0,85.

Визначаємо пусковий І_п, А, струм споживача за формулою

I_п = К_п * I_н, (6.2)

де К_п - кратність пускового струму, значення якої вибирається за таблицею Додатку 3 в залежності від потужності споживача, К_п = 7.

I_п = 7,0 * 11,22 = 78,54

Визначаємо номінальний струм розчеплювача І_н.р., А, автоматичного вимикача за умовою

I_н.р ? 1,1I_pоб, (6.3)

де I_pоб - робочий струм лінії, приймається рівним номінальному струму споживача I_pоб = 1,1 I_н = 11,22 А.

I_н.р ? 1,1*11,22 ? 12,34

Вибираємо автоматичний вимикач типу АЕ2026 з номінальним струмом I_н = 16 А і номінальним струмом розчеплювача I_н.р.ст. = 12,5 А.

Знаходимо розрахунковий струм спрацювання І_спр.р, А, автоматичного вимикача обраного типу за умовою

I_спр.р ? 1,25 I_п, (6.4)

де I_п - пусковий струм двигуна споживача, А.

I_спр.р ? 1,25 * 78,54 ? 98,17

Визначаємо каталожне значення струму спрацювання І_{спр.кат.}, А, за формулою

I_{спр.кат.} = К_р I_н.р.ст, (6.5)

де К_р - кратність струму спрацювання. К_р = 12 для автоматичного вимикача серії АЕ2026

I_н.р.ст - струм номінальний розчеплювача стандартний, А

I_{спр.кат.} = 12 *12,5= 150

6.7 Розрахунковий струм спрацювання не повинен перевищувати каталожне значення струму

I_спр.р ? I_{спр.кат} (6.6)

98,17? 150

Значення I_спр.р не перевищує значення I_{спр.кат}. Умова виконується, тому автоматичний вимикач вибрано правильно.

За значенням розрахованого номінального струму споживача по таблиці 7.2 7 вибираємо марку та переріз проводу для підключення споживача до мережі живлення. Пропонується використовувати провід марки АПВ чотирьоходножильний, перерізом однієї жили 2,5 мм²

Розрахунок і вибір перерізу монтажного проводу та типу і струму розчеплювача автоматичного вимикача для інших електроспоживачів об'єкта виконується аналогічно. Результати розрахунку зведено до таблиці 6.1

Таблиця 6.1 - Результати розрахунку та вибору перерізу провідника та типу автоматичного вимикача

Номер за планом	Рн, кВт	Iн, А	Iп, А	Iроб, А	Провід	Труба	Тип	Iн. авт, А	Iрозч, А
					Марка	Переріз, мм2
1,2,3,4,5,6,9, 10,11,12,13, 14,15,25,26, 27,28,29,30, 31	5,5	11,22	78,54	12,34	АПВ	4 (1x2,5)	Т15	АЕ2026	16,0	12,5
17,18,19,20, 21,22,23	7,5	14,70	110,25	16,17	АПВ	4 (1x2,5)	Т15	АЕ2046	63,0	25
7,8,16,24,32	2,0	4,5	28,2	4,95	АПВ	4 (1x2,5)	Т15	АЕ2026	16,0	6,3

За значенням розрахункового струму I_р, А, лінії живлення розподільчого шинопроводу, які визначено в розділі 4 «Розрахунок електричних навантажень», використовуючи довідникову літературу визначаємо марку та переріз кабелю для живлення шинопроводу від розподільчого пристрою трансформаторної підстанції.

Визначаємо номінальний струм розчеплювача I_н.р, А, автоматичного вимикача для захисту лінії живлення шинопроводу за умовою

I_н.р?1,1I_н, (6.8)

де I_н - номінальний струм лінії живлення шинопроводу, А.

I_н.р ?1,1*55,63 ? 61,19

За довідником обираємо тип автоматичного вимикача і струм розчеплювача. Результати розрахунків та вибору заносимо до таблиці 6.2.

