Хт_В = Хт_В• Кт², мОм; (6.3)

Хт_В=0,43• (0,4/10) ²=0,688 мОм;

Хт_Н= Хт_Н• Кт², мОм; (6.4)

Хт_Н=0,27• (0,4/10) ²=0,432 мОм.

Сопротивление кабельных линий и трансформаторов приведены в таблице 6.2.

Хад₆=125• (0,4/10) ²=200 мОм;

Хад₇=133,33• (0,4/10) ²=213,33 мОм.

Сопротивление переходное:

Rпер₁=20 мОм;

Rпер₂=25 мОм.

Результаты расчета сведены в таблицу 6.3.

Пример для точки К₁:

Z₁=;

Z₁= мОм;

Z₂=;

Z₂= мОм;

Z₃=;

Z₃= мОм;

Z₄=;

Z₄=мОм;

Z₅=;

Z₅ мОм;

Е₅=;

Е₅ В;

Z₆=;

Z₆ мОм;

;

мОм;

;

В;

Таблица 6.2 - Определение параметров схемы замещения

Точка КЗ	L, км	Хо, Ом/км	Хл, мОм	Хт, мОм	Rт, мОм
К1	0, 195	0,099	19,305	17	5,9
К2	0,05	0,09	4,5	5,4	1,1
К3	0,08	0,095	7,6	8,6	1,9
К4	0,64	0,099	63,36	13,5	3,4
К5	0,71	0,099	70,29	17	5,9
К8	0,63	0,099	62,37	17	59
К6	0,745	0,099	73,755	13,97	3,4
К7	0,5	0,099	49,5	13,97	3,4
К9	8	0,075	600	-	-

Таблица 6.3 - Расчёт тока КЗ в сетях до 1 кВ

Точка КЗ	Z1,мОм	Z2,мОм	Z3,мОм	Z4,мОм	Z5,мОм	Е5,мОм	Z6. мОм	ZУ, мОм	ЕУ, В	Iкз, кА
К1	601,3	44,6	291,8	281	143,14	360	115,6	160,2	367,7	2295
К2	601,3	23,31	291,8	281	143,14	360	115,6	139	367,7	2646,7
К3	601,3	27,24	291,8	281	143,14	360	115,6	142,86	367,7	2573,8
К4	601,3	80,34	291,8	281	143,14	360	115,6	196	367,7	18764
К5	601,3	91,05	291,8	281	143,14	360	115,6	206,7	367,7	1779,1
К8	601,3	83,5	291,8	281	143,14	360	115,6	199	367,7	1846,7
К6	601,3	90,78	201,6	281	191,5	372,74	282,3	1176	365,3	3106,5
К7	601,3	67,64	291,8	214,8	196,5	373,1	264,1	118,45	365,86	3088,7

Схема замещения для тока однофазного КЗ представлена на рисунке 6.2.

Рисунок 6.2 - Схема для расчетов токов однофазного КЗ

Хтр₆=40,5 мОм;

Rтр₆=10,2 мОм;

Rпер₁=20 мОм;

Rпер₂=25 мОм;

Rпер₃=30 мОм.

Определение сопротивления линий:

Хо=0,0602 мОм/м, Rо=0,339 мОм/м, L=38 м;

Хл₁=0,0602•38=2,2876 мОм;

Rл₁=0,339•38=12,882 мОм;

Хо=0,0612 мОм/м, Rо=0,447 мОм/м, L=76 м;

Хл₂=0,0612•76=4,6512 мОм;

Rл₂=0,447•76=33,972 мОм;

Хо=0,0625 мОм/м, Rо=0,625 мОм/м, L=28 м;

Хл₃=0,0625•28=1,75 мОм;

Rл₃=0,625•28=17,5 мОм.

Суммарное сопротивление линий:

Хл_У=2•Хл;

Хл_У=3• (2,2876+4,6512+1,75) =26,066 мОм;

Rл_У=2•Rл;

Rл_У=3• (12,882+33,972+17,5) =193,06 мОм.

Определяем ток КЗ:

;

А.

6.3 Выбор распределительных щитков и автоматических выключателей

В своем деревообрабатывающем цехе, я использовал 4 РЩ, с количеством отходящих линий РШ1-12; РШ2-12; РШ-3-10 и РШ4-11. В этом случае выбираю РЩ марки "ПР-9000" с количеством ответвлений равное 12. В этом типе распределительного щита находятся автоматические выключатели марки "ВА". Эти выключатели выбираются по номинальному току, номинальному напряжения и сверхтоку. Выбор снесен в таблицу 6.4.

Для защиты асинхронных электродвигателей напряжением 380 или 660 В от многофазных коротких замыканий применяются предохранители с плавкими вставками или автоматы с электромагнитными расцепителями.

