Электроснабжение и электрооборудование Армавирского завода резинотехнических изделий

Содержание

Введение

Перечень сокращений

1. Общая часть

1.1 Характеристика потребителей электрической энергии и определение категории электроснабжения

1.2 Выбор рода тока и напряжения

2. Специальная часть

2.1 Расчёт электрических нагрузок РМЦ

2.2 Расчёт электрических нагрузок всего предприятия

2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов на заводской подстанции

2.4 Компенсация реактивной мощности

2.5 Выбор схемы внутреннего и внешнего электроснабжения

2.6 Расчёт токов короткого замыкания

2.7 Выбор токоведущих частей высоковольтного оборудования

2.8 Выбор аппаратуры и питающих проводников напряжением до 1кВ

2.9 Расчёт заземляющего устройства

2.10 Выбор и расчёт максимальной токовой защиты

3. Охрана труда и промышленная безопасность

3.1 Работы в зоне влияния электрического и магнитного полей

3.2 Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ, выполняемых со снятием напряжения

4. Экология и защита окружающей среды

4.1 Охрана окружающей среды от вредного воздействия предприятий тепловой энергетики

5. Экономическая часть

5.1 Техническое нормирование труда

5.2 Расчет годовой потребности в силовой электроэнергии

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Требования международного стандарта ISO:9001 к системе управления качеством на предприятии ориентируют на измерение, анализ, контроль и улучшение производственных процессов, в частности, в отношении управления энергоресурсами. С целью повышения эффективности электропотребления (ЭП) в инфраструктуре малых предприятий необходимо внедрять систему управление энергосбережением и внутреннего энергоаудита. Это не требует больших затрат, но предполагает реорганизацию технологических и электрических служб, задействованных в обеспечении предприятий энергетическими ресурсами, мобилизацию сил, морального настроя в проведении энергосберегающих мероприятий.

ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕМ

1. Организация учета потребление электроэнергии (ЭЭ) вкупе с созданием информационных автоматизированных баз данных по параметрам потребления ЭЭ с соответствующим программным обеспечением.

2. Осуществление контроля эффективности использования электроэнергии. Пересмотр существующих норм, правил, регламентов, определяющих расход электроэнергии в части энергосбережения.

3.Выявление источников нерационального использования энергоресурсов. Одновременно необходима разработка мероприятий по снижению потребления электрической энергии (МСП) для регулирования объеме потребления энергоресурсов.

ЭКОНОМИЯ ЭЭ ПРИ ВНУТРИЗАВОДСКОМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ

Эти мероприятия имеют следующие организационные и технические аспекты:

Таблица 1 - МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭКОНОМИИ ЭЭ

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ		ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
разработка стратегического плана и временного графика внедрения МСП		измерение производственных показателей и сбор в общую базу данных
проведение расчетов по выбору и оценке оптимальных МСП
распределение ответственности подразделений за потери и проведение мероприятий по экономии в требуемые сроки		реализация оптимального управления режимами ЭП
стимулирование и премирование		установка и ввод в действие технических средств снижения потерь ЭЭ
системы планирования и контроля		установка и ввод средств измерений и автоматики
материально-технические ресурсы для реновации оборудования		реализация потребителями режимов потребления реактивной энергии, установленной в договорах электроснабжения
договоры электроснабжения
пропаганда результатов эффективной энергетической политики

Административно-технологическая организация и структура комплексного подхода к анализу, нормированию и прогнозированию параметров ЭП:

Объемы производства (система учета и ведомость выпуска продукции по цехам, производствам и предприятию)	Параметры ЭП (система учета и ведомость расхода электроэнергии по цехам, производствам и предприятию)
Служба главного технолога предприятия	Служба главного энергетика предприятия
Учетная политика организации (система внутрипроизводственного учета, отчетности и контроля)
БАЗА ДАННЫХПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
БАЗА ДАННЫХ ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА
Планово-аналитический отдел (маркетинг, логистика)
Материально-производственные запасы, готовое и незавершенное производство	Спрос на продукцию предприятия	Цикличность и величина доступных ресурсов на рынке ресурсов

Исходя из особенностей получения эффекта, мероприятия по снижению потерь электроэнергии для исследуемых малых предприятий могут быть разделены на четыре группы:

? мероприятия по совершенствованию управления режимами потребления электроэнергии;

? мероприятия по автоматизации управления режимами электропотребления (регулирование графиков нагрузки и т.д.);

? мероприятия по реконструкции внутри заводской системы электроснабжения;

? мероприятия по совершенствованию учета электрической энергии.

? переключения в рабочей схеме электроснабжения, обеспечивающие снижение потерь ЭЭ за счет уменьшения потерь холостого хода и потерь за счет перераспределения потоков в элементах (например, отключение на предприятиях с двумя и более трансформаторами в режимах малых нагрузок одного из них);

? регулирование напряжения в точках питания для минимизации потерь ЭЭ при его допустимых отклонениях у потребителей (установка косинусных конденсаторов и т.д.);

? снижение потребления мощных электродвигателей постоянного тока заменой их на асинхронные с частотным регулированием;

? выравнивание нагрузок фаз в сетях 0,4 кВ.

Установка и ввод в работу:

? автоматических регуляторов напряжения трансформаторов с РПН;

? автоматических регуляторов реактивной мощности;

? средств телеизмерений.

? ввод компенсирующих устройств на подстанции предприятия;

?ввод технических средств регулирования напряжения (трансформаторов с продольно-поперечным регулированием, вольтдобавочных трансформаторов, РПН и т.д.);

? ввод дополнительных коммутационных аппаратов.

Совершенствование учета электрической энергии:

?обеспечение работы измерительных трансформаторов и электросчетчиков в допустимых условиях (отсутствие перегрузки, требуемая температура, отсутствие вибраций оснований счетчика и т.д.);

?замена измерительных трансформаторов на трансформаторы с улучшенными характеристиками и с номинальными параметрами, соответствующими фактическим нагрузкам;

?замена существующих приборов учета на приборы с улучшенными характеристиками;

?периодические проверки условий работы электросчетчиков.

Систематизация и рассмотрение существующих методов и подходов к нормированию ЭП, одновременно с анализом предприятий с многономенклатурным производством как объекта исследования, выявили наличие потребности предприятий в эффективной методике расчета удельных норм потребления электрической энергии. Существующие сегодня нормы на предприятиях, отраслевые нормы дают существенную погрешность и не позволяют провести внутренний энергоаудит на предприятии, выявить места перерасхода ЭЭ.

На основе разработанной методики анализа, нормирования и краткосрочного прогнозирования параметров электропотребления (сопровождаемой информационным и алгоритмическим обеспечением с помощью программного комплекса, основанного на статистических пакетах) определены общепроизводственные, на границе раздела «потребитель - энергоснабжающая организация», и цеховые удельные нормы потребления электрической энергии.

Определение норм электропотребления позволяет решить задачи планирования заявляемой мощности и выявления внутризаводских потребителей с «завышенным» электропотреблением для проведения первоочередного энергетического обследования и последующего внедрения мер по энергосбережению.