Таблиця 6.2 - Результати розрахунків та вибору кабелю і захисної апаратури для живлення шинопроводів

Розрахунковий вузол	Iн, А	Iр, А	Марка та переріз кабелю	Тип	Iн. авт., А	Iрозч, А
ШРА1	55,63	61,19	АВВГ 4x16,0	АЕ2056	100	80
ШРА2	84,39	92,82	АВВГ 4x35,0	АЕ2056	100	100
ЩО	30,75	33,82	АВВГ 4x6,0	АЕ2046	63	40

7. Розрахунок параметрів зони захисту від блискавки

Блискавкозахист - це система захисних пристроїв та заходів, що призначені для забезпечення безпеки людей, збереження будівель та споруд, устаткування та матеріалів від можливих вибухів, займань та руйнувань, спричинених блискавкою.

Блискавка - особливий вид проходження електричного струму через величезні повітряні прошарки, джерелом якого є атмосферний заряд, накопичений грозовою хмарою. Умови утворення таких хмар - велика вологість та швидка зміна температури повітря. За таких умов у атмосфері Землі відбуваються складні фізичні процеси, які призводять до утворення та накопичення електричних зарядів. При підвищенні напруженості електричного поля до критичних значень виникає розряд, який супроводжується яскравим свіченням (блискавкою) та звуком (громом). Довжина каналу блискавки може досягати кількох кілометрів, сила струму - 200 000 А, напруга - 150 000 В, а температура - 10 000°С і більше. Тривалість блискавки 0,1-1,0 с.

Розрахунок параметрів зони захисту від блискавки виконується в наступному порядку:

Визначаємо габарити зони захисту подвійного стержневого відводу блискавки:

Для зони захисту А:

- висота розташування мінімальної зони захисту h_o, м

h_o = 0,85*h, (7.1)

де h - висота відводу блискавки (задається мінімальна h=25 м), м;

h_o = 0,85*25 = 21,25

– радіус зони захисту на висоті землі r_o, м, що захищається

r_o = (1,1 - 0,002*h)*h (7.2)

r_o = (1,1 - 0,002*25)*25 = 26,25

– радіус зони захисту на рівні споруди r_x, м

r_x = (1,1 - 0,002h)*(h - h_x /0,85), (7.3)

r_x = (1,1 - 0,002*25)*(25 - 7 /0,85) = 22,23

мінімальна висота зони посередині між блискавковідводами h_c

h_c = h_o - (0,17 + 3*10^-4 h) (L-h), (7.3)

h_c = 21,25 - (0,17 + 3*10^-4 *25) (48-25) = 17,17

ширина горизонтального перерізу в центрі між блискавковідводами r_cx,

(7.4)



Так як за розрахунок r_cx = 15,54 це більше половини ширини споруди (15 м), споруда повністю попадає в зону захисту від блискавки.

Література

1 Зимин Е.Н., Преображенский В.Н., Чувашов И.И Электрооборудование промышленных предприятий и установок. - М.: Энергоиздат, 1981

2 Князевский Б.А., Липкин Б.Б. Электроснабжение промышленных предприятий. - М.: Высшая школа, 1986

3 Постников Н.П., Рубашов Г.М. Электроснабжение промышленных предприятий. - Л.: Стройиздат, 1989

4 Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. - М.: Высшая школа, 1986

5 Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий. - М.: Высшая школа, 1988

6 Строительные нормы и правила. Сборник №8. Электротехнические установки. - М.: Стройиздат, 1985 г.

7 Правила устройства электроустановок. - Х.: Індустрія, 2008

8 Недоімченкова Л.П. Курсове проектування. Методичний посібник для студентів коледжу зі спеціальності 5.090609 «Монтаж і експлуатація електроустаткування підприємств та цивільних споруд». - Х.:ХМК, 2012

Размещено на Allbest.ru