Выбор плавких вставок предохранителей и уставок автоматов производится в следующей последовательности:

1) номинальное напряжение автоматов Uном должно быть не ниже напряжения сети:

UномаUс, В; (6.5)

Пример для электроприемника № 23 (пресс холодного выдавливания):

380 В=380 В;

2) номинальный ток расцепителя автоматического выключателя должен быть больше длительного максимального тока нагрузки двигателя:

Iр. а. номIном. дв., А; (6.6)

Iном. дв. =;

кВ•А;

Iном. дв. = А;

Iр. а. ном=100 А;

3) отключающая способность автомата должна быть достаточна для отключения максимального тока короткого замыкания:

Iа. отклI³_{К. МАХ,} кА; (6.7)

Iа. откл=25 кА, I³_{К. МАХ}=3,106 кА;

4) ток уставки срабатывания электромагнитного расцепителя автомата мгновенного действия Iу. э принимается на 25-35% выше пускового тока двигателя:

Iу. э=1,25•Iпуск. дв, А; (6.8)

где Iпуск. дв - пусковой ток электродвигателя (Iпуск. дв= (6-7) •Iном. дв), А;

Iу. э=1,25•6•88,82=666 А;

Iу. э=1000 А.

Ток уставки срабатывания теплового расцепителя Iу. т отстраивается от максимального рабочего тока:

Iу. т= (1,1…1,3) • Iном. дв, А; (6.9)

Iу. т=1,3•88,82=115,5 А;

Iу. т=125 А.

В четырехпроводных сетях 380 В с глухозаземленной нейтралью однофазное замыкание на землю считается коротким замыканием и должно отделяться от сети защитой:

I¹к. мин1,25• Iу. э, А; (6.10)

15981,25•1000=1250 A. Условие выполняется.