Перечень сокращений

ВЛ- Воздушная линия

КЛ - Кабельная линия

ЭЭ - Электрическая энергия

ЭП - Электроприёмник

РПН - Регулятор напряжения под нагрузкой

КЗ - Короткое замыкание

ТП - Трансформаторная подстанция

КТПН - Комплектная трансформаторная подстанция

РУ - Распределительное устройство

ТБ - Техника безопасности

ПУЭ- Правила устройства электроустановок

РЗАиТ - Релейная защита, автоматика и телемеханика

ЦРП - центральный распределительный пункт

ГПП - главная понизительная подстанция

1. Общая

1.1 Характеристика потребителей электрической энергии и определение категории электроснабжения

ОАО "Армавирский завод резиновых изделий" расположен в северо-западной части города Армавира, занимаемая площадь - 3.4 га. Завод основан на ранее работавшем поташном заводе, последняя реконструкция проводилась с 1986 по 1990 года. Производственная площадь предприятия 220 тысяч квадратных метров.

ОАО "Армавирский завод резиновых изделий" специализируется на выпуске изделий технического и бытового назначения (хозяйственные, технические, диэлектрические перчатки, шары детские надувные, шапочки купальные, камеры для спортмячей, кольца уплотнительные, шланги для полива), медицинского назначения (хирургические перчатки, катетары и дренажи латексные). Объем выпускаемой продукции в год составляет 120 миллионов рублей, число работающих - 800 человек.

В связи в разнообразием выпускаемой продукции имеются различные технологические процессы. Наиболее емкий вид продукции - это хирургические перчатки. В объеме выпускаемой продукции они составляют 60%. Процесс производства начинается с приготовления технологической массы, основу которой составляет латекс, получаемый по импорту. После приготовления технологической массы на линии происходит погружение форм в данную массу, затем идет выдержка в течение пяти минут, закрепление в специальных баках и сушка, съем с формы с одновременным напылением талька и проверка изделия на прочность и герметичность. Далее перчатки упаковывают и отправляют на склад.

Расчетная зимняя температура t=-22C, летняя t=+35C. Толщина стенки гололеда 10 мм. Скорость напора ветра 450 Н/м². Глубина промерзания грунта 0,7 м. Удельное сопротивление грунта 100 Ом/м. Годовое количество осадков 700 мм. Атмосферное давление 730 мм.рт.ст. Грозовая деятельность составляет 130 дней в году.

Предприятие имеет непрерывный цикл работы. Режим работы предприятия трехсменный.

Источниками питания электрической энергии завода являются:

подстанция, расположенная на территории завода 35/10 кВ с двумя трансформаторами ТД-10000/35, питаемых по двухцепной воздушной линии 35 кВ;

ЦРП 10 кВ ОАО “АЭТЗ” кабелем ААБ-10-3х240.

Источником тепловой энергии является собственная котельная.

Имеющиеся на предприятии электроприёмники можно подразделить по режимам работы следующим образом:

электроприёмники, работающие в продолжительном режиме с неизменной или мало меняющейся нагрузкой: электродвигатели насосов, компрессоров, вентиляторов, механизмов непрерывного транспорта;

электроприёмники, работающие в режиме кратковременной нагрузки. К ним относятся электродвигатели вспомогательных механизмов;

электроприёмники, работающие в режиме повторно кратковременной нагрузки: металлорежущие станки, гидравлические прессы, литейные машины, сварочные аппараты, сварочные полуавтоматы, электрические печи: спиральные и индукционные.

Силовое оборудование производственных механизмов состоит в основном из трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором. Применяемое напряжение до 1000 В - 380, 220, 127, 110, 42, 36, 24 и 12 В.

Основное технологическое оборудование цеха механической обработки заготовительного корпуса представлено в таблице 2.

Таблица 2 Ведомость электрических нагрузок РМЦ

Наименование установки	Тип установки	Кол-во, шт	Тип двигателя	Кол-во, шт	Pу.дв, КВт
1	2	3	4	5	6
Резьбонарезной полуавтомат	АЭТЗ	3	4А122М4УЗ	1	5.5
Токарно-винторезный станок	1Е61ПМ	1	АО2-51-4-С1 4АХ80А4	1 1	10.0 1.0
Бесцентрово-шлифовальный станок	ВШ740 МА11	2	АО2-32/6	2	2.2
Полуавтомат круглошлифовальный	3М151	1	4А132S4У3 АО2-31-6-С1 АО41-6	1 1 2	7.5 1.5 1.0
Полуавтомат круглошлифовальный	ВШ-740	1	4А132S4У3 4АХ80В4 АОЛ22-2 АО2-31-6-С1	1 1 1 1	7.5 1.5 0.6 1.5
Круглошлифовальный станок	3Б151	2	4А166S2ХЛ АО2-31-6-С1	1 2	15.0 1.5
Горизонтальный фрезерный станок	6Н81	2	АИР132S4 АО2-31-6-С1	1 1	7.5 1.5
Токарно-винторезный станок	1Е61ПМ	2	АО2-51-4-С1 4АХ80А4	1 1	10.0 1.0
Токарно-винторезный станок	1А617	1	АО2-51-4-С1	1	10.0
Токарно-винторезный станок	1П611П	3	4А160S6 4АХ80В4	1 2	11.0 1.5
Токарно-винторезный станок	УТ16П	2	АО2-51-4-С1 4АХ80А4	1 1	10.0 1.0
Токарно-винторезный станок	1А617	1	АО2-51-4-С1 4АХ80А4	1 1	10.0 1.0
Шкаф термический	АЭТЗ	2	НЭ	1	5.0
Токарно-копировальный полуавтомат	ВТ-11	3	АО2-54-4-С2 АОЛС-2-11-4 4АА63В4	1 1 1	10.0 0.6 0.37
Токарно-копировальный полуавтомат	КТ-538	2	АО2-54-4-С2 АОЛС-2-11-4 4АА63В4	1 1 1	10.0 0.6 0.37
Агрегатный сверлильный станок	2ХА1620	3	4АХ80А4 АО2-41-4-С1 АОЛС-2-11-4	4 1 1	1.1 4.0 0.6
Токарно-револьверный станок	1341	2	АИР100S4У3 4А80В4УЗ 4АХ80А4	1 1 1	3.0 1.5 1.0
Полуавтомат отделочно-расточный	ОС5448	3	АИР132S4 АО2-31-6-С1 4АХ80А4	1 1 1	7.5 1.5 1
Токарный шестишпиндельный полуавтомат	1Б-240	4	4А132М4П АИР100S4 4АХ80А4	1 1 1	11 3.0 1.0
Токарно-винторезный станок	1616	3	АО2-51-4-С1 4АХ80А4	1 1	10.0 1.0
Токарно-револьверный станок	1341	1	АИР100S4У3 4А80В4УЗ 4АХ80А4	1 1 1	3.0 1.5 1.0
Токарно-винторезный станок	ТВ-320	1	4А112МБ6 4АХ80А4	1 1	4.5 1
Токарно-винторезный станок	10611П	1	АИР132S4 АО2-31-6-С1 4АХ80А4	1 1 1	7.5 1.5 1.0
Токарно-винторезный станок	1А61ВП	1	АИР100S4У3 4А80В4УЗ 4АХ80А4	1 1 1	3.0 1.5 1.0
Токарно-револьверный станок	1Д387	2	АИР100S4У3 4А80В4УЗ 4АХ80А4	1 1 1	3.0 1.5 1.0
Токарно-винторезный станок	1И611П	3	АО2-51-4-С1 4АХ80А4	1 1	10.0 1
Токарно-винторезный станок	16Б16КА	2	10.0 1	1 1	10.0 1
Токарно-винторезный станок	1637	2	10.0 1	1 1	10.0 1
Вентилятор	Ц-14-46	6	4А122М4УЗ	1	5.5

1.2 Выбор рода тока и напряжения

По роду тока различают электроприемники, работающие от сети переменного тока нормальной промышленной частоты (50 Гц).

