Расчет реорганизации электроснабжения и выбор оборудования для предприятия
Расчет электрических нагрузок по предприятию, построение их картограммы. Выбор цеховых трансформаторных подстанций и компенсирующих устройств. Обоснование схемы внутреннего электроснабжения. Показатели экономической эффективности замены оборудования.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.11.2017 |
| Размер файла | 296,8 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
электрический трансформаторный подстанция
Темой данной работы является реорганизация электроснабжения предприятия в связи с увеличением производственной мощности.
Система электроснабжения должна отвечать определенным технико-экономическим требованиям, при обеспечении всех технических требования обладать минимальными затратами, при этом обеспечивать требуемую надежность и быть удобной в безопасной в эксплуатации, обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим эксплуатации в нормальных условиях и близкие к ним в послеаварийных ситуациях.
Нужно учитывать большое количество факторов при построении системы электроснабжения, такие как: потребляемая мощность, категории надежности электроснабжения, графики нагрузки предприятия, распределение электрических нагрузок на территории предприятия, условия окружающей среды, местоположение источников питания, наземных и подземных коммуникации.
Исходные данные
Данные электрической сети цеха №18 (металообработка) КЭМЗ. Завод расположен на Владимирская обл, город Ковров.
В таблице 1 приведены сведения об установленной мощности и другие данные для электроприёмников напряжением до 1000В, в таблице 2 - для электроприёмников напряжением выше 1000В и в таблице 3 - дополнительные данные.
Номинальные напряжения всех высоковольтных электроприёмников - 50кВ
Таблица 1. Данные для электроприёмников напряжение до 1000В КЭМЗ 18 участок
|
Номер цеха на плане |
Наименование цеха, отделения, участка |
Установленная мощность Рном, кВт |
Коэффициент использования, Ки |
Коэффициент мощности cos ? |
tnц |
|
|
1 |
подразделение №1 |
800 |
0,8 |
0,85 |
0,78 |
|
|
2 |
подразделение №2 |
550 |
0,8 |
0,85 |
0,78 |
|
|
3 |
подразделение №3 |
720 |
0,8 |
0,8 |
0,84 |
|
|
4 |
Ремонтно-механический отдел |
- |
- |
- |
- |
|
|
5 |
подразделение №4 |
2160 |
0,7 |
0,75 |
0,90 |
|
|
6 |
подразделение №5 |
2600 |
0,65 |
0,75 |
0,90 |
|
|
7 |
подразделение №6 |
6050 |
0,75 |
0,85 |
0,78 |
|
|
8 |
Участок Шлифовки |
2200 |
0,5 |
0,65 |
1,02 |
|
|
9 |
Отделение разделения руды |
500 |
0,7 |
0,75 |
0,90 |
|
|
10 |
Термическая №1 |
700 |
0,75 |
0,85 |
0,78 |
|
|
11 |
Административно-бытовой корпус |
300 |
0,6 |
0,75 |
0,90 |
|
|
12 |
Склад |
320 |
0,3 |
0,62 |
1,06 |
Таблица 2. Данные для электроприёмников напряжением выше 1000 В КЭМЗ 18 участок
|
Номер цеха на плане |
Наименование цеха, отделения, участка |
Вид высоковольтных электроприёмников |
Установленная мощность, кВт |
Коэффици-ент использования, Ки |
Коэффициент мощ-нос-ти cos ? |
tnф |
|
|
2 |
Компрессорная |
Синхронные двигатели |
1850 |
0,8 |
-0,75 |
0,90 |
|
|
5 |
подразделение №4 |
Распред щит |
3500 |
0,9 |
0,353 |
1,36 |
|
|
6 |
подразделение №5 |
Распред щит |
3700 |
0,9 |
0,24 |
1,46 |
|
|
Распред щит |
3800 |
0,9 |
0,29 |
1,42 |
|||
|
Распред щит |
3000 |
0,9 |
0,32 |
1,40 |
|||
|
Асинхронные двигатели |
1100 |
0,8 |
0,75 |
0,90 |
|||
|
7 |
подразделение №6 |
Распред щит |
3500 |
0,9 |
0,4 |
1,32 |
|
|
Заспред щит |
2800 |
0,9 |
0,29 |
1,42 |
Таблица 3. Дополнительные данные КЭМЗ 18 участок
|
Расстояние от предприятия до подстанции энергосистемы, км |
1 |
||
|
Существующие уровни напряжений U1 и U2 на подстанции энергосистемы, кВ |
110 и 220 |
||
|
Мощность короткого замыкания (МВА) на шинах подстанции энергосистемы напряжением |
U1 |
4500 |
|
|
U2 |
6500 |
||
|
Стоимость электроэнергии по двухставочному тарифу |
за 1 кВт максимальной нагрузки, |
согласно действующим тарифам |
|
|
за 1 потребленный кВт·ч, |
|||
|
Наивысшая температура, оС |
окружающего воздуха |
26,6 |
|
|
почвы (на глубине 0,7 м) |
15 |
||
|
Коррозионная активность грунта предприятия |
Средняя |
||
|
Блуждающие токи в грунте |
Нет |
||
|
Наличие колебаний и растягивающих усилий в грунте |
Есть значительные усилия |
1. Литературный обзор
Работа промышленных предприятий, прежде всего, связана с потреблением электрической энергии, вырабатываемой на электростанциях.
Электростанция - это промышленное предприятие, которое вырабатывает электроэнергию и обеспечивает её передачу потребителю по электрической сети.
Электрической сетью называется совокупность подстанций, а так же распределительных устройств и соединяющих их электрических линий, размещённых на территории района, населённого пункта, потребителя электрической энергии.
Электрические сети как правило классифицируют по назначению (области применения), масштабным признакам, и по роду тока.
Сети бывают:
- Общего назначения: электроснабжение сельскохозяйственных, бытовых, промышленных и транспортных потребителей.
- Автономного электроснабжения: электроснабжение автономных и мобильных объектов (транспортные средства, суда, самолёты, космические аппараты, автономные станции, роботы и т.п.)
- Технологических объектов: электроснабжение производственных объектов и прочих инженерных сетей.
Масштабные признаки, размеры сети:
- Магистральные сети - это сети связывающие отдельные регионы, страны и их крупнейшие источники. Для магистральных сетей характерны сверхвысокие и высокие уровни напряжения и большие потоки мощности (гигаватты).
- Региональные сети - это небольшие сети масштаба региона (области, края). Они имеют питание от магистральных сетей или собственных региональных источников питания. Региональные сети, как правило, обслуживают крупных потребителей, таких как город, предприятие или месторождение. Для них характерны высокий и средний уровень напряжения, а так же большие потоки мощности (сотни мегаватт, гигаватты).
- Районные и распределительные сети. Имеют питание от региональных сетей. Обычно собственных источников питания не имеют, обслуживают средних и мелких потребителей, таких как поселки, транспортные узлы, небольшие предприятия. Для них характерны средний и низкий уровень напряжения и небольшие потоки мощности (мегаватты).
- Внутренние сети - это небольшие сети, например, в рамках района города, завода, квартала, села. Часто имеют только 1 или 2 точки питания от внешней сети. При этом иногда имеют собственный резервный источник питания. Характеризуются низким уровнем напряжения и небольшими потоками мощности (сотни киловатт, мегаватты).
- Электропроводка - это сети, самого нижнего уровня, например отдельного здания, цеха или помещения. Часто рассматриваются вместе с внутренними сетями. Характеризуются низким и бытовым уровнем напряжения, а так же маленькими потоками мощности (десятки и сотни киловатт).
Виды тока.