Таблица 6.4 - Выбор автоматических выключателей

№ по плану	Рн, кВт	Qн, квар	Sн, кВ•А	Iномдв, А	Кп	Iпуск. А	Iу. э, А	Iу. т, А	Марка автомата	Ток (ном/ расц/ отсеч), А
1	14,2	24,595	28,4	40,99	5	204,96	256, 20	53,29	ВА52-31	100 67,5 500
2	6,8	11,778	13,6	19,63	5	98,15	122,69	25,52	ВА52-31	100 27 200
8	6,8	11,778	13,6	19,63	5	98,15	122,69	25,52	ВА52-31	100 27 200
9	6,8	11,778	13,6	19,63	5	98,15	122,69	25,52	ВА52-31	100 27 200
17	10	11,691	15,385	22,21	7	155,44	194,30	28,87	ВА52-31	100 33,75 250
19	1,8	2,104	2,769	4,00	5	19,99	24,98	5, 20	ВА52-31	100 21,6 160
20	1,8	2,104	2,769	4,00	5	19,99	24,98	5, 20	ВА52-31	100 21,6 160
10	1,8	2,104	2,769	4,00	5	19,99	24,98	5, 20	ВА52-31	100 21,6 160
3	5	8,660	10	14,43	5	72,17	90,21	18,76	ВА52-31	100 21,6 160
11	3,6	6,235	7,2	10,39	5	51,96	64,95	13,51	ВА52-31	100 21,6 160
22	40	46,765	61,538	88,82	5	444,12	555,14	115,47	ВА52-31	100 125 1000
18	9,4	10,990	14,462	20,87	7	146,11	182,64	27,14	ВА52-31	100 33,75 340
РШ1	46,61	24,04	52,443	75,70	-	-	-	-	ВА52-33	160 156 1600
4	5	8,660	10,00	14,43	5	72,17	90,21	18,76	ВА52-31	100 21,6 160
5	5	8,661	10,00	14,43	5	72,17	90,21	18,76	ВА52-31	100 21,6 160
6	3,6	6,236	7, 20	10,39	5	51,96	64,95	13,51	ВА52-31	100 21,6 160
7	3,6	6,236	7, 20	10,39	5	51,96	64,95	13,51	ВА52-31	100 21,6 160
12	3,6	6,236	7, 20	10,39	5	51,96	64,95	13,51	ВА52-31	100 21,6 160
13	3,6	6,236	7, 20	10,39	5	51,96	64,95	13,51	ВА52-31	100 21,6 160
14	15	25,982	30,00	43,30	5	216,51	270,64	56,29	ВА52-31	100 67,5 500
15	15	25,982	30,00	43,30	5	216,51	270,64	56,29	ВА52-31	100 67,5 500
16	15	25,982	30,00	43,30	5	216,51	270,64	56,29	ВА52-31	100 67,5 500
23	40	46,765	61,54	88,82	6	532,94	666,17	115,47	ВА52-31	100 125 1000
24	3,6	6,236	7, 20	10,39	5	51,96	64,95	13,51	ВА52-31	100 21,6 160
25	3,6	6,236	7, 20	10,39	5	51,96	64,95	13,51	ВА52-31	100 21,6 160
РШ2	39,25	26,52	47,38	68,46	-	-	-	-	ВА52-33	160 156 1600
27	7,5	5,625	9,38	13,55	5	67,74	84,67	17,61	ВА52-31	100 21,6 160
28	40	46,765	61,54	88,93	7	622,50	778,12	115,61	ВА52-31	100 125 700
29	4	6,928	8,00	11,56	5	57,80	72,25	15,03	ВА52-31	100 21,6 160
30	4	6,928	8,00	11,56	5	57,80	72,25	15,03	ВА52-31	100 21,6 160
32	4	6,928	8,00	11,56	5	57,80	72,25	15,03	ВА52-31	100 21,6 160
34	40	46,765	61,54	88,93	7	622,50	778,12	115,61	ВА52-31	100 125 800
35	35	60,622	70,00	101,16	5	505,78	632,23	131,50	ВА52-33	160 125 1000
36	35	60,622	70,00	101,16	5	505,78	632,23	131,50	ВА52-33	160 125 1000
37	35	60,622	70,00	101,16	5	505,78	632,23	131,50	ВА52-33	160 125 1000
21	9,4	16,281	18,80	27,17	7	190,17	237,72	35,32	ВА52-31	100 42,5 315
РШ3-РШ1	124,33	81,67	148,76	214,97	-	-	-	-	ВА52-35	250 321,5 2500
26	1,8	2,10443	2,77	4,00	5	20,01	25,01	5, 20	ВА52-31	100 21,6 160
31	7,5	5,625	9,38	13,55	5	67,74	84,67	17,61	ВА52-31	100 21,6 160
33	4	6,9282	8,00	11,56	5	57,80	72,25	15,03	ВА52-31	100 21,6 160
38	35	60,6218	70,00	101,16	5	505,78	632,23	131,50	ВА52-33	160 156 1250
39	5,5	5,61112	7,86	11,35	5	56,77	70,96	14,76	ВА52-31	100 67 750
40	28	48,4974	56,00	80,92	7	566,47	708,09	105, 20	ВА52-31	100 21,6 160
41	10	7,5	12,50	18,06	5	90,32	112,90	23,48	ВА52-31	100 27 200
42	10	7,5	12,50	18,06	5	90,32	112,90	23,48	ВА52-31	100 27 200
43	28	48,4974	56,00	80,92	7	566,47	708,09	105, 20	ВА52-31	100 125 700
44	17	17,3435	24,29	35,09	5	175,47	219,34	45,62	ВА52-31	100 54 400
45	17	17,3435	24,29	35,09	5	175,47	219,34	45,62	ВА52-31	100 54 400
РШ4-РШ2	124,71	100,60	160,23	231,54	-	-	-	-	ВА52-35	250 321,5 2500

7. Проектирование системы РЗА

В соответствии с требованиями ПУЭ для блока "линия - трансформатор" в начале линии со стороны источника питания должны быть установлены защиты, обеспечивающие выявление повреждений в нашей линии и в трансформаторе:

1) токовая отсечка для выявления междуфазных замыканий на линии и в трансформаторе;

2) максимальная токовая защита для выявления повреждений вне зоны действия токовой отсечки;

3) газовая защита с действием на сигнал для выявления повреждений внутри трансформатора;

4) максимальная токовая защита для выявления внешних КЗ, сопровождающихся недопустимыми для трансформатора токами;

5) максимальная токовая защита от перегрузок.

Определяется возможность применения селективной токовой отсечки.

В качестве защитного устройства используем "Сириус-2Л".

Расчет токовой отсечки.

Выбирается ток срабатывания токовой отсечки по условию отстройки от тока КЗ за трансформатором ТП1:

I_{со. w} ? К_{н *} I_{к. max}

Тогда ток срабатывания отсечки равен:

I_{со. w} = 1,2• 2295•0,4/10 = 110,16 А.

Оценивается чувствительность по минимальному току КЗ на выводах 10 кВ трансформатора ТП1:

>1.5.

Видно, что чувствительность селективной отсечки достаточна для использования ее в качестве основной защиты.

Проверяется выполнение условия отстройки защиты от максимальных токов самозапуска, возникающих в послеаварийном режиме:

I_{CO. W3} ? k_З Ч k_СЗ Ч I_{НОМ.Т. ВН} = 1,2 Ч 2,2 Ч 23,09 = 60,9 А.

Здесь k_СЗ - коэффициент самозапуска (учитывая значение коэффициента самозапуска для нагрузки ТП1).

Условие отстройки выполняется.

Проверяется отстройка от бросков тока намагничивания трансформатора:

I _{CO. W3} ? (4-5) Ч I_{НОМ Т3 ВН} = (4-5) Ч 23.09 = (92,36-115,15) А.

Отстройка обеспечивается.

Выбираются ТТ для линии W 10 кВ типа ТПЛК-10 с коэффициентом трансформации kт = 100/5. Схема соединения вторичных обмоток ТТ и катушек реле - "неполная звезда - неполная звезда".

Определяется ток срабатывания реле тока комбинированной отсечки:

;

А.

Выбирается уставка 5.5 А.

Определяются параметры срабатывания максимальная токовая защита, устанавливаемой на линии W. Ток срабатывания максимальная токовая защита:

А.

Здесь k_СЗ - коэффициент самозапуска (нагрузка ТП1).

Коэффициент чувствительности в режиме основного срабатывания защиты:

>1.5.

Необходимая чувствительность обеспечивается.

Ток срабатывания реле:

I_{CP. MTЗ. W} = I_{CЗ. MTЗ. W} Ч k_CX /k_T = 64,2•1/20 = 3,21 А.

Выбирается уставка "Сириус-2Л" 3,21 А.

Определяется задержка времени срабатывания максимальная токовая защита:

t_{CЗ. MTЗ. W} = t_{CЗ. Н} + Дt = 1,0 + 0,5 = 1,5 с.

Выбираются параметры максимальная токовая защита от перегрузки. Защита от перегрузки выполняется с действием на сигнал.

Первичный ток срабатывания определяется по условию отстройки от максимального рабочего тока трансформатора на стороне ВН 10 кВ, где установлена защита:

;

А.

Задержка времени защиты от перегрузки должна быть согласована с выдержками времени максимальная токовая защита, установленных на всех присоединениях к шине 10 кВ трансформатора (так же как и максимальная токовая защита):

t_{CЗП. W3} = tCЗ. Н5 + Дt = 1,0 + 0,5 = 1,5 с.

Рисунок 7.1 - Карта селективности для линии к ТП1

8. Проектирование электроосвещения завода и деревообрабатывающего цеха

8.1 Электроосвещение территории завода

Мощность требуемая для электроосвещения территории:

, (8.1)

где F_ТЕР - площадь территории, м²;

- удельная мощность при соответствующем типе ламп, Вт/м²;

k_СО - коэффициент спроса;

k_ПРА - коэффициент пускорегулирующей аппаратуры (1,2) [5].

кВт.

, (8.2)

где - коэффициент реактивной мощности светильников.

. квар

8.2 Электроосвещение деревообрабатывающего цеха

Целью светотехнического расчета считается выработка рекомендаций по расположению оптимального количества светильников нужной марки в помещении для создания комфортных, удовлетворяющих всем нормам условий пребывания человека.

Одним из наиболее важных качественных показателей электроосвещения, регламентируемых нормативными документами, считается коэффициент пульсации. Для офисных помещений нормируемый коэффициент пульсации в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 составляет не более 10%, а если в помещениях планируется работа за компьютером, это значение составляет не более 5%. Наиболее простым и эффективным образом устранения пульсаций светового потока считается использование светильников с электронной пускорегулирующей аппаратурой.

При выборе светильников также нужно определиться с типом потолка в помещении для того, чтобы понять, каким образом фиксировать на нем осветительные приборы.

Обобщая изложенное, приходим к следующему заключению: при освещении данного помещения целесообразно использовать светильники PRBLUX 418.

По методу коэффициентов использования следуете количество светильников N в осветительной установке определяется с помощью выражения:

, (8.3)

где E_Н - нормативный уровень освещенности, лк;

S - площадь помещения, м²;

К_З - коэффициент запаса;

K_И - коэффициент использования;

n - количество ламп в светильнике, шт.;

Ф_Л - световой поток одной лампы в светильнике, лм.

Основным критерием, по которому определяется следуете количество осветительных приборов, считается нормируемый уровень освещенности E_Н. Этот показатель для помещения по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 (СНиП 23-05-95) составляет 200 лк для расчетной плоскости на высоте 0,8 м от пола.

Площадь помещения определим по выражению:

, (8.4)

где a - длина помещения, м;

b - ширина помещения, м.

S=36·18=648 м².

Коэффициент запаса К_З определяем в зависимости от типа помещения и принимаем равным 1,5.

Коэффициент использования K_И характеризует эффективность использования светового прибора в помещении. Для его определения следует знать индекс помещения ц и коэффициенты отражения стен, пола и потолка.

Рассчитываем индекс помещения (рис. 8.1):

, (8.5)

где h₁ - высота помещения, м;

h₂ - высота расчетной поверхности, м.

ц=.

Рисунок 8.1 - Схема помещения

Коэффициенты отражения стен, пола и потолка принимаем равными: потолок (50); стены (50); пол (10).

Найдем коэффициент использования по таблице для светильника PRBLUX 418: K_И =0,56.

Количество ламп в светильнике выбранного типа составляет n=4 шт, каждая из которых имеет световой поток Ф_Л=1150 лм.

Определяем требуемое количество светильников по выражению (8.3):

N=шт.

Следовательно, для данного помещения осветительная установка должна состоять из 76 выбранных светильников с равномерным распределением по поверхности потолка. С учетом допуска - 10% -+20% количество светильников может варьироваться от 69 до 91 шт.

9. Безопасность и экологичность проекта

9.1 Вступление. Электрическая безопасность

Электрическая безопасность - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, связанной с влиянием электрического тока и электромагнитных полей. Электрическая безопасность включает в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Правила электробезопасности регламентируются правовыми и техническими документами, нормативно-технической базой. Знание основ электробезопасности обязательно для персонала, обслуживающего электроустановки и электрооборудование.

Рассмотрим требования к персоналу при обслуживании электроустановок:

1. Работники, принимаемые для выполнения работ электроустановках, должны иметь профессиональную подготовку.

2. Проверка состояния здоровья работника проводится до приема его на работу.

3. Электротехнический персонал до допуска к самостоятельной работе должен быть обучен приемам освобождения пострадавшего от действия электрического тока, оказания первой помощи при несчастных случаях.

4. Электротехнический персонал должен пройти проверку знаний Правил и других нормативно-технических документов (правил и инструкций по технической эксплуатации, пожарной безопасности, пользованию защитными средствами, устройства электроустановок) в пределах требований, предъявляемых к соответствующей должности или профессии

5. Каждый работник, если он не может принять меры к устранению нарушений настоящих Правил, должен немедленно сообщить вышестоящему руководителю о всех замеченных им нарушениях и представляющих опасность для людей неисправностях электроустановок, машин, механизмов, приспособлений, инструмента, средств защиты и т.д.

9.2 Выбор сетей по условиям безопасности до 1 кВ в городских сетях. Зануление в сетях до 1 кВ. Применение УЗО

По технологическим требованиям более удобной считается схема трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью, так как она позволяет получить два рабочих напряжения Uф и Uл.

По условиям электробезопасности предпочтительнее брать трехпроводную сеть с изолированной нейтралью на тех объектах, где осуществляется постоянный надзор и контроль за состоянием электроустановок, где обеспечивается высокое качество сопротивления изоляции, своевременно выполняются профилактические осмотры и ремонты сетей и немедленная ликвидация любых замыканий фаз на землю.

В электросетях, не находящихся под постоянным контролем и надзором, и в тех случаях, когда возможны частые замыкания на землю из-за снижения сопротивления изоляции, нужно иметь сеть трехфазного тока с заземленной нейтралью. Если условия работы не очень благоприятны (высокая влажность в воздухе, наличие в помещении сторонних газов и паров, нарушающих изоляцию, низкая квалификация работников), также выбирается электросеть с заземленной нейтралью.

На основании изложенного проектом предусматривается на предприятии сеть 0,4 кВ трехфазного тока с заземленной нейтралью (TN-C-S).

Защитное зануление - это соединение металлических непроводящих в нормальном режиме частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением, к глухозаземленной нейтральной точке источника (рис.9.1).

Рисунок 9.1 - Схема зануления электрического двигателя в деревообрабатывающем цехе: U - фазное напряжение, I_К - ток КЗ, 1, 2, 3 - фазы, 0 - нулевой провод, R₀ - сопротивление нейтральной точки.

Назначение защитного зануления точно такое же, как и защитного заземления: обеспечить безопасность людей при пробое на корпус. Решается эта задача автоматическим отключением поврежденного прибора от электросети.

Принцип действия зануления таков: превращение пробоя на корпус в однофазное КЗ, чтобы вызвать ток большой силы, способный обеспечить срабатывание защитного аппарата и тем самым автоматически отключить поврежденный прибор от питающей электросети. Такой защитой могут служить:

1) предохранители или автоматические выключатели, устанавливаемые для защиты от токовКЗ;

2) магнитные пускатели со встроенным тепловым расцепителем;

3) контакторы с тепловыми пластинами и другие устройства.

При повреждении фазы на корпус ток идет так: корпус - нулевой проводник - обмотки силового трансформатора - фазный проводник - предохранитель; ввиду того, что сопротивление при КЗ невелико, сила тока достигает больших значений и предохранители перегорают.

Защитное зануление используется в трехфазных четырехпроводных электросетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. Такие сети обычно напряжением 380/220 и 220/127 В широко применяются в машиностроительных отраслях.

Назначение нулевого провода в электрической сети - создать необходимую для отключения установки значение тока КЗ путем появления для этого тока цепочки с достаточно малым сопротивлением.

Заземление нейтрали в трехфазной четырехпроводной сети производится для того, чтобы уменьшить до безопасной величины напряжение нулевого провода относительно земли при случайном замыкании фазы на корпус.

Без заземления нейтрали такая сеть небезопасна и применять ее не следует.

Защитным отключением используют средства защиты, обеспечивающие автоматическое отключение аварийной установки в случае замыкания одной из фаз на корпус и возникновения опасности поражения людей током. Время защитного отключения не должно быть более 0,2 сек. Защитное отключение считается частным случаем защитного зануления. В отличие от зануления, защитное отключение может применяться в любых сетях независимо от принятого режима нейтрали, величины напряжения и наличия в них нулевого провода. Защитное отключение может применяться в условиях повышенной опасности в дополнение к защитному заземлению, а также вместо заземления корпусов электрооборудования, когда его выполнить трудно, например, в передвижных электроустановках, установленных на скальных грунтах или удаленных от системы заземления или зануления электроприемника тока.

Защитное отключение осуществляется при помощи автоматических выключателей, снабженных специальным реле защитного отключения. Принципиальная схема защитного отключения изображена на рис.9.2.

Рисунок 9.2 - Принципиальная схема защитного отключения

Основным элементом схемы считается защитное реле 1 с постоянно замкнутыми контактами. При замыкании на корпус одной из фаз, когда корпус электроустановки получится под напряжением выше допустимого, сердечник реле 1 втягивается и размыкает цепь питания катушки контактора 2, в результате чего электроустановка отключается. Защитное реле 1 срабатывает при заданном напряжении на корпусе электроустановки порядка 24ё40 В. для контроля исправного действия защитного реле, контактора и всех соединений предусмотрена контрольная кнопка 4.

9.3 Выбор и расчет заземляющего устройства

Расчет зазмеления сводится к расчету заземлителя, так как заземляющие проводники в подавляющем большинстве случаев принимают по условиям механической прочности и стойкости к ржавчине.

Требуемое сопротивление в соответствии с ПУЭ составляет 4 Ом. Контур заземления нужно соорудить с внешней стороны с расположением вертикальных электродов по периметру. В качестве вертикальных заземлителей берем электроды с диаметром 18 мм и длиной 3 м, которые заглубляются в грунт. Верхние концы электродов располагаем на глубине 0.7 м от поверхности почвы. К ним крепятся горизонтальные электроды из той же стали, что и вертикальные электроды.

С учетом нашей площади (9.1x6.22 м), занимаемой подстанцией, намечаем расположение стержней по периметру длиной 32.6 м.

Параметры грунта в месте монтажа, климатические данные и другие исходные параметры для расчета находятся в табл.9.1.

Таблица 9.1 - Исходные данные

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
	нормируемое сопротивление растеканию тока в землю	Ом	4
	удельное сопротивление верхнего слоя грунта	Ом*м	50
	удельное сопротивление нижнего слоя грунта	Ом*м	50
d	Диаметр стержня	мм	18
	длина вертикального заземлителя	м	3
	толщина верхнего слоя грунта	м	2
	глубина заложения горизонтального заземлителя	м	0.7
	расстояние от поверхности земли до середины заземлителя	м	2.2
	климатический коэффициент для вертикальных электродов	-	1.5
	климатический коэффициент для горизонтальных электродов	-	2.25
	ширина стальной полосы	мм	50
	длина горизонтального заземлителя	м	32.64

Удельный расчетный коэффициент сопротивления грунта определяем по выражению:

; (9.1)

Ом·м.

Сопротивление растеканию одного вертикального заземлителя определяем по выражению:

; (9.2)

=24.7 Ом.

Предполагаемое количество вертикальных заземлителей определяем по выражению:

, (9.3)

где - коэффициент использования вертикальных заземлителей.

=14 шт.

Таблица 9.2 - Параметры вертикальных и горизонтальных заземлителей

Обозна-чение	Наименование	Ед. изм.	Значе- ние
	коэффициент использования вертикальных заземлителей	-	0.631
	коэффициент использования горизонтальных электродов	-	0.41
	расстояние между заземлителями	м	4.081

Сопротивление горизонтального заземлителя определим по выражению:

(9.4) =15.27 Ом.

Полное сопротивление вертикальных заземлителей R не должно превышать значения определяемого по выражению:

; (9.5)

R==5.42 Ом.

С учетом полного сопротивления вертикальных заземлителей уточненное количество вертикальных заземлителей с учетом соединительной полосы определяется по выражению:

; (9.6)

= 88 шт.