От сети переменного тока нормальной категории или повышенной частоты. От сети постоянного тока отдельные потребители электроэнергии (электроинструментальные станки в деревообрабатывающих цехах, ряд шлифовальных станков).

Используют для питания высоковольтных электродвигателей токов повышенной частоты (180-400 Гц).

Установка индукционного и диэлектрического нагрева требуют токов повышенных и высоких частот, получаемых от машинных (до частот 10000 Гц) в электронных (свыше 10000 Гц) генераторов. Для ряда производственных механизмов необходимы широкое регулирование скорости, частое реверсирование быстрые разгоны и торможения. Поэтому при построении схемы электроснабжения промышленного предприятия приходится считаться с наличием потребителей постоянного тока или токов высокой частоты. При незначительном числе и небольшой мощности отдельных потребителей постоянного тока или токов высокой частоты у этих потребителей устанавливают индивидуальные преобразователи. Их устанавливают и у мощных электроприводов. В системе электроснабжения предприятия преобразователи являются потребителями переменного тока.

Для получения экономичного варианта электроснабжения предприятия в целом напряжение каждого звена системы электроснабжения должно выбираться, прежде всего, с учетом напряжения смежных звеньев.

Выбор напряжения основывается на сравнении технологических показателей различных вариантов в случаях когда:

- испытания питания можно получить энергию при двух напряжениях или более;

- при проектировании электроснабжения предприятий приходится расширять существующие подстанции и увеличивать мощность заводских систем - электростанций;

- сети заводских электростанций связывать с сетями энергосистем на расстоянии не более 12 км от подстанции системы, применимы схемы питания от работающей подстанции системы с напряжением 6 кВ.

Но так как на машиностроительном заводе нагрузка большая, то мы выбираем напряжение 110 кВ, это ЛЭП, которая идет от подстанции энергосистемы. Внутризаводское электроснабжение выполняем кабельными линиями 10 кВ. Внутрицеховое электроснабжение будет выполнено на напряжение 0,4 кВ.

2. Специальная часть

2.1 Расчёт электрических нагрузок РМЦ

Расчетную активную нагрузку группы электроприемников P_р, кВт, определяем по формуле

P_р = K_мP_с.м = K_мK_иP_ном,(2.1)

где К_м - коэффициент максимума активной мощности. Принимаем по /22/.

Р_см - средняя активная нагрузка группы электроприемников за наиболее загруженную смену;

К_и - коэффициент использования активной мощности группы электроприемников. Принимаем по /22/;

P_ном - установленная (номинальная) мощность группы электроприемников, равная сумме номинальных паспортных Р_ном мощностей отдельных приемников.

Средневзвешенное значение коэффициента использования K_и, необходимое для определения общего максимума нагрузки группы электроприемников с различным значением k_и, вычисляют по формуле

(2.2)

Значение коэффициента максимума зависит от коэффициента использования К_и данной группы электроприемников и эффективного числа электроприемников n_э. Под эффективным числом приемников группы различных по номинальной мощности и режиму работы приемников понимают число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает ту же величину расчетного максимума, что и группа из n различных по мощности и режиму работы электроприемников.

Эффективное число электроприемников n_э вычисляют по формуле

(2.3)

Величина K_м определяется в зависимости от K_и и n_э согласно /21/.

Учитывая характер потребления реактивной мощности асинхронными двигателями, мало зависящей от коэффициента загрузки двигателей, принято рассчитывать расчетную реактивную мощность Q_р, кВАр, при n_э>10 по формуле

Q_р = Q_см = K_иP_нtg,(2.4)

при n_э10

Q_р = 1.1Q_см = 1.1K_иP_нtg,(2.5)

где Q_см - средняя реактивная нагрузка за наиболее загруженную смену, кВАр;

tg - определяется по характерному для данной группы электроприемников средневзвешенному значению коэффициента мощности.

Средневзвешенное значение tg группы электроприемников с различным значением tg_i, вычисляют по формуле

(2.6)

Расчетную нагрузку полной мощности для силовых электроприемников на разных ступенях системы электроснабжения S_р, кВА, вычисляют по формуле

(2.7)

Для расчета составляем таблицу 3 исходных данных.

Таблица 3 Исходные данные для расчета методом упорядоченых диаграмм

Электроприемник	Тип электроприёмника	Рн кВт	n, шт.	Кисп	cos
1	2	3	4	5	6
ШРА 1
Резьбонарезной полуавтомат	АЭТЗ	5.5	3	0.16	0.6
Токарно-винторезный станок	1Е61ПМ	11.0	1	0.17	0.62
Бесцентрово-шлифовальный станок	ВШ740 МА11	4.4	2	0.16	0.6
Полуавтомат круглошлифовальный	3М151	11.0	1	0.16	0.6
Полуавтомат круглошлифовальный	ВШ-740	11.0	1	0.17	0.61
Круглошлифовальный станок	3Б151	18.0	2	0.2	0.66
Горизонтальный фрезерный станок	6Н81	9.0	2	0.14	0.6
Вентилятор	Ц-14-46	5.5	3	0.65	0.8
ШРА 2
Токарно-винторезный станок	1Е61ПМ	11.0	2	0.18	0.65
Токарно-винторезный станок	1А617	10.0	1	0.16	0.6
Токарно-винторезный станок	1П611П	15.0	3	0.18	0.67
Токарно-винторезный станок	УТ16П	11.0	2	0.18	0.65
Токарно-винторезный станок	1А617	11.0	1	0.19	0.66
Шкаф термический	АЭТЗ	5.0	2	0.5	0.95
1	2	3	4	5	6
Токарно-копировальный полуавтомат	ВТ-11	11.0	3	0.16	0.6
Токарно-копировальный полуавтомат	КТ-538	11.0	2	0.16	0.61
Агрегатный сверлильный станок	2ХА1620	9.0	3	0.15	0.6
Токарно-револьверный станок	1341	5.5	2	0.14	0.6
Полуавтомат отделочно-расточный	ОС5448	10.0	3	0.16	0.62
Токарный шестишпиндельный полуавтомат	1Б-240	15	4	0.2	0.7
ШРА 3
Токарно-винторезный станок	1616	11.0	3	0.16	0.63
Токарно-револьверный станок	1341	5.5	1	0.15	0.6
Токарно-винторезный станок	ТВ-320	5.5	1	0.16	0.62
Токарно-винторезный станок	10611П	10.0	1	0.17	0.65
Токарно-винторезный станок	1А61ВП	5.5	1	0.15	0.62
Токарно-револьверный станок	1Д387	5.5	2	0.15	0.6
Токарно-винторезный станок	1И611П	11.0	3	0.16	0.66
Токарно-винторезный станок	16Б16КА	11.0	2	0.17	0.65
Токарно-винторезный станок	1637	11.0	2	0.18	0.67
Вентилятор	Ц-14-46	5.5	3	0.65	0.8

Эффективное число приемников для ШРА1 по формуле (6.3) составит

Средневзвешенное значение коэффициента использования K_и группы электроприемников вычисляем по формуле (6.2)

По графикам, приведенным в /21/, в зависимости от К_и и n_э определяем К_м=1,69. Тогда активная мощность, вычисляемая по формуле (6.1), равна

P_р=0.231.69(65.5+311+24.4+218+29) = 50.80кВт.