- Переменный трёхфазный ток: используется в большинстве сетей высоких, средних и низких классов напряжений, а так же магистральные, региональные и распределительные сети. Переменный электрический ток передаётся по трём проводам таким образом, что фаза переменного тока в каждом из них смещена относительно других на 120°. Каждый провод и переменный ток в нём называются «фазой». Каждая «фаза» имеет определённое напряжение относительно земли, которая выступает в роли четвёртого проводника.
Переменный однофазный ток: большинство сетей бытовой электропроводки, оконечных сетей потребителей. Переменный ток передаётся к потребителю от распределительного щита или подстанции по двум проводам (т. н. «фаза» и «ноль»). Потенциал «нуля» совпадает с потенциалом земли, но конструктивно «ноль» отличается от провода заземления.
- Постоянный ток: большинство контактных сетей, некоторые сети автономного электроснабжения, а также ряд специальных сетей сверхвысокого и ультравысокого напряжения. Постоянный ток пока имеет ограниченное распространение.
Принципы работы электрической сети.
Электрические сети осуществляют передачу, распределение и преобразование электроэнергии в соответствии с возможностями источников и требованиями потребителей.
Переменный ток
Множество крупных источников электроэнергии, электростанции, построены с использованием генераторов переменного тока. Кроме того, амплитудное напряжение переменного тока может быть легко изменено при помощи трансформаторов, это позволяет повышать и понижать напряжение для передачи. Основные потребители электроэнергии используют непосредственное переменный ток. Мировым стандартом генерации, передачи и преобразования электроэнергии является использование переменного трёхфазного тока. В России и ряде других европейских стран промышленная частота тока равна 50 герц, в США, Японии и других странах - 60 герц.
Многие бытовые потребители используют переменный однофазный. Переменный однофазный ток получается из переменного трёхфазного тока путём объединения потребителей в группы по фазам. При этом каждой группе потребителей выделяется одна из трёх фаз, а второй провод («ноль»), используемый при передаче однофазного тока, является общим для всех групп и в своей начальной точке должен быть заземлен.
Классы напряжения
При передаче большой электрической мощности на низком напряжении возникают большие омические потери из-за высоких значений протекающего тока. Для снижения потерь уменьшают протекающий ток: при снижении тока в 2 раза омические потери снижаются в 4 раза. Следовательно, большие мощности выгодно передавать при высоком напряжении. Однако при строительстве высоковольтных сетей возникает ряд технических трудностей; кроме того, непосредственно потреблять электроэнергию с высоким напряжением очень проблематично для конечных потребителей.
Преобразование напряжения
Как правило, генераторы источника и потребители работают с низким номинальным напряжением. Потери энергии в линиях обратно пропорциональны квадрату напряжения, поэтому для снижения этих потерь электроэнергию выгодно передавать на высоких напряжениях. Для этого на выходе от генератора его повышают, а на входе потребителя его понижают при помощи трансформаторов.
Структура сети
Электрическая сеть может иметь очень сложную структуру из за территориального расположения потребителей, источников, требований надёжности и других соображений. В сети выделяются линии электропередачи, соединяющие подстанции. Линии могут быть как одинарными, так и двойными (двухцепными), а так же иметь ответвления. К подстанциям обычно подходит несколько линий. Внутри подстанции преобразуется напряжение и происходит распределение потоков электроэнергии между подходящими линиями. Для соединения линий иоборудования внутри подстанций используются электрические коммутаторы различных типов.
Для наглядного представления структуры сети используют специальное начертание схемы сети, однолинейная схема, которая представляет собой три провода трёх фаз в виде одной линии. На схеме отображаются линии, секции и системы шин, коммутаторы, трансформаторы, а так же устройства защиты.
Структура сети электроснабжения может быть изменена путём переключения коммутаторов. Это необходимо для отключения аварийных участков сети или для временного отключения участков при ремонте. Структура сети также может быть изменена для оптимизации электрического режима сети.
Основные компоненты сети
Сеть электроснабжения характеризуется тем, что связывает территориально удалённые пункты источников и потребителей. Это может быть осуществлено при помощи линии электропередачи - специальных инженерных сооружений, состоящих из проводников электрического тока, сооружений для размещения и прокладки, средств изоляции и защиты.
2. Расчетная часть
2.1 Расчет электрических нагрузок по предприятию
Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение активных и реактивных нагрузок.
Расчет электрических нагрузок в системе электроснабжения промышленного предприятия выполняют для характерных мест присоединения приёмников электроэнергии. Важно учесть, то что отдельно рассматривают сети напряжением до 1000В и выше.
Номинальную мощность (активную Pном и реактивную Qном) группы цехов определяется как сумма номинальных мощностей отдельных участков.
Групповая номинальная активная мощность:
, (2.1),
где n - число цехов.
Групповая номинальная реактивная мощность:
(2.2),
Суммарные значения средней активной и реактивной мощности участков:
, (2.3),
(2.4),
где m - число участков.
Суммарные расчетные активная и реактивная мощности участков равны:
Рр=11,64 МВт, Qр=9,6 МВт
Определяется расчетная мощность на шинах 6-10 кВ ГПП с учетом коэффициента расчетной нагрузки, для высоковольтной схемы электроснабжения Кр=1.
Расчетные активная и реактивные мощности группы цехов выше 1 кВ:
, (2.5),
. (2.6),
Суммарные расчетные активная и реактивная мощности для группы участков выше 1кВ равны:
Рр=25 МВт, Qр=7,3 МВт
Расчетная активная нагрузка предприятия:
Рр.n = Рр.н + Рр.В (2.7),
Рр.n=11401+25020=36421 кВт
2.2 Построение картограммы нагрузок и выбор местоположения ГПП
Схему главной понизительной подстанции(ГПП) выбирают с учетом установленной мощности потребителей электроэнергии, а так же категории их надежности, характера электрических нагрузок и размещения их на генеральном плане предприятия. Схему должна соответствовать ряду производственных, архитектурно-строительных и эксплуатационных требований. В общем случае схема главной понизительной подстанции включает в себя один или несколько понизительных трансформаторов и распределительных устройств высшего, среднего и низшего напряжений. Наиболее простыми в проектировании и экономичными в эксплуатации являются схемы подстанций без сборных шин на высшем напряжении. Такие схемы основаны на блочном принципе и рекомендуются к применению на все напряжения. Схемы с одной системой шин на первичном напряжении 110-220 кВ ГПП применяют при невозможности использовать блочные схемы без выключателей и без сборных шин.
В целях разработки экономически целесообразной системы электроснабжения необходимо ГПП установить в центре электрической нагрузки. Центром электрических нагрузок называется точка, в которой показатели разброса потребителей электроэнергии в системе электроснабжения имеют наименьшее значение.
Таблица 4. Исходные данные для расчета центра электрических нагрузок
|
Номер подказделения на плане |
Рр, кВт |
Qр, кВ·Ар |
Координата х |
Координата у |
|
|
1 |
840 |
652 |
30 |
13 |
|
|
2 |
160 |
124 |
30 |
14 |
|
|
3 |
656 |
549 |
62 |
52 |
|
|
4 |
- |
- |
- |
- |
|
|
5 |
2218 |
1992 |
126 |
53 |
|
|
6 |
1086 |
975 |
47 |
82 |
|
|
7 |
4110 |
3190 |
47 |
82 |
|
|
8 |
685 |
700 |
135 |
85 |
|
|
9 |
865 |
777 |
95 |
107 |
|
|
10 |
525 |
407 |
30 |
105 |
|
|
11 |
192 |
172 |
140 |
115 |
|
|
12 |
65 |
69 |
150 |
55 |
|
|
72 |
72 |
Координаты центра электрических нагрузок определяются по следующим формулам:
, (2.8),
. (2.9),
где хi, уi - координаты центра i-го цеха на плане предприятия.
Поскольку центр электрических нагрузок геометрически совпадает с одним из цехов, то принято решение ГПП разместить в цехе №7.
На ГПП устанавливаем трансформатора ТРДНС-63000/35-У1.
ТРДН-63000/35У1:
Т-трехфазный;
Р-расщепление-обмотки-НН;
Д-охлаждение спринудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла; Н-регулирование напряжения под нагрузкой;
63000 - номинальная мощность трансформатора, кВ·А;
35 - класс напряжения обмотки высшего напряжения, кВ;
У1 - климатическое исполнение и категория размещения
Рис. 1. Координаты центра электрических нагрузок
2.3 Выбор цеховых трансформаторных подстанций и компенсирующих устройств
Выбор числа и мощности трансформаторов производим по полной мощности:
(2.10),
где Р - активная мощность;
Q - реактивная мощность.
Определяется наибольшая реактивная мощность, которую выгодно передать через трансформаторы с сеть 0,4 кВ:
дополнительных показателей К1
и К2. Коэффициент отвечает за оптимальное значение потерь в распределительной сети. К1 - коэффициент, который зависит от удельных приведенных затрат на комплексное устройство напряжением до 1000В и выше 1000В, К2 - коэффициент определенный схемой сети.
. (2.11),
Определяется суммарная мощность низковольтных компенсирующих устройств по первому этапу:
, (2.12),
где Qр - реактивная нагрузка полученная по методу коэффициента расчетной нагрузки (первый этап).
Если Qнку1<0, то первому этапу установка компенсирующих устройств не требуется, тогда Qнку1=0.
Выбор суммарной мощности низковольтных комплексных устройств(НКУ) по второму этапу (т.е. по этапу снижения потерь электроэнергии в трансформаторе или распределительных сетях)
, (2.13),
где - расчетный коэффициент, который определяется в зависимости от схемы питания комплексной трансформаторной подстанции(КТП) и
Если Qнку1<0, то Qнку1=0.
Определение суммарной мощности низковольтных комплексных устройств и выбор фактических мощностей компенсирующих устройств, производится по формуле:
. (2.14),
Произведем выбор мощности и числа трансформаторов комплексной трансформаторной подстанции на примере насосного цеха.
Выбираем два трансформатора ТМ 630/6 - 10/0.4.
Определяем наибольшую реактивную мощность, которую выгодно передать через трансформаторы с сеть 0,4 кВ:
кВ·Ар.
Определяем суммарную мощность низковольтных компенсирующих устройств по первому этапу:
кВ·Ар.
Далее выбираем суммарную мощность НКУ по второму этапу (т.е. по этапу снижения потерь электроэнергии в трансформаторе или распределительных сетях):
кВ·Ар,
Суммарная мощность НКУ равна:
QнкуУ=219+4,6=224 кВ·Ар.
Для компенсации реактивной мощности выбираем компенсирующее устройство типа УКМ 58-0,4-250-25.
Результаты расчета сведены в таблицу 5.
Таблица 5. Выбор числа и мощности трансформаторов КТП до 1000В
|
Номер на схеме |
Рр, кВт |
Qр, кВ·Ар |
S, кВ·А |
QнкуУ, кВ·Ар |
Nт |
Наименование трансформаторов |
Наименование НКУ |
|
|
1 |
840 |
652 |
1063 |
224 |
2 |
ТМ 630/6 - 10/0.4 |
УКМ 58-0,4-250-25 |
|
|
2 |
160 |
124 |
202 |
0 |
1 |
ТМ 250/6 - 10/0.4 |
- |
|
|
3 |
656 |
549 |
855 |
209 |
1 |
ТМ 1000/6 - 10/0.4 |
УКМ 58-0,4-250-25 |
|
|
4 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
5 |
2218 |
1992 |
2981 |
1312 |
2 |
ТМ 1000/6 - 10/0.4 |
УКМ 58-0,4-1500-50 |
|
|
6 |
1086 |
975 |
1459 |
295 |
2 |
ТМ 1000/6 - 10/0.4 |
УКМ 58-0,4-300-25 |
|
|
7 |
4110 |
3190 |
5203 |
640 |
3 |
ТМ 2500/6 - 10/0.4 |
УКМ58 -0,4-700-50 |
|
|
8 |
685 |
700 |
979 |
360 |
1 |
ТМ 1000/6 - 10/0.4 |
УКМ 58-0,4-400-25 |
|
|
9 |
865 |
777 |
1163 |
349 |
2 |
ТМ 630/6 - 10/0.4 |
УКМ 58-0,4-400-25 |
|
|
10 |
525 |
407 |
664 |
0 |
1 |
ТМ 1000/6 - 10/0.4 |
- |
|
|
11 |
192 |
172 |
258 |
0 |
1 |
ТМ 630/6 - 10/0.4 |
- |
|
|
12 |
65 |
69 |
95 |
0 |
1 |
ТМ 100/6 - 10/0.4 |
- |
2.4 Выбор схемы внутреннего электроснабжения
Схема распределительной сети принимается радиальной, поскольку среди потребителей электроэнергии преобладают потребители первой категории надежности, у которых перерыв в электроснабжении, при нарушении электроснабжения от одного их источников питания, не может быть допущен на длительное время, а только на время автоматического восстановления питания от другого источника питания. Потребители первой категории обеспечиваются электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Питание осуществляется двумя радиальными линиями, отходящими от разных секций источника питания. Цеховые подстанции имеют глухое присоединение трансформатора.
Рис. 2. Схема внутреннего электроснабжения
Электроснабжение цеха осуществляется с шин районной подстанции, линия связи ГПП с подстанцией равны 1 км.
2.5 Выбор сечения линий
Для выбора сечений кабелей определяется расчетный ток, по таблице выбирается стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току.
Расчетный ток определяется по формуле:
(2.15),
Далее определяется длительно допустимый ток для КЛ по выражению:
Iдоп = Iдоп. табл. К1 К2,
где К1 - коэффициент, учитывающий число работающих кабелей проложенных в земле, К1=0,9;
К2 - коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды и допустимую температуру кабеля, К2=1,11.
Условие допустимости по нагреву для КЛ-10 кВ:
Iдоп Iнаиб.
Проведем расчет на примере линии ГПП - ТП3
60*0,9*1,11=59,94 А
Следовательно, для линии ГПП-ТП3 выбираем кабель марки АПвП (алюминиевая жила изоляция из сшитого полиэтилена, оболочка из полиэтилена) сечением 25 мм2.
Результаты расчета сведены в таблицу.
Таблица 6. Результаты расчета
|
Линия |
Iнаиб, A |
Iдоп, A |
Марка и сечение кабеля |
|
|
ГПП-ТП1 |
61,39 |
65 |
АПВП 1x35/16-10 |
|
|
ГПП-ТП2 |
11,69 |
15 |
АПВП 1x35/16-10 |
|
|
ГПП-ТП3 |
55,38 |
60 |
АПВП 1x35/16-10 |
|
|
ГПП-ТП5 |
172,11 |
180 |
АПВП 1x150/25-10 |
|
|
ГПП-ТП6 |
84,27 |
85 |
АПВП 1x35/16-10 |
|
|
ГПП-ТП7 |
300,37 |
310 |
АПВП 2x300/70-10 |
|
|
ГПП-ТП8 |
56,54 |
60 |
АПВП 1x35/16-10 |
|
|
ГПП-ТП9 |
67,12 |
75 |
АПВП 1x35/16-10 |
|
|
ГПП-ТП10 |
38,37 |
40 |
АПВП 1x35/16-10 |
|
|
ГПП-ТП11 |
14,90 |
15 |
АПВП 1x35/16-10 |
|
|
ГПП-ТП12 |
5,47 |
7 |
АПВП 1x35/16-10 |
2.6 Расчет токов короткого замыкания
При проектировании системы электроснабжения предприятия учитывают как нормальные и продолжительные режимы работы электроустановки, так и их аварийные режимы. Одним из таких аварийных режимов является короткое замыкание.
Короткое замыкание(КЗ) - это случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей, при котором, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима, токи в ветвях резко возрастают.
Как правило, трехфазные КЗ вызывают в поврежденной цепи наибольшие токи, следовательно при выборе аппаратуры обычно за расчетный ток КЗ принимают ток трехфазного короткого замыкания.
Исходя из этого, для уменьшения последствий короткого замыкания необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок от сети, это достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой по времени. Все электрические приборы и токоведущие части должны выбираться таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении по ним больших токов короткого замыкания, в связи с чем возникает необходимость расчета этих величин.
Токи КЗ считаем в точках наиболее приближенных и наиболее удаленных от КТП.
Составим схему замещения:
Рисунок 3. Схема замещения
Сопротивление системы определяется по следующей формуле:
(2.16),
где - напряжение системы, в данном случае равно 10500 В;
- напряжение базисной ступени, в данном случае равно 400 В;
- трехфазный ток короткого замыкания системы (18 кА).
мОм
Для трансформатора ТМ 630/6 - 10/0.4:
ДРк=5,5 кВт, Uк=4,5%, Uнн=0,4 кВ.
Полное сопротивление силового трансформатора:
Активное сопротивление силового трансформатора:
мОм
Индуктивное сопротивление силового трансформатора
мОм
Ток трехфазного КЗ в рассматриваемой точке:
(2.17),
где базисный ток:
Ударный ток по:
(2.18)
где Куд - ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени (xк и rк - соответственно индуктивное и активное сопротивление цепи КЗ).
Рассчитанные токи короткого замыкания и выбранные предохранители сведены в таблицу 7
Таблица 7. Токи короткого замыкания
|
Точка |
Трехфазный ток КЗ, кА |
Ударный ток КЗ, кА |
Выключатели |
|
|
К1 |
15,3 |
18 |
ВВЭ-10-20/630У3 |
|
|
К2 |
11,3 |
14 |
ВВЭ-10-20/630У3 |
|
|
К3 |
3,04 |
4 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
|
|
К4 |
11,13 |
13 |
ВВЭ-10-20/630У3 |
|
|
К5 |
2,7 |
3 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
|
|
К6 |
3,9 |
5 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
|
|
К7 |
12,3 |
15 |
ВВЭ-10-20/630У3 |
|
|
К8 |
14,1 |
17 |
ВВЭ-10-20/630У3 |
|
|
К9 |
18,7 |
22 |
ВВЭ-10-31,5/630УЗ |
|
|
К10 |
7,2 |
9 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
|
|
К11 |
4,3 |
5 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
|
|
К12 |
2,1 |
3 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
2.7 Расчет при увеличении нагрузки предприятия в 3 раза
Таблица 8. Данные для электроприемников напряжением до 1000В
|
Номер цеха на плане |
Наименование цеха, отделения, подразделения |
Установленная мощность Рном |
Коэффициент использования, Ки |
Коэффициент мощности cos j |
tnц |
|
|
1 |
№1 |
2400 |
0,8 |
0,85 |
0,78 |
|
|
2 |
№2 |
1650 |
0,8 |
0,85 |
0,78 |
|
|
3 |
№3 |
2160 |
0,8 |
0,8 |
0,84 |
|
|
4 |
Ремонтно-механический отдел |
- |
- |
- |
- |
|
|
5 |
№4 |
6480 |
0,7 |
0,75 |
0,90 |
|
|
6 |
№5 |
7800 |
0,65 |
0,75 |
0,90 |
|
|
7 |
№6 |
19500 |
0,75 |
0,85 |
0,78 |
|
|
8 |
Шлифовки |
6600 |
0,5 |
0,65 |
1,02 |
|
|
9 |
Отделение разделения руды |
1500 |
0,7 |
0,75 |
0,90 |
|
|
10 |
термическая №1 |
2100 |
0,75 |
0,85 |
0,78 |
|
|
11 |
Административно-бытовой корпус |
900 |
0,6 |
0,75 |
0,90 |
|
|
12 |
Склад |
960 |
0,3 |
0,62 |
1,06 |
Таблица 9. Данные для электроприемников напряжением выше 1000В
|
Номер цеха на плане |
Наименование цеха, отделения, участка, подразделения |
Вид высоковольтных электроприёмников |
Установленная мощность, кВт |
Коэффици-ент использования, Ки |
Коэффициент мощности cos j |
tnф |
|
|
2 |
Компрессорная |
Синхронные двигатели |
5550 |
0,8 |
-0,75 |
0,90 |
|
|
5 |
№4 |
Распред щит |
10500 |
0,9 |
0,353 |
1,36 |
|
|
6 |
№5 |
Распред щит |
11100 |
0,9 |
0,24 |
1,46 |
|
|
Распред щит |
11400 |
0,9 |
0,29 |
1,42 |
|||
|
Распред щит |
9000 |
0,9 |
0,32 |
1,40 |
|||
|
Асинхронные двигатели |
3300 |
0,8 |
0,75 |
0,90 |
|||
|
7 |
№6 |
Распред щит |
10500 |
0,9 |
0,4 |
1,32 |
|
|
Заспред щит |
8400 |
0,9 |
0,29 |
1,42 |
2.8 Расчет электрических нагрузок по предприятию
Групповая номинальная активная мощность:
, (2.1),
где n - число цехов.
= 69750 кВт
Групповая номинальная реактивная мощность:
(2.2),
= 52050 кВар
Суммарные расчетные активная и реактивная мощности подраздилений равны:
Рр=69,7 МВт, Qр=52 МВт
Расчетные активная и реактивные мощности группы подраздилений выше 1 кВ:
Рр=37,5 МВт, Qр=50,8 МВт
Расчетная активная нагрузка участка:
Рр.n = Рр.н + Рр.В (2.3),
Рр.n=67750+37530=105280 кВт
Выключатели:
3xВ ВЭ-10-20/630У 3 на 3xВ ВЭ-10-31,5/630У 3,
В ВЭ-10-10/630У 3 на В ВЭ-10-20/630У 3.
Так же при увеличении мощности в 1.5 раза следует добавить на главную понизительную подстанцию еще один трансформатор марки ТРДНС-63000/35-У1.
2.9 Выбор цеховых трансформаторных подстанций и компенсирующих устройств.
Таблица 10. Выбор числа и мощности трансформаторов КТП до 1000В
|
Номер на схеме |
Рр, кВт |
Qр, кВ·Ар |
S, кВ·А |
QнкуУ, кВ·Ар |
Nт |
Наименование трансформаторов |
Наименование НКУ |
|
|
1 |
1260 |
1222 |
1755 |
542 |
2 |
ТМ 1000/6 - 10/0.4 |
УКМ 58 -0,4-600-50 |
|
|
2 |
240 |
233 |
334 |
0 |
1 |
ТМ 400/6 - 10/0.4 |
- |
|
|
3 |
984 |
1029 |
1424 |
349 |
2 |
ТМ 1000/6 - 10/0.4 |
УКМ 58-0,4-400-25 |
|
|
4 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
5 |
3327,45 |
4268 |
5412 |
1548 |
2 |
ТМ-4000/10/0,4 |
УКМ 58-0,4-2000-50 |
|
|
6 |
1628,25 |
2249 |
2777 |
1161 |
2 |
ТМ 1600/6 - 10/0.4 |
УКМ 58 -0,4-1500-50 |
|
|
7 |
5320 |
6379 |
8307 |
2299 |
3 |
ТМ-4000/10/0,4 |
УКМ 58-0,4-2500-50 |
|
|
8 |
1027,5 |
2099 |
2337 |
1249 |
2 |
ТМ 1250/6 - 10/0.4 |
УКМ 58-0,4-1500-25 |
|
|
9 |
1296,75 |
1663 |
2109 |
813 |
2 |
ТМ 1250/6 - 10/0.4 |
УКМ 58-0,4-900-50 |
|
|
10 |
787,5 |
815 |
1133 |
0 |
2 |
ТМ 630/6 - 10/0.4 |
- |
|
|
11 |
288 |
431 |
518 |
0 |
2 |
ТМ 630/6 - 10/0.4 |
- |
|
|
12 |
98,1 |
346 |
360 |
0 |
1 |
ТМ 400/6 - 10/0.4 |
- |
2.10 Выбор сечения линий
Таблица 11. Результаты выбора сечений
|
Линия |
Iнаиб, A |
Iдоп, A |
Марка и сечение кабеля |
|
|
ГПП-ТП1 |
101,35 |
105 |
АПВП 1x70/16-10 |
|
|
ГПП-ТП2 |
19,31 |
20 |
АПВП 1x35/16-11 |
|
|
ГПП-ТП3 |
82,21 |
85 |
АПВП 1x70/16-10 |
|
|
ГПП-ТП5 |
312,47 |
320 |
АПВП 2x300/70-10 |
|
|
ГПП-ТП6 |
160,32 |
165 |
АПВП 1x150/25-10 |
|
|
ГПП-ТП7 |
479,58 |
480 |
АПВП 2x300/70-10 |
|
|
ГПП-ТП8 |
134,95 |
135 |
АПВП 1x120/35-10 |
|
|
ГПП-ТП9 |
121,77 |
122 |
АПВП 1x120/35-11 |
|
|
ГПП-ТП10 |
65,43 |
66 |
АПВП 1x70/16-10 |
|
|
ГПП-ТП11 |
29,93 |
30 |
АПВП 1x35/16-13 |
|
|
ГПП-ТП12 |
20,77 |
21 |
АПВП 1x35/16-14 |
Таблица 12. Токи короткого замыкания
|
Точка |
Трехфазный ток КЗ, кА |
Ударный ток КЗ, кА |
Выключатели |
|
|
К1 |
23,0 |
27,6 |
ВВЭ-10-31,5/630УЗ |
|
|
К2 |
17,0 |
20,4 |
ВВЭ-10-31,5/630УЗ |
|
|
К3 |
4,6 |
5,5 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
|
|
К4 |
16,7 |
20,1 |
ВВЭ-10-31,5/630УЗ |
|
|
К5 |
4,1 |
4,9 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
|
|
К6 |
5,9 |
7,0 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
|
|
К7 |
18,5 |
22,2 |
ВВЭ-10-31,5/630УЗ |
|
|
К8 |
21,2 |
25,4 |
ВВЭ-10-31,5/630УЗ |
|
|
К9 |
28,1 |
29,8 |
ВВЭ-10-31,5/630УЗ |
|
|
К10 |
10,8 |
13,0 |
ВВЭ-10-20/630У3 |
|
|
К11 |
6,5 |
7,8 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
|
|
К12 |
3,2 |
3,8 |
ВВТЭ-10-10/630У3 |
Выводы
При увеличении мощности предприятия в 3 раза следует заменить:
Трансформаторы:
ТМ 630/6 - 10/0.4 на ТМ 1000/6 - 10/0.4,
ТМ 1000/6 - 10/0.4 на ТМ 4000/6 - 10/0.4,
ТМ 250/6 - 10/0.4 на ТМ 400/6 - 10/0.4,
ТМ 1000/6 - 10/0.4 на ТМ 1600/6 - 10/0.4,
ТМ 2500/6 - 10/0.4 на ТМ 4000/6 - 10/0.4,
ТМ 1000/6 - 10/0.4 на ТМ 1250/6 - 10/0.4,
ТМ 630/6 - 10/0.4 на ТМ 1250/6 - 10/0.4;
Низковольтные компенсирующие устройства:
УКМ 58-0,4-250-25 на УКМ 58-0,4-600-50,
УКМ 58-0,4-250-25 на УКМ 58 -0,4-400-50,
УКМ 58-0,4-1500-50 на УКМ 58-0,4-2000-50,
УКМ 58-0,4-300-25 на УКМ 58-0,4-1500-25,
УКМ 58-0,4-700-25 на УКМ 58-0,4-2500-25,
УКМ 58-0,4-400-25 на УКМ 58-0,4-1500-25,
УКМ 58-0,4-400-25 на УКМ 58-0,4-900-50;
Кабели:
3xАПВП 1x35/16-10 на 3xАПВП 1x70/16-10,
АПВП 1x185/50-10 на АПВП 2x300/70-10,
АПВП 1x70/16-10 на АПВП 1x120/35-10,
АПВП 1x35/16-10 на АПВП 1x120/16-10;
3. Экономическая часть
3.1 Экономическая эффективность замены оборудования
Таблица 13. Капиталовложения
|
№ |
Наименование оборудования |
Кол-во, шт |
Стоимость оборудования |
||
|
На единицу |
Всего |
||||
|
1 |
ТМ 1000/6 - 10/0.4 |
1 |
458 072 |
458 072 |
|
|
2 |
ТМ 4000/6 - 10/0.4 |
2 |
1 690 000 |
3 380 000 |
|
|
3 |
ТМ 400/6 - 10/0.4 |
1 |
211 344 |
211 344 |
|
|
4 |
ТМ 1600/6 - 10/0.4 |
1 |
823 200 |
823 200 |
|
|
5 |
ТМ 1250/6 - 10/0.4 |
3 |
641 580 |
1 924 740 |
|
|
6 |
УКМ 58-0,4-600-50 |
1 |
158 000 |
158 000 |
|
|
7 |
УКМ 58 -0,4-400-50 |
1 |
121 500 |
121 500 |
|
|
8 |
УКМ 58-0,4-2000-50 |
1 |
478 000 |
478 000 |
|
|
9 |
УКМ 58-0,4-2500-25 |
1 |
536 000 |
536 000 |
|
|
10 |
УКМ 58-0,4-1500-25 |
2 |
324 000 |
648 000 |
|
|
11 |
УКМ 58-0,4-900-50 |
1 |
223 000 |
223 000 |
|
|
12 |
АПВП 1x70/16-10 |
3 |
277 689 |
833 067 |
|
|
13 |
АПВП 2x300/70-10 |
1 |
649 655 |
649 655 |
|
|
14 |
АПВП 1x120/35-10 |
2 |
534 000 |
1 068 000 |
|
|
15 |
АПВП 1x120/16-10 |
1 |
527 000 |
527 000 |
|
|
16 |
ВВЭ-10-31,5/630У 3 |
4 |
37 500 |
150 000 |
|
|
17 |
ВВЭ-10-20/630У 3 |
1 |
25 795 |
25 795 |
|
|
18 |
ТРДНС-63000/35-У1 |
1 |
21 000 000 |
21 000 000 |
Итого: 33 215 373 р.
3.2 Расчет расходов на электроэнергию
Для старого оборудования:
Полная стоимость использованной электрической энергии рассчитывается по формуле
(3.1),
где - стоимость потребленной электроэнергии;
- стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах
Объем израсходованной электрической энергии предприятием за год вычисляется по формуле:
(3.2),
где = 5985,8 часов
Стоимость использованной электрической энергии определяется как:
(3.3),
где а - основная ставка (3,36 руб./кВт)
Количество израсходованной электрической энергии заводом за год
Стоимость использованной электрической энергии за год:
Полная стоимость использованной электрической энергии:
Для нового оборудования:
Количество израсходованной электрической энергии заводом за год
Стоимость использованной электрической энергии за год:
Полная стоимость использованной электрической энергии:
3.3 Амортизация
Амортизация - процесс переноса по частям стоимости основных средств и нематериальных активов по мере их физического или морального износа на стоимость производимой продукции (работ, услуг).
Годовые амортизационные отчисления рассчитываются линейным способом:
(3.4),
где Ц - оптовая цена устройства, руб.; Кд - коэффициент, учитывающий затраты на доставку и монтаж, равный 0,05 - 0,1; б - нормы амортизационных отчислений (10-12%).
Если основное средство входит в одну из 10 амортизационных групп, утвержденных Правительством РФ (постановление №1 от 01.01.2002 г.), срок берётся в соответствии с номером группы в классификации. Трансформаторы, конденсаторы, предохранители относятся к 6 ой амортизационной группе, их срок полезного действия от 10 до 15 лет. Силовые кабеля относятся к 9 ой амортизационной группе, их срок полезного действия составляет от 25 до 30 лет.
Таблица 14. Амортизация для нового оборудования
|
№ |
Наименование оборудования |
Амортизация |
|
|
1 |
ТМ 1000/6 - 10/0.4 |
49 472 |
|
|
2 |
ТМ 4000/6 - 10/0.4 |
182 520 |
|
|
3 |
ТМ 400/6 - 10/0.4 |
22 825 |
|
|
4 |
ТМ 1600/6 - 10/0.4 |
88 906 |
|
|
5 |
ТМ 1250/6 - 10/0.4 |
69 291 |
|
|
6 |
УКМ 58-0,4-600-50 |
17 064 |
|
|
7 |
УКМ 58 -0,4-400-50 |
13 122 |
|
|
8 |
УКМ 58-0,4-2000-50 |
51 624 |
|
|
9 |
УКМ 58-0,4-2500-25 |
57 888 |
|
|
10 |
УКМ 58-0,4-1500-25 |
34 992 |
|
|
11 |
УКМ 58-0,4-900-50 |
24 084 |
|
|
12 |
АПВП 1x70/16-10 |
29 990 |
|
|
13 |
АПВП 2x300/70-10 |
70 163 |
|
|
14 |
АПВП 1x120/35-10 |
57 672 |
|
|
15 |
АПВП 1x120/16-10 |
56 916 |
|
|
16 |
ВВЭ-10-31,5/630У 3 |
4 050 |
|
|
17 |
ВВЭ-10-20/630У 3 |
2 786 |
|
|
18 |
ТРДНС-63000/35-У1 |
2 268 000 |
Итого: 3 101 364 р
Таблица 15. Годовые эксплуатационные затраты
|
Вид затрат |
Старое оборудование, р |
Новое оборудование, р |
|
|
Затраты на электроэнергию |
890 684 674 |
1 335 920 605 |
|
|
Капитальные вложения |
8 832 539 |
33 215 373 |
|
|
Амортизация |
1 239 593 |
833 364 |
|
|
Итого |
900 756 806 |
1 369 969 342 |
Экономический эффект - разность между результатами деятельности хозяйствующего субъекта и произведенными для их получения затратами на изменения условий деятельности; абсолютный показатель результата изменения какого-либо действия или деятельности.
Рассчитаем экономический эффект по формуле:
Э = (С1 + Ен*К1) - (С2 + Ен*К2) (3.5),
где Э - экономический эффект, руб.; С1,2 - стоимость оборудования (генератора); Ен - коэффициент экономического эффекта = 0,15; К1,2 - годовые эксплуатационные затраты.
Э = ((890684674+1239593)+0,15Ч8832539) - ((1335920605+1788699)+0,15Ч12276147) = -446 301 578 руб.
В результате увеличения мощности предприятия расходы на электроэнергию возрастут на 445 235 931 рублей, экономический эффект составляет -446 301 578 рублей, т.к. требуется вложить средства на замену оборудования, а так же возрастает плата за электроэнергию.
4. Охрана труда
4.1 Оценка и анализ вредных факторов, воздействующих на персонал
Технологический процесс производства: сырье для получения ферросплавов поступает на завод в ж/д вагонах, затем разгружается и хранится на открытых и закрытых складах. Далее поступает в шихтовый двор плавильного цеха и разгружается. Отсюда кранами подается в приемные бункера узлов подготовки кварцита, стружки, отходов. Поступающие в шихтовый двор отходы металлов подвергаются дроблению на щековой дробилке и накапливаются в закромах. Подготовленные шихтовые материалы грейферными кранами загружаются в дозировочные бункера дозировочных узлов печей. Выпуск готового металла производится в футерованный шамотным кирпичом ковш. После окончания выпуска ковш со сплавом выкатывается на тележки в разливочный пролёт и снимается на разливочную машину. Готовая продукция взвешивается и складируется в короба. На складе готовой продукции загрузка открытых вагонов металлом производиться мостовым краном.
На предприятии возможно присутствие таких вредных и опасных факторов, как опасность поражения электрическим током, пожароопасность, наличие в воздухе вредных веществ и пыли, использование движущихся машин и механизмов, а так же подвижных частей оборудования. Рассмотрим основной из них.
Опасность поражения электрическим током
Поражение электрическим током происходит в тот момент, когда человеческий организм вступает в контакт с источником напряжения. Коснувшись проводника, находящегося под напряжением, через человека проходит электрический ток, и его действие на организм человека может быть летальным. Электрический ток проходя через организм человека может оказывать на него такие воздействия как:
- термическое
- электролитическое
- биологическое.
Последствия от поражения электрическим током:
Электрические травмы: повреждение тканей организма в результате воздействия электрического тока или электрической дуги. К ним можно отнести такие повреждение как электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения.
Наиболее распространенным из них является электрический ожог, больше половины всех случаев поражения электрическим током. Электрические ожоги бывают токовые и дуговые.
Последствия от удара электрического тока разделяют на четыре степени воздействия:
I - судорожные сокращения мышц, человек в сознании;
II - судорожные сокращения мышц, человек без сознания, дыхание и работа сердца присутствуют;
III - отсутствие дыхания с нарушением работы сердца;
IV - клиническая смерть, отсутствие дыхания, остановка сердца
Далее рассмотрим принимаемые меры по защите обслуживающего персонала при выполнении работ на электрооборудовании, электромонтаже, обслуживании трансформаторных подстанции и распределительных устройств, а так же меры по противопожарной безопасности.
4.2 Мероприятия по защите обслуживающего персонала
Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала при выполнении работ с электрооборудованием применяется комплекс технических мероприятий согласно ГОСТ 12.1.004-86. Выбираемые технические мероприятия зависят от категории выполняемых работ. Поэтому безопасность со снятием напряжения обеспечивается следующими мерами: отключением оборудования на участке, выделенном для производства работ, и принятием мер против ошибочного или самопроизвольного включения; вывешиванием запрещающих плакатов; проверкой отсутствия напряжения; наложением заземления; ограждением при необходимости рабочих мест и оставшихся под напряжением токоведущих частей.
В дополнение к вышесказанным мероприятиям по предупреждению поражения человека электрическим током для обеспечения электробезопасности при эксплуатации электроустановок могут использоваться технические средства защиты, к которым относятся: электрическая изоляция токоведущих частей; защитное заземление; зануление; выравнивание потенциала; защитное отключение; малое напряжение, ограждения, блокировки и средства индивидуальной защиты. При применении этих средств можно обеспечить должную защиту персонала от поражения электрическим током.
Перечисленные ниже технические мероприятия выполняет сотрудник имеющий допуск к работе по разрешению лица, отдающего распоряжения на производство работ на предприятии.
- Отключение оборудования:
Ремонтируемое оборудование отключается от напряжения со всех сторон.
- Вывешивание предупредительных плакатов и знаков безопасности:
Знаки безопасности и плакаты вывешивают с целью предостережения обслуживающего персонала, в случае подачи напряжения к работающему персоналу.
- Проверка отсутствия напряжения:
Перед началом работы проверяют исправность указателя напряжения на токоведущих частях, которые находятся под напряжением.
- Наложение заземления:
Заземление токоведущих частей с помощью переносных заменителей производится для защиты персонала от поражения электрическим током при ошибочной подаче напряжения к месту работы.
- Изоляция токоведущих частей:
Обслуживание электрооборудование и безопасность во многом зависит от состояния электрической изоляции токоведущих частей. Основной смысл изоляции как защитной меры заключается в ограничении тока, который протекает через тело человека при разных обстоятельствах, которые возникают в результате эксплуатации электроустановок.
Изоляция бывает: рабочая, дополнительная, двойная и усиленная. Состояние изоляции зависит от ее материала, а так же конструктивных особенностей электрооборудования, влажности и наличия в воздушной среде пыли, едких паров и прочих веществ Качество изоляции характеризуется ее сопротивлением току утечки. Для поддержки уровня электрической изоляции проводят периодическое испытания изоляции мегаомметром.
- Защитное заземление:
Под защитным заземлением понимается соединение с землей металлических нетоковедущих частей электрооборудования, в нормальном состоянии не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под ним при случайном соединении с токоведущими частями.
Цель защитного заземления - устранение опасности поражения персонала током в случае прикосновения к корпусу или другим токоведущим металлическим частям электроустановки, оказавшихся под напряжением. Защитное заземление применяется в трехфазных сетях с изолированной нейтралью. Сопротивление заземляющего устройства по правилам не может быть выше 2, 4 и 8 Ом, и соответственно при линейных напряжениях не более 660, 380 и 220 В.
Контроль за состоянием заземляющего устройства проводится регулярно, не реже 1 раза в год.
- Зануление:
Сети трехфазного переменного тока могут работать как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. В четырехпроводных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000В защита персонала от поражения электрическим током может осуществляться занулением.
Зануление называют преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводом металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением. Принцип действия зануления заключается в том, что происходит пробой превращается в однофазное короткое замыкания, с целью вызова большего тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматического отключения поврежденной установки от питающей сети.
- Выравнивание потенциалов:
Выравнивания потенциала чаще всего применяется путем устройства контурных заземлителей. При стекании тока с такого контурного заземлителя участки земли внутри контура приобретают потенциал, который близкок к потенциалу заземлителя. Следовательно снижаются значения напряжений прикосновения и шага.
- Защитное отключение:
Защитное отключение представляет собой автоматическое отключение всех фаз участка сети напряжением до 1000В при возникновении в электроустановке тока утечки, который превышает предельно допустимое значение, вызванного однофазным прикосновением человека к токоведущей части электроустановки, замыканием на корпус или землю, снижением уровня изоляции относительно земли.
Защитное отключение применяют как самостоятельную меру защиты, так и совместно с другими защитными мерами, такими как заземление или зануление.
- Малое напряжение:
Для производственных целей устанавливается категория малых напряжений, к которым относятся напряжения не более 42 В, которое используется в производственных помещениях с повышенной опасностью для питания ручного инструмента, переносных светильников, а в помещениях особо опасных используется напряжение 12 В.
- Ограждения и блокировки:
Применяются в электроустановках для защиты от случайного прикосновения человека к токоведущим частям. Обычно оградительные устройства применяют в сочетании с сигнализацией и блокировками безопасности.
- Средства индивидуальной защиты:
Бывают основные и дополнительные изолирующие защитные средства. Основными называют средства, изоляция которых выдерживает рабочее напряжение, и при помощи которых допускается касание токоведущих частей под напряжением. Дополнительные - это средства, являющиеся дополнительной мерой защиты вместе с основными средствами, но при этом не обеспечивают безопасность от поражения током.
4.3 Мероприятия по технике безопасности при обслуживании цеховых трансформаторных подстанций
В производственных помещениях трансформаторы и распределительные устройства могут быть устанавливаемы открыто в камерах или в отдельных помещениях. При открытой установке трансформатора токоведущие части должны быть закрыты, а распределительные устройства размещены в шкафах закрытого исполнения.
Под каждым масляным трансформатором и аппаратом с массой масла 60 кг и более должен быть устроен маслоприемник, который соответствует требованиям для трансформаторов и аппаратов с массой более 600 кг.
Полы подстанции по высоте должны быть не ниже уровня пола цеха, пол в помещении для комплексного распределительного устройства и комплексной трансформаторной подстанции должен быть рассчитан на частое помещение тележек без повреждения его поверхности.
Должны быть установлены двери камер маслонаполненных трансформаторов и баковых выключателей, имеющих предел огнестойкости не менее 40 минут.
Ширина прохода вдоль комплексного распределительного устройства и комплексной трансформаторной подстанции, а также вдоль стен подстанции, имеющих двери и вентиляционные отверстия, должна быть не менее 1 м. А так же, должна быть обеспечена возможность выкатки трансформатора и других аппаратов.
Ширина прохода для управления и ремонта комплексного распределительного устройства выкатного типа и комплексной трансформаторной подстанции должна обеспечить удобство обслуживания, перемещения и разворота оборудования, а так же его ремонта. При установке ремонта комплексного распределительного устройства и комплексной трансформаторной подстанции в отдельных помещениях ширина прохода должна определяться, исходя из следующих условий:
1. Для однорядного исполнения - длина тележки комплексного распределительного устройства плюс не менее 60 см;
2. Для двухрядного исполнения - длина тележки комплексного распределительного устройства плюс не менее 80 см.
При наличии прохода в здании со стороны комплексного трансформаторного устройства и ремонта комплексного распределительного устройства для их осмотра, ширина его должна быть не менее 20 см.
При открытой установке комплексного распределительного устройства и комплексной трансформаторной подстанции в производственных помещениях ширина свободного прохода должна обеспечивать возможность транспортирования наиболее крупных элементов комплексного распределительного устройства и комплексной трансформаторной подстанции, и должна быть не менее 1 м.
4.4 Мероприятия по противопожарной безопасности
Выходы трансформаторных подстанций должны выполнятся в соответствии со следующими требованиями:
1. При длине трансформаторной подстанции до 7 м допускается один выход.
2. При длине трансформаторной подстанции от 7 м до 60 м должно быть предусмотрено два выхода по его концам, допускается располагать выходы из трансформаторной подстанции на расстоянии до 7 м от его торцов.
3. При длине трансформаторной подстанции более 60 м, кроме концевых выходов, так же должны быть предусмотрены дополнительные выходы с таким расчетом, что бы расстояние от любой точки коридора обслуживания, управления или взрывного коридора до выхода было не более 30 м.
Выходы могут быть выполнены как на улицу, так и на лестничную клетку или в другое производственное помещение с несгораемыми стенами и перекрытиями, которые не содержат взрывоопасных или огнеопасных веществ, аппаратов или производств.
Взрывные коридоры большой длинны следует разделять на отсеки не более 60 м несгораемыми перегородками с должным уровнем огнестойкости. Взрывные коридоры должны иметь выходы на улицу или на лестничную клетку, а так же не должны быть труднопроходимыми.
Вентиляция помещений трансформаторов должна быть выполнена таким образом, чтобы разность температур воздуха, выходящего из помещения, а так же входящего в него, не превосходила 15є С для трансформаторов. Аварийная вентиляция рассчитывается на пятикратный обмен воздуха в час.
В местах с низкими зимними температурами приточные и вытяжные вентиляционные отверстия снабжаются утепленными клапанами, открываемыми снаружи.
Заключение: в разделе охраны труда рассмотрены основные вредные факторы производства, которые могут оказывать воздействие на персонал, возможные последствия, а так же мероприятия по защите персонала и оборудования.
Заключение
В данной выпускной квалификационной работе была поставлена цель реорганизовать электроснабжение предприятия в связи с увеличением производственных мощностей. Для достижения этой цели были решены задачи: рассчитаны для обоих случаев активные и реактивные мощности, выбраны трансформаторные подстанции, компенсирующие устройства, предохранители и сечения силовых кабелей, был произведен расчет токов короткого замыкания, а так же построена картограмма нагрузок и выбрано местоположение главной понизительной подстанции, рассчитаны расходы на электроснабжение и замену оборудования, которые составляют 1 369 969 342 рубля.
Библиографический список
1. Правила устройства электроустановок 7 издание по состоянию на 1.11.2005, Новосибирск.: Новосибирск 2005.2. А.А. Федоров, Э.М.
2. Ристхейн. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для ВУЗов. - М.: Энергия, 1981. - 360с
3. Барыбин Ю.Г. «Справочник по проектированию электроснабжения», М.: «Энергоатомиздат», 1990.
4. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования под ред. Барыбина Ю.Г., Федорова Л.Е. и др., М.: «Энергоатомиздат», 1991.
5. Филатов А.А. Обслуживание электрических подстанций оперативным персоналом. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 304 с.: ил.
6. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию: Учеб. Пособие для вузов. - 2-е изд., доп. - М.: Высшая школа, 2000. - 255 с., ил.
7. Антонов, С.Н. Проектирование электроэнергетических систем [Электронный ресурс]: учебное пособие/ С.Н. Антонов, Е.В. Коноплев, П.В. Коноплев. - Ставрополь: Ставропольский государственный аграрный университет, 2014. - 101 с.: Режим доступа http://biblioclub.ru
8. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. - 480 с.
9. Электроэнергетические системы и сети. Версия 1.0 [Электронный ресурс]: метод. указания по курсовому проектированию / сост.: А.А. Герасименко,
Е.С. Кинев, Л.И. Пилюшенко. - Электрон. дан. (2 Мб). - Красноярск: ИПК СФУ, 2008.
10. Вагапов, Г.В. Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения [Электронный ресурс]/ Г.В. Вагапов. - Казань: Познание, 2014. - 64 с.: Режим доступа http://biblioclub.ru
11. Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. Электрооборудование электрических станций и подстанций - 2-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 448 с
12. Киреева, Э.А. Электроснабжение и электрооборудование организаций и учреждений [Текст]: Учебное пособие/ Э.А. Киреева. - М.: КНОРУС, 2016. - 234 с.
13. Сибикин, Ю.Д. Основы электроснабжения объектов [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Ю.Д. Сибикин. - М.; Берлин: Директ-Медиа, 2014. - 328 с.: Режим доступа http://biblioclub.ru
14. Сибикин, Ю.Д. Электрические подстанции [Электронный ресурс]: Учебное пособие для высшего профессионального образования/ Ю.Д. Сибикин. - М.: Директ-Медиа, 2014. - 414 с.: Режим доступа http://biblioclub.ru
15. Сибикин, Ю.Д. Электроснабжение [Текст]: Учеб. Пособие/ Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. - М.: РадиоСофт, 2012 - 328с
16. Справочник по энергоснабжению и электрооборудованию промышленных предприятий и общественных зданий [Электронный ресурс] / под ред. С.И. Гамазина, Б.И. Кудрина, С.А. Цырука. - М.: ИД МЭИ, 2010. - 745 с.: Режим доступа http://dk-sta/bibliotech.ru
17. Щербаков, Е.Ф. Электроснабжение и электропотребление на предприятиях [Текст]: Учебное пособие/ Е.Ф. Щербаков, Д.С. Александров, А.Л. Дубов. - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2015. - 496 с.
18. Золотых, С.Ф. Оценка методов повышения энергоэффективности электроснабжения предприятий [Электронный ресурс]/ С.Ф. Золотых, С.В. Рожков, С.В. Лобанова // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2013. - №12-1: Режим доступа http://cyberleninka.ru
19. Муратов, Б.А. Рекомендации по повышению надежности систем электроснабжения [Электронный ресурс]/ Б.А. Муратов, Л.А. Садыкова // Наука и образование. - 2015. - №4
20. Тимчук, С.А. Оптимизация системы электроснабжения промышленного предприятия при ее реконструкции [Электронный ресурс]/ С.А. Тимчук, Н.С. Деренько // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2013. - №8 (64). - том 4: Режим доступа http://cyberleninka.ru
21. Безопасность жизнедеятельности: методические указания к изучению курса для обучающихся по направ. подгот. 08.03.01 Строительство заоч. формы обучения / сост. О.А. Мищенко. - Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2015. - 80 с.
22. Мищенко О.А. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / О.А. Мищенко, В.П. Тищенко. - Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2015. - 265 с.
23. Микрюков В.Ю. Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций: учебное пособие для вузов / В.Ю. Микрюков. - Москва: КНОРУС, 2015. - 176 с.
24. Раздорожный А.А. Охрана труда и производственная безопасность. [Текст]: учеб. пособие. - М.: Изд-во Экзамен, 2005, - 512 с.: ил.
25. Собурь С.В. Пожарная безопасность предприятия. Курс пожарно-технического минимума [Текст]: Справочник. - 8-е изд., доп (с изм.). - М.: Пожкнига, 2004. 496 с., ил.
26. Экономика: учебное пособие для вузов / [Н.Н. Думная, О.В. Карамова, А.В. Муравьева и др.]; под ред. Н.Н. Думной. - Москва: КНОРУС, 2016. - 220 с.
27. Экономика предприятия: учебное пособие для вузов / [Т.А. Вайс, Е.Н. Вайс, В.С. Васильцев и др.]. - 3-е изд., перераб. и доп. - Москва: КНОРУС, 2015. - 244 с.
28. Ивашенцева Т.А. Экономика предприятия: учебник / Т.А. Ивашенцева. - Москва: КНОРУС, 2016. - 284 с.
29. Сергеев, И.В. Экономика организации (предприятия): учебное пособие / И.В. Сергеев, И.И. Веретенникова; под ред. И.В. Сергеева. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Юрайт, 2011. - 670 с.
30. Кондратьева, М.Н. Экономика предприятия: учебное пособие / М.Н. Кондратьева, Е.В. Баландина. - Ульяновск: УлГТУ, 2011. - 174 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет 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 13.03.2010Технология 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 по ремонтно-механическому цеху и предприятию в целом. Выбор числа, мощности и типа трансформатора цеховых трансформаторных подстанций предприятия. Выбор величины напряжения и схемы внутреннего электроснабжения предприятия.
дипломная работа [746,7 K], добавлен 06.04.2014Характеристика электроприемников завода. Расчет электрических и силовых нагрузок, составление их картограммы. Определение количества и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Подбор электрического оборудования. Выбор схемы внешнего электроснабжения.
курсовая работа [528,6 K], добавлен 07.02.2014Расчет 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 29.09.2009Выбор 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 08.11.2008Определение категорий потребителей на заводе. Выбор номинального напряжения. Построение графиков нагрузок. Выбор места расположения главной понизительной подстанции и цеховых трансформаторных подстанций. Расчет сетей внешнего электроснабжения завода.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 19.05.2012Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия. Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций. Расчет напряжения, схемы внешнего электроснабжения, трансформаторов ГПП. Технико-экономическое обоснование схем.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 30.04.2012Краткая 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 22.04.2012Характеристика потребителей электрической энергии. Определение расчетных электрических нагрузок жилых домов и числа трансформаторных подстанций. Построение картограммы нагрузок. Выбор марки и сечения проводов. Релейная защита, противоаварийная автоматика.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 29.07.2012