Устанавливаем 8 вертикальных электродов, общая длина горизонтального заземлителя 32.64 м при общем расстоянии между вертикальными заземлителями 4.08 м. Монтажное расстояние между вертикальными заземлителями вдоль соединительной полосы указывается на плане заземляющего устройства.

9.4 Проектирование мероприятий противопожарной безопасности в деревообрабатывающем цехе

Для тушения используют разные огнетушительные вещества: жидкие, твердые, газообразные.

Особенностью тушения пожаров в ЗТП считается то, что если она не отключена и находится под напряжением, то возникает опасность поражения электрическим током.

Запрещается тушение пожара в ЗТП, находящихся под напряжением, всеми видами пен и воды. Допускается тушить пожар на электрооборудовании, находящемся под напряжении 0,4 кВ, распыленными струями воды, доставляемой из ручных пожарных стволов с дистанции не менее 5 метров. При этом следует действовать со средствами пожаротушения в диэлектрических ботах и перчатках, а при появлении дыма - в средствах индивидуальной защиты. Необходимо заземлить пожарный насос и ствол пожарной техники и находится при тушении на безопасной дистанции от электроустановки. Тушение компактными струями не разрешается.

Не разрешается тушение пожаров, если по условиям режима работы ЗТП при тушении пожара нежелательно случайное прикосновение или недопустимое приближение человека к токоведущим частям.

Горящее масло не рекомендуется тушить компактными водяными струями во избежание увеличения площади пожара. Для локализации очага пожара должны быть приняты меры, предотвращающие растекание трансформаторного масла (обваловка и т.п.). Согласно ПУЭ (пункт 4.2.70), для предотвращения растекания масла и распространения пожара при повреждении маслонаполненных силовых трансформаторов с массой масла более 1 тонны, проектируем установку маслоэлектроприемников, маслоотводов и маслосборников.

Во время развившегося пожара следует защитить от действия высокой температуры рядом расположенные трансформаторы, оборудование и установки. При этом находящаяся под напряжением аппаратура отключается выключателями и разъединителями. В целях предупреждения распространения пожара должны применятся меры по созданию водяных завес.

Щиты управления считаются наиболее ответственной частью электроустановки, поэтому наибольшее внимание при тушении пожара должно уделяться сохранению в целостности установленной в ней аппаратуры. При загорании кабелей, проводов и аппаратуры на панели щита управления оперативный персонал должен, по возжелательности, снять напряжение с панелей, на которых возник пожар, не допуская перехода огня на соседние панели. При этом применяются углекислотные и углекисло-бромэтиловые огнетушители.

9.5 Утилизация ртутьсодержащих отходов

В соответствии с ГОСТ Р 52105-2003 ртуть содержащие отходы (РСО) классифицируют:

В зависимости от содержания ртути РСО выделяют следующие группы:

1 - ртуть с механическими включениями, а также растворенными химвеществами, при доле базового вещества 95% (не менее);

2 - отходы с долей металлической ртути 50% (не менее)

3 - отходы, содержащие ртуть, ее неорганические или органические соединения, при доле ртути от 0,026% до 50,00%;

4 - отходы, содержащие ртуть или ее соединения долей от 0,00021% (допустимо ртути в почве) до 0,026%.

Отходы первой группы утилизируют на специализированных объектах с целью получения товарной ртути механическими и/или физико-химическими методами, в том числе обработкой кислотами и щелочами, дистилляцией или электрохимией.

Отходы второй группы утилизируют на специализированных объектах для получения ртути при доле базового вещества более 95%, т.е. не уступающей отходам 1-й группы.

При переработках используют методы, включающие прогревание или прокаливание аппарате, приспособленном для испарения ртути и для конденсации ее паров. Если качество новой ртути не соответствует требованиям к товарному продукту, полученную ртуть дополнительно очищают методами, используемыми при переработке первой группы.

Допускается использовать другие методы обработки, базирующиеся на химизвлечении ртути, или физико-химические методы с последующим выделением солей или металлической ртути.

Отходы третьей группы утилизируют на специализированных объектах с целью выделения из них металлической ртути или ее соединений, пригодных для повторной реализации. При отсутствии технологии утилизации или нецелесообразности такой переработки (малое количество таких отходов) отходы складируют с целью их последующей переработки с учетом всех требований ГОСТ.

Отходы четвертой группы утилизируют соответственно отходам третьей группы или размещают на полигонах по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, если эти полигоны обладают соответствующими технологиями и оборудованием, которые обеспечивали бы перевод ртути или ее соединений в малолетучее и малорастворимое состояния в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.3.02, ГОСТ 12.1.005. Если такие технологии отсутствуют или на действующих полигонах не получается обеспечить требования ГОСТ 12.3.031, ГОСТ 17.2.3.02, ГОСТ 12.1.005, такие отходы направляют на утилизацию.