Средневзвешенное значение tg группы электроприемников вычисляем по формуле (6.6)

Учитывая что n_э больше 10 (n_э = 12), расчетную реактивную мощность определяем по формуле (6.5)

Q_р=1.10.23(65.5+311+24.4+218+29)0.99=32.1 кВАр.

Расчетную нагрузку полной мощности для ШРА1 вычисляем по формуле (2.7)

кВА

2.2 Расчёт электрических нагрузок всего предприятия

Определение общезаводских нагрузок проведем по методу коэффициента спроса.

Расчетную активную нагрузку P_р, кВт, вычисляют по формуле

P_р = К_сP_ном,(2.8)

где К_с - коэффициент спроса электроприемников цеха. Принимаем по /16/;

P_ном - установленная мощность электроприемников, кВт.

Расчетную реактивную нагрузку электроприемников цеха Q_р, кВАр, вычисляют по формуле

Q_р = P_рtg,(2.9)

где tg - рассчитывается по коэффициенту мощности электроприемников цеха cos. Принимаем по /16/.

Расчетная активная нагрузка установок электроосвещения P_р.о, кВт, определяется по методу коэффициента спроса

P_р.о = К_с.оP_у.оК_пра,(2.10)

где К_с.о - коэффициент спроса осветительных нагрузок цеха, принимаем

К_{с.о =} 0.95 по /16/;

К_пра - коэффициент потерь в пускорегулирующей аппаратуре. Принимаем К_пра =1.1 /16/;

Установленную мощность установок электроосвещения цеха, территории завода P_у.о, кВт, вычисляют по формуле

P_у.о = P_удS10^-3,(2.11)

где S - освещаемая площадь цеха , территории завода, м²;

P_уд - удельная расчетная нагрузка освещения на 1 м² освещаемой поверхности, Вт/м².

Расчетную реактивную нагрузку электроосвещения Q_р.о, кВАр, вычисляют по формуле

Q_р.о = P_р.оtg_о,(2.12)

где tg_о -определяется по коэффициенту мощности установок электроосвещения cos_о.

Исходные данные, необходимые для расчета, сводим в таблицу 4.

Таблица 4 Исходные данные для расчета электрических нагрузок

Наименование цеха	Pуст, кВт	Кс	cos	S, м2	Pуд, Вт/м2	Кс.о.	Кпра	cosо
Компрессорная	2240	0.75	0.80	720	15	0.95	1.1	0.57
Котельная	1420	0.70	0.90	1400	15	0.95	1.1	0.57
Спецкорпус	2950	0.56	0.72	3025	20	0.95	1.1	0.57
Заготовительный корпус	2820	0.55	0.65	7160	20	0.95	1.1	0.57

Расчетную активную нагрузку компрессорной вычисляем по формуле (3.1)

P_р = 0.752240 = 1680 кВт.

Расчетную реактивную нагрузку электроприемников компрессорной вычисляем по формуле (3.2)

Q_р = 16800.75 = 1260 кВАр.

Установленную мощность установок электроосвещения компрессорной вычисляем по формуле (3.4)

P_у.о = 1572010^-3 = 10.8 кВт.

Расчетную активную нагрузку установок электроосвещения компрессорной вычисляем по формуле (3.3)

P_р.о = 0.9610.81.1 = 11.29 кВт.

Расчетную реактивную нагрузку электроосвещения компрессорной вычисляем по формуле (3.5)

Q_р.о = 11.291.44 = 16.27 кВАр.

Расчет нагрузок остальных цехов проектируемого объекта выполним на ЭВМ. Расчет представлен на странице .

Расчетная активная и реактивная нагрузка предприятия в целом, приведенная к шинам центральной распределительной подстанции (ЦРП), P_р, кВт и Q_р, кВАр, определяется как сумма расчетных нагрузок всех цехов с учетом расчетной нагрузки освещения территории предприятия, потерь мощности в трансформаторах цеховых подстанций и несовпадения максимумов нагрузок различных цехов во времени

P_р = K_рм P_р + P_т + P_{р .о} + P_рот,(2.13)

Q_р = K_рм Q_р + Q_т + Q_{р .о} + Q_рот,(2.14)

где К_рм - коэффициент разновременности максимумов силовой нагрузки. По /17/ принимаем К_{рм =} 0.9;

P_т, Q_т - потери, соответственно, активной, кВт и реактивной, кВАр мощности в трансформаторах цеховых подстанций. При ориенировочных расчетах, когда не известен тип силового трансфарматора, принимаем по /19/ P_т = 0.02S_р,

Q_т = 0.1S_р.

Расчетную полную мощность, передаваемую от источника питания, S _р, кВА, вычисляют по формуле

,(2.15)

где Q_кв - мощность компенсирующих устройств, кВАр. Принимаем Q_кв = 0.2Q

2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов на заводской подстанции

Правильное определение числа и мощности цеховых трансформаторов возможно только путём технико-экономических расчётов с учетом следующих факторов: категории надежности электроснабжения потребителей; компенсации реактивных нагрузок на напряжение до 1 кВ; перегрузочные способности трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; шага стандартных мощностей.

Количество цеховых трансформаторных подстанций непосредственно влияет на затраты на распределительные устройства напряжением 10 кВ и внутризаводские и цеховые электрические сети. При некотором количестве трансформаторов можно добиться минимума приведенных затрат при обеспечении заданной надежности электроснабжения. Такой вариант будет являться оптимальным, и его следует рассматривать как окончательный.

Выбор мощности трансформаторов производится исходя из загрузки в нормальном режиме и с учетом минимального резервирования в послеаварийном режиме.

Номинальную мощность трансформаторов S_ном,т, кВА, вычисляют по формуле

,(2.16)

где P_р - расчетная активная нагрузка цеха, кВт;

N - число трансформаторов трансформаторной подстанции;

K_з - коэффициент загрузки трансформаторов.

Для питания потребителей цехов принимаем двухтрансформаторные подстанции с коэффициентом загрузки K_з = 0.85.

Номинальная мощность трансформаторов компрессорной

кВА.

Принимаем для установки на компрессорной по /26/ комплектную трансформаторную подстанцию типа 2КТПН-10-1000.

Результаты расчетов мощностей трансформаторов остальных трансформаторных подстанций сводим в таблицу 5.

