Разработка схемы электроснабжения
Назначение и основные положения систем электроснабжения. Разработка схемы электроснабжения для завода тяжелого электросварочного оборудования. Расчет электрических нагрузок, выбор числа, мощности трансформаторов и места расположения цеховых подстанций.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 11.05.2010 |
Размер файла | 440,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
400
4
462
18,48
3141,6
250
4
179,2
7,17
1218,56
25
2,6
32,7
0,85
144,53
Медь прутковая, кг
10000
11
529,1
58,20
170
9894,17
2500
9,5
213,4
20,27
3446,41
630
7,2
233,3
16,80
2855,59
400
4
462
18,48
3141,6
250
4
179,2
7,17
1218,56
25
2,3
32,7
0,75
127,86
Лента медная, кг
10000
1,5
529,1
7,94
170
1349,21
2500
1,5
213,4
3,20
544,17
630
0,7
233,3
1,63
277,63
400
0,5
462
2,31
392,7
250
0,5
179,2
0,90
152,32
25
0,3
32,7
0,10
16,68
Припой оловянно-свинцовый, кг
10000
-
529,1
0
120
0
2500
0,05
213,4
0,11
12,8
630
0,045
233,3
0,10
12,6
400
0,04
462
0,18
22,18
250
0,04
179,2
0,07
8,6
25
0,016
32,7
0,01
0,63
Провод установочный, м
10000
1
529,1
5,29
17
89,95
2500
1
213,4
2,13
36,28
630
1
233,3
2,33
39,66
400
2
462
9,24
157,08
250
2
179,2
3,58
60,93
25
2
32,7
0,65
11,12
Провод медно-алюминиевый, кг
10000
185
529,1
978,84
140
137036,9
2500
170
213,4
362,78
50789,2
630
145
233,3
338,29
47359,9
400
83
462
383,46
53684,4
250
83
179,2
148,74
20823,04
25
53
32,7
17,33
2426,34
Картон электроизоляционный, кг
10000
23,2
529,1
122,75
35
4296,29
2500
23,8
213,4
50,79
1777,62
630
16,5
233,3
38,49
1347,31
400
10,5
462
48,51
1697,85
250
10,5
179,2
18,82
658,56
25
6,6
32,7
2,16
75,54
Лакоткань 700 мм, м.
10000
3,6
529,1
19,05
25
476,19
2500
2,1
213,4
4,48
112,04
630
2,1
233,3
4,90
122,48
400
1
462
4,62
115,5
250
1
179,2
1,79
44,8
25
0,66
32,7
0,22
5,4
Лента киперная, м
10000
140
529,1
740,74
6
4444,44
2500
131
213,4
279,55
1677,32
630
127
233,3
296,29
1777,75
400
100
462
462,00
2772
250
100
179,2
179,20
1075,2
25
66
32,7
21,58
129,49
Гетинакс, кг
10000
22
529,1
116,40
75
8730,15
2500
19
213,4
40,55
3040,95
630
14
233,3
32,66
2449,65
400
-
462
0
0
250
-
179,2
0
0
25
-
32,7
0
0
Лента асбестовая электроизоляционня, кг
10000
0,45
529,1
2,38
15
35,71
2500
0,43
213,4
0,92
13,76
630
0,27
233,3
0,63
9,45
400
0,2
462
0,92
13,86
250
0,2
179,2
0,36
5,38
25
0,2
32,7
0,07
0,98
Бумага для оклейки электростали, кг
10000
7,5
529,1
39,68
11
436,51
2500
5,2
213,4
11,10
122,06
630
3,2
233,3
7,47
82,12
400
2,15
462
9,93
109,26
250
2,15
179,2
3,85
42,38
25
1,7
32,7
0,56
6,11
Лаки электроизоляционные, кг
10000
14
529,1
74,07
60
4444,44
2500
12
213,4
25,61
1536,48
630
10
233,3
23,33
1399,8
400
5,5
462
25,41
1524,6
250
5,5
179,2
9,86
591,36
25
4
32,7
1,31
78,48
Эмали грунтовые, кг
10000
3,2
529,1
16,93
60
1015,87
2500
3,1
213,4
6,62
396,92
630
2,5
233,3
5,83
349,95
400
2
462
9,24
554,4
250
2
179,2
3,58
215,04
25
1,3
32,7
0,43
25,51
Масло трансформаторное, кг
10000
1,3
529,1
6,88
50
343,92
2500
1,2
213,4
2,56
128,04
630
0,58
233,3
1,35
67,66
400
0,3
462
1,39
69,3
250
0,3
179,2
0,54
26,88
25
0,23
32,7
0,08
3,76
Бензин авиационный, кг
10000
2
529,1
10,58
25
264,55
2500
1,8
213,4
3,84
96,03
630
1,5
233,3
3,50
87,49
400
1,2
462
5,54
138,6
250
1,2
179,2
2,15
53,76
25
1
32,7
0,33
8,18
Растворители, кг
10000
2,5
529,1
13,23
35
462,96
2500
2
213,4
4,27
149,38
630
1,6
233,3
3,73
130,65
400
1,5
462
6,93
242,55
250
1,5
179,2
2,69
94,08
25
-
32,7
0
0
Маслостойкая резина, кг
10000
0,6
529,1
3,17
8
25,40
2500
0,5
213,4
1,07
8,54
630
0,4
233,3
0,93
7,47
400
0,3
462
1,39
11,09
250
0,3
179,2
0,54
4,30
25
0,1
32,7
0,03
0,26
Силикагель, кг
10000
6
529,1
31,75
100
3175
2500
5
213,4
10,67
1067
630
4
233,3
9,33
933
400
3
462
13,86
1386
250
3
179,2
5,38
538
25
1,5
32,7
0,49
49
Обтирочный материал, кг
10000
1,4
529,1
7,41
60
444,44
2500
0,9
213,4
1,92
115,24
630
0,8
233,3
1,87
111,98
400
0,6
462
2,77
166,32
250
0,6
179,2
1,08
64,51
25
0,5
32,7
0,16
9,81
Древесина твердых пород, м3
10000
0,054
529,1
0,29
2300
657,14
2500
0,042
213,4
0,09
206,14
630
0,03
233,3
0,07
160,98
400
0,02
462
0,09
212,52
250
0,02
179,2
0,04
82,43
25
0,01
32,7
0,00
7,52
Итого
448363,92
Таблица 3.5 - Расчет затрат на ремонтные материалы высоковольтного оборудования
Основные материалы |
Норма расхода на 100 чел•ч |
Трудоемкость ремонта оборудования и сетей, чел•ч |
Годовая потребность в материалах, Рм.г |
Стоимость единицы материала, руб. |
Стоимость материалов, руб. |
||
Аппаратура напряжением выше 1 кВ |
СД 10 кВ |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Сталь мелкосортная, кг |
0,4 |
- |
492,52 |
1,97 |
10 |
19,7 |
|
Сталь автоматная, кг |
0,25 |
- |
492,52 |
1,23 |
10 |
12,3 |
|
Сталь тонколистовая, кг |
- |
0,7 |
280 |
2 |
17 |
34 |
|
Сталь конструкционная, кг |
- |
2 |
280 |
5,6 |
20 |
112 |
|
Проволока бандажная, кг |
- |
0,6 |
280 |
1,68 |
15 |
25,2 |
|
Проволока сварочная, кг |
- |
0,24 |
280 |
0,67 |
18 |
12,1 |
|
Крепежные изделия, кг |
0,2 |
- |
492,52 |
0,99 |
80 |
79,2 |
|
Медный прокат, кг |
4,5 |
492,52 |
22,19 |
100 |
2219 |
||
0,3 |
280 |
0,84 |
84 |
||||
Латунный прокат, кг |
1,5 |
- |
492,52 |
7,4 |
90 |
666 |
|
0,11 |
280 |
0,31 |
27,9 |
||||
Сплавы алюминиевые, кг |
- |
1,8 |
280 |
5,04 |
60 |
302,4 |
|
Медь коллекторная, кг |
- |
2,5 |
280 |
7 |
110 |
770 |
|
Припой оловянно-свинцовый, кг |
- |
0,1 |
280 |
0,28 |
120 |
33,6 |
|
Электроды, кг |
- |
0,1 |
280 |
0,28 |
25 |
7 |
|
Провод обмоточный, кг |
15 |
492,52 |
73,95 |
200 |
14790 |
||
65 |
280 |
182 |
36400 |
||||
Провод установочный, м |
- |
8 |
280 |
22,4 |
17 |
380,8 |
|
Картон эл.-изоляц., кг |
0,5 |
492,52 |
2,47 |
25 |
61,75 |
||
0,4 |
280 |
1,12 |
28 |
||||
Гетинакс, кг |
0,2 |
492,52 |
0,99 |
45 |
44,55 |
||
0,06 |
280 |
0,17 |
7,65 |
||||
Текстолит, кг |
0,2 |
492,52 |
0,99 |
100 |
99 |
||
0,06 |
280 |
0,17 |
17 |
||||
Лента изоляционная, кг |
0,1 |
- |
492,52 |
0,49 |
30 |
14,7 |
|
Лента киперная, кг |
- |
50 |
280 |
140 |
6 |
840 |
|
Лаки электроизоляционные, кг. |
0,4 |
492,52 |
1,97 |
25 |
49,25 |
||
7 |
280 |
19,6 |
490 |
||||
Лаки, краски, эмали, кг |
1,6 |
492,52 |
7,89 |
60 |
473,4 |
||
4,5 |
280 |
12,6 |
756 |
||||
Лакоткань, м |
- |
10 |
280 |
28 |
25 |
700 |
|
Трубки линоксиновые, м |
- |
14 |
280 |
39,2 |
15 |
588 |
|
Трубки поливинилхлоридные, кг |
- |
0,13 |
280 |
0,36 |
60 |
21,6 |
|
Растворители, кг |
- |
1,7 |
280 |
4,76 |
35 |
166,6 |
|
Парафин, кг |
- |
0,075 |
280 |
0,21 |
30 |
6,3 |
|
Канифоль, кг |
- |
0,06 |
280 |
0,17 |
60 |
10,2 |
|
Масло шинное, кг |
- |
0,5 |
280 |
1,4 |
50 |
70 |
|
Обмоточный провод, кг |
15 |
- |
492,52 |
73,95 |
200 |
14790 |
|
Масло трансформаторное, кг |
75 |
- |
492,52 |
369,75 |
85 |
31428,75 |
|
Керосин, кг |
- |
2 |
280 |
5,6 |
8 |
44,8 |
|
Бензин авиационный, кг |
1,5 |
492,52 |
7,4 |
25 |
185 |
||
0,5 |
280 |
1,4 |
35 |
||||
Изоляторы, шт |
4 |
492,52 |
19,72 |
180 |
3549,6 |
||
Обтирочный материал, кг |
1,3 |
492,52 |
6,41 |
60 |
384,6 |
||
0,8 |
280 |
2,24 |
134,4 |
||||
Итого: |
110971,4 |
Нормы расхода и складского резерва комплектующих изделий и запасных частей оборудования и сетей приведены в справочнике "Система ТОР ЭО".
Определение потребности расхода запасных частей ведем в табличной форме (таблица 3.7)
Стоимость комплектующих и запасных частей определяются по прейскурантам цен или прейскурантам фирм, торгующих электрооборудованием.
Стоимость комплектующих и запасных частей рассчитывается исходя из суммы нормы расхода и нормы резерва изделий и запасных частей и стоимости единицы комплектующих и запасных частей.
Таблица 3.6 - Расчет затрат на ремонтные материалы кабельных линий
Основные материалы |
Норма расхода на 100 чел•ч |
Трудоемкость ремонта оборудования и сетей, чел•ч |
Годовая потребность в материалах, Рм.г |
Цена, руб. |
Стоимость, руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Кабель всех назначений, м |
40 |
97,48 |
38,99 |
540 |
21054,6 |
|
Сталь автоматная, кг |
2 |
97,48 |
1,94 |
10 |
19,4 |
|
Трубы газовые, кг |
2 |
97,48 |
1,94 |
200 |
388 |
|
Электроды, кг |
0,1 |
97,48 |
0,1 |
25 |
2,5 |
|
Итого: |
21464,5 |
Таблица 3.7 - Расчет затрат на запасные части
Комплектующие изделия и запасные части |
Норма расхода на 10 единиц однотипного оборудования при ремонте и технич.обслуж. оборудования |
Норма резерва изделий и запасных частей |
Стоимость единицы комплек-тующих и запасных частей, руб. |
Стоимость комплектующего изделия и запасных частей, руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Трансформаторы |
|||||
Обмотки ВН трансформатора, компл. |
2 |
1 |
19000 |
57000 |
|
Обмотки НН трансформатора, компл. |
2 |
1 |
18000 |
54000 |
|
Проходные изоляторы, компл. |
2 |
1 |
1400 |
4200 |
|
Проходные втулки, компл. |
2 |
1 |
1400 |
4200 |
|
Радиаторный кран, шт |
2 |
1 |
5 |
15 |
|
Термосигнализатор, шт |
1 |
1 |
40 |
80 |
|
СД |
|||||
Коллектор, шт |
2 |
1 |
1300 |
3900 |
|
Узел контактных колец в сборе, компл |
2 |
1 |
40 |
120 |
|
Кольца контактные, компл. |
2 |
1 |
40 |
120 |
|
Щеткодержатель, компл. |
4 |
1 |
80 |
400 |
|
Щетки, компл. |
10 |
4 |
60 |
840 |
|
Секции стержневой обмотки статора и ротора, компл. |
10 |
1 |
300 |
3300 |
|
Катушки главных и дополнительных полюсов, компл. |
10 |
1 |
440 |
4840 |
|
Прокладки и втулки изоляционные для щеточного механизма, компл. |
8 |
2 |
60 |
600 |
|
Прокладки уплотнительные, компл |
10 |
1 |
30 |
330 |
|
Наконечники кабельные, компл. |
10 |
1 |
200 |
2200 |
|
Подшипниковые щиты, компл. |
1 |
1 |
440 |
880 |
|
Крышка подшипниковая, шт |
2 |
1 |
80 |
240 |
|
Подшипник качения, шт |
20 |
4 |
50 |
1200 |
|
Вал, шт |
2 |
1 |
350 |
1050 |
|
Рым-болт, шт |
4 |
1 |
70 |
350 |
|
Болты, винты, шайбы и др. крепежные детали, включая выводы, компл. |
4 |
1 |
130 |
650 |
|
Пазовые клинья, компл. |
10 |
1 |
40 |
440 |
|
Коммутационная аппаратура |
|||||
Изоляторы опорные или проходные, компл. |
3 |
1 |
1300 |
5200 |
|
Контакты подвижные или неподвижные, компл. |
5 |
2 |
75 |
525 |
|
Втулки проходные, компл |
3 |
1 |
40 |
160 |
|
Искрогасительные контакты, комп |
3 |
1 |
120 |
480 |
|
Палец неподвижного рабочего или гасительного контакта, компл. |
3 |
1 |
40 |
160 |
|
Щетки неподвижного рабочего контакта, компл. |
3 |
1 |
60 |
240 |
|
Пружины, комп. |
3 |
1 |
120 |
480 |
|
Катушки к приводам, шт. |
3 |
1 |
50 |
200 |
|
Изоляторы опорные, компл. |
3 |
1 |
550 |
2200 |
|
Кабельные линии, 10 кВ |
|||||
Кабель силовой, м |
40 |
30 |
540 |
37800 |
|
Муфты соединительные, компл. |
3 |
1 |
500 |
2000 |
|
Гильзы соединительные, компл. |
3 |
1 |
40 |
160 |
|
Кабельные наконечники, компл. |
6 |
2 |
200 |
1600 |
|
Кабельные воронки |
3 |
1 |
250 |
1000 |
|
Итого |
193160 |
Общие затраты на основные материалы и запасные части составят:
3 = 448363,92 + 110971,4 + 21461,5 + 193160 = 773956,82 руб.
Амортизационные отчисления определяются на основе норм амортизации и балансовой стоимости элементов электроснабжения. Нормы амортизации с 1 января 1997 года на энергетическое оборудование составляют 15%, на кабельные линии 6,3 %. Стоимость элементов системы электроснабжения определяется по прейскурантам с учетом коэффициента приведения цен.
Расчет производим в табличной форме (таблица 3.8).
Таблица 3.8 - Расчет амортизационных отчислений
Наименование электрооборудования |
Количество |
Цена, руб |
Балансовая стоимость, руб |
Норма амортизации, % |
Годовые амортизационные отчисле-ния |
|
1.КТПБ 2х10000/110 |
1 |
3100000 |
3100000 |
15 |
465000 |
|
2. КТП 2х2500 |
1 |
1360000 |
1360000 |
15 |
204000 |
|
З КТП 2х630 |
2 |
1040000 |
2080000 |
15 |
312000 |
|
4 КТП 2х400 |
4 |
630000 |
2520000 |
15 |
378000 |
|
5 КТП 1х400 |
1 |
360000 |
360000 |
15 |
54000 |
|
6 КТП 2х250 |
2 |
400000 |
800000 |
15 |
120000 |
|
7 СД |
4 |
31057 |
124228 |
15 |
18634,2 |
|
8 КЛ S = 120 мм2, км |
0,8 |
396000 |
316800 |
6,3 |
19958,4 |
|
9 КЛ S = 50 мм2, км |
2,39 |
240000 |
573600 |
6,3 |
36136,8 |
|
Итого: |
1607729,4 |
3.6 Определение себестоимости электроэнергии на предприятии
Себестоимость потребляемой электроэнергии включает стоимость принятой от энергосистемы электроэнергии и издержки по эксплуатации и ремонту общезаводской части электрохозяйства.
Для определения составляющих себестоимости составляем смету годовых затрат на электрохозяйство (таблица 3.9).
Таблица 3.9 - Смета годовых затрат на электрохозяйство
Элементы затрат |
тыс.руб |
% |
|
1. Основная и дополнительная заработная плата электротехнического персонала |
327,94 |
10,44 |
|
2. Отчисления на соц. страхование |
144,62 |
4,61 |
|
3. Затраты на ремонт, материалы и запасные части |
773,96 |
24,65 |
|
4. Затраты на амортизационные отчисления |
1607,73 |
51,21 |
|
5. Прочие расходы |
285,43 |
9,09 |
|
Итого: |
3139,68 |
100 |
После нахождения всех составляющих затрат составляющих элементов составляем сводную калькуляцию затрат (себестоимости) 1кВт-ч потребляемой предприятием электроэнергии (таблица 3.10).
Таблица 3.10 - Себестоимость 1 кВт-ч электроэнергии
Статья расходов |
Единица измерения |
Количество |
|
1 |
2 |
3 |
|
1. Годовое потребление активной электроэнергии |
тыс.кВт·ч |
42431,79 |
|
2. Заявленный максимум мощности кВт•ч |
тыс.кВт·ч |
97,73 |
|
3. Основная плата по тарифу |
тыс.руб |
28600,28 |
|
4. Дополнительная плата по тарифу |
тыс.руб |
19314,95 |
|
5. Итого стоимость полученной э/энергии |
тыс.руб |
47915,23 |
|
6. Годовые эксплуатационные издержки по общезаводской части э/хозяйства |
тыс.руб |
3139,68 |
|
7. Всего производственные расходы |
тыс.руб |
51054,91 |
|
8. Расход э/энергии на собственные нужды |
тыс.кВт·ч |
2121,59 |
|
9. Полезная используемая энергия |
тыс.кВт·ч |
40310,2 |
|
10. Производственная с/стоимость потребляемой энергии |
руб/кВт•ч |
1,27 |
Итоговые технико-экономические показатели электрохозяйства предприятия сведем в таблицу 3.11.
Таблица 3.11 - Технико-экономические показатели электрохозяйства предприятия
Наименование показателя |
Обозначение |
Ед.измерения |
Количество |
|
1. Установленная мощность электроприемников предприятия |
Ру |
кВт |
22751,24 |
|
2. Максимальная потребляемая мощность |
Рмакс |
кВт |
9913,97 |
|
3. Коэффициент спроса |
Кс |
0,5 |
||
4. Число часов использования |
Тмакс |
ч |
4280 |
|
5. Годовое потребление электроэнергии |
Wг |
тыс. кВт·ч |
42431,79 |
|
6. Потери электроэнергии |
ДW |
тыс. кВт·ч |
2121,59 |
|
7. Стоимость потребленной э/энергии |
Цэ |
тыс.руб |
47915,23 |
|
8. Объем эксплуатационно-ремонтных работ |
?Тр.р.с |
чел.ч |
2520 |
|
9. Затраты на ремонтно-эксплуатационное обслуживание |
Ирэо |
тыс.руб |
3139,68 |
|
10. Производственная себестоимость 1 кВт·ч энергии. |
Цэ |
руб/кВт·ч |
1,27 |
4 ОХРАНА ТРУДА И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
4.1 Расчет освещения механо - сварочного цеха
На предприятиях около 10% потребляемой электроэнергии затрачивается на электрическое освещение. Правильное выполнение осветительных установок способствует рациональному использованию электроэнергии, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности труда, уменьшению количества аварий и случаев травматизма, снижению утомляемости рабочих.
Обеспечение всех этих условий возможно при выполнении необходимых требований в светотехнической и электротехнической части проекта осветительной установки. В светотехнической части выполняем расчеты по определению количества светильников, типа и мощности источников света, их оптимального размещения, определяем качественные характеристики осветительных установок.
В электрической части проекта производим выбор напряжения питания осветительной установки, расчет и выбор количества и сечения проводов и кабелей групповых и питающих линий, типов щитков освещения, способов прокладки линий, выбор аппаратов защиты осветительных сетей.
Различают следующие виды освещения - рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное. Рабочее освещение создает требуемую освещенность при нормальном режиме осветительной установки. При погасании рабочего освещения в аварийных случаях во многих помещениях и производствах (согласно требованиям СНиП и ПУЭ) необходимо устраивать аварийное освещение. Аварийное освещение подразделяется на освещение безопасности и эвакуационное.
Освещение безопасности предназначено для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения и должно, устраиваться в помещениях, в которых внезапное отключение рабочего освещения может привести к тяжелым последствиям для людей и производства.
Эвакуационное освещение необходимо выполнять в производственных здани-ях без естественного света и помещениях, где может одновременно находиться 20 и более человек. Независимо от наличия освещения безопасности должно предусматриваться эвакуационное освещение по основным проходам и световые указатели "выход", автоматически переключаемые при прекращении их питания на третий независимый внешний или местный источник (аккумуляторная батарея, дизель-генераторная установка и т.п.).
Для механо - сварочного цеха необходимо спроектировать установку электрического освещения, которая состоит из рабочего и аварийного освещения.
Исходными данными являются:
план цеха;
строительные габариты помещения: длина 48 м; ширина 30 м; высота 7 м.
Механо - сварочный цех состоит из нескольких отдельных помещений. Произведем расчет для помещения № 1, так как оно является наибольшее по площади. Расчет остальных помещений выполним в виде таблице 4.1.
Для помещения №1 коэффициенты отражения потолка, стен, расчетной поверхности в зависимости от окраски или побелки цеха принимаем: пот=30%, стен=10%, рас.=10%.
4.1.1 Светотехническая часть
Количественные и качественные нормируемые показатели проектируемой установки определяем по [5]:
а) минимальная (нормируемая) освещенность Ен=300 лк
б) показатель ослепленности P=20
в) коэффициент пульсации Кп=20 %
г) коэффициент запаса Кз=1,8
д) нормируемая расчетная плоскость Г-0,8 м.
Для механо - сварочного цеха намечаем к установке газоразрядные металлогалогенные лампы типа ДРИ, как имеющие хорошую световую отдачу, улучшенную цветопередачу и меньший коэффициент пульсации в сравнении с лампами ДРЛ.
Окружающая среда в механо-сварочном цехе - нормальная. В качестве осветительных приборов для общего рабочего освещения выбираем по [4] (таблица 9) светильники для промышленных предприятий типа ГСП18 с газоразрядными лампами типа ДРИ, с кривой силой света (КСС)- Г-2 и КПД светильника 70% (з=0,7). Степень защиты - IP20. Для общего рабочего освещения к установке в светильниках намечаем лампы типа ДРИ-400Вт со световым потоком Ф=34000лм [4].
Рассчитываем количество светильников и размещаем их на плане.
Определяем расчетную высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью:
, (4.1)
где H=7м - высота помещения;
hсв=0,7 м- высота свеса (расстояние от светильника до перекрытия);
hрп =0,8 м - высота рабочей поверхности.
h=7-0,7-0,8=5,5 м
Определяем индекс помещения:
, (4.2)
На основании известных данных:
индекса помещения i=3;
кривой силы света светильника КСС-Г2;
коэффициента отражения 30%, 10%, 10%
по [4] (таблица 13) находим коэффициенты полезного действия помещения 85% (зп=0,85).
Определяем коэффициент использования осветительной установки:
, (4.3)
з = 0,7 · 0,85 = 0,595
Определяем общее количество светильников для проектируемой установки:
, (4.4)
где Ен=300 лк - нормируемая освещенность;
Кз = 1,8 коэффициент запаса ;
Z = 1,15 для ЛН и ДРЛ и ДРИ;
S = 1128 м2 площадь помещения;
n = 1 - количество ламп в светильнике;
Ф = 34000лм - световой поток лампы типа ДРИ;
? = 0,595 - коэффициент использования осветительной установки.
шт.
Определяем минимальное и максимальное расстояние, между светильниками исходя из допустимых значений л=0,8-1,1 [3] (таблица 1.3) для светильников с КСС типа Г - 2.
, (4.5)
м;
м.
Значение L2=6,05 м получилось близкое к проектному расстоянию между светильниками по длине помещения, т.к. светильники намечаем разместить по длине через 6,8 м и 6,4 м. Значение L1=4,5 м соответствует расстоянию между светильниками по ширине, так как предполагаем 6 рядов светильников по 6 и 5 светильников.
Общее количество светильников рабочего освещения:
Nрасч = 6 • 4 + 5 • 2 = 34 шт.
Расчетное количество светильников должно укладываться в допустимые значения (-5% - + 10%) N.
Окончательно принимаем 34 светильника, размещенных в 6 рядов по 6 и 5 шт. в каждом ряду. Наносим светильники на план цеха.
Учитывая требования ограничения коэффициента пульсации (Кп ? 20%) поочередно присоединяем светильники в ряду, а также соседних рядов к разным фазам сети.
Количество светильников аварийного освещения для эвакуации людей составляет (10-15)% от количества светильников рабочего освещения.
N = 34 · 0,1 = 3,4 ? 4 шт.
Светильники аварийного освещения располагаем около светильников рабочего освещения.
Для остальных помещений производим аналогичный расчет и сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Расчет количества светильников, выбор типа и мощности источников света
№ участка |
Площадь S, м2 |
Коэффициенты отражения с, о.е |
Минимальная освещенность Ен, лк |
Коэффициент запаса Кз |
Индекс помещения i |
Источник света |
Световой поток Ф, лм |
Коэффициент испо-льзования осветите-льной установки зи, % |
Количество светильников, N |
|||
потолка |
стены |
расчетной плоскости |
||||||||||
2 |
48 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
300 |
1,8 |
0,6 |
ДРИ 250 |
18700 |
0,3 |
4 |
|
3 |
144 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
300 |
1,8 |
1,0 |
ДРИ 400 |
34000 |
0,52 |
5 |
|
4 |
48 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
300 |
1,8 |
0,6 |
ДРИ 250 |
18700 |
0,3 |
4 |
|
5 |
72 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
75 |
1,5 |
0,8 |
ЛН 500 |
8300 |
0,27 |
4 |
4.1.2 Электротехнический расчет
Выбор напряжения для осветительной установки производится одновременно с выбором напряжения для силовых потребителей, при этом для отдельных частей этой установки учитываются также требования техники безопасности.
Для питающей сети светильников общего освещения рекомендуется напряжение не выше 380/220В переменного тока при заземленной нейтрали.
Электроснабжение рабочего освещения, как правило, выполняется самостоятельными линиями от щитов подстанции. При этом электроэнергия от подстанций передается питающими линиями (сетями) на осветительные пункты или щитки. Питание светильников осуществляется от щитков групповыми линиями (сетями).
Светильники аварийного освещения для продолжения работы, а также для эвакуации людей из здания должны присоединяться к независимому источнику питания.
Питание светильников рабочего и аварийного освещения выполняю фазным напряжением 220В переменного тока.
Групповые щитки, расположены на стыке питающих и групповых линий и предназначены для установки аппаратов защиты и управления электрическими осветительными сетями.
При выборе типов щитков учитываю условия среды в помещениях, способ установки щитка, типы и количество установленных в них аппаратов и количество запроектированных групп.
Конструктивно щитки изготавливаются для открытой установки на стенах и около стен (колоннах, конструкциях) и для утопленной установки в нишах стен.
К установке в цехе принимаем для рабочего освещения распределительный шкаф типа ПР8501 - 072 с выключателем на вводе серии ВА51-35, на семь отходящих линии трехполюсные выключатели серии ВА51-31, Iрасц = 10-100А, и на три отходящие линии однополюсные выключатели серии ВА51-29, Iрасц = 10-63А.
Для аварийного освещения принимаем к установке щиток типа ОП-6УХЛ4 с четырьмя однополюсными автоматическими выключателями на группах типа АЕ1000 Iрасц = 10-25А.
Располагаем щитки освещения открыто на колонне ближе к центру помещения, чтобы сократить длину групповых сетей.
Проверяем, насколько равномерно по трем фазам распределены светильники:
, (4.6)
где N - количество светильников в фазе,
Рл - мощность лампы, кВт
КПРА - коэффициент, учитывающий потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре;
КПРА = 1,1 - для ламп типа ДРЛ и ДРИ.
РрфА = 14 · 0,4 • 1,1 + 4 · 0,25 • 1,1 = 7,26 кВт;
РрфВ = 13 · 0,4 • 1,1 + 4 · 0,25 • 1,1 = 6,82 кВт;
РрфС = 12 · 0,4 • 1,1 + 4 · 0,5 = 7,28 кВт.
Вычисляем степень неравномерной загрузки по фазам:
, (4.7)
,
что не превосходит допустимого значения для сети - 15%.
Находим наиболее удаленную от щитка и наиболее загруженную группу:
, (4.8)
кВт.
Выбор сечения проводников по нагреву осуществляется по расчетному току фазы:
, (4.9)
где cosц - коэффициент мощности нагрузки,
cosц = 0,5 - для ламп типа ДРЛ, ДРИ, включаемых без конденсаторов для повышения коэффициента мощности.
А.
По [4], в зависимости от расчетного тока определяем ближайшее стандартное сечение. Для групповой сети принимаем пятижильный кабель с алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм2 марки АВВГ 5 х 2,5, с допустимым током Iд = 17 А при прокладке кабеля в воздухе.
Важным условием при проектировании осветительных сетей является обеспечение у ламп необходимого уровня напряжения. Для этих целей выполняем расчет осветительной сети по потери напряжения.
Принимая за umin минимально допустимое напряжение у наиболее удаленных ламп, можно определить по формуле:
, (4.10)
где - номинальное напряжение при холостом ходе трансформатора;
= 105%Uном;
?Uт - потеря напряжения в трансформаторе, приведенная ко вторичному напряжению;
?Uт = 3,5% Uном.
Снижение напряжения по отношению к номинальному не должно у наиболее удаленных ламп превышать 2,5% для ламп рабочего освещения промышленных и общественных зданий.
.
Располагаемую потерю напряжения при расчетах распределяют на потерю напряжения в питающей и групповой сети:
, .
При заданных номинальном напряжении сети и материале проводника:
, (4.11)
где с = 44 - коэффициент для трехфазной сети с нулем при номинальном напряжении 380/220 В для алюминиевых проводов;
S = сечение данного участка сети, мм2;
?М - сумма моментов участков сети, кВт•м.
, (4.12)
где Рр.гр - расчетная мощность светильников наиболее удаленной группы, кВт;
l2 - длина кабеля от щитка освещения до наиболее удаленной группы, м;
l3 - длина кабеля большего участка группы, м;
Рр.3 - расчетная мощность светильников, подключенных от большего участка группы, кВт.
.
Согласно ПУЭ от перегрузок необходимо защищать силовые и осветительные сети, выполненные внутри помещений открыто проложенными изолированными незащищенными проводниками с горючей изоляцией.
При выборе номинальных токов аппаратов защиты с учетом пусковых токов источников света рекомендуется пользоваться следующими указаниями:
для сетей с лампами ДРЛ, ДРИ при автоматах с комбинированными расцепителями .
Определяем ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя осветительного щитка на группу:
А.
По [4] выбираем трехполюсный выключатель ВА51-31 с номинальным током 100А с комбинированным расцепителем на номинальный ток А.
Для расчета сечения проводников питающей сети по нагреву определяем расчетную мощность рабочего освещения цеха:
, (4.13)
где Кс - коэффициент спроса;
Кс = 0,95 - для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;
Руст - установленная мощность.
кВт.
Определяем расчетный ток питающей сети по формуле 4.9:
А.
Данная питающая сеть должна быть защищена от токов КЗ и от перегрузки, поэтому определяем расчетный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя:
А.
Принимаем по шкале номинальных токов расцепителей ближайшее стандартное значение номинального тока А. Сечение кабеля выбираем по расчетному току сети и проверяем по току защитного аппарата. Принимаем по [4] четырехжильный кабель с алюминиевыми жилами сечением 35 мм2 с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой без наружного покрова АВВГ 4 х 35 мм2 с длительно допустимым током А.
Требование по обеспечению селективности выполнено, так как номинальный ток расцепителя автомата питающей сети А, а номинальный ток расцепителя автомата групповой сети А.
Рассчитаем питающую сеть на потерю напряжения и проверим выбранное сечение кабеля:
%
Суммарная потеря напряжения от низковольтного щита трансформаторной подстанции до самого удаленного светильника составила:
, (4.14)
%.
Фактически полная же потеря напряжения будет несколько больше найденной по формуле 4.14, так как в расчетах не учитывается реактивная составляющая потери напряжения и ее можно определить по формуле:
, (4.15)
где К - поправочный коэффициент, учитывающий реактивную составляющую потери напряжения;
К = 1,2 - при сечении 25 - 70 мм2.
,
что значительно меньше располагаемых потерь .
Для аварийного освещения принимаем к установке светильники с лампами накаливания мощностью 500Вт типа НСП17 [4]. Степень защиты светильника - IP20; КСС - Г4; КПД= 80% .
Расчетная мощность для аварийного освещения:
Рр.ав = 4 · 0,5 = 2 кВт.
Расчетный ток аварийной сети:
А
Iк.р = 1,2 · 9,09 = 10,91 А
Стандартный ток расцепителя равен 16 А.
Групповую сеть аварийного освещения выполняем кабелем АВВГ 3х2,5мм2 с Iдоп = 19 А.
4.2 Расчет заземления цеховой подстанции. Расчет молниезащиты главной понизительной подстанции
Назначением заземления в электроустановках является сохранение на каком-либо объекте потенциала, близкого к потенциалу земли, т.е. нулю. Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических не токоведущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Различают три вида заземлений: рабочее, защитное и молниезащитное.
Защитным заземлением называется преднамеренное металлическое соединение с заземляющим устройством частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, для защиты людей от поражения электрическим током.
Рабочее заземление предназначено для обеспечения нормальных режимов работы установки, к нему относятся заземление нейтрали силовых трансформаторов, генераторов, дугогасящих аппаратов, измерительных трансформаторов напряжения, реакторов и других аппаратов.
Молниезащитное заземление предназначено для защиты электрооборудования от перенапряжений и молниезащиты зданий и сооружений. Оно служит для отвода тока молний в землю от защитных разрядников, молниеотводов и других конструкций, в которые произошел удар молнии. Выполнить практически все три заземления не представляется возможным и поэтому выполняется в большинстве случаев одно защитное заземление, потому что оно имеет более жесткие нормы сопротивлений.
Заземление осуществляется с помощью заземляющего устройства, которое состоит из заземлителей и заземляющих проводников. Заземлителем называется металлический проводник или группа проводников, находящихся в соприкосновении с землей. Заземляющими проводниками соединяются заземляемые части электроустановки с заземлителем. Различают естественные и искусственные заземлители. Естественные заземлители - это различные конструкции и устройства, которые могут выполнять функции заземлителей.
4.2.1 Расчет заземления трансформаторной подстанции ТП8
При прикосновении человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением, или к металлическим конструктивным частям, которые оказались под напряжением, вследствие пробоя или неисправности изоляции, происходит поражение электрическим током, которое проявляется в виде электрического удара и электротравм. Для обеспечения безопасности людей в электроустановках напряжением до 1000 В и выше с глухозаземленной или изолированной нейтралью должны быть сооружены заземляющие или зануляющие устройства и заземлены или занулены металлические части электроустановки. Заземляющие или зануляющие устройства должны удовлетворять требованиям как нормальных, так и аварийных режимов работы сетей и электрооборудования. В сетях с глухим заземлением нейтрали следует применять зануление, а в сетях с изолированной нейтралью - заземление. В электроустановках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, используемой для заземления, сопротивление заземляющего устройства не должно быть более 4 Ом. Для установок напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью с малыми токами замыкания на землю, сопротивление должно удовлетворять условию:
, (4.16)
где Uз = 50 В, если заземляющее устройство используется только для установок до 1000 В.
Расчетный ток замыкания на землю в сети 10 кВ определяется:
, (4.17)
где Uн - номинальное напряжение;
Lк - протяженность всех кабельных линий, км;
Lв - протяженность всех воздушных линий, км.
А
В соответствии с требованиями ПУЭ, устанавливают допустимое сопротивление заземляющего устройства Rз. В связи с тем, что будем использовать только искусственные заземлители для заземления установок до 1000 В, то значение Rз будет равно:
Ом;
Rз 4 Ом - для сети 0,4 кВ.
Принимаем значение Rз = 4 Ом.
В качестве искусственных заземлений применяем вертикально забитые в землю стальные прутки диаметром 15 мм и длиной 5 м, и горизонтально положенные стальные полосы, которые служат для соединения вертикальных заземлений.
Верхние концы электродов располагаем на глубине 0,8м от поверхности земли. К ним привариваем горизонтальные электроды стержневого типа.
Расчетное удельное сопротивление грунта для вертикальных стержневых заземлителей определяем:
, (4.18)
где с = 100 Ом•м - удельное сопротивление грунта;
кс = 1,25 - повышающий коэффициент для вертикальных электродов;
Ом•м.
Расчетное удельное сопротивление грунта для горизонтальных полос определяем:
, (4.19)
где к'с = 3,5 - повышающий коэффициент для горизонтальных электродов;
Ом•м.
Сопротивление растеканию одного вертикального заземлителя стержневого типа определяем по формуле:
, (4.20)
где l - длина электрода, м;
d - диаметр электрода, м;
t - глубина заложения, м.
Ом.
Сделаем предварительный расчет количества вертикальных заземлений при коэффициенте использования зв= 0,52 (определяем по [6] (стр.36, таблица 4)) при отношении расстояния между электродами к их длине равном 1. Устанавливаю по периметру через 5 метра друг от друга вертикальные электроды.
шт.
При устройстве заземлителей по контуру целесообразно учитывать и сопротивление горизонтальных полос.
Определим длину соединительной полосы:
, (4.21)
где а = 5 - расстояние между вертикальными заземлителями, м;
м.
Определяем сопротивление растеканию горизонтальных электродов:
(4.22)
где l - длина горизонтального заземлителя, м;
d - диаметр горизонтального заземлителя, м;
t - расстояние от поверхности земли до горизонтального заземлителя, м.
Ом•м.
Действительное сопротивление горизонтального заземлителя с учетом коэффициента использования зг = 0,34 (определяем по [6] (стр.37, таблица 6)):
Ом•м, (4.23)
Уточняем сопротивление вертикальных заземлителей с учетом сопротивления горизонтального заземлителя:
Ом•м.
Уточняем число вертикальных заземлителей:
шт.
Окончательно принимаем к установке 13 вертикальных электродов, расположенных по контуру трансформаторной подстанции.
4.2.2 Расчет молниезащиты главной понизительной подстанции
Наиболее опасным проявлением молнии с точки зрения поражения зданий и сооружений является прямой удар.
Производственные, жилые и общественные здания и сооружения в зависимости от их назначения, а также интенсивности грозовой деятельности в районе их местонахождения разделены на категории. В практике для защиты зданий и сооружений от прямых ударов молнии наибольшее распространение получили стержневые и тросовые молниеотводы. Стержневые молниеотводы изготавливают из прокатной стали различного профиля. Наиболее распространены прутки водо-газопроводной трубы. В качестве тросового молниеотвода используют стальной оцинкованный канат. Для устройства токоотводов применяют круглую сталь и стальной канат или полосовую сталь прямоугольную и угловую с площадью поперечного сечения 24 и 48 мм2. На металлических и железобетонных молниеотводах токопроводом может служить металлическая ферма или стальная арматурная конструкция. Несущие конструкции изготавливают из древесины, железобетона и металла. В зависимости от особенностей конструкции защищаемого объекта и условий его размещения, стержневые и тросовые молниеотводы разделяют на одиночные, двойные и многократные.
Тип, количество и взаимное расположение молниеотводов определяют геометрическую форму зоны защиты.
Главная понизительная подстанция с двумя трансформаторами типа ТДН 10000/110 относится к объектам Й категории, защищаемая зона относится к типу А.
Принимаем к расчету защиту из четырех отдельно стоящих металлических молниеотводов стержневого типа, стоящих друг от друга на расстоянии L1 = 21 м и
L2 = 26м.
Порядок расчета стержневых молниеотводов:
1) намечаем количество и места установки молниеотводов;
2) разбиваем их на группы по 2 соседних молниеотвода;
3) определяем для каждой группы активную и полную высоту молниеотводов.
, (4.24)
, (4.25)
где h - полная высота, м;
hа - активная высота молниеотвода, м;
hх - высота защищаемого объекта, м;
р=1 при h 30 м.
D- большая диагональ четырехугольника с молниеотводами в его вершинах.
м
h = 4,25 + 10 = 14,25 м.
Высоту молниеотвода от земли выбирают такой, чтобы защищаемые оборудование и конструкции попали в зону защиты молниеотвода, внутри которой с достаточной надежностью (в электроустановках 99,5%- зона защиты типа А) обеспечивалась бы защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии.
Принимаю высоту молниеотвода h = 15 м.
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода представляет собой конус, вершина которого находится на высоте hо:
м, (4.26)
Радиус на уровне земли:
м, (4.27)
Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого объекта hх представляет собой окружность с радиусом:
, (4.28)
на высоте10 м:
м;
на высоте 5 м:
м.
Два молниеотвода одинаковой высоты, находящихся друг от друга на расстоянии h<L1<3h (15< L1=21<3·15=45) образуют общую зону защиты. Зона характеризуется между молниеотводами гребнем в виде ломаной линии; низшая точка этого гребня имеет высоту:
, (4.29)
, (4.30)
, (4.31)
м;
м;
м;
м.
Два молниеотвода одинаковой высоты, находящихся друг от друга на расстоянии h<L2<3h (15< L2=26<3·15=45) образуют общую зону защиты.
м;
м;
м;
м.
Для защиты объекта от вторичных проявлений молнии, электромагнитной и электростатической индукции и заноса высоких потенциалов в здании, предусматривают следующие мероприятия:
а) для защиты от потенциалов, возникающих в результате электростатической индукции, надежно заземлим все проводящие элементы объекта, а также оборудование и коммуникации внутри объекта;
б) для защиты от искрения, вызываемого электромагнитной индукцией, все параллельно расположенные металлические коммуникации соединим металлическими перемычками;
в) для защиты объекта от заноса высоких потенциалов присоединяем все металлические коммуникации и оболочки кабелей (в месте ввода их на подстанцию) к заземлителю защиты от вторичных воздействий молнии.
4.3 Требование к электротехническому персоналу
Эксплуатацию электроустановок должен осуществлять специально подготовленный электротехнический персонал. Электротехнический персонал подразделяется: административно-технический, оперативный, ремонтный и оперативно-ремонтный.
Административно-технический - это персонал, организующий и принимающий непосредственное участие в оперативных переключениях, ремонтных, монтажных и наладочных работах в электроустановках. Персонал имеет права оперативного, ремонтного и оперативно-ремонтного.
Оперативный персонал осуществляет оперативное управление электрохозяйством предприятия, цеха, а так же обслуживание электроустановок (осмотр, проведение текущих оперативных переключений, подготовку рабочего места, допуск и надзор за работающими).
Ремонтный - это персонал, выполняющий все виды работ по ремонту, реконструкции и монтажу электрооборудования.
Оперативно-ремонтный - это ремонтный персонал небольших предприятий (или цехов), специально обученный и подготовленный для выполнения оперативных работ на закрепленных за ним электроустановок.
Электротехническому персоналу, имеющему группу по электробезопасности II - V включительно, предъявляются следующие требования:
1) лица, не достигшие 18-летнего возраста, не могут быть допущены к работам в электроустановках;
2) лица из электротехнического персонала не должны иметь увечий и болезней (стойкой формы), мешающих производственной работе;
3) лица из электротехнического персонала должны после соответствующей теоретической и практической подготовки пройти проверку знаний и иметь удостоверение на допуск к работам в электроустановках.
Периодическая проверка знаний должна производиться в следующие сроки:
1) 1 раз в год - для электротехнического персонала, непосредственно обслуживающего действующие электроустановки или проводящего в них наладочные, электромонтажные, ремонтные работы или профилактические испытания, а так же для персонала, оформляющего распоряжения и организующего эти работы;
2) 1 раз в три года - для ИТР, не относящихся к предыдущей группе, а так же инженеров по технике безопасности, допущенных к инспектированию электроустановок.
До назначения на самостоятельную работу или при переходе на другую работу (должность), связанную с эксплуатацией электроустановок, а так же при перерыве в работе в качестве электротехнического персонала свыше одного года персонал обязан пройти производственное обучение на новом месте работы.
Прикрепление обучаемого к обучающему его работнику с указанием срока обучения оформляется приказом или распоряжением в установленном порядке.
Обучаемый может производить оперативные переключения, осмотры или иные работы в электроустановке только с разрешения и под надзором обучающего.
Ответственность за правильность действий обучаемого и соблюдением им настоящих Правил, а так же правил техники безопасности несут обучающий и сам обучаемый.
По окончании производственного обучения обучаемый должен пройти в квалификационной комиссии проверку знаний и ему должна быть присвоена соответствующая (II - V) группа по электробезопасности.
Лицам, получившим неудовлетворительно, комиссия назначает проверку не ранее II недель. При третьей проверке работник, получивший неудовлетворительно к работе не допускается.
Проверку знаний должна производить комиссия не менее 3-х человек.
У ответственного за электрохозяйство, заместителя и инженера по охране труда принимает комиссия в составе: руководитель предприятия, представитель энергонадзора и представитель профсоюза. У остального персонала состав комиссии определяет ответственный за электрохозяйство.
Проверка знаний производится индивидуально, с записью в журнал в установленной форме, с выдачей удостоверения.
5 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
5.1 Расчет и выбор воздушной линии
Для линий напряжением 110 кВ следует выбирать сталеалюминиевые провода (марка АС). Сечение провода воздушной линии выбираем по рабочему утяжеленному току из формулы (2.70).
А.
По [9] определяем сечение и марку провода: АС 10/1,8 с Iд = 80 А.
Проверим воздушную линию на потери напряжения в проводах. Потери напряжения в линии по ПУЭ не должны превышать 5%.
Потери напряжения в линии определяться по формуле:
, (5.1)
где Uн - номинальное напряжение сети, кВ;
Р - активная мощность, кВт;
Q - реактивная мощность, квар;
R - активное сопротивление линии, Ом;
Х - реактивное сопротивление линии, Ом.
Активное сопротивление определяется по формуле:
, (5.2)
где R0 - удельное сопротивление линии, Ом/км;
l = 20 - длина линии, км.
R0 определяем по [9] для выбранной марки провода, в данном случае для провода АС 10/1,8 R0 = 2,695 Ом/км.
Ом.
Реактивное сопротивление определяется следующим образом:
, (5.3)
где Х0 - удельное реактивное сопротивление линии, Ом/км.
, (5.4)
где L - индуктивность, Гн;
f - частота, Гц;
м - магнитная проницаемость, Гн/м;
Dср - среднегеометрическое расстояние между проводами, см;
rср - радиус провода, см.
Для проводов из цветных металлов магнитная проницаемость постоянна, ее примерно можно приравнять магнитной проницаемости воздуха, мв, то есть:
Гн/м, (5.5)
Если в (5.4) подставить м из (5.5) для проводов из цветных металлов, то получим выражение:
, (5.6)
Величина Dср зависит от расстояния между фазами (Dab, Dca, Dbc).
Dср определяется по формуле:
, (5.7)
где - расстояние между проводами соответственно фаз a, b, c.
Для установки применяем свободно стоящие металлические опоры на железобетонном фундаменте, с вертикальным расположением проводов в три яруса. Следовательно принимаем расстояние между фазами Dab = Dbc = 1,5 м, Dca = 3 м.
м.
rср определяем по [14] (стр.209, П10), для АС 10/1,8 rср = 1,75 мм.
Ом/км.
Ом.
кВ = 1,98%.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В дипломном проекте была разработана система электроснабжения завода тяжелого электросварочного оборудования. В основной части проекта был произведен расчет электрических нагрузок механо-сварочного цеха и завода в целом. Исходя из расчета нагрузок, была построена картограмма электрических нагрузок согласно размещению цехов по площади предприятия, определен центр активной электрической нагрузки, произведен выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций, выполнена компенсация реактивной мощности и выбор компенсирующих устройств на напряжение 0,4 кВ, разработана схема внешнего и внутреннего электроснабжения завода.
В дипломном проекте была спроектирована главная понизительная подстанция предприятия; выбраны число, мощность, тип трансформаторов. На главной понизительной подстанции определены токи короткого замыкания на высшей и низшей стороне, выбрано и проверено оборудование, марка и сечение кабелей, питающих потребителей.