Отходы с долей ртути или ее соединений менее 0,00021% не считаются ртутьсодержащими, и никаких ограничений, связанных с наличием в отходах ртути, по обращению с ними не нужно.

В условиях ухудшения экологической обстановки выбор способа безвредной утилизации отходов становится ключевым вопросом, требующим экономически обоснованного решения. Сложность решения данной задачи обуславливается необходимостью классификации различных видов отходов и применения соответствующего капиталоемкого оборудования.

Выбор способа обезвреживания отходов зависит от происхождения продуктов, их агрегатного состояния, воздействия на экологию и здоровье человека, класса токсичной опасности веществ.

Токсичные продукты высокого класса опасности обезвреживаются непосредственно в момент их выработки на производстве, собственными силами предприятия либо с привлечением специализированной компании. Процесс осуществляется на специализированном технологическом оборудовании, обрабатывающем химические и токсичные материалы до концентраций, не представляющих угрозу экологии.

Утилизация медицинских отходов, представляющих эпидемиологическую опасность, относится к особой группе задач, для решения которых задействуется высокопроизводительная техника, обеспечивающая эффективное обезвреживание рискованных и чрезвычайно опасных компонентов. В процессе обработки органические вещества опасных продуктов подвергаются воздействию повышенных температур, посредством чего разлагаются и окисляются до безвредного состояния.

Процесс обезвреживания продуктов, представляющих опасность, происходит с использованием специализированных технических средств: фильтры для жидкостей, дробительные машины для твердых веществ, системы очистки газов, установки плазменного нагрева, циклонные реакторы.

Метод используют для подготовки отходов к транспортированию и складированию для последующей переработки.

Высокотемпературный обжиг. Метод состоит в обжиге отходов, содержащих ртуть и органические компоненты, проводимом в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.031.

Все получаемые в результате этого процесса продукты должны быть впоследствии проверены на соответствие требованиям настоящего стандарта для отнесения их к соответствующей группе).

Термические методы. Методы заключаются в прогревании или прокаливании в установке, приспособленной для испарения ртути и, соответственно, для конденсации паров ртути, либо в прямой ректификации ртути с целью ее регенерации. Подобную установку (или цех) контролируют на соответствие требованиям ГОСТ 17.2.3.02, ГОСТ 12.1.005 в части обращения с ртутью и ее соединениями.

Все получаемые в результате этого процесса продукты должны быть проверены на соответствие требованиям настоящего стандарта для отнесения их к соответствующей группе.

Заключение

В данной выпускной квалификационной работе в результате сравнения вариантов внешнего снабжения электроэнергией, наиболее экономичной оказалась схема с напряжением 10 кВ, поэтому завод получает питание от подстанции энергетической системы по кабельной линии напряжением 10 кВ.

Распределение энергии внутри нашего объекта осуществляется по радиальной схеме на напряжение 10 кВ.

На предприятии предусматривается установка ГРП с вакуумными выключателями ВВ/TEL-10. В соответствии со спецификой производства рассмотрен вопрос охраны труда и экологии.

В экономической части проекта определено количество обслуживающего персонала и инвестиционные показатели проекта.

Список использованных источников

1. Правила устройства электроустановок 7-е изд. - Москва: Издательство ЭНОС, 2003. - 644 с.

2. ГОСТ 28249-93 Короткие замыкания в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ/ Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. - введ.01.01.93. - Минск: Изд-во стандартов, 1994. - 36 с.: ил.

3. Старкова, Л.Е. Справочник цехового энергетика: учебное пособие для вузов / Л.Е. Старкова. - [2-е изд.]. - Вологда: ВоГТУ, 2011. - 286 с.

4. Неклепаев, Б.П. Электрическая часть электостанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. - 5-е изд. стер. Москва: Энергоатомиздат, 2014. - 608 с.

5. Алюнов, А.Н. Расчет электрического электроосвещения: учебное пособие/ А.Н. Алюнов, О.С. Вяткина. - Вологда: ВоГТУ, 2008. - 74 с.

6. Бурнашов, Г.Н. Релейная зашита и автоматика в системах снабжения электроэнергией: Метод. указ. - Чита: ЧитГУ, 1996. - 40 с.

7. Шабад, М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / М.А. Шабад, А.Л. Соловьев. - Санкт Петербург: Политехника, 2007. - 175 с.

8. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах снабжения электроэнергией общего назначения / Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. - введ.01.07.2014. - Минск: ГУП ЦПП, 2014. - 36 с.

9. Безопасность жизнедеятельности. Под общей редакцией С.В. Белова, 3 изд. - М.: Высшая школа, 2001. - 485 с.

Размещено на Allbest.ru