Таблица 5 Результаты расчетов мощностей трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций

Наименование цеха	Pр, кВт	Sном,тр, кВА	Принятый тип подстанции
Котельная	1015	597.05	2КТПН-10-630
Спецкорпус	1715	1008.82	2КТПН-10-1000
Заготовительный корпус	1700	1000.0	2КТПН-10-1000

При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов одновременно должен решатся вопрос об экономически целесообразной величине реактивной мощности, передаваемой через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ. Определим дополнительную мощность конденсаторных батарей (НКБ) в целях оптимального снижения потерь в трансформаторах и в сети напряжением 10 кВ предприятия.

Наибольшая реактивная мощность Q_в.н, кВАр, которая может быть передана из сети высокого напряжения в сеть низкого напряжения без превышения предусмотренного значения коэффициента загрузки определяется по формуле

,(2.17)

Суммарную мощность конденсаторных батарей на напряжение до 1 кВ

Q_к.н, кВАр, определяют по формуле

Q_к.н = Q_р - Q_в.н,(2.18)

где Q_р - расчетная реактивная нагрузка электроприемников цеха, кВАр.

Наибольшая реактивная мощность, которая может быть передана из сети высокого напряжения в сеть низкого напряжения без превышения предусмотренного значения коэффициента загрузки для электроприемников компрессорной вычисляем по формуле (5.2)

кВАр.

Суммарную мощность конденсаторных батарей на напряжение до 1 кВ для компрессорной вычисляем по формуле (5.3)

Q_к.н = 1276 - 174 = 1101 кВАр.

2.4 Компенсация реактивной мощности

К сетям напряжением до 1 кВ на промышленных предприятиях подключаются электроприемники со значительным потреблением реактивной мощности. Коэффициент мощности нагрузки в сети напряжением до 1 кВ обычно не превышает 0,8. Сети напряжением 0,4 кВ электрически более удалены от источника питания, поэтому передача реактивной мощности в сеть низкого напряжения требует увеличения сечения проводов и кабелей, повышения мощности силовых трансформаторов и сопровождается большими потерями активной и реактивной мощностей. Затраты, обусловленные перечисленными факторами, можно уменьшить или даже устранить, если осуществлять компенсацию реактивной мощности непосредственно в сети напряжением до 1 кВ.

Источниками реактивной мощности в сети низкого напряжения являются синхронные двигатели напряжением 0,4 кВ и конденсаторные батареи. Недостающая часть (некомпенсированная реактивная нагрузка сети низкого напряжения) покрывается перетоком реактивной мощности из сети высокого напряжения.

Расчет оптимальной мощности компенсирующих устройств в цеховой сети напряжением до 1 кВ был рассмотрен одновременно с выбором цеховых трансформаторных подстанций в пункте 5.1.

По рассчитанной суммарной мощности конденсаторных батарей на напряжение до 1 кВ принимаем комплектные конденсаторные нерегулируемые установки напряжением 0.38 кВ. Для компрессорной по Q_к.н = 1101 кВАр выбираем Q_к.н.ф = 900 кВАр. Для установки принимаем две комплектных конденсаторных нерегулируемых установки типа УК-0.38-450У3 (по одной на каждый цеховой трансформатор).

Значение коэффициента мощности cos после компенсации вычисляют по формуле

,(2.19)

Значение коэффициента мощности после компенсации для электроприемников компрессорной

.

Результаты выбора конденсаторных установок для остальных цехов сводим в таблицу 6.

Таблица 6 Выбор конденсаторных установок

Наименование цеха	Qк.н.ф , кВАр	Кол-во КУ, шт.	Тип конденсаторной установки	cosк
Котельная	300	2	УК-0.38-150У3	0.979
Спецкорпус	1200	2	УК-0.38-600У3	0.963
Заготовительный корпус	1500	2	УК-0.38-750У3	0.955

2.5 Выбор схемы внутреннего и внешнего электроснабжения

Системы электроснабжения разделяют на систему внешнего электроснабжения (воздушные линии от подстанции энергосистемы до главной понизительной подстанции ГПП или распределительного пункта ЦРП) и систему внутреннего электроснабжения (распределительные линии от ГПП или ЦРП до цеховых трансформаторных подстанций). Схемы внешнего или внутреннего электроснабжения выполняют с учетом особенностей режима работы потребителей, возможностей дальнейшего расширения производства, удобства обслуживания.

Электроснабжение промышленного объекта может осуществляться от собственной электростанции (например, ТЭЦ), от энергетической системы, а также от энергетической системы при наличии собственной электростанции, работающей с ней параллельно.

Электроснабжение от энергетической системы (при отсутствии собственной электростанции). В зависимости от величины напряжения источника питания электроснабжение от энергетической системы выполняют:

а) при напряжении 6-10-20 КВ;

б) при напряжении 35-220 КВ.

Количество выключателей и их типов могут изменяться в зависимости от категории потребителя, конструктивного выполнения линии и расстояния до источника питания. Если при отключении одной из линий питания секции должно восстанавливаться автоматически, то вводный и секционный разъединители заменяются выключателями.

Мощность трансформаторов и сечение проводов линий выбирают так, чтобы в нормальном режиме они были загружены на 80-90%, а при возможном отключении одной из линий и трансформатора вторая линия и трансформатор могли бы обеспечить, хотя и с допустимой перегрузкой, бесперебойную работу предприятия. При больших расстояниях обычно применяют схемы с питанием от подстанций напряжением 35-220 кВ.

Для определения технико-экономического показателя намечается схема внешнего электроснабжения рассматриваемого варианта. Аппаратура и оборудование намечаются ориентированного исходя из подсчитанной электрической нагрузки предприятия. Затем определяются стоимость оборудования и другие расходы. Стоимость электроэнергии определяется себестоимостью электроэнергии, вырабатываемой энергосистемой или промышленной электростанцией.

Так как потребители I и II категории, схема электроснабжения от энергосистемы при напряжении 6-10 кВ. Магистральная схема на стороне 0,4 кВ, что удешевляет установку и снижает потери мощности. Схема также и радиальная, что увеличивает количество используемой высоковольтной аппаратуры.

2.6 Расчёт токов короткого замыкания

Сети промышленных предприятий напряжением до 1 кВ характеризуются большой протяженностью и наличием большого количества коммутационно-защитной аппаратуры. При напряжении до 1 кВ даже небольшое сопротивление оказывает существенное влияние на ток короткого замыкания. Поэтому в расчетах учитывают все сопротивления короткозамкнутой цепи, как индуктивные, так и активные. Кроме того, учитывают активные сопротивления всех переходных контактов в этой цепи.

Согласно рисунку 6.2 составим исходную схему для расчетов токов короткого замыкания системы электроснабжения в установках до 1кВ.

Для определения токов короткого замыкания на расчетной схеме намечаем характерные точки короткого замыкания. Точки нумеруем в порядке их рассмотрения. Расчет выполняем в именованных единицах.

Сопротивление цехового трансформатора находим по /17/ для трансформатора мощностью 1000 кВА: x_т = 8.5 мОм; r_т = 2.41 мОм.

Ток короткого замыкания в сети напряжением до 1 кВ I_к, А, рассчитывают по формуле

,(2.20)

где U_н - номинальное напряжение сети, В;

x_к, r_к - суммарное реактивное и активное сопротивление до точки короткого замыкания, мОм.