В работе произведен расчет защиты кабельной линии к механо-сарочному цеху, а также к синхронным двигателям. Произведен расчет и выбор силовой сети и аппаратов защиты для вышеуказанного цеха.
В экономической части данного дипломного проекта была описана система планово-предупредительных ремонтов завода, определены затраты на покупную электроэнергию, составлена смета годовых затрат на электроснабжение.
В разделе «Охрана труда и защита окружающей среды» произведены расчеты осветительной установки механо-сварочного цеха и заземляющего устройства цеховой трансформаторной подстанции этого цеха. Разработана молниезащита главной понизительной подстанции. В разделе описаны требования, предъявляемые к электротехническому персоналу.
В специальной части был произведен расчет и выбор воздушной линии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Афанасьев Н.А., Юсипов М.А. Система технического обслуживания и ремонта оборудования энергохозяйств промышленных предприятий (система ТОР ЭО). - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.:ил.
2. Бурдочкин Ю.С., Балашов О.П. Системы электроснабжения. Методическое пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 10.04.00. всех форм обучения. Рубцовский индустриальный институт - Рубцовск, РИО, 2003-62с.
3. Бурдочкин Ю.С., Парфенова Н.А. Электрическое освещение: Задание и методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 100400 «Электроснабжение» всех форм обучения / Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск: РИО, 2001 - 49 с.
4. Бурдочкин Ю.С., Парфенова Н.А. Электрическое освещение: Справочные материалы к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 100400 «Электроснабжение» всех форм обучения / Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск: РИО, 2002 - 28 с.
5. Бурдочкин Ю.С. Электроснабжение: Задания и методические указания к выполнению контрольных работ для студентов ВУЗов специальности 100400 «Электроснабжение промышленных предприятий» всех форм обучения / Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск: РИО, 2000. 42 с.
6. Бурдочкин Ю.С., Парфенова Н.А. Электроснабжение. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 100400. Рубцовск, РИО, 1995
7. Зотов Б.И., Курдюмов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. - М.: Колос 2000. - 424 с.
8. Какуевицкий Л.И., Смирнова Т.В. Справочник релейной защиты и автоматики. / Под ред. Хейфица М.Э. Изд. 3. перераб. и дополненное, М.: Энергия, 1972.
9. Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие для электроэнергетических специальностей. Под ред.Б.Н. Неклепаева - 3-е изд., переработанное и дополненное. М.: Энергия, 1978 - 456 с.,ил.
10. Папаев С.Т. Охрана труда. Учебное пособие - М.: Издательство стандартов, 1988 - 240 с.
11. Парфенова Н.А. Выполнение чертежей планов сети освещения и силовой сети по СПДС: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 100400 всех форм обучения/Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск: РИО. 1997. - 25 с.
12. Парфенова Н.А. Выполнение электрических схем и схем электроснабжения по ЕСКД. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 100400 всех форм обучения/Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск: РИО. 1996. - 34 с.
13. Парфенова Н.А. Защита ОРУ и подстанций от прямых ударов молнии: Методические указания для студентов специальности 100400 всех форм обучения /Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск: РИО. 1996. - 14 с.
14. Правила устройства электроустановок. - Санкт-Петербург, 1999.
15. СНиП 23.05.93. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1993.
16. Справочник по проектированию электроснабжения. /Под редакцией Барыбина Ю.Г. М.: Энергоатомиздат, 1990
17. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Электрооборудование и автоматизация/ Под ред. А.А.Федорова, Г.В. Сербинского .- М.: Энергоиздат, 1981. - 624с.
18. Федотов М.П. Производство электрической энергии: Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 100400 всех форм обучения / Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск: РИО, 2000. 44 с.
19. Черкасова Н.И. Передача и распределение электрической энергии: Учебное пособие для студентов специальности 100400 всех форм обучение. / Рубцовский индустриальный институт. - Рубцовск: РИО, 2001. - 211 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица - Электрические нагрузки механо-сварочного цеха
Номер по плану |
Наименование электроприемника |
Мощность станка РН, кВт |
Коэффициент использования, Kи |
cos ц |
|
1,4 |
Сварочные преобразователи |
22 |
0,25 |
0,7 |
|
2 |
Сварочный полуавтомат |
30 |
0,35 |
0,5 |
|
3,9,13,16,41 |
Вентиляционные установки |
9 |
0,7 |
0,85 |
|
5-7 |
Сварочные выпрямители |
12,2 |
0,25 |
0,7 |
|
8,10 |
Токарные станки импульсной наплавки |
15,1 |
0,2 |
0,7 |
|
11,12,14,15 |
Сварочные агрегаты |
10,4 |
0,25 |
0,7 |
|
17,21,44,46 |
Кондиционеры |
24 |
0,7 |
0,85 |
|
18-20 |
Электропечи сопротивления |
75 |
0,5 |
0,95 |
|
22-26,28 |
Слиткообдирочные станки |
6,5 |
0,14 |
0,55 |
|
27,35,37-39 |
Сверлильные станки |
12,5 |
0,14 |
0,55 |
|
29 |
Кран-балка, ПВ=60% |
15 |
0,1 |
0,6 |
|
30,34 |
Конвейеры ленточные |
5 |
0,6 |
0,8 |
|
31-33,36 |
Обдирно-шлифовальные станки |
5 |
0,14 |
0,55 |
|
40 |
Сварочный стенд |
11,2 |
0,25 |
0,7 |
Подобные документы
Характеристика предприятия и источников электроснабжения. Определение расчетных электрических нагрузок цеха; числа и мощности трансформаторов на цеховых подстанциях. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 25.06.2012Расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Разработка системы внутризаводского электроснабжения. Расчет электрических нагрузок на головных участках магистралей. Выбор измерительных трансформаторов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.09.2009Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 13.03.2010Определение электрических нагрузок, выбор цеховых трансформаторов и компенсации реактивной мощности. Выбор условного центра электрических нагрузок предприятия, разработка схемы электроснабжения на напряжение выше 1 кВ. Расчет токов короткого замыкания.
курсовая работа [304,6 K], добавлен 23.03.2013Краткая характеристика металлопрокатного цеха, расчет электрических и осветительных нагрузок. Выбор схемы цеховой сети, числа и мощности цеховых трансформаторов. Определение напряжения внутризаводского электроснабжения. Расчет картограммы нагрузок.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.04.2012Технологический процесс и электрооборудование цементного завода, расчет силовых электрических нагрузок цеха. Выбор схемы питающей и распределительной сети, числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций, коммутационного оборудования завода.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 25.09.2012Выбор 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 08.11.2008Принципы построения систем электроснабжения городов. Расчет электрических нагрузок микрорайона, напряжение системы электроснабжения. Выбор схемы, расчет релейной защиты трансформаторов подстанций.Разработка мероприятий по экономии электроэнергии.
курсовая работа [178,1 K], добавлен 31.05.2019Технология производства и режим электропотребления приемников. Расчет электрических нагрузок. Выбор числа, мощности и расположения цеховых трансформаторных подстанций и компенсирующих устройств. Выбор схемы и расчет низковольтной электрической сети.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 31.03.2018Расчет электрических нагрузок для окорочно-отжимного цеха и ЭРМЦ, его этапы. Определение суммарных нагрузок предприятия. Выбор числа, мощности трансформаторов и места расположения понижающих подстанций, схемы электросоединений. Экономический анализ.
дипломная работа [214,0 K], добавлен 26.06.2011