Проект электроснабжения механического цеха электровозо-ремонтного завода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Черниговский государственный технологический университет

Факультет электронных и информационных технологий

Кафедра электрических систем и сетей

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине:

Системы электроснабжения общего назначения

на тему:

Проект электроснабжения механического цеха

электровозоремонтного завода

Выполнил: студент группы

ЕМ-041 Асадчий А.В.

Проверил проф.

Скоробогатова В.И

2008



РЕФЕРАТ

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка: 50 страниц, 3 рисунка, 24 таблиц, 21 ссылок на литературу.

Графическая часть: 2 чертежа формата А1.

Объект проектирования - механический цех электровозоремонтного завода.

Цель работы - выполнить проект электроснабжения механическго цеха электровозоремонтного завода.

Ключевые слова:

электроснабжение, расчетная нагрузка, освещение, распределительная сеть, силовой пункт, защитное заземление, заземлитель



ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Выполнить проект электроснабжения механическго цеха электровозоремонтного завода, схематический генплан которого дан на рисунке 1. На плане указаны размеры цеха и подробная планировка оборудования. Административно-бытовое помещения имеет высоту в два этажа. Высота цеха 7 м. Источник питания - РП завода, расположенный в 90 м от цеха, напряжение 10 кВ. Токи короткого замыкания на шинах РП равны: I' = 11,2 кА, I_? = 13,4 кА. Материал колон - железобетон, ферм и подкрановых балок - металл. Характеристика помещения цеха по ПУЭ - нормальная среда. Загрузка смен - 1:0,8:0. Установленная мощность оборудования цеха показана в таблице 1

Рисунок 1 - Схематический генплан механического цеха



СОДЕРЖАНИЕ

1. Общая характеристика объекта

2. Расчет электрических нагрузок

2.1 Расчет электрических нагрузок силовой сети

2.2 Расчет электрических нагрузок осветительной сети

2.2.1 Светотехническая задача

2.2.2 Электрическая нагрузка освещения

2.3 Расчет совокупной электрической нагрузки силового оборудования и осветительной сети

3. Проектирование внешней сети питания объекта

3.1 Выбор количества силовых трансформаторов

3.2 Расчет нагрузок по допустимому нагреву по трансформаторам

3.3 Расчет мощности силових трансформаторов понижающей подстанции с учетом компенсации реактивной мощности

3.4 Выбор выключателей на РП 10 кВ

3.5 Выбор питающего кабеля 10 кВ

3.6 Экономическое обоснование выбранного варианта

4. Формирование и расчет распределительной силовой сети

4.1 Распределение силовых приемников электроэнергии по узлам нагрузки сети

4.2 Расчет параметров сети (сечение проводников, оборудование защиты и управления приемниками)

5. Проверка оборудования сети питания и распределительной сети на ненормальные режимы работы

6. Расчет годовых энергетических показаний системы электроснабжения объекта

7. Охрана труда

7.1 Естественное и искусственное освещение

7.2 Расчет внешнего заземляющего устройства

Выводы

Перечень ссылок



1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Объектом проектирования является механический цех электровозоремонтного завода, схематический генплан которого дан на рисунке 1. На плане указаны размеры цеха и подробная планировка оборудования. Административно-бытовое помещения имеет высоту в два этажа. Высота цеха 7 м. Источник питания - РП завода, расположенный в 90 м от цеха, напряжение 10 кВ. Токи короткого замыкания на шинах РП равны: I'' = 11,2 кА, I_? = 13,4 кА. Материал колон - железобетон, ферм и подкрановых балок - металл. Характеристика помещения цеха по ПУЭ - нормальная среда. Загрузка смен - 1:0,8:0

В цехе находятся 89 единиц оборудования (а именно 86 станков и 3 крана) и 4 вентилятора. Все станки цеха относятся к третьей категории по бесперебойности. Согласно [1] 10% оборудования отнесены в резерв.

Минимальный размер объекта распознавания от 0,5 мм в цеху и от 1 мм в административно-бытовых помещениях. Согласно [1] во всех помещениях цеха устанавливается освещение, соответствующее разряду зрительных работ. Аварийное освещение не предусматривается ни в ремонтном цехе, ни в административно-бытовых помещениях.

В цехе находятся две однотрансформаторные КТП место их расположения определим после расчета силовых пунктов.

Источник питания - РП расположен в 90м от цеха, напряжение 10 кВ. Место нахождения РП определим после формирования распределительной сети цеха.

Проанализировав технологический процесс, я пришел к выводу, что необходимо вывести в резерв некоторое оборудование: токарно-винторезный станок (I63) -1.1, токарно-винторезный станок (IK62) -2.1-2.4, токарно-винторезный станок (IAб2) -4.1, наждачный станок (НС) -10.1, вертикально-фрезерный станок (2АI35) -19.1-19.4, вертикально-сверлильный станок (2I35) -20.1, Это оборудование мы не будем учитывать при расчете нагрузки по допустимому нагреву.

Вторая смена загружена на 80% от номинальной мощности, в это время не подключено к сети некоторое оборудование: токарно-винторезный станок (I63) -1.5, токарно-винторезный станок (IK62) -2.10-2.15, токарно-винторезный станок (IAб2) -4.6, вертикально-фрезерный станок (6М12П) -8.2, наждачный станок (НС) -10.4, долбежный станок (153) -16.2, вертикально-фрезерный станок (2АI35) -19.12-19.19, вертикально-сверлильный станок (2I35) -20.4.

Перечень оборудования цеха и данные для расчета электрических нагрузок по допустимому нагреву приведены в таблице 1.



2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

2.1 Расчет электрических нагрузок силовой сети

При проектировании систем электроснабжения применяют различные методы определения электрических нагрузок, которые подразделяют на основные и вспомогательные. В первую группу входят методы расчета по:

- установленной мощности и коэффициенту спроса;

- статистический метод;

- средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузок;

- средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм).

Вторая группа включает в себя методы расчета по:

- удельному расходу электроэнергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска продукции за определенный период времени;

- удельной нагрузке на единицу производственной площади.

Применение того или иного метода определяется допустимой погрешностью расчетов. При проведении укрупненных расчетов (в частности, на стадии проектного задания) пользуются методами, базирующимися на данных о суммарной установленной мощности отдельных групп приемников - отделения, цеха, корпуса. Методы, основанные на использовании данных о единичных приемниках, относят к наиболее точным.

Для расчета электрических нагрузок от силового электрооборудования воспользуемся методом упорядоченных диаграмм. Идея этого метода состоит в следующем: расчет нагрузки осуществляется для каждого узла сети расчет идет снизу вверх, от приемников с пренебрежением потерь. При расчете каждого узла все приемники электроэнергии узла разделяются на две группы:

1) группу приемников электроэнергии с постоянным или условно постоянным графиком нагрузки;

2) группу приемников электроэнергии с переменным графиком нагрузки.

Назовем первую группу - А, а вторую группу - Б. Рассчитывается нагрузка отдельно для группы А и для группы Б. Причем расчет проводится по каждой составляющей мощности (, , , ).

Расчетная нагрузка по полной или кажущейся мощности узла вычисляется по правилу геометрического суммирования результирующих составляющих мощностей каждой группы:

; (2.1)

где - расчетная нагрузка по допустимому нагреву по активной мощности ПЭ группы А;

- расчетная нагрузка по допустимому нагреву по реактивной мощности ПЭ группы А;

- расчетная нагрузка по допустимому нагреву по активной мощности ПЭ группы Б;

- расчетная нагрузка по допустимому нагреву по реактивной мощности ПЭ группы Б;

Для ПЭ группы А расчетная нагрузка по допустимому нагреву по активной мощности рассчитывается по формуле:

, (2.2)

где nA - количество ПЭ в группе А;

- индивидуальный коэффициент использования i-го электроприемника в группе А;

- продолжительность включения i-го электроприемника группы А (=100%);

- номинальная (установленная) мощность (кВт) i-го электроприемника в группе А, взятая из спецификации на оборудование.

Среди приемников электроэнергии в группе А есть приемники электроэнергии только длительного режима (=100%).

Расчетная нагрузка по допустимому нагреву по реактивной мощности ПЭ группы А может быть рассчитана по формуле:

, (2.3)

где - тангенс угла ц i-го электроприемника.

- индивидуальный коэффициент использования i-го электроприемника группы А;

- продолжительность включения i-го электроприемника группы А (=100%);

- номинальная (установленная) мощность (кВт) i-го электроприемника в группе А.

- средняя нагрузка по реактивной мощности ПЭ группы А;

вычисляется по тригонометрической функции:

, (2.4)



где - средневзвешенный коэффициент мощности (не равен номинальному).

Для ПЭ группы Б расчетную нагрузку по допустимому нагреву по активной мощности можно вычислить по формуле:

, (2.5)

где - групповой коэффициент максимума по активной мощности электроприемников группы Б;

- количество ПЭ в группе Б;

- средняя нагрузка по активной мощности ПЭ группы Б;

- индивидуальный коэффициент использования i-го электроприемника группы Б;

- номинальная (установленная) мощность (кВт) i-го электроприемника группы Б;

- продолжительность включения i-го электроприемника группы Б.

Групповой коэффициент максимума по активной мощности ПЭ группы Б имеет следующую зависимость:

, (2.6)

где - групповой коэффициент использования;

- эффективное количество электроприемников группы Б.

Зависимость 2.6 представлена в [3] в виде графика. Эффективное количество ПЭ может бить рассчитано по различным формулам, но наиболее точные результаты дает формула [6]:

, (2.7)

, (2.8)

где - индивидуальный коэффициент использования i-го электроприемника группы Б;

- номинальная (установленная) мощность (кВт) i-го электроприемника группы Б.

Расчетная нагрузка по допустимому нагреву по реактивной мощности ПЭ группы Б выбирается исходя из условий:

При ;

При

Результаты расчетов занесем в таблицу 1.2. Загрузка смен в задании дана 1:0,8:0 такая загрузка осуществляется не отключением каких-либо электрорпиемников, а изменением их коэффициента использования. Расчет электрических нагрузок по допустимому нагреву будем проводить для первой и второй смены. Полученные данные занесем в таблицу 1.2

Таблица 1.2

Расчетные данные рассчитанные для двух смен.

Номер смены	,кВт	,кВАр	,кВА	,А
I	261,94	196,9	327,69	473,5
II	186,3	164,9	248,8	359,5

2.2 Расчет электрических нагрузок осветительной сети

2.2.1 Светотехническая задача

Выберем необходимые параметры зрительных работ для расчета осветительной сети. Разделим цех на три основных части указанных на генплане (т.к. категории зрительных работ и следовательно освещение будут разными): ремонтный цех, административно-бытовые помещения, кладовая полуфабрикатов.

Обоснуем категорию зрительных работ в ремонтном цехе. Характеристика зрительных робот - средней точности, наименьший размер объекта различения от 0,5мм, контраст объекта с фоном - маленький, характеристика фона - темный. Выберем разряд зрительных работ IVв.

Обоснуем категорию зрительных работ в административно-бытовых помещениях. Характеристика зрительных робот - малой точности, наименьший размер объекта различения от 1мм, контраст объекта с фоном - средний, характеристика фона - средний. Выберем разряд зрительных работ Vв.

Обоснуем категорию зрительных работ в кладовой полуфабрикатов. Характеристика зрительных работ - общее наблюдение за ходом производственного процесса при периодическом пребывании людей, наименьший размер объекта различения более 5мм. Выберем разряд зрительных работ VIIIв.

Примем, что в административно-бытовом помещении и в кладовой полуфабрикатов будет система общего освещения, а в цехе комбинированное (общее + местное). Для соответствующих разрядов зрительных работ выбранных ранее находим нормативную освещённость:

1) Для разряда зрительных работ IVв. лк.

2) Для разряда зрительных работ Vв лк.

3) Для разряда зрительных работ VIIIв лк.

Для освещения ремонтного цеха и кладовой полуфабрикатов применим ртутные лампы высокого давления ДРЛ со светильниками УПД, а для освещения административно-бытовых помещений применим люминесцентные лампы типа ЛБ со светильниками ОДОР.

2.2.2 Электрическая нагрузка освещения

Рассчитаем площадь освещаемой поверхности в кладовой полуфабрикатов. Освещаться будет помещение цеха высотой h = 7 м, длинной а = 8,5 м, шириной b = 10 м, площадью

.

Рассчитаем площадь освещаемой поверхности в административно-бытовых помещениях. Административно-бытовые помещения расположены в два этажа, высота каждого h = 3,0 м, длинна а = 60 м, шириной b = 9 м, площадью

.

Рассчитаем площадь освещаемой поверхности в ремонтном цехе. Освещаться будет помещение цеха высотой h = 7 м, длинной а = 72 м, шириной b = 48 м, площадью

.

Для выбранных типов ламп и светильников определим удельную мощность светильников общего равномерного освещения:

- для светильников УПД в цехе при освещенности 100 лк щ = 4,5 Вт/ приведем удельную мощность к нормативной освещенности в цехе лк, исходя из того, что при увеличении освещенности, которую необходимо обеспечить, удельная мощность светильников возрастает

Вт/

- для светильников УПД в кладовке при освещенности 100 лк щ = 12,3 Вт/ приведем удельную мощность к нормативной освещенности в цехе лк, удельная мощность светильников возрастает

Вт/

- для светильников ОДОР с люминесцентными лампами ЛБ при освещенности 100 лк щ = 4,5 Вт/ приведем удельную мощность к нормативной освещенности в цехе лк, удельная мощность светильников возрастает

Вт/

Зная площадь помещения и удельную мощность светильников, которые его освещают, найдем нагрузку по активной мощности от осветительной сети ремонтного цеха:

(2.9)

где - площадь освещаемого помещения;

- удельная активная мощность светильников.

Вт.

Нагрузка по реактивной мощности вычислена соответственно формуле:

, (2.10)

У люминесцентных ламп и ртутных ламп (что соответствует )[9].

.

Нагрузку от осветительной сети кладовой полуфабрикатов помещения находим по тому же принципу:

.

Нагрузку от осветительной сети административно-бытовых помещениях находим аналогично и умножаем на два, так как они расположены в два этажа:

.



Найдем общую нагрузку от осветительной сети как алгебраическую сумму соответствующих нагрузок от осветительной сети ремонтного цеха, кладовой полуфабрикатов и административно-бытовых помещений:

;

.

кВА.

2.3 Расчет совокупной электрической нагрузки силового оборудования и осветительной сети

Нагрузка по допустимому нагреву по активной и реактивной мощности цеха:

(2.11)

, (2.12)

где , - нагрузка по допустимому нагреву силовой сети по активной и реактивной мощности;

, - нагрузка по допустимому нагреву осветительной сети по активной и реактивной мощности.

Нагрузка по допустимому нагреву по полной мощности цеха:

(2.13)



Рассчитаем нагрузку:

кВт;

кВАр;

кВА.

мощность трансформатор конденсаторный силовой



3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНЕШНЕЙ СЕТИ ПИТАНИЯ ОБЪЕКТА

3.1 Выбор количества силовых трансформаторов

При выборе количества и мощности трансформаторов нужно учитывать ряд экономических и технических факторов.

В рассматриваемом механическом цехе основное количество ПЭ это приемники 3-й категории по безперебойности электроснабжения. Исходя из заданных загрузок смен (1:0,8:0) можно сказать, что в случае перебоев электроснабжения, мы можем восстановить ущерб от недоотпуска продукции путем введении третей смены. Так же можно предположить, что у нас есть возможность осуществить питание от соседней ТП (делать этого мы не будем). Предположим что цех у нас полностью “автономный” (в наличии есть только свои ТП ).

В качестве экономического обоснования выбора количества ТП и численности ТР в них мы сделаем сравнение между двумя вариантами.

Как первый вариант можно предположить, что в цехе находится одно трансформаторная ПС, к которой подключены все ПЭ.

Второй вариант заключается в том, что у нас находятся две одно трансформаторные ПС. В этом случае если выходит из строя один трансформатор другой берет на себя питание приемников 1-й категории и часть других ПЭ.

При расположении ПС будем добиваться того, чтоб они находились в силовых узлах(т.е ТП будут находиться там, где сосредоточены самое большое количество ПЭ или там, где ПЭ потребляют большое количество эл. эн)

Варианты схем изображены на рисунке 3.1.

В следующих пунктах мы рассмотрим два варианта и выберем исходя из пункта 3.6 наиболее подходящий



Рисунок 3.1 - Варианты схемы электроснабжения цеха

3.2 Расчет нагрузок по допустимому нагреву по трансформаторам

1-й вариант: К трансформатору подключены все ПЭ. Расчетные данные по допустимому нагреву для ТР в НУР-е показаны в таблице 3.1

Таблица 3.1

Расчетные данные по допустимому нагреву для ТР в НУР-е.

Номер ТР	,кВт	,кВАр	,кВА	,А
№ 1	295,24	244,86	383,57	554,3

2-й вариант: К трансформаторам подключены по 50% всех ПЭ.

Приемники подключенные к ТР1 и ТР2 показаны соответственно в таблицах 3.2 и 3.3

Таблица 3.2

Электроприемники подключенные к трансформатору №1

Номер ПЭ на плане цеха	Наименование оборудования
1.2-1.3	Токарно-винторезный станок (I63)
2.14-2.21	Токарно-винторезный станок (IK62)
3	Токарно-винторезный станок (ТВ-0.1)
4.1-4.7	Токарно-винторезный станок (IAб2)
5	Кругло-шлифовальный станок (3161)
6	Кругло-шлифовальный станок (АП23)
7.1-7.2	Горизонтально-фрезерный станок (6М82Г)
8.1-8.3	Вертикально-фрезерный станок (6М12П)
9	Вертикально-фрезерный станок (КЛ12П)
12	Вертикально-фрезерный станок (63ПР)
13	Расточный станок (872П)
14.1-14.2	Вертикально-фрезерный станок (6Н12)
15	Карусельный станок (153)
16.2-16.3	Долбежный станок (153)
17	Радиально-сверлильный станок (255)
18	Поперечно-строгательный станок (736М)
19.20-19.22	Вертикально-фрезерный станок (2АI35)
20.4-20.6	Вертикально-сверлильный станок (2I35)
21.1	Подвесной кран, Q=0.3т
23.1, 23.3	Вентилятор
	Осветительная сеть 50%

Таблица 3.3

Электроприемники подключенные к трансформатору № 2

Номер ПЭ на плане цеха	Наименование оборудования
1.1, 1.4-1.5	Токарно-винторезный станок (I63)
2.1-2.13	Токарно-винторезный станок (IK62)
10.1-10.5	Наждачный станок (НС)
11	Продольно-строгательный станок (7133)
16.1	Долбежный станок (153)
19.1-19.19	Вертикально-фрезерный станок (2АI35)
20.1-20.3	Вертикально-сверлильный станок (2I35)
21.2	Подвесной кран, Q=0.3т
22	Кран-балка, Q=0.3т
23.2, 23.4	Вентилятор
24	Вентилятор
	Осветительная сеть 50%

Рассчитаем нагрузку по допустимому нагреву на каждый из трансформаторов. Полученные результаты занесем в таблицу 3.4



Таблица 3.4

Расчетные данные по допустимому нагреву для ТР в НУР-е.

Номер ТР	,кВт	,кВАр	,кВА	,А
№ 1	148,1	123,5	192,84	278,35
№ 2	147,22	122,28	191,37	276,23

При выходе из строя ТР №1 к ТР №2 подключается осветительная сеть 50% и приемники под номером на плане 8.1, 8.2, 12, 13, 14.1, 14.2, 23.2, 23.4 и 21.2. При выходе ТР №2 к ТР №1 подключается осветительная сеть 50% и приемники под номером на плане 1.1, 1.4, 1.5, 10.1-10.5, 21.1, 24, 23.1, 23.3 и 22.

Рассчитаем нагрузку по допустимому в ПУР-е, результаты показаны в таблице 3.5

Таблица 3.5

Результаты расчета нагрузок по допустимому нагреву в ПУР-е

Номер ТР	,кВт	,кВАр	,кВА	,А
№ 1	212,68	165,56	269,52	389,48
№ 2	214,31	164,9	270,4	390,17

3.3 Расчет мощности силовых трансформаторов понижающей подстанции с учетом компенсации реактивной мощности

Выберем трансформаторы для двух предложенных вариантов

В первом варианте в цехе находится одно трансформаторная ПС, к которой подключены все ПЭ.

Во втором случае в послеаварнйном режиме (при отключении одного трансформатора) для надежного электроснабжения потребителей предусматривается их питание от оставшегося в работе трансформатора.

Реактивную мощность мы будем компенсировать на высшей стороне и пропускать через трансформаторы, пользуясь значениями таблиц 3.1 и 3.6 можно определить коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном установившемся режиме:

, (3.1)

где - коэффициент перегрузки, зависящий от системы охлаждения трансформатора (для масляных );

- расчетная загрузка по допустимому нагреву в ПУР-е по активной мощности;

- расчетная загрузка по допустимому нагреву в НУР-е по активной мощности;

Для первого случая выберем трансформатор[35] и его параметры занесем в таблицу 3.6

Таблица 3.6

Параметры трансформатора ТМ-400/10

, кВА	Напряжение, кВ	, кВт	, кВт	,%	, %
400	10	0,4	0,8	5,5	4,5	1,1

Рассчитаем коэффициенты загрузки трансформатора для второго варианта.

Коэффициент загрузки трансформатора №1 в нормальном установившемся режиме будет равен:

Коэффициент загрузки трансформатора №2 в НУР-е :

Расчетная необходимая мощность трансформатора №1:

кВА;

расчетная необходимая мощность трансформатора №2:

кВА;

Выберем трансформатор[35] и его параметры занесем в таблицу 3.7

Таблица 3.7

Параметры трансформатора ТМ-160/10

, кВА	Напряжение, кВ	, кВт	, кВт	,%	, %
160	10	0,4	0,57	2,65	4,5	2

Рассчитаем необходимое значение генерируемой реактивной мощности.

1-й вариант:

- значение оптимальной реактивной мощности, передаваемой из энергосистемы в сеть предприятия в период максимальных нагрузок энергосистемы для проектируемых и действующих предприятий [4].

(3.2)

где - такой тангенс угла который обеспечит устойчивую рабу энергосистемы;

- расчетная нагрузка по активной мощности потребителя.

Значение задаются энергосистемой. В исходных данных этого значения нет, но обычно .

кВАр

Рассчитаем пропускную способность трансформатора по реактивной мощности:

, (3.3)

кВАр;

Как видно пропускная трансформатора позволяет не только обеспечить передачу реактивной мощности но и осуществлять компенсацию требуемой реактивной мощности по высокой стороне (пропуская ее через трансформатор) Применим в качестве компенсирующего устройства батареи косинусных конденсаторов (что позволит сгенерировать столько реактивной мощности сколько будет необходимо) установленных на высшей стороне.

Определим реактивную мощность которую необходимо скомпенсировать по формуле:

(3.4)

где - реактивная мощность холостого хода трансформатора;

- значение оптимальной реактивной мощности, передаваемой из энергосистемы в сеть предприятия в период максимальных нагрузок энергосистемы для проектируемых и действующих предприятий;

- реактивной мощности суммарные потери реактивной мощности в трансформаторе.

Рассчитаем потери реактивной мощности холостого хода трансформатора:

, (3.5)

кВАр.

Активное сопротивление двухобмоточного трансформатора рассчитаем по формуле:

, (3.6)

Ом.

Реактивное сопротивление рассчитаем по формуле:

, (3.7)

Ом.

Рассчитаем загрузочные потери реактивной мощности в трансформаторе:



(3.8)

где , - активная и реактивная составные мощности, что протекают по сопротивлениям;

- напряжение;

- реактивное сопротивление, потери в котором|каком| рассчитываем.

ВАр.

Рассчитаем суммарные потери реактивной мощности в трансформаторе:

кВАр

Найдем значения реактивной мощности, которые необходимо скомпенсировать.

кВАр;

Выбираем конденсаторную батарею типа УКР 0,4-187,5/12,5 [10]. Технические данные приведены в таблице 3.8

2-й вариант:

кВАр

Рассчитаем пропускную способность трансформатора по реактивной мощности для ТР1 по формулам 3.3 и 3.4:



кВАр;

кВАр.

для ТР 2 по формулам 3.3 и 3.4:

кВАр,

кВАр.

Таблица 3.7

Нагрузка и пропускная способность трансформаторов по реактивной мощности

Номер Трансформатора	Нагрузка по реактивной мощности в НУР-е	Пропускная способность по реактивной мощности в НУР-е	Нагрузка по реактивной мощности в ПУР-е	Пропускная способность по реактивной мощности в ПУР-е
1	123,5	60,5	165,56	70,3
2	122,3	62,7	164,9	65,2

Как видим из таблицы 3.7, пропускная способность каждого трансформатора в отдельности не позволяет обеспечить передачу реактивной мощности и осуществлять компенсацию требуемой реактивной мощности по высокой стороне (пропуская ее через трансформатор) как в НУР-е так и в ПУР-е, поэтому компенсировать реактивную мощность будем на нижней стороне. Применим в качестве компенсирующего устройства батареи косинусных конденсаторов установленных на нижней стороне.

Определим реактивную мощность которую необходимо скомпенсировать.

Рассчитаем потери реактивной мощности холостого хода трансформатора по формуле 3.5:

кВАр.

Активное сопротивление двухобмоточного трансформатора рассчитаем по формуле 3.5:

Ом.

Реактивное сопротивление рассчитаем по формуле 3.6:

Ом.

Рассчитаем загрузочные потери реактивной мощности в трансформаторе по формуле 3.7:

ВАр.

Рассчитаем суммарные потери реактивной мощности по трансформаторах:

кВАр

Найдем значения реактивной мощности, которые необходимо скомпенсировать с учетом того, что компенсация будет осуществляться по каждому трансформатору в отдельности:

для трансформатора 1:

кВАр;

для трансформатора 2:

кВАр.

Выбираем для каждого трансформатора конденсаторную батарею типа УКР 0,4-100/12,5 [10]

Таблица 3.8

Технические характеристики конденсаторных установок

Тип установки	Мощность установки, кВАр	Ступени регулирования
		Количество	Мощность ступени, кВАр
			12,5	25
УКР 0,4-100/12,5	100	5	3	2
УКР 10-187,5/12,5	187,5	8	1	7

3.4 Выбор выключателя на РП 10 кВ

По условию задания токи короткого замыкания на шинах РП кА и кА. Выбираем вакуумный выключатель марки ВВ/TEL - 10 - 20/630 с такими параметрами:

U_н=10 кВ;

t_С.В. =0,025 c;

I_н=630 А;

І_пр.скв.=52 кА;

І_н.откл.=20 кА;

в_н=0,4;

І_т=20 кА;

t_т=3 c.

Выключатели мощности выбираются по таким условиям [4]:

1. по номинальному напряжению:

,(3.9)

2. по рабочему току:

,(3.10)

3. по коммутационной способности на симметричный ток КЗ:

,(3.11)

,

где I_п(ф) - действующее значение периодической составляющей тока КЗ в момент времени ф после начала расхождения дугогасительных контактов выключателя;

I_{н. откл} - номинальный ток при КЗ, который способен отключить выключатель;

4. по коммутационной способности на асимметричный ток КЗ:

, (3.12)

где i_a(ф) - апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов;

, (3.13)

в_н - номинальное значение относительной вместимости апериодической составляющей в выключаемом токе КЗ;

ф - наименьший промежуток времени от начала КЗ до момента расхождения контактов, рассчитывается по формуле:

,(3.14)

где t_рз.мин - минимальное время действия релейное защиты;

t_с.в. - собственное время отключения выключателя;

,

,

,

;

5. по электродинамической устойчивости:

,(3.15)

где I_{пр скв} - амплитудное значение предельного сквозного тока к.з. (по каталогу).

6. по термической устойчивости:

,(3.16)

где B_к - тепловой импульс по расчету кА²•с;

I_т - предельный ток термической устойчивости по каталогу, кА;

t_т - длительность протекания тока термической устойчивости, с;

Расчетные данные:

,

Каталожные данные:

,

.

Данный выключатель подходит по всем параметрам

3.5 Выбор питающего кабеля 10 кВ

Выбор питающего кабеля будем производить с использованием метода экономических интервалов. Данный метод позволяет учитывать дискретность шкалы сечений КЛ, реальную стоимость КЛ, потери мощности, а так же амортизационные отчисления.

В НУР ток проходящий через кабель:

, (3.17)

,

Данному значению тока соответствует сечение 35ммІ. Выбираем кабель марки АСБУ-35 для прокладки в земле (траншеях).

Проверяем кабель на термическую стойкость [4].

, (3.18)

где - интеграл Джоуля (см. п 3.4);

- тепловой импульс. Согласно [4] для кабелей напряжением до 10 кВ с алюминиевыми жилами.

.

Выбираем кабель марки [4] АСБУ-95

3.6 Технико-экономическое сравнение двух вариантов

Наиболее правильным экономическим решением будет являться вариант при одинаковой надежности, отвечающий техническим требованиям и имеющий наименьшие приведенные затраты. Стоимость оборудования приведена в таблице 3.9.

Таблица 3.9

Стоимость оборудования в изменяющейся части обоих вариантов

II вариант	I вариант
Наименование	Стоимость	Наименование	Стоимость
ТМ-160	25,4 тыс.грн	ТМ-400	46,2 тыс.грн
ТМ-160	25,4 тыс.грн
КТП-ТК-160/10	20,2 тыс.грн	КТП-ТК-400/10	31,5 тыс.грн
КТП-ТК-160/10	20,2 тыс.грн
УКР 0,4-100/12,5	5 тыс.грн	УКР 10-187,5/12,5	8 тыс.грн
УКР 0,4-100/12,5	5 тыс.грн
Сумма:	101,2 тыс.грн	Сумма:	85,7 тыс.грн

Рассчитаем капитальные затраты на приобретение, доставку и монтаж электрооборудования:

К=С₀+С_М+С_ТР ;(3.19)

К - капитальные затраты;

С₀ - стоимость электрооборудования (Тран.);

С_М - Стоимость монтажных работ (10% от стоимости оборудования);

С_ТР - Транспортне расходы (5% от стоимости оборудования).

Полученные данные занесем в таблицу 3.10

Таблица 3.10

Капитальные затраты на приобретение и доставку электрообо-рудования для двух вариантов.

Наименование затрат	Сумма, грн
	I вариант	II вариант
1. Стоимость оборудования	85700	101200
2. Стоимость монтажных работ	8570	10120
3. Транспортные расходы	4285	5060
Сумма:	98555	116380

ДК=К2- К1=116380-98555=14825 грн.

Рассчитаем стоимость потерь в трансформаторах в двух вариантах.

Согласно [1] рассчитаем потери активной мощности в трансформаторах и сведем результаты расчетов в таблицы 3.11-3.12:

Для 1-го трансформатора:

(3.20)

Для 2-х трансформаторов:



Таблица 3.11

Потери активной мощности в трансформаторе ТМ-400

смена	1 смена	2 смена
, кВт	6,07	4,85

кВт•час.

грн.

Вариант 2

Таблица 3.12

Потери активной мощности в трансформаторах ТМ-160

смена	1 смена	2 смена
, кВт	3	2,4

кВт•час.

грн.

грн.

ДК/ДЦ=14825/4836=3,06

Исходя из вышеперечисленных расчетов выбираем второй вариант не смотря на большие капитальные вложения, так как в результате эксплуатации, за счет меньших потерь в трансформаторах вложенные деньги окупятся за 3 года (без учета тенденции к подорожанию электрической энергии) и в дальнейшем будет приносить прибыль.



4. ФОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИЛОВОЙ СЕТИ

4.1 Распределение силовых приемников электроэнергии по узлам сети и расчет параметров сети

Так как в цехе приемников 1-й категории очень мало, то можно применить радиально-магистральную (смешанную) схему электроснабжения. Каждый электроприемник присоединен отдельным проводом к силовым пунктам типа СПМ 75 (технические параметры шкафов СПМ 75 показаны в таблице 4.1) [60]. Распределяем ПЭ по силовым пунктам так, чтобы нагрузка на каждый трансформатор была примерно равной.

Определим количество силовых пунктов и оборудование которое к ним будут подключены. Полученные данные занесем в таблицы 4.2 - 4.9

Для питания ПЭ будем использовать провод АПР проложенный в пластмассовой трубе на отметке - 0,3 м.

Параметры защиты и тип кабеля приведены в таблицах 4.2- 4.9.

Питание кран-балки, осуществляется гибким кабелем КГ-Т, подвешенным на тросе к потолку.

Таблица 4.1

Технические параметры шкафов СПМ 75

Тип	Номинальный ток рубильника, А	Число групп предохранителей
		ПН2-60	ПН2-100	ПН2-250
СПМ 75-1	250	5	-	-
СПМ 75-9	400	2	4	2

Таблица 4.2

Распределение ПЭ по фидерам в силовом пункте СП 1

Силовой пункт	Тип СП	Тип предохранителя	Марка провода	Номер фидера	Оборудования	Sн, кВА	I, А
СП 1	СПМ 75-1	ПН-63	АПВ-3*6	1	3;2.20;2.21	39,4	57
		ПН-63	АПВ-3*6	2	2.19;4.6;4.5	39,8	57,5
		ПН-63	АПВ-3*6	3	2.18;4.4;4.3	39,8	57,5
		ПН-50	АПВ-3*6	4	4.2;1.3	34,6	50
		ПН-50	АПВ-3*6	5	4.1;1.2	34,6	50

Таблица 4.3

Распределение ПЭ по фидерам в силовом пункте СП 2

Силовой пункт	Тип СП	Тип предохранителя	Марка провода	Номер фидера	Оборудования	Sн, кВА	I, А
СП 2	СПМ 75-1	ПН-50	АПВ-3*6	1	2.17;2.16	34,3	49,6
		ПН-50	АПВ-3*6	2	2.14;2.15	34,3	49,6
		ПН-63	АПВ-3*6	3	6;23.3	38,3	55,3
		ПН-63	АПВ-3*6	4	9;4.7;5	35,3	51
		ПН-50	АПВ-3*6	5	8;7.2	33	47,7

Таблица 4.4

Распределение ПЭ по фидерам в силовом пункте СП 3

Силовой пункт	Тип СП	Тип предохранителя	Марка провода	Номер фидера	Оборудования	Sн, кВА	I, А
СП 3	СПМ 75-1	ПН-50	АПВ-3*6	1	8.2;12	27,9	40,3
		ПН-50	АПВ-3*6	2	8.1;13	32,8	47,4
		ПН-31,5	АПВ-3*4	3	21.2	14,4	20,8
		ПН-40	АПВ-3*4	4	14.2;19.22	23	33,2
		ПН-40	АПВ-3*4	5	14.1;19.21	23	33,2

Таблица 4.5

Распределение ПЭ по фидерам в силовом пункте СП 4

Силовой пункт	Тип СП	Тип предохранителя	Марка провода	Номер фидера	Оборудования	Sн, кВА	I, А
СП 4	СПМ 75-1	ПН-40	АПВ-3*4	1	7.1;19.20;20.6	22,5	32,5
		ПН-63	АПВ-3*6	2	15;20.5	35	50,5
		ПН-31,5	АПВ-3*4	3	21.1	14,4	20,8
		ПН-31,5	АПВ-3*4	4	17;16.2;20.4	20,5	29,5
		ПН-50	АПВ-3*6	5	18;16.3;23.1	28,3	40,9



Таблица 4.6

Распределение ПЭ по фидерам в силовом пункте СП 5

Силовой пункт	Тип СП	Тип предохрани теля	Марка провода	Номер фидера	Оборудования	Sн, кВА	I, А
СП 5	СПМ 75-9	ПН-160	АПВ-3*25	1(250А)	11;10.5	109,2	157,8
		ПН-125	АПВ-3*16	2(100А)	1.1;1.4;1.5	69,8	101
		ПН-50	АПВ-3*6	3(60А)	2.13;2.12	34,2	50
		ПН-50	АПВ-3*6	4(60А)	2.10;2.11	34,2	50
				5	-	-	-
				6	-	-	-
				7	-	-	-
				8	-	-	-

Таблица 4.7

Распределение ПЭ по фидерам в силовом пункте СП 6

Силовой пункт	Тип СП	Тип предохранителя	Марка провода	Номер фидера	Оборудования	Sн, кВА	I, А
СП 6	СПМ 75-1	ПН-50	АПВ-3*6	1	2.6;2.7	34,2	50
		ПН-50	АПВ-3*6	2	2.8;2.9	34,2	50
		ПН-50	АПВ-3*6	3	2.5;2.4	34.2	50
		ПН-50	АПВ-3*6	4	2.3;2.2	34,2	50
		ПН-50		5	2.1;19.10;19.9	31,3	45,3

Таблица 4.8

Распределение ПЭ по фидерам в силовом пункте СП 7

Силовой пункт	Тип СП	Тип предохрани теля	Марка провода	Номер фидера	Оборудования	Sн, кВА	I, А
СП 7	СПМ 75-1	ПН-31,5	АПВ-3*4	1	19.6;19.7;19.8	21,4	30,8
		ПН-31,5	АПВ-3*4	2	19.17;19.18;19.19	21,4	30,8
		ПН-40	АПВ-3*4	3	22;23.2;23.4	23,2	33,5
		ПН-31,5	АПВ-3*4	4	19.14;19.15;19.16	21,4	30,8
		ПН-31,5	АПВ-3*4	5	19.3;19.4;19.5	21,4	30,8



Таблица 4.9

Распределение ПЭ по фидерам в силовом пункте СП 8

Силовой пункт	Тип СП	Тип предохрани теля	Марка провода	Номер фидера	Оборудования	Sн, кВА	I, А
СП 8	СПМ 75-1	ПН-31,5	АПВ-3*4	1	19.11;19.12;19.13	21,4	30,8
		ПН-31,5	АПВ-3*4	2	19.1;19.2;	14,25	20,6
		ПН-31,5	АПВ-3*4	3	20.1;20.2;20.3	5	7,2
		ПН-31,5	АПВ-3*4	4	16.1;10.1;10.2	15,8	22,9
		ПН-31,5	АПВ-3*4	5	10.3;10.4;24	14,7	21,1

4.2 Расчет параметров сети

Для питания ПЭ будем использовать провод АПР проложенный в пластмассовой трубе на отметке -0,2 м. Выбор провода будем осуществлять по допустимому нагреву, тип кабеля приведены в таблицах 4.2-4.9. КТП и силовые пункты будут соединены кабелями типа АСБ-50

Питание кран-балки, осуществляется гибким кабелем КГ-Т, подвешенным на тросе к потолку.

Определение и расчёт сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву:

Сечение проводов и кабелей напряжением до 1000 В по условию нагрева выбирается в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки.

Выбор сечения производится[11]:

1) по условию нагрева длительным расчетным током

2) по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защиты



Исходя выберем для каждого СП провод соединяющий СП с ПЭ, полученные данные занесем в таблицы 4.2-4.9

Согласно [12] выбираем автоматические выключатели марки А 3700 защищающие силовые пункты перечень которых указан в таблице 4.10 по условиям:

1) по номинальному напряжению ;

2) по рабочему току ;

3) по конструктивному исполнению;

4) по граничному отключаемому току ;

5) проверка на електродинамическую стойкость ;

6) проверка на термическую стойкость .

Таблица 4.10

Автоматические выключатели защищающие силовые пункты,.

Силовой пункт	СП1	СП2	СП3	СП4	СП5	СП6	СП7	СП8
Автомат	А1	А2	А3	А4	А5	А6	А7	А8	А9
Номинальный ток Iном, А	400	400	250	250	250	400	250	250	1000
Номинальный ток расцепителя Iном.р, А	250	250	160	160	160	160	160	160	1000



5. ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ СЕТИ ПИТАНИЯ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ НА НЕНОРМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ

Проверим распределительную сеть цеха от трансформатора Т1 на ненормальные режимы и токи короткого замыкания (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 Схема замещения

Приводим сопротивления системы электроснабжения высшего напряжения к напряжению 0,4 кВ.

Сопротивления кабеля 10 кВ.

Ом.

Ом.

Сопротивления трансформатора:

Ом.

Ом.

Суммарное сопротивление:

мОм;

Ом.

Рассчитаем ток короткого замыкания в точке К1:

кА.

Ударный ток в точке К1:

кА.



6. РАСЧЕТ ГОДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАНИЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТА

Проведем расчет по потерям мощности

Потери активной мощности в двухобмоточных трансформаторах рассчитывают по формуле:

, (6.11)

где n - количество трансформаторов;

S_расч - расчетная мощность цеха.

Потери реактивной мощности в двухобмоточных трансформаторах рассчитывают по формуле

, (6.12)

Рассчитаем потери в используемых трансформаторах по формулам (6.11)-(6.12). Полученные данные сведем в таблицу 6.1.

Расчет потерь мощности в линиях определяется по формулам:

,(6.13)

, (6.14)

где r_Л, х_Л - активное и реактивное сопротивление линии.

Результаты расчетов сводим в таблицу 6.1.



Таблица 6.1

Потери мощности в трансформаторах и линиях по сменам.

Наименование оборудования	Вид потерь	Значение
ТМ-160	?РТ, кВт	2,34
КЛ	?РЛ, кВт	2,4
	?QЛ, кВАр	0,6



7. ОХРАНА ТРУДА

7.1 Естественное и искусственное освещение

Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для сохранения здоровья и высокой производительности труда, и основанным на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств.

Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 380-760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора.

В производственных помещениях используется 3 вида освещения:

- естественное (источником его является солнце);

- искусственное (когда используются только искусственные источники света);

- совмещенное или смешанное (характеризуется одновременным сочетанием естественного и искусственного освещения).

Совмещенное освещение применяется в том случае, когда только естественное освещение не может обеспечить необходимые условия для выполнения производственных операций.

Действующими строительными нормами и правилами предусмотрены две системы искусственного освещения: система общего освещения и комбинированного освещения.

Естественное освещение создается природными источниками света прямыми солидными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека.

В производственных помещениях используются следующие виды естественного освещения: боковое - через светопроемы (окна) в наружных стенах; верхнее - через световые фонари в перекрытиях; комбинированное - через световые фонари и окна.

В зданиях с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение - сочетание естественного и искусственного света. Искусственное освещение в системе совмещенного может функционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным освещением) или включаться с наступлением сумерек.

Искусственное освещение на промышленных предприятиях осуществляется лампами накаливания и газоразрядными лампами, которые являются источниками искусственного света.

В производственных помещениях применяются общее и местное освещение. Общее - для освещения всего помещения, местное (в системе комбинированного) - для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования.

Применение не только местного освещения не допускается.

С точки зрения гигиены труда основной светотехнической характеристикой является освещенность (Е), которая представляет собой распределение светового потока (Ф) на поверхности площадью (S) и может быть выражена формулой Е = Ф/S.

Световой поток (Ф) - мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. Измеряется в люменах (лм).

В физиологии зрительного восприятия важное значение придается не падающему потоку, а уровню яркости освещаемых производственных и других объектов, которая отражается от освещаемой поверхности в направлении глаза. Зрительное восприятие определяется не освещенностью, а яркостью, под которой понимают характеристику светящихся тел, равную отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в нитах (нт). Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается.

Сила света - световой поток, распространяющийся внутри телесного угла, равного 1 стерадианту. Единица силы света - кандела (кд).

Световой поток, падающий на поверхность, частично отражается, поглощается или пропускается сквозь освещаемое тело. Поэтому световые свойства освещаемой поверхности характеризуются также следующими коэффициентами:

- коэффициент отражения - отношение отраженного телом светового потока к падающему;

- коэффициент пропускания - отношение светового потока, прошедшего через среду, к падающему;

- коэффициент поглощения - отношение поглощенного телом светового потока к падающему.

Необходимые уровни освещенности нормируются в соответствии со СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение" в зависимости от точности выполняемых производственных операций, световых свойств рабочей поверхности и рассматриваемой детали, системы освещения".

К гигиеническим требованиям, отражающим качество производственного освещения, относятся:

- равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничение теней;

- ограничение прямой и отраженной блесткости;

- ограничение или устранение колебаний светового потока.

Равномерное распределение яркости в поле зрения имеет важное значение для поддержания работоспособности человека. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с ярко- на слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться. Частая переадаптация ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.

Степень неравномерности определяется коэффициентом неравномерности - отношением максимальной освещенности к минимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэффициент неравномерности.

Светильники - источники света, заключенные в арматуру, - предназначены для правильного распределения светового потока и защиты глаз от чрезмерной яркости источника света. Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.

По светораспределению светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного и отраженного света. Светильники прямого света более 80% светового потока направляют в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой поверхности. Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы: одни - 40-60% светового потока вниз, другие - 60-80% вверх. Светильники отраженного света более 80% светового потока направляют вверх на потолок, а отражаемый от него свет направляется вниз в рабочую зону.

Для защиты глаз от блесткости светящейся поверхности ламп служит защитный угол светильника - угол, образованный горизонталью от поверхности лампы (края светящейся нити) и линией, проходящей через край арматуры.

С помощью соответствующего размещения светильников в объеме рабочего помещения создается система освещения. Общее освещение может быть равномерным или локализованным.

Общее размещение светильников для создания рациональной освещенности производят при выполнении однотипных работ по всему помещению, при большой плотности рабочих мест Общее локализованное освещение предусматривается для обеспечения на ряде рабочих мест освещенности в заданной плоскости (термическая печь, кузнечный молот и др.), когда около каждого из них устанавливается дополнительный светильник, а также при выполнении на участках цеха различных по характеру работ или при наличии затеняющего оборудования.

Местное освещение предназначено для освещения рабочей поверхности и может быть стационарным и переносным, для него чаще применяются лампы накаливания, так как люминисцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект.

Аварийное освещение устраивается в производственных помещениях и на открытой территории для временного продолжения работ в случае аварийного отключения рабочего освещения (общей сети). Оно должно обеспечивать не менее 5% освещенности от нормируемой при системе общего освещения.

7.2 Расчет внешнего заземляющего устройства

Для защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к токоведущим частям электрооборудования, случайно оказавшихся под напряжением в установках 380 В и выше должно применятся защитное заземление.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В, следовательно требуется искусственный контур заземления. Произведём выбор конструктивного исполнения и расчёт заземляющего устройства. Схема расположения заземляющего устройства показана на рисунке 7.1

Рисунок 7.1 - Схема расположения заземляющего устройства

Заземление будем производить с внешней стороны цеха (с той стороны, где расположена РП). Для заземляющего контура будем использовать вертикальные и горизонтальные заземлители. Вертикальные электроды имеют длину 4м и диаметр 16мм. Горизонтальные стальные прутья имеют диаметр 10 мм. Глубина заложения электродов t₀=0,8 м. Расстояние между вертикальными проводниками 4 метров. Количество вертикальных заземлителей - 10 шт и горизонтальных - 9 шт. Почва, на которой расположен цех: глина, суглинок с песком и гравием, для нее сопротивление грунта 140 Ом*м [21].

Найдем сопротивления вертикальных и горизонтальных заземлителей.

(7.1)

(7.2)

где - сопротивление грунта (140 Ом*м);

d- диаметр заземлителя;

l - длина заземлителя;

t - расстояние от поверхности земли до середины стержня.

(Ом)

Для горизонтальных электродов суммарная их длина составляет 36 м.

(Ом)

Из [21] находим значение коэффициентов использования для вертикальных и горизонтальных электродов которые соответсвенно равны: з_В=0,59, з_Г=0,62.

Вычислим расчетное сопротивление заземлителя по формуле:

, (7.3)

(Ом);

=3,56 меньше необходимой расчетной величины (4 Ом) поэтому считаем, что наш контур заземления состоит из 10 вертикальных электродов, размещенных на расстоянии друг от друга 4 метра и 36 метров горизонтального заземлителя.

По стенам цеха на уровне 0,3м от пола проложены металлические ленты, которые непосредственно присоединены к заземлению и к нейтрали трансформаторов (рисунок 7.1)

ВЫВОДЫ

В курсовой работе был проведен расчет электроснабжения механического цеха электровозоремонтного завода. Была частично решена светотехническая задача. По активной мощности оборудования цеха были выбраны питающий трансформаторы (были предложены два варианта и исходя из анализа технико-экономических показателей был выбран вариант с двумя однотрансформаторными КТП). Реактивная мощность цеха полностью компенсируется конденсаторными батареями установленными на низкой стороне каждой КТП. Для распределительной сети цеха была выбрана смешаная схема электроснабжения. От распределительного устройства к силовым пунктам проводка ведется кабелем, а от СП проводом проложенных в пластмассовых трубах Защита СП осуществляется автоматами, а отходящих линий от СП предохранителями которые установлены в силовых пунктах

Для обеспечения безопасности было рассчитано защитное заземление по периметру цеха.



ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Правила устройства электроустановок - 7-е изд., - М.: Энергоатомиздат, 1999.

2. Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию: Метод, пособие.-- 6-е изд., перераб. и доп. -- М: Высш. шк., 1985.-143 с.

3. Федоров А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий. - М.:Энергия, 1967. - 415с.

4. Алиев И. И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. 2-е изд., доп. М.: - Высш. школа., 2000. - 255с.

5. Волобринский С.Д., Каялов Г.М., и др. Электрические нагрузки промышленных предприятий. - М.-Л.: Энергия, 1964.-304 стр.

6. Быстрицкий Г.Ф./ Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов: Учеб. Посбие для вузов.- М.:Издательский центр «Академия», 2003 - 176с.

7. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книга энергетика.-5-е изд., перераб. и доп. - М.:Энергоатомиздат, 1987. - 588 c.

8. СН 357-77 Инструкция по проектированию силового и осветительного электрооборудования промышленных предприятий.

9. Ершевич В.В, Зенлигер А.Н., Илларионов Г.А. и др. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /В. В.; Под ред. Рокотяна С.С. и Шапиро И. М. -- 3-е изд., перераб. и доп. --М.: Энергоатомиздат, 1985. --352 с.

10. http://www.atonenergo.com.ua/ - сайт “Атоненерго”

11. http://www.sdc.com.ua/content/40 - сайт “Герц”

12. Выключатели вакуумные серии ВВ/TEL/ Таврида електрик - 2001 р.

13. http://www.vilkom.com.ua - сайт ”Вилком - Электро”

Размещено на Allbest.ru