Предполагая развитие энергосистемы, расчет токов короткого замыкания выполняем без учета сопротивления системы до цехового трансформатора, чтобы все выбранные аппараты соответствовали своему назначению.

Суммарное реактивное сопротивление до точки короткого замыкания К1

x_к1 = x_т = 8.5 мОм.

Суммарное активное сопротивление до точки короткого замыкания К1 должно учитывать переходные сопротивления контактов. Для этой цели в расчет вводим добавочное сопротивление, которое на шинах подстанции составляет 15 мОм

r_к1 = r_т + r_доб = 2.41 + 15 = 17.41 мОм.

Ток короткого замыкания в точке К1

кА.

Ударный ток I_уд, кА, вычисляют по формуле

,(2.21)

где К_уд - ударный коэффициент. Находим по /19/ в зависимости от отношения x_к/r_к.

кА.

Для остальных точек КЗ расчёт аналогичен. Необходимо учитывать сопротивления кабельных линий,шинопроводов и проводов.

Сопротивление кабельной линии, шин ШРА3 и питающих проводов

x, r, мОм, вычисляют по формулам

x = x_уд l,(2.21)

r = r_уд l,(2.22)

где l - длина проводника;

x_уд, r_уд - удельное реактивное и активное сопротивление проводников, мОм. Находим по /17/.

Сопротивление кабельной линии, питающей ШРА3

x_л = 0.2537 = 9.25 мОм;

r_л = 0.6737 = 24.79 мОм.

Сопротивление шин ШРА3

x_ш = 0.134 = 3.4 мОм;

r_ш = 0.238 = 6.8 мОм.

Сопротивление питающих проводов токарно-винторезного станка типа 1616

x_п = 0.14 = 0.4 мОм;

r_п = 8.354 = 33.4 мОм.

Аналогично рассчитываем ток короткого замыкания в других точках цеховой сети. При этом учитываем сопротивления кабельных линий, шинопроводов, питающих проводов и переходные сопротивления контактов.

Для учета переходных сопротивлений контактов вводим добавочные сопротивления. Для первичных цеховых распределительных пунктов (РП) добавочное сопротивление составляет 20 мОм, для вторичных цеховых РП - 25 мОм.

Результаты расчетов приведены в таблице 7.

Таблица 7 Расчет токов короткого замыкания в цеховой сети

Точка	x, мОм	rдоб, мОм	r, мОм	Iк, кА	iуд, кА
К2	8.5	20	37.41	6.02	8.51
К3	21.55	25	127.4	1.79	2.53

Проверяем выбранные комплектные шинопроводы на электродинамическую стойкость по условию

i_уд < i_{уд. доп},(2.23)

где i_уд - расчетный ударный ток короткого замыкания в начале шинопровода, кА;

i_{уд. доп} - допустимый ударный ток короткого замыкания для данного типа шинопровода, кА.

8.51 < 15 кА.

Принципиальная электрическая схема цеха и схема электрическая расположения на плане цеха электрооборудования и силовых кабельных линий представлены, соответственно, на третьем, четвертом и пятом листах графической части дипломного проекта.

2.7 Выбор токоведущих частей высоковольтного оборудования

Шины распределительных устройств выбирают по номинальным параметрам, соответствующим нормальному режиму и условиям окружающей среды, и проверяют на режим КЗ.

Изоляторы выбирают на номинальное напряжение и номинальный ток и проверяют на механическую нагрузку при КЗ.

Кабели, как и шины, выбирают по номинальным параметрам (току, напряжению) и проверяют на термическую устойчивость при КЗ.

Реактор выбирают по расчетному току линии и заданной величине допустимого тока КЗ для рассчитывания точки схемы.

Такие выключатели выбирают по номинальному напряжению и току, конструктивному выполнению и места установки, ток отключения.

Их выбирают по конструктивному выполнению, номинальному напряжению и току, предельно отключаемому току I_откл и мощности S_откл.

Трансформаторы тока выбирают по номинальному току и напряжению, нагрузке первичной и вторичной катушек, классу точности и допускаемой погрешности и проверяют на термическую и динамическую устойчивость к токам КЗ, на 10%-ную погрешность в цепях защиты.

Трансформаторы напряжения выбирают по номинальным параметрам, классу точности и нагрузке, определяемой мощностью, которая потребляется катушками электроизмерительных приборов, подключенных к данному трансформатору.

Данные высоковольтного оборудования подстанции сведены в таблицу 8.

Таблица 8 Выбор высоковольтного электрооборудования подстанции

Данные выключателя	Данные разъединителя	Данные трансформатора
Расчетные	Допустимые	Расчетные	Допустимые	Расчетные	Допустимые
Uном=10 кВ	Uном=10 кВ	Uном=10 кВ	Uном=10 кВ	Uном=10 кВ	Uном=10 кВ
Imax = 202,3 A	Iном = 320 A	Imax = 202,3 A	Imax = 2 A	Imax = 202,3 A	Iном = 200 A
iу = 10,94 кА	imax =25 кА	iу=10,94 кА	Iном = 500 кА	iу = 10,94 кА	iд = 52 кА
Iк = 5,97 кA	Iоткл= 10 кA			Iк = 5,97 кA	Iдл.д=7,2 кA/c
Вк = I2кз*(tотк+Та) =5,972*(0,62+0,01)= 22,45 кА2*с	I2Т.Т=104х4=400кА2*с	Вк = I2кз*(tотк+Та) =5,972*(0,62+0,01)= 22,45 кА2*с		Вк = I2кз*(tотк+Та) =5,972*(0,62+0,01)= 22,45 кА2*с	I2тер*tтер=102*4=400 кА2*с
ВММ -10-320-10 ТЗ	РВ-10/400	ТЛМ -10-2

2.8 Выбор аппаратуры и питающих проводников напряжением до 1кВ

Распределительные шинопроводы типа ШРА выбираем по расчетному току I_р, А

 (2.24)

где S_р - расчетная максимальная полная мощность нагрузки ШРА, кВА;

U_н - номинальное напряжение шинопровода, кВ; U_н=0,4 кВ.

А.

Расчет токов для остальных ШРА производим на ЭВМ. Расчет представлен на странице .

Выбираем для ШРА1, ШРА2 и ШРА3 шинопровод распределительный типа ШРА73УЗ на номинальный ток 250 А.

Технические характеристики выбранного шинопровода представлены в таблице 9.

Таблица 9 Технические характеристики шинопровода

Тип шинопровода	Iном, А	Электродинамическая стойкость, кА	Сопротивление на фазу, Ом/км	Поперечное сечение, мм2	Тип предохранителя, установленного в ответвительных коробках
			активное	индуктивное
ШРА73УЗ	250	15	0,20	0,10	35 5	ПН2-100

Потери напряжения в распределительном шинопроводе с равномерной нагрузкой и расположением вводной секции в начале шинопровода U, %, определяют по формуле:

(2.25)

где I_р - расчетный ток ШРА, А;

l - длина ШРА, м;

r_уд, х_уд - удельные активное и индуктивное сопротивления шинопровода, Ом/м;

U_н - номинальное напряжение шинопровода, В. U_н=380 В.

