Проектирование схемы электроснабжения кузнечно-прессового цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей электрической энергии

1.2 Классификация помещений по пожаро- взрыво- электробезопасности

1.3 Выбор и обоснование схем электроснабжения

2. Расчетно-конструктивная часть

2.1 Расчет освещения

2.2 Расчет электрических нагрузок

2.3 Выбор трансформатора

2.4 Выбор компенсирующего устройства

2.5 Выбор питающих кабелей и аппаратов защиты

2.5.1 Выбор аппаратов защиты

2.5.2 Выбор питающих кабелей

2.5.3 Выбор устройств защитного отключения

2.6 Расчет заземляющего устройства

Заключение

Список использованных источников

Введение

Электроснабжение является одной из составных частей обеспечения народного хозяйства страны. Без электроснабжения в настоящее время не обходится ни одна промышленность, город и т.д. Одной из задач электроснабжения является обеспечение электроэнергией какого-либо объекта для нормальной работы и жизнедеятельности. Основными потребителями электрической энергии являются промышленные предприятия. Они расходуют более половины всей энергии, вырабатывающейся в нашей стране.

Основными потребителями электрической энергии являются различные отрасли промышленности, транспорт, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство городов и поселков. При этом более 70% потребления электроэнергии приходится на промышленные объекты.

Ввод в действие новых предприятий, расширение существующих, рост их энерговооруженности, широкое внедрение различных видов электротехнологий во всех отраслях производств, огромное жилищное строительство выдвигают проблему рационального электроснабжения потребителей.

Система распределения столь большого количества электрической энергии на промышленных предприятиях должна обладать высокими технологическими и экономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современной техники. Поэтому электроснабжение промышленных предприятий должно основываться на использовании современного конкурентно способного электротехнического оборудования, надежных экономичных аппаратах, прогрессивных конструкциях схем питания, широком применении автоматизации.

В современных условиях главными задачами специалистов, осуществляющих проектирование, монтаж и эксплуатацию современных систем электроснабжения промышленных предприятий и гражданских зданий, являются:

- правильное определение электрических нагрузок;

- рациональная передача и распределение электроэнергии;

- обеспечение необходимой степени надежности электроснабжения;

- электромагнитной совместимости приемников электрической энергии с питающей сетью;

- экономия электроэнергии и других материальных ресурсов.

Основной задачей в электроснабжении является автоматизация с целью обеспечения бесперебойной работы предприятия. Автоматизация позволяет перевести большинство подстанций на работу без постоянного дежурного персонала, что уменьшает эксплуатационные расходы и способствует сокращению числа аварий по вине персонала.

Цель курсового проекта: расчет и проектирование схемы электроснабжения кузнечно-прессового цеха.

Объектом исследования является электрическая часть участка кузнечно-прессового цеха.

Предмет исследования: электроснабжение и электрооборудование участка кузнечно-прессового цеха.

Задачи курсового проекта:

1 Выбор схемы электроснабжения.

2 Классификация помещений по взрыво-пожаро-электробезопасности.

3 Расчет освещения.

4 Расчет электрических нагрузок.

5 Расчет трансформатора.

6 Расчет компенсирующего устройства.

7 Выбор питающих кабелей и аппаратов защиты.

8 Расчет заземления.

Данная тема актуальна тем, что от правильного выбора электроснабжения предприятия зависит его работоспособность, качество выпускаемой продукции, а также уменьшение экономических потерь предприятия.

Методы, использованные для написания курсового проекта: аналитический, сравнительный.

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика производства и потребителей электрической энергии

Участок кузнечно-прессового цеха (далее КПЦ) предназначен для подготовки металла к обработке.

Он имеет станочное отделение, в котором установлено электрооборудование: обдирочные станки типа РТ-21001 и РТ-503, электротермические установки, кузнечно-прессовые машины, мостовые краны и др. Участок предусматривает наличие помещений для цеховой трансформаторной подстанции (далее ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, для бытовых нужд и пр.

Электроснабжение (далее ЭСН) осуществляется от главной понижающей подстанции (далее ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП - 1,4 км, а от ЭНС до ГПП - 12 км. Напряжение на ГПП - 6 и 10 кВ.

Грунт районе КПЦ - суглинок с температурой +15?. От этой же цеховой ТП намечается ЭСН при расширении станочного парка.

Дополнительная нагрузка КПЦ в перспективе составит:

Pдоп = 683 кВт, Qдоп = 828 квар, Kп = 0,5.

Каркас здания смонтирован из блоков-секций длиной 8 м каждая.

Размеры участка АЧ ВЧ Н = 96Ч56Ч10 м.

Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4 м.

Перечень оборудования участка КПЦ дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Pэп) указана для одного электроприемника. Расположение основного электрооборудования показано на чертеже «план силовой сети участка кузнечно-прессового цеха»

Таблица 1 - Перечень электрооборудования кузнечно-прессового цеха

№ на плане	Наименование ЭО	, кВт	Примечание
1	Вентилятор вытяжной	50
2	Вентилятор приточный	70
3…5	Электротермические установки	18
6,17,36	Краны мостовые	20кВ•А	ПВ=25%
7…16	Обдирочные станки типа РТ-503	25
18…20	Кривошипные КПМ	12
21…23	Фрикционные КПМ	5,5
24…35	Обдирочные станки типа РТ-21001	19

Данные приведенные в таблице необходимы для дальнейшего расчета электрических нагрузок цеха.

1.2 Классификация помещений по пожаро- взрыво- электробезопасности

Возникающие при пожаре на предприятиях обстоятельства зависят от того, какие горючие вещества и материалы перерабатываются, транспортируются или хранятся в отдельных зданиях и помещениях разных производств. В связи с этим особое значение для разработки и осуществления мер защиты от пожаров и обеспечения безопасности работающих имеет классификация помещений по взрыво- и пожароопасности.

Проектирование производственных зданий и помещений, выбор производственного оборудования, электротехнических установок, систем вентиляции и отопления, противопожарных разрывов, путей эвакуации, работающих при пожаре и другие вопросы, связанные с обеспечением пожарной безопасности, решаются в зависимости от категории пожаро- и взрывоопасности

В соответствии с общесоюзными нормами технологического проектирования помещения, по взрывопожарной и пожарной опасности разделяются на 5 категории, из которых 2 -- взрывопожароопасные (А, Б), 3 --пожароопасные (В, Г, Д).

Степень безопасности обслуживания электрических установок во многом зависит от условий эксплуатации и характера среды помещений, в которых электрооборудование установлено.

В соответствии с правилами устройства электротехнических установок, все помещения, содержащие электроустановки, классифицируются с точки зрения опасности поражения электрическим током на следующие три категории:

ОО - Особо опасные помещение

БПО - Без повышенной опасности

ПО - Повышенной опасности

Таблица 2 - Классификация помещений по взрыво, пожаро и электробезопасности

Наименование помещений	Пожаро-безопасность	Взрыво-безопасность	Электро-безопасность
Трансформаторная	А	А	ОО
Вентиляционная	Б	Б	ОО
Комната отдыха	-	В	БПО
Контора	-	В	БПО
Бытовка	-	В	БПО
Инструментальная	-	Д	БПО
Склад	-	В	БПО
Станочное отделение	Г	Г	ОО

По данным таблицы 2 классифицируются помещения по взрыво-пожаро-электробезопасности для правильного выбора питающих кабелей в данном помещении.

1.3 Выбор и обоснование схем электроснабжения

Динамичность технологических процессов и закономерное совершенствование производства требуют от системы электроснабжения современных предприятий гибкости, простоты и надежности. При этом промышленные объекты различных отраслей хозяйства имеют свои, зачастую уникальные требования к проектированию каналов электроснабжения.

Основными составными частями системы электроснабжения являются питающая и распределительная сети. Питающая сеть -- это линии, отходящие от источника питания к пункту приема электрической энергии. Распределительные сети -- это линии, подводящие электроэнергию от пунктов приема непосредственно к электрооборудованию. При этом схемы питания могут быть радиальными, магистральными или смешанными.

В данном цеху применяется смешанная схема электроснабжения. Смешанные схемы сочетают элементы магистральных и радиальных схем.

К достоинствам данной схемы можно отнести следующее:

1 экономически выгодна

2 равномерное распределение нагрузки

Но также присутствуют недостатки:

1 низкая надёжность, так как при исчезновении напряжения на магистрали, все подключенные к ней потребители теряют питания.

2 отсутствие подключения распределительного поста (далее РП) от магистрали

В схемах смешанного питания часть потребителей (средние и мелкие) запитывается по магистральной схеме, а часть (крупные и ответственные) по радиальной. Такое решение позволяет создать схему внутреннего электроснабжения с наилучшими технико-экономическими показателями. В практике такие комбинированные схемы часто встречаются.

Для данного цеха выбираем смешанную схему распределения электроэнергии, так как она сочетает достоинства обеих схем и зависит от фактического расположения электрических приемников.

2. Расчетно-конструктивная часть

2.1 Расчет освещения

Рациональное освещение рабочих мест, производственных помещений и территорий предприятий способствует повышению производительности труда, качества работ, снижает вероятность производственных травм и имеет весьма важное значение. Правильно организованное освещение производственных помещений весьма благотворно отражается на работоспособности персонала и его здоровье. Недостаток света, наоборот, приводит к утомляемости и раздражительности человека. Кроме того, при длительном нахождении при плохом расчёте освещения в помещении от чрезмерного напряжения глаз падает уровень остроты зрения. Слишком яркий свет может привести к фотоожогам глаз, перевозбуждению нервной системы и прочим неприятностям.

Поэтому вопрос рационального освещения рабочей зоны настолько важен, что для его нормирования разработаны санитарные и строительные нормативы. Соблюдение их требований обязательны для проектировщиков и руководителей предприятий.

Для примера произведем расчет освещения для одного помещения:

Трансформаторная

Высота и размеры помещения

Н- высота помещения

А х В - длина и ширина помещения Н = 4

А х В = 16х8

Рассчитываем расстояние между светильниками и освещаемой поверхностью.

h = H - hсв - hр (1)

h = 4 - 0,1 - 0,7 = 3,2 м

Рассчитываем индекс помещения по следующей формуле:

Определяем коэффициент отражения:

потолка; rп =30%

стен; rс = 10%

пола rр = 10%

По таблице определяем коэффициент использования () светового потока осветительной установки, исходя из типа светильника, коэффициентов отражения потолка , стен и пола, а также рассчитанного индекса помещения.

где

Лк

S - площадь помещения, м2 S = 128 м2

К - коэффициент запаса; K= 1,5

- коэффициент использования светового потока; %

n - количество ламп в светильнике; n= 1

ФЛ - световой поток одной лампы в светильнике ФЛ = 5000

По полученным данным рассчитываем количество светильников для одного помещения:



Аналогичным способом рассчитываем освещение в других помещениях, а полученные данные заносим в светотехническую ведомость.

Таблица 3 - Светотехническая ведомость

Наименование помещения	Марка светильника	Освещение Лк	Количество светильников	Мощность Вт
				Мощность ламп Вт	Общая мощность кВт
Трансформаторная	слимлайт	75	8	40	0,32
Вентиляционная	слимлайт	100	7	40	0,28
Комната отдыха	слимлайт	300	15	40	0,6
Контора	слимлайт	300	15	40	0,6
Бытовка	слимлайт	300	15	40	0,6
Инструментальная	слимлайт	150	10	40	0,4
Склад	слимлайт	150	20	40	0,8
Станочное отделение	АЭК-ДСП36-150-002 (с оптикой)	375	70	150	1,05
Итого	-	-	-	430	4,65

Таблица 3 необходима для правильного выбора марки светильника и их количества для каждого из помещений

2.2 Расчет электрических нагрузок

Правильное определение электрических нагрузок является основой рационального проектирования и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий. Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: линий электропередачи, трансформаторных подстанций, питающих и распределительных сетей. Завышение расчётных нагрузок приводит к перерасходу проводникового материала, увеличению мощности трансформатора и, следовательно, к ухудшению технико-экономических показателей электроснабжения. Занижение нагрузок ведёт к уменьшению пропускной способности электрических сетей, увеличению потерь мощности, и может вызвать нарушение нормальной работы силовых и осветительных электроприёмников.

В настоящее время основным методом расчета электрических нагрузок промышленных предприятий является расчет методом коэффициента максимума. Он позволяет по номинальной мощности электроприёмника с учётом их числа и характеристик определить расчетную нагрузку цеха.

Существуют основные формулы для нахождения расчетных нагрузок группы электроприемников:

где, Pм - максимальная активная нагрузка, кВт;

Qm- максимальная реактивная нагрузка, кВАр;

Sm - максимальная полная нагрузка, кВА;

Km - коэффициент максимума активной нагрузки;

K'm - коэффициент максимума реактивной нагрузки;

Рm - средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт;

Qсм - средняя реактивная мощность за наиболее нагруженную смену, кВАр.

Ки-коэффициент использования электроприемников,

Рн-номинальная активная групповая мощность, приведённая к длительному режиму, без учета резервных электроприемников, кВт;

Tg ц-коэффициент реактивной мощности;

Для примера произведём расчет электрических нагрузок электроприёмников. РП1

По данным таблицы 1 определяется номинальная мощность каждого электроприемника

Данные электроприемников заносим в сводную ведомость нагрузок, в колонку 1.

В колонку 2 заносим количество электроприёмников, n.

Далее по паспортным данным заполняется колонки 4,5,6.

Определяем показатель силовой сборки в группе:

Данный результат заносим в колонку 7 Сводной ведомости нагрузок.

Определяем среднюю нагрузку за смену каждого электроприемника.

Активная мощность:

Реактивная мощность:

Полная мощность:



Значения этих формул заносятся в колонки 8, 9, 10.

Определяем по таблице эффективное число приемников, nэ

Определяем максимальную активную, реактивную нагрузки:

Результаты заносятся в колонки 14,15,16.

Находим максимальные токи:

Результат расчета максимальных токов прописываем в колонке 17.

Далее рассчитываем потери мощности в трансформаторе:

2.3 Выбор трансформатора

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов имеет существенное значение для рационального построения систем электроснабжения. Число трансформаторов, как и число питающих линий, определяют в зависимости от категории потребителей.

При выборе мощности трансформаторов необходимо исходить из экономической нагрузки, допустимой перегрузки, числа часов использования максимума нагрузки, темпов роста нагрузки, расчетной нагрузки. Поскольку к моменту проектирования все указанные факторы нельзя определить, то мощность трансформатора выбирают так, чтобы обеспечивалось питание полной нагрузки при работе трансформаторов в нормальных условиях с коэффициентом загрузки 0.7…0.75.

Определяем расчетную мощность трансформатора:

Sз.т=0.2*S(BH)=0.2*359.86=71.972кВ*А

SТ=Sн.т+ S(BH)=71.972+359.86=431.832кВ*А

Выбираем трансформатор, приближенный по расчетной мощности, марки ТМЗ-630/10-0.4 и имеющий следующие данные:

Rт = 3.1мОм

Zт = 14мОм

Xт = 13.6мОм

Zт(1) = 129мОм

2.4 Выбор компенсирующего устройства

Одним из основных вопросов, решаемых как на стадии проектирования, так и на стадии эксплуатации систем промышленного электроснабжения, является вопрос о компенсации реактивной мощности, включающий выбор целесообразных источников в системе электроснабжения.

При выборе оптимального варианта необходимо исходить из технико-экономических расчётов, основанных на системном подходе к задаче компенсации реактивной мощности. Это означает, что оптимальное решение должно удовлетворять интересам как систем электроснабжения, так и потребителей электроэнергии с учётом эффекта во всей системе в целом.

На промышленных предприятиях уменьшение потребляемой реактивной мощности может быть достигнуто за счёт установки специальных компенсирующих устройств.

Выбор мощности компенсирующего устройства осуществляется по формуле: электрический освещение трансформатор кабель

Где а - коэффициент, учитывающий повышение cos естественным способом, принимается а = 0.9

tg, tgк - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

По получившимся данным выбираем компенсирующее устройство типа KM-0.38-65УО

Определим фактический tgц



Sз.т=0.2*S(BH)=0.2*358.45=71.69кВ*А

SТ=Sн.т+ S(BH)=71.69+358.45=430.14кВ*А

Результаты заносим в таблицу 4.

Таблица 4 - Сводная ведомость нагрузок с компенсацией реактивной мощности

Параметр	cosц	tgц	PM кВт	QМ кВт	SM кВ А
1	2	3	4	5	6
Всего на ШВН	0,61	0,78	328,36	288,1	359,86
КУ	-	-	-	65	-
Всего с КУ	0,95	0,33	328,36	223,1	396,98
Потери	-	-	7,93	39,698	40,47
Всего на ШВН с КУ	-	-	336,29	262,79	358,45

Применение компенсирующего устройства типа KM-0.38-65УО позволяет:

- снизить перетоки реактивной мощности по линиям электропередачи и фидерам, соединяющим генератор электроэнергии и нагрузку;

- повысить качества электроэнергии;

- непосредственно в сетях предприятий;

- снизить общие расходы на электроэнергию;

- уменьшить нагрузку на распределительные сети, увеличить срок службы;

- подключить дополнительную нагрузку за счет снижения тока потребляемого с силового трансформатора;

- снизить затраты для проектируемых объектов, за счет снижения сечения кабельных линий.

2.5 Выбор питающих кабелей и аппаратов защиты

2.5.1 Выбор аппаратов защиты

Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ от токов перегрузок и токов короткого замыкания осуществляется аппаратами защиты.

Аппаратом защиты называется аппарат, автоматически отключающий защищаемую электрическую цепь при не нормальных режимах работы.

Аппараты защиты по своей отключающей способности должны соответствовать максимальному току короткого замыкания в начале защищаемого участка электрической сети.

Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающими при перегрузке и КЗ в защищаемой линии. Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые, электромагнитные и полупроводниковые.

Тепловые расцепители срабатывают при перегрузках, электромагнитные - при КЗ, полупроводниковые - как при перегрузках, так и при КЗ.

В таблице 6 представлены данные ВА, так как они наиболее современные и применяются в комплектных распределительных устройствах в виде различных комбинаций. Автоматические выключатели серии ВА.

Согласно ПУЭ номинальные токи плавких вставок предохранителей и токи уставок электромагнитных расцепителей автоматических выключателей, служащих для защиты отдельных участков сети, во всех случаях следует выбирать по возможности по наименьшим расчётным токам этих участков или по номинальным токам электроприёмников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках.

Проведем выбор автоматического выключателя для вытяжного вентилятора, имеющего допустимый ток Iдоп=Pэп/(v3*0,38*зg*cosцg) =107.92 А:

Определяем номинальный рабочий ток:

Выбираем выключатель серии ВА 51-33

Iн.a=160А, Iн.р.= 160А, Iотк=12.5кА

- ток отсечки

- коэффициент отсечки

Согласно теории для данного выключателя К0= 10А

Аналогично данному примеру выбираем автоматы защиты для оставшегося оборудования и их значения заносим в Таблицу 5

Таблица 5 - Ведомость автоматов защиты

Наименование ЭО	Автоматы
	Тип	IномА	K0	IоткА
Вентилятор вытяжной	ВА-51-33	160	10	12.5
Вентилятор приточный	ВА-51-35	250	12	15
Электротермические установки	ВА-51-31-1	100	7	5
Краны мостовые	ВА-51-33	125	10	12.5
Обдирочные станки РТ-503	ВА-51-31	100	10	25
Кривошипные КПМ	ВА-51-31	100	10	5
Фрикционные КПМ	ВА-51-16	16	14	3
Обдирочные станки РТ-21001	ВА-51-31-1	100	7	7
РП1	ВА-51-33	160	10	12.5
РП2	ВА-51-25	25	7	3
ШМА	ВА-51-37	400	10	25
ЩО	ВА-51-31-1	100	7	25

Наиболее современные автоматические выключатели серии ВА предназначены для замены устаревших А37, АЕ, АВМ и «Электрон». Они имеют уменьшенные габариты, совершенные конструктивные узлы и элементы. Работают в сетях постоянного и переменного тока.

2.5.2 Выбор питающих кабелей

Электрическая энергия к электропотребителям распределяется по сетям, имеющим различные схемы построения. Выбор схем зависит от территориального расположения электропотребителей, величины установленной мощности отдельных электроприёмников и надёжности электроснабжения. По назначению силовые сети делятся на питающие и распределительные.

Питающие сети - это сети, отходящие от источника питания (ТП, ВРУ) к щитам, распределительным шкафам или шинопроводам.

Распределительные сети - это сети, к которым непосредственно подключаются различные электроприёмники цеха. Чаще всего они выполняются по радиальным схемам.

Для электроприёмников кузнечно-прессового цеха произведем выбор распределительных сетей согласно нижеприведенному примеру.

Где, - коэффициент защиты



По этому значению выбираем сечение провода марки ВВГнг(А) FRLS в соответствии со значением длительно допустимого тока.

Питающие кабели для остального электрооборудования выбираем по аналогии и заносим в таблицу 6

Таблица 6- Сводная ведомость питающих кабелей

Наименование электроприемников	Марка	Сечение, мм2	Количество жил	Длина, м
ЩО	ВВГнг(А) FRLS	16	3	20
От трансформатора до ВРУ	ВВГнг(А) FRLS	70	3	15
От Вру до РП1	ВВГнг(А) FRLS	70	3	25
От РП1 до вентилятор вытяжной	ВВГнг(А) FRLS	70	3	20
От РП1 до вентилятор приточный	ВВГнг(А) FRLS	120	3	16
От РП1 до электротермические установки	ВВГнг(А) FRLS	6	3	26
От РП 2 до краны мостовые	ВВГнг(А) FRLS	35	3	15
От ВРУ до обдирочные станки РТ-503	ВВГнг(А) FRLS	25	3	14
От ВРУ до кривошипные КПМ	ВВГнг(А) FRLS	10	3	15
От ВРУ до фрикционные КПМ	ВВГнг(А) FRLS	2.5	3	3
От ВРУ до обдирочные станки РТ-21001	ВВГнг(А) FRLS	16	3	12
От ВРУ до РП2	ВВГнг(А) FRLS	70	4	47
От ВРУ до РП3	ВВГнг(А) FRLS	70	4	92

Кабельная продукция ВВГнг FRLS - огнестойкий силовой кабель в защитной оболочке из поливинилхлоридного пластиката с пониженным газо- и дымовыделением. При горении (либо же тлении) этот вид кабеля выделяет малое количество дыма и газа вследствие пониженного содержания в изоляции хлористого водорода.

2.5.3 Выбор устройств защитного отключения

Устройство Защитного Отключения (далее УЗО) -- это коммутационный аппарат, предназначенный для защиты электрической цепи от токов утечки, то есть токов протекающих по нежелательным, в нормальных условиях эксплуатации, проводящим путям, что в свою очередь обеспечивает защиту от пожаров (возгорания электропроводки) и от поражения человека электрическим током.

УЗО так же имеет другие варианты названий, например: дифференциальный выключатель, выключатель дифференциального тока, и т.п.

Таблица 7 Сводная ведомость УЗО

Наименование электроприемников	Марка УЗО	Ток утечки, мА	Номинальный ток, А
Вентилятор вытяжной	IEK 100мА тип AC ВД1-63 MDV10-4 4 полюса	100	100
Вентилятор приточный	IEK 100мА тип AC ВД1-63 MDV10-4 4 полюса	100	100
Электротермические установки	Schneider Electric 30мА тип AC EZ9R342 2 полюса	30	40
Краны мостовые	IEK 100мА тип AC ВД1-63 MDV10-4 4 полюса	100	100
Обдирочные станки РТ-503	IEK 100мА тип AC ВД1-63 MDV10-4 4 полюса	100	100
Кривошипные КПМ	Schneider Electric 30мА тип AC EZ9R342 2 полюса	30	40
Фрикционные КПМ	Schneider Electric 30мА тип AC EZ9R342 2 полюса	30	40

2.6 Расчет заземляющего устройства

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение металлических не токоведущих частей электрооборудования с землёй, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус. Задача защитного заземления заключается в том, чтобы устранить опасность поражения током в случае прикосновения человека к корпусу, оказавшемуся под напряжением. Это достигается путём отвода через заземлитель тока и выравнивания потенциалов корпуса электрооборудования и земли возле заземлителя.

Заземление состоит из заземлителя (электрода) и заземляющего проводника.

В качестве заземлителя применяют стальные трубы, угловую сталь, стальные стержни. В качестве заземляющего проводника применяют полосовую сталь, либо стальную проволоку.

При расчёте заземляющего устройства определяются тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Этот расчёт производится для ожидаемого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с существующими требованиями ПУЭ

Расчет заземляющего устройства:

Дано:

А х В=96 х 56

Vлэп = 6,3 кВ

L лэп(кл) = 1.4 км

L лэп(ВЛ) = 12 км

Vн = 0,4

P = 100 Ом*м (Суглинок)

t = 0,5 м

Климатический район - 2

Вертикальный электрод - стальной уголок (75 х 75 х 8)

Lв = 3 м

Вид ЗУ - контурное

Горизонтальный электрод - полоса (40 х 4 м)

1) Определяем расчетное сопротивление одного вертикального электрода:

Ом

где: - коэффициент сезонности (принимаем 1,7);

с - удельное сопротивление грунта.

2) Определяю предельное сопротивление совмещенного ЗУ.

Ом

А

Требуемое по НН Rзу2 4 Ом на НН.

Применяется Rзу2 = 4 Ом м,

Но так как p =100 Ом то для расчёта принимается

Rзу? = 4 Ом

3) Определяю количество вертикальных электродов:

Без учёта экранирования (расчётное)

N`в.р = = 12,75.

Применяется N`в.р = 16;

С учетом экранирования

Nв*р= =21,1

Применяется Nв = 24.

4) Так как на контурном ЗУ закладывает на расстояние не менее 1 м, то длина по периметру закладки равна:

Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта. По углам устанавливается по одному вертикальному электроду, а оставшиеся - между ними. Для равномерного распределения электродов окончательно принимает , тогда:



где расстояние между электродами по ширине объекта, м;

- расстояние между электродами по длине объекта, м;

- количество электродов по ширине объекта;

-количество электродов по длине объекта

Для уточнения принимается среднее значение отношения:

Тогда по таблице уточняются коэффициенты использования

5) Определение уточненные значения сопротивления вертикальных и горизонтальных электродов



6) Определяем фактическое сопротивление ЗУ

Следовательно, ЗУ эффективно.

Заключение

В процессе выполнения курсового проекта по теме «Электроснабжение и электрооборудование кузнечно-прессового цеха» произведены следующие расчеты:

1 Расчет освещения

Для расчета были выбраны: марка светильников, требуемая освещенность поверхности.

По имеющимся данным рассчитан индекс помещения, рассчитано требуемое количество светильников. Все полученные данные с расчетов занесены в таблицу 3

2 Расчет электрических нагрузок

Расчет электрических нагрузок производится методом коэффициента максимума

Метод является основным при расчете нагрузок. Применение его возможно, если известны единичные мощности электроприемников, их количество и технологическое назначение.

Произведены расчеты для РП1. Определен модуль сборки, определена средняя нагрузка за смену каждого электроприемника. Активная, реактивная, полная мощности. Определено по таблице эффективное число приемников. Определен коэффициент максимума активной нагрузки по таблице. Определена максимальная активная, реактивная нагрузки. По имеющимся данным находим максимальные токи. Определены суммарные нагрузки на шинах низкого напряжения без компенсации реактивной мощности.

Все данные занесены в Сводную ведомость нагрузок.

4 Выбор трансформаторов

По формулам определены потери в трансформаторе. Определены значение максимальной мощности трансформатора на высоком напряжение. Определена расчетная мощность трансформатора с учетом потерь. Найден коэффициент занятости трансформатора.

4 Выбор компенсирующего устройства

Определена мощность компенсирующего устройства.

По полученным данным выбрана компенсирующая установка KM-0.38-65УО

Все данные занесены в ведомость нагрузок с компенсацией реактивной мощности.

5 Выбор питающих кабелей и аппаратуры защиты

После расчета всех нагрузок цеха необходимо произвести расчеты для выбора марки и сечения проводника.

Сечение питающего проводника выбрано по следующим условиям:

Выбрана линия ЭСН с учетом соответствия аппаратам защиты. Согласно данным из методики для прокладки в земле в помещениях с повышенной пожаро и взрывоопасностью при отсутствии механических повреждений выбирается кабель марки ВВГнг(А)FRLS, для проверки выбранного кабеля произведены расчеты.

Все полученные данные занеctys в таблицу 6

После выбора питающих кабелей произвел расчет аппаратов защиты.

6 По полученным данным произвели выбор УЗО

7 Расчет заземляющего устройства

Расчет производился по исходным данным.

Определено расчетное сопротивление одного вертикального электрода. Определено количество вертикальных электродов без и с учетом экранирования. Определены уточненные значения горизонтальных и вертикальных электродов. Определено фактическое сопротивление ЗУ.

В ходе выполнения курсового проекта выполнены графические работы: однолинейная схема питания, план расположения оборудования и электропроводок.

На основе произведенных расчетов можно сделать вывод, что выбран наиболее оптимальный и рациональный вариант электроснабжения цеха.

Список использованных источников

1 ГОСТ Р 1,4-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организации. Общие положения ? М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 201. - 27с.

2 ГОСТ Р 55025- 2012 «Испытания напряжения после прокладки и монтажа кабельной линии. Сб. ГОСТов. - М. :ИПК Издательство стандартов, 2016. - 7-34с.

4 Алиев, И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. / Алиев И.И. ? Ростов: Феникс, 2004. - 480с.

5 Кисаримов, Р.А. Монтаж электрооборудования / Р.А. Кисаримов. - М. :РадиоСофт, 2013. - 568с.

5 Козловская, В.Б. Электрическое освещение: учебник / В.Б. Козловская, В.Н. Радкевич, В.Н. Сацукевич ? Минск: Техноперспектива, 2011. - 543с

6 Королев, О.П., Электроснабжение промышленных предприятий: учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию / О.П.Королев, В.Н.Радкевич, В.Н. Сацукевич ? Мн.: РИПО,1995.? 134 с

7 Сибикин, Ю.Д. Электоснабжение промышленных и гражданских зданий / Сибикин Ю.Д. ? Форум: ИНФРА 2007- 273 с.

8 Шеховцов, В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования: Учебное пособие / В.П.Шеховцов ? М: форум: инфра-м 2005- 207 с

Размещено на Allbest.ru