Коэффициент мощности шинопровода cos, вычисляем по формуле

(2.26)

Рассчитаем потери напряжения в распределительном шинопроводе ШРА1. Коэффициент мощности шинопровода рассчитаем по формуле (2.26)

.

Потери напряжения ШРА1 найдем по формуле (2.25)

%.

Результаты расчетов остальных шинопроводов сводим в таблицу 10.

Таблица 10 Результаты расчетов шинопроводов

Наименование	Длина, м	Pр, кВт	Qр, кВАр	Iр, А	cos	U,%
ШРА1	34	50.80	32.14	86.76	0.85	0.30
ШРА2	34	82.80	63.91	150.97	0.79	0.51
ШРА3	34	54.87	37.29	95.76	0.82	0.33

Условие по потере напряжения выполняется (U<5%), следовательно, шинопроводы выбраны верно.

Щит низкого напряжения укомплектован панелями ЩО-70 с автоматическими выключателями типа А3114 с номинальными токами 150, 200 и 150 А для питания шинопроводов ШРА1, ШРА2 и ШРА3 соответственно.

Сечение жил кабелей цеховой сети выбираем по нагреву расчетным током I_р, А, по формуле

I_рI_доп;(2.27)

где I_доп - длительно допустимый ток проводника, А.

По расчетному току по /14/ выбираем сечение питающих кабелей шинопроводов. Питание осуществляем кабелем АВВГ. Результаты выбора сводим в таблицу 11.

Таблица 11 Выбор сечений питающих кабелей шинопроводов

Наименование линии	Длина, м	Iр, А	Iдоп, А	Сечение проводника S, мм2
до ШРА1	13	86.76	90	АВВГ 3х35 + 1x25
до ШРА2	26	150.97	170	АВВГ 3х95 + 1x70
до ШРА3	37	95.76	110	АВВГ 3х50 + 1x35

Сечение проводов цеховой сети выбираем по нагреву длительным номинальным током I_ном, А, по формуле

I_номI_доп;(2.28)

где I_доп - длительно допустимый ток проводника, А.

Номинальный ток линии I_ном, А, рассчитывается по формуле

(2.29)

где P_ном - номинальная мощность электроприемника, кВт;

U_ном - номинальное напряжение; U_ном = 0.4 кВ.

Номинальный ток линии, питающей резьбонарезной полуавтомат типа АЭТЗ

А.

По номинальному току I_ном = 13.23 А выбираем провод марки АПВ (алюминевые жилы, поливинилхлоридная изоляция) сечением 2.5 мм² с длительно допустимым током I_доп = 19 А (по /14/ для четырех одножильных проводов, проложенных в одной трубе). Питание осуществляем четырехпроводной линией.

Номинальный ток требуемой плавкой вставки предохранителя I_п.в, А, вычисляют по формуле

I_п.в I_ном, (2.30)

По номинальному току резьбонарезного полуавтомата I_ном = 13.23 А выбираем ближайшее значение плавкой вставки I_п.в = 30 А.

Выбор сечений остальных линий по условиям допустимого нагрева и выбор плавких вставок представлен в таблице 12.

Таблица 12 Расчет и выбор длительно допустимого тока проводников

Тип электроприёмника	Рн, кВт	L, м	Iном, А	Iдоп, А	Сечение проводника S, мм2	Iп.в,А
1	2	3	4	5	6	7
АЭТЗ	5.5	4	13.23	19	АПВ 4 х 2.5	30
1Е61ПМ	11.0	4	25.61	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
ВШ740 МА11	4.4	4	18.33	19	АПВ 4 х 2.5	30
3М151	11.0	4	26.47	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
ВШ-740	11.0	4	26.03	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
1	2	3	4	5	6	7
3Б151	18.0	4	39.37	55	АПВ 3 х 16 + 1 х 10	60
6Н81	9.0	4	21.65	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
Ц-14-46	5.5	3.5	9.93	19	АПВ 4 х 2.5	30
1Е61ПМ	11.0	3.5	24.43	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
1А617	10.0	3.5	24.05	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
1П611П	15.0	4	32.31	39	АПВ 3 х 10 + 1 х 6	40
УТ16П	11.0	3.5	24.43	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
1А617	11.0	3.5	24.06	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
АЭТЗ	5.0	4	7.6	19	АПВ 4 х 2.5	30
ВТ-11	11.0	3	26.47	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
КТ-538	11.0	4	26.03	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
2ХА1620	9.0	4	21.65	23	АПВ 3 х 4 + 1 2.5	30
1341	5.5	4	13.23	19	АПВ 4 х 2.5	30
ОС5448	10.0	4.5	23.28	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
1Б-240	15	4	30.93	39	АПВ 3 х 10 + 1 х 6	40
1616	11.0	4	25.21	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
1341	5.5	4	13.23	19	АПВ 4 х 2.5	30
ТВ-320	5.5	4	12.81	19	АПВ 4 х 2.5	30
10611П	10.0	4	22.2	23	АПВ 3 х 4 + 1 х 2.5	30
1А61ВП	5.5	4	12.81	19	АПВ 4 х 2.5	30
1Д387	5.5	4	13.23	19	АПВ 4 х 2.5	30
1И611П	11.0	4	24.06	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
16Б16КА	11.0	4	24.43	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
1637	11.0	4	23.70	30	АПВ 3 х 6 + 1 х 4	30
Ц-14-46	5.5	3.5	9.93	19	АПВ 4 х 2.5	30

Проверку наиболее загруженной линии (от ШРА1 до круглошлифовального станока типа 3Б151) по потере напряжения в нормальном и аварийном режимах при допустимой нагрузке проведем по формуле (6.9)

%.

Условие выполняется (U<5%),, следовательно, сечение проводников выбрано верно.

2.9 Расчёт заземляющего устройства

Продольные заземлители должны быть проложены вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на глубине 0,5-0,7 метров от поверхности земли и на расстоянии 0,8-1 м от фундаментов или оснований оборудований. Допускается увеличение расстояний от фундамента или основания оборудования до 1,5 м.

При расчете заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Полученное путем замеров удельное сопротивление грунта является важнейшей величиной, определяющей сопротивление заземляющего устройства. При этом необходимо учитывать сезонные колебания удельного сопротивления грунта.

По форме расположения заземлителей различают выносные и контурное заземления. Способ размещения заземлителей определяется по плану установки.

Определяем ток однофазного замыкания на землю:

(2.31)

Определяем сопротивление заземляющего устройства при общем заземлении:

 (2.32)

Принимаем наименьшее сопротивление заземляющего устройства при общем заземлении 4 Ом.

Определяем расчетное удельное сопротивление грунта:

(2.33)

где - суглинок, [Л1, стр. 260, табл. 7.3]

Выбираем электроды из угловой стали размером 50х50х5 мм, длиной 2,5 м.

Определяем сопротивление одиночного заземлителя:

(2.34)

Принимаем размещение заземлителей по контуру.

Определяем число заземлителей:

(2.35)

где [Л.1, стр. 257, табл. 7.1]

Определяем расстояние между заземлителями:

 (2.36)

Схема заземления трансформаторной подстанции представлена на рисунке 5.

Рисунок 6 Схема заземления трансформаторной подстанции М 1:100

2.10 Выбор и расчёт максимальной токовой защиты

Максимально-токовая защита является наиболее простой и поэтому широко применяется для защиты трансформаторов, электродвигателей и линий электропередач с односторонним питанием.

Выбор токов и времени срабатывания максимально-токовой защиты. Ток срабатывания пусковых токовых реле выбирают таким, чтобы обеспечить выполнение следующих условий:

- защита не должна приходить в действие при прохождении по защищаемому элементу максимального тока нагрузки;

- защита должна надежно действовать при КЗ, происшедшем на защищаемом участке, и иметь коэффициент чувствительности в конце этого участка не менее 1,5;

- защита должна действовать при КЗ, происшедшем на смежном участке и иметь коэффициент чувствительности в конце смежного участка не менее 1,2.

При определении максимального тока нагрузки необходимо исходить из наиболее тяжелых, но реальных режимов работы оборудования. Так, для защиты параллельных линий в качестве максимального тока нагрузки на каждую линию следует принимать суммарную максимальную нагрузку обеих линий.

Выдержки времени максимально0токовой защиты с зависимой и независимой характеристиками времени срабатывания выбирают по ступенчатому принципу, при котором каждая последующая защита в направлении к источнику питания имеет выдержку больше предыдущей.

Токовая отсечка обычно защищает только часть линии, поэтому она применяется как дополнительная защита. При сочетании токовой отсечки с максимально-токовой защитой получается ступенчатая по времени токовая защита. При этом первая ступень (отсечка) действует мгновенно, последующие ступени - с выдержкой времени.



Рисунок 2 Схема максимально-токовой защиты на постоянном оперативном токе

Определяем ток срабатывания реле максимально-токовой защиты:

, (2.37)

где

,

,,.

Определяем ток срабатывания:

(2.38),

где k_сх определяется по рис.12.1,

Определяем кратность первичного тока:

 (2.39)

Определяем коэффициент чувствительности:

(2.40)

Где

(2.41)

3. Охрана труда и промышленная безопасность

3.1 Работы в зоне влияния электрического и магнитного полей

В ОРУ и на ВЛ напряжением 330 кВ и выше должна быть обеспечена защита работающих от биологически активного электрического поля, способного оказывать отрицательное воздействие на организм человека и вызывать появление электрических разрядов при прикосновении к заземленным или изолированным от земли электропроводящим объектам.

В электроустановках всех напряжений должна быть обеспечена защита работающих от биологически активного магнитного поля, способного оказывать отрицательное воздействие на организм человека.

Биологически активными являются электрическое и магнитное поля, напряженность которых превышает допустимое значение.

Предельно допустимый уровень напряженности воздействующего электрического поля (ЭП) составляет 25 кВ/м. Пребывание в ЭП с уровнем напряженности, превышающим 25 кВ/м, без применения индивидуальных средств защиты не допускается.

При уровнях напряженности ЭП свыше 20 до 25 кВ/м время пребывания персонала в ЭП не должно превышать 10 мин.

При уровне напряженности ЭП свыше 5 до 20 кВ/м допустимое время пребывания персонала рассчитывается по формуле:

Т = 50/Е - 2 (3.1.)

где Е - уровень напряженности воздействующего ЭП, кВ/м;

Т - допустимое время пребывания персонала, ч.

При уровне напряженности ЭП, не превышающем 5 кВ/м, пребывание персонала в ЭП допускается в течение всего рабочего дня (8 ч).

Допустимое время пребывания в электрическом поле может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время необходимо использовать средства защиты или находиться в электрическом поле напряженностью до 5 кВ/м.

Допустимая напряженность (Н) или индукция (В) магнитного поля для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия в зависимости от продолжительности пребывания в магнитном поле определяется в соответствии с табл. № 13.

Таблица № 13 Допустимые уровни магнитного поля

Время пребывания (час)	Допустимые уровни магнитного поля Н (А/м)/В (мкТл) при воздействии

Подобные документы

• Расчет и выбор трансформаторов тока ТПЛ-10 и напряжения НОМ-10-66

  Краткая характеристика электроснабжения и электрооборудования автоматизированного цеха. Расчет электрических нагрузок. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения. Расчёт и выбор компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов.
  
  курсовая работа [177,2 K], добавлен 25.05.2013
  

• Выбор и расчёт схем электроснабжения завода

  Выбор рода тока, напряжения и схемы внешнего и внутреннего электроснабжения. Выбор и расчет числа и мощности цеховых трансформаторов и подстанции, марки и сечения кабелей, аппаратуры и оборудования устройств и подстанций. Компенсация реактивной мощности.
  
  курсовая работа [453,8 K], добавлен 08.11.2008
  

• Электроснабжение цеха металлорежущих станков

  Краткая характеристика производства и потребителей электрической энергии. Схема расположения автоматизированного цеха. Выбор схемы электроснабжения. Расчёт электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов, компенсация реактивного тока.
  
  курсовая работа [633,6 K], добавлен 24.06.2015
  

• Расчет электроснабжения строительного цеха

  Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение нагрузок и категории электроснабжения. Расчёт нагрузок, компенсации реактивной мощности. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Выбор распределительных сетей высокого напряжения.
  
  курсовая работа [308,4 K], добавлен 21.02.2014
  

• Проектирование системы электроснабжения завода

  Выбор числа мощности силовых трансформаторов. Расчёт токов короткого замыкания. Расчёт и выбор трансформаторных подстанции и мощностей. Вводная, секционная, отводящая линия выключателя. Релейная защита трансформаторов. Расчёт заземляющего устройства.
  
  курсовая работа [486,5 K], добавлен 12.10.2012
  

• Электроснабжение и электрооборудование участка кузнечно-прессового цеха

  Характеристика потребителей цеха. Выбор рода тока, напряжения для силовой и осветительной сети. Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов. Определение сопротивления элементов. Расчет заземляющего устройства. Схема трансформатора типа ТМ-250.
  
  курсовая работа [957,2 K], добавлен 17.11.2014
  

• Расчёт электрических нагрузок завода

  Расчёт нагрузок напряжений. Расчет картограммы нагрузок. Определение центра нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций. Варианты электроснабжения завода. Расчёт токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [840,8 K], добавлен 08.06.2015
  

• Электроснабжение металлургического завода

  Категории надёжности электроснабжения предприятия, расчет нагрузок цеха. Выбор напряжения и схемы. Выбор мощности трансформаторов, высоковольтного оборудования. Расчёт токов короткого замыкания, линий электропередачи. Расчёт стоимости электроэнергии.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 06.02.2010
  

• Электроснабжение автоматного участка механического цеха

  Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории электроснабжения. Расчёт ответвлений к электроприёмникам, выбор пусковой и защитной аппаратуры. Определение нагрузок узлов электрической сети и всего цеха. Выбор рода тока и напряжения.
  
  курсовая работа [195,7 K], добавлен 21.03.2013
  

• Электроснабжение завода

  Армирование железобетонных изделий и конструкций. Расчет электрических нагрузок завода. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Определение рационального напряжения внешнего электроснабжения. Выбор сечения кабельной линии. Капитальные вложения.
  
  дипломная работа [458,5 K], добавлен 12.11.2013
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам