Проектирование системы электроснабжения Тишинского рудника. Расчеты электрических нагрузок механического цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТИШИНСКОГО РУДНИКА. РАСЧЕТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА



Оглавление

Введение

Глава 1. Производственная характеристика предприятия

1.1 Технология производства

1.2 Обоснование схемы электроснабжения устанавливаемого оборудования для проектируемого объекта

Глава 2. Проектно-расчетная часть

2.1 Расчет электрических нагрузок

2.2 Расчет токов КЗ

2.3 Выбор электрооборудования до и выше 1000 В3

2.4 Релейная защита и автоматика

Глава 3. Экономическая часть

3.1 Экономическое обоснование вкладываемых затрат

Глава 4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Безопасность и экологичность проекта

Заключение

Список литературы



Введение

Электричество уже давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и в быт людей.

В системе электроснабжения (ЭСН) объектов можно выделить три вида электроустановок:

1) по производству электроэнергии - электрические станции;

2) по передаче, преобразованию и распределению электрической энергии- электрические сети и подстанции;

3) по потреблению электрической энергии в производственных и бытовых нуждах - приемники электроэнергии.

Цель работы заключается в проектировании системы электроснабжения Тишинского рудника и электроснабжении механического цеха.

Основные задачи проекта:

1) Провести аналитический обзор технология производства и обоснование схемы электроснабжения устанавливаемого оборудования для проектируемого объекта;

2) Провести расчет электрических нагрузок, токов КЗ, сделать выбор электрооборудования до и выше 1000 В, спроектировать релейную защита и автоматику;

3) Провести технико-экономический расчет.

Актуальность работы состоит в электроснабжении Тишинского рудника и механического цеха с учетом выбора нового электрооборудования. Большинство решений данного проекта приняты на основании степени надежности по электроснабжению, номинальных параметров и расчетных параметров групп электрооборудования, места установки распределительных электрощитов, удобства эксплуатации и ремонта электрооборудования. Основное внимание уделяется разработке схемы электроснабжения, отвечающей в основном требованиям к системам электроснабжения предприятия:

- учет электрических нагрузок;

- удобство и простота эксплуатации и ремонта электрооборудования;

- защищенность работающего и обслуживающего систему персонала;

- экономическая обоснованность и целесообразность.



Глава 1. Производственная характеристика предприятия

1.1 Технология производства

Наименование проектно-конструкторского бюро: ТОО «Kazmintech Engineering».

Место строительства: город Риддер Восточно-Казахстанской области.

Полиметаллическое месторождение с глубиной отработки более 1000 метров и тяжелыми горно-геологическими условиями. Производительность рудника 500 тысяч тонн в год.

Инжиниринговая компания «Kazmintech Engineering» создана в 2004 году на базе проектно-конструкторских бюро крупнейших горно-металлургических предприятий Восточного Казахстана и имеет более чем 80-летний опыт в проектировании объектов промышленного и гражданского назначения.

Мы обеспечиваем горнодобывающие и промышленные предприятия всей необходимой проектной документацией в области строительства и недропользования начиная со стадии технологического регламента до рабочей строительной документации.

В ходе работы специалисты Kazmintech Engineering применяют имеющиеся обширные знания в горнодобывающей и металлургической отрасли в сочетании с опытом комплексного проектирования и инжиниринга различного масштаба - от реконструкции и строительства отдельных цехов и установок до крупных проектов по строительству подземных рудников и металлургических комбинатов, а также водоотливных и рудовыдачных комплексов, бетонно-закладочных комплексов, главных вентиляторных установок и шахтных печей.



Таблица 1. Состав цехов Тишинского рудника:

№ п.п	Наименование цеха, отделения, участка	Установленная мощность электроприёмников напряжением 0,4 кВ, кВт	Приведённое число электроприёмников nЭ	ku
				tgс
		группа А	группа Б		гр. А	гр. Б
1	2	3	4	5	6	7
1	Механический цех 1	2990	110	200	0,3 1,33	0,61 0,8
2	Станция нейтрализация	52	-	10	0,5 0,62	-
3	Компрессорная станция	-	60	-	-	0,8 0,62
4	Механический цех 2	4930	120	420	0,21 1,43	0,65 0,75
5	Цех энергоснабжения	560	-	100	0,3 0,75	-
6	Инструментальный цех	445	150	100	0,3 1,43	0,7 0,75
7	Механический цех 3	3700	340	220	0,3 1,3	0,7 0,75
8	Термический цех	1430	2950	170	0,4 1,2	0,75 0,62
9	Механический участок 2 станков с ЧПУ	480	-	22	0,4 1,02	-
10	Заводоуправление	11	-	9	0,4 0,5	-
11	Котельная	-	180	-	-	0,7 0,75
12	Механический цех 4	404,8	-	39	0,17 1,17	-
13	Механический цех 5	3200	45	180	0,3 1,43	0,62 0,75
14	Столовая	200	-	10	0,5 0,75	-



Электроснабжение Тишинского рудника происходит от Шульбинской ГЭС ВЛ 110кВ до подстанции 110/6кВ Ульба.

Рис. 1. Генеральный план территории рудника

1.2 Обоснование схемы электроснабжения устанавливаемого оборудования для проектируемого объекта

В качестве питание предусмотреть сооружение:

1. Двух кабельных линий 10кВ, до вновь проектируемого распределительного устройства РУ-10кВ;

2. Для питания потребителей 10кВ предусмотреть установку распределительного устройства на базе ячеек КРУ с вакуумными выключателями;

3. Для питания потребителей 0,4кВ предусмотреть сооружение двух двухтрансформаторной подстанций.

Выбор величины напряжения распределительных сетей предприятия зависит от величин нагрузок на напряжениях 6 и 10 кВ. Критерием выбора являются технико-экономические показатели, в первую очередь приведенные затраты, которые рассчитываются как для сети, так и для понижающих подстанций.

В курсовом проекте дается только техническое обоснование величины напряжения, при этом следует рассмотреть несколько вариантов.

1. Согласно "Инструкции по проектированию электроснабжения промышленных предприятий. СН 174-75" для распределительных сетей следует применять, как правило, напряжение 10 кВ. Это решение однозначно принимается при отсутствии электроприемников на напряжение 6 кВ.

2. При установке на ГПП трансформаторов мощностью 25 МВА и более и наличии нагрузки электроприемников на напряжение 6 кВ, составляющей 40... 60% общей нагрузки предприятия, наиболее экономичной является схема электроснабжения с использованием трансформаторов с расщепленными вторичными обмотками на 10 и 6 кВ и распределительной сетью на два напряжения. При меньшей доле нагрузки электроприемников на напряжение 6 кВ целесообразно принимать трансформаторы с расщепленными вторичными обмотками на напряжение 10 кВ, а электроприемники напряжением 6 кВ запитывать от групповых или индивидуальных трансформаторов, понижающих напряжение с 10 кВ до 6 кВ.

3. При установке на ГПП трансформаторов мощностью 16 МВА и менее с нерасщепленными обмотками и наличии электроприемников на напряжение 6кВ практически во всех случаях целесообразно выбирать напряжение 6 кВ, так как иначе в общей стоимости расчетных затрат удельный вес согласующих трансформаторов 10/6 кВ будет значительным.

Учитывая все эти требования, принимаем решение о выборе в качестве напряжения внутризаводского питания - 6 кВ.

Особенностью данного предприятия является наличие нагрузок расположенных в различных направлениях от источника питания. При малом расстоянии между цехами с III и II категорией по надежности рациональнее использовать питание напряжением 0,4кВ. Таким образом схема распределительных сетей данного предприятия имеет радиально - магистральный тип.

Кабели прокладываются в траншее глубиной 0,7 м, рядом со стенами цехов.



Глава 2. Проектно-расчетная часть

2.1 Расчет электрических нагрузок

Электроприемники разделяются на группы А и Б. Сам цех делиться на отделения. Сначала рассчитывают электрические нагрузки для электроприемников группы А, потом Б. Затем находиться ток от каждого отделения цеха и цеха в целом. Для определения расчетной нагрузки в целом по цеху рассчитываются сначала итоговые строки по группам А и Б.

Расчетная активная нагрузка группы трехфазных электроприемников на всех ступенях СЭС находится по средней нагрузке и коэффициенту максимума К_М или по коэффициенту К_Р.

Ниже расчет ведем по первому методу:

,

где: К_М - коэффициент максимума активной нагрузки при длительности интервала осреднения 30 мин;

Р_С - средняя активная нагрузка группы за наиболее загруженную смену;

К_И - коэффициент использования;

Р_Н - номинальная активная мощность этой группы.

С целью упрощения расчетов электроприемники разделяются на группы А и Б, соответственно с переменными (К_И ? 0,6) и мало меняющимися (К_И ? 0,6) графиками нагрузок. Для группы Б коэффициент максимума К_М принимается равным единице, а расчетные активная Р_Р и реактивная Q_Р нагрузки соответственно приравниваются средним Р_Р и Q_Р нагрузкам.

Произведем расчет нагрузок для цеха №1 «Механический цех 1».

Для группы А: К_И = 0,3 (задано),

К_М = 1,07 (взято из МУ, принятые К_М).

кВт;

Для группы Б: К_И = 0,61 (задано),

К_М = 1,05 (взято из МУ),

кВт;

Расчетная реактивная нагрузка группы электроприемников.

при : ,

при : ;

где: tg? - коэффициент мощности группы электроприемников,

Q_С - средняя реактивная нагрузка.

Для группы А: tg? = 1,33,

Для группы Б: tg? = 0,8,

Полная расчетная нагрузка группы трехфазных электроприемников определяется выражением:

Дополнительно с целью упрощения допускается: если номинальная мощность электроприемников групп А или Б составит менее 25% суммарной мощности всех электроприемников рассматриваемого узла, то общую расчетную нагрузку можно определить соответственно как для электроприемников группы Б или группы А. При промежуточном соотношении мощностей следует выделять группы А и Б.

Для группы А:

Для группы Б:

Расчетная нагрузка осветительных электроприемников определяется по удельной осветительной нагрузке на единицу производственной поверхности пола с учетом коэффициента спроса:

,

где: К_С.О - коэффициент спроса по активной мощности осветительной нагрузки, Р_У.О - удельная осветительная нагрузка на 1м² производственной поверхности пола цеха,F_Ц - поверхность пола цеха, м²;

К_С.О =0,85, Р_У.О =15 (взято из справочника по проектированию электроснабжения, под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина).

В нашем случае при F_Ц = 702 м² имеем:

По остальным цехам расчет ведем аналогично.

Величина напряжения питания главной понизительной подстанции предприятия определяется наличием конкретных источников питания, уровнями напряжения в них, расстоянием от ГПП до источников, возможностью сооружения воздушных линий для передачи электроэнергии и другими факторами.

Из всех возможных вариантов внешнего электроснабжения нужно выбрать оптимальный, то есть имеющий наилучшие технико-экономические показатели. Для этого прежде всего следует найти величину (величины) рационального напряжения, которую возможно оценить по формуле Илларионова:



где: Li - длина питающей ГПП линии, км;

Р_Р.П - расчетная активная нагрузка предприятия на стороне низшего напряжения ГПП, МВт.

Расчетная (максимальная) активная нагрузка предприятия находится по формуле:

,

где: Рр,н - расчетная активная низковольтная нагрузка всех цехов и других потребителей;

Рр,о - расчетная активная нагрузка освещения;

Рр,в - расчетная активная высоковольтная нагрузка всего предприятия;

Рm,У - суммарные потери активной мощности в трансформаторах цеховых, ТП, их не учитываем.

Расчетная (максимальная) активная нагрузка предприятия равна:

где Рр,о включена в Рр,н.

Для сравнения принимаются два варианта внешнего электроснабжения соответственно с большим и меньшим напряжениями по отношению к U_рац.

Полная расчетная нагрузка предприятия, необходимая для выбора силовых трансформаторов ГПП, находится приближенно по формуле:



,

где: Q_ЭСi - экономически целесообразная реактивная мощность на стороне высшего напряжения ГПП, потребляемая предприятием от энергосистемы.

В проекте величину Q_ЭСi допускается рассчитывать с помощью соотношения:Q_ЭСi = Р_Р.П · tgц_i.

Коэффициент реактивной мощности tgц_i: для 10 и 35кВ - tgц_i=0,4.

При наличии одной ГПП и отсутствии электрической связи с другими источниками трансформаторы ГПП питают всю нагрузку предприятия. На ГПП устанавливается обычно 2 силовых трансформатора. Это, как правило, обеспечивает необходимую надежность питания при достаточно простой схеме и конструкции понизительной подстанции. На таких ГПП мощность трансформаторов выбирается равной примерно 0,7...0,8 суммарной нагрузки предприятия. Номинальная мощность каждого S_Н.Т. трансформатора определяется из соотношения:

где: n = 2 - число трансформаторов ГПП;

К_З.Д = 0,7 - коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме, определяется из условия резервирования.

Рассчитаем полную нагрузку предприятия и выберем трансформаторы.

Расчет реактивной мощности:

Расчет полной нагрузки предприятия:

Выбор трансформаторов:

Выберем трансформаторы:

110 кВ выбираем трансформаторы ТДН - 10000/110/10.

Каталожные данные трансформаторов приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Каталожные данные ТМН-10000/35

Тип Трансформатора	UВН, кВ	UНН, кВ	uКЗ, %	ДРКЗ, кВт	ДРХХ, кВт	IХХ, %	RТ, Ом	ХТ, Ом
ТМН-10000/35/10	36,75	10,5	7,5	65	14,5	0,8	0,88	10,1

Определим технико-экономические показатели для U_НОМ = 35 кВ.

Таблица 3 - Определяем потери мощности в трансформаторах ГПП

Тип Трансформатора	UВН, кВ	UНН, кВ	uКЗ, %	ДРКЗ, кВт	ДРХХ, кВт	IХХ, %	RТ, Ом	ХТ, Ом
ТМН-10000/35/10	36,7	10	10,5	60	14	0,7	7,95	139

?Р_Т = 2·(14,5 + 0,65² · 65) = 83,9 кВт.

Потери энергии в трансформаторах:

?Э_Т=2•(14,5•8760 + 0,65²_.•65•3367) = 0,438·10⁶ кВт·ч.

Нагрузка в начале линии:

Расчетный ток одной линии напряжением 35кВ:

Ток в послеаварийном режиме:

Сечение проводов линии:

По условиям коронирования минимальное сечение проводов для ВЛ - 70 мм², поэтому примем провод АС - 120/19, с параметрами: Ом/км, Ом/км, 390А.

Потери активной энергии в проводах линии за год:

кВт•ч.

Мощность трансформаторов цеховой ТП зависит от величины нагрузки электроприемников, их категории по надежности электроснабжения, от размеров площади, на которой они размещены и т.п. При одной и той же равномерно распределенной нагрузке с увеличением площади цеха должна уменьшаться единичная мощность трансформаторов. Так, в цехе, занимающем значительную площадь, установка трансформаторов заведомо большей единичной мощности увеличивает длину питающих линий (расход цветного металла проводников) цеховой сети и потери электроэнергии в них. Существующая связь между экономически целесообразной мощностью отдельного трансформатора S_Э.Т цеховой ТП и плотностью у электрической нагрузки цеха получена на основе технико-экономических расчетов и приведена в таблице 4.

,

где: S_P - расчетная нагрузка цеха, кВА;

F_Ц - площадь цеха, м².



Таблица 4 - Экономически целесообразная мощность трансформаторов

Плотность электрической нагрузки цеха у, кВ·А/м2	0,05	0,08	0,15	0,25	0,35
Экономически целесообразная мощность одного тра - ра цеховой ТП SЭ.Т, кВ·А	400	630	1000	1600	2500

Для 1 цеха:

Далее считаем аналогично.

Расчетное число трансформаторов всех подстанций цеха (или части цеха) находим по выражению:

,

где: P_P - расчетная активная нагрузка цеха (части цеха) от низковольтных потребителей, кВт;

K_З.Д. - допустимый коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме;

S_Н.Т - выбранная номинальная мощность трансформаторов цеховых ТП.

Принимаем ближайшее большее целое число N трансформаторов.

Расчетное число трансформаторов цеха №1:

;

Принимаем N=1.

Количество трансформаторов одной подстанции зависит от категории электроприемников по надежности электроснабжения.

Однотрансформаторные подстанции применяют для питания потребителей 3-й и иногда 2-й категории. При питании потребителей 3-й категории коэффициент загрузки трансформаторов должен составлять 0,9-0,95. При преобладании нагрузок 2-й категории и их резервировании по связям вторичного напряжения, коэффициент загрузки K_З.Д =0,65-0,7.

Двухтрансформаторные подстанции применяют для питания потребителей 1-й и 2-й категорий. При преобладании нагрузок 2-й категории и при наличии складского резерва трансформаторов K_З.Д =0,5-0,65.

Загрузка трансформаторов в нормальном режиме выбирается такой, чтобы при выходе из строя одного из них, оставшиеся в работе трансформаторы имели перегрузку не более допустимой. Коэффициент загрузки трансформаторов в послеаварийном режиме не должен превышать 1,3 - 1,4.

В моем проекте выбор мощности трансформаторов для цеховых ТП по описанному условию, не получается, поэтому мощность трансформаторов цеховых ТП корректируется в зависимости от величины расчетной нагрузки цеха, ее категории, числа типогабаритов трансформаторов на предприятии и других факторов.

При выборе трансформаторов цеховых ТП должна определяться наибольшая реактивная мощность, которую трансформаторы могут пропустить из сети 6 или 10 кВ в сеть напряжением ниже 1000 В:

,

здесь: n_i - число трансформаторов цеховой ТП, K_З.Дi - допустимый коэффициент загрузки трансформаторов цеховой ТП в нормальном режиме,

S_H.Ti - номинальная мощность трансформаторов цеховой ТП; P_Pi - расчетная активная нагрузка на ТП.

Величина должна быть равной:

0,95 - для одиночных трансформаторов без резервирования;

0,7 - при взаимном резервировании двух трансформаторов.

Для 1 цеха:

.

Величина Q_1Pi является расчетной, поэтому в общем случае реактивная нагрузка трансформаторов Q_1i не равна ей.

, если <,

, если ?.

Здесь Q_Pi расчетная реактивная нагрузка на ТП.

При Q_П.Тi < Q_Pi трансформаторы ТП не могут пропустить всю реактивную нагрузку, и поэтому часть ее должна быть скомпенсирована с помощью конденсаторов, которые следует установить на стороне низшего напряжения ТП. Мощность этих конденсаторов будет составлять:

,

и они должны устанавливаться на ТП обязательно. Следует иметь в виду, что в разделе “Расчет и выбор устройств компенсации реактивной мощности” определяется дополнительная мощность конденсаторов, которые могут быть установлены на стороне низшего напряжения той же ТП. В моем случае для первого цеха компенсация реактивной мощности не нужна. Результаты расчета по остальным цехам сведем в таблицу 5.

Коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном и послеаварийном режимах будут соответственно равны:



; ,

Для 1 цеха, в котором примем к установке трансформаторы мощностью 1600 кВ·А:

0,51,

.

Результаты расчетов и принятые данные по остальным цехам сведем в таблицу 6.

Также рассчитаем потери в трансформаторах цеховых подстанций по формуле:

.

При глухом заземлении нейтрали сети напряжением до 1000 В следует принимать трансформаторы со схемой соединения обмоток треугольник - зигзаг при их мощности до 250 кВ·А включительно и со схемой соединения обмоток треугольник - звезда при мощности трансформаторов 400 кВА и выше. Данная рекомендация определяется в основном надежностью действия релейной защиты от однофазных коротких замыканий в сетях напряжений до 1000 В.

При выборе цеховых ТП часто возникает вопрос: ставить ТП в данном цехе, либо запитать цех от соседней ТП, установив лишь низковольтный распределительный пункт. Решение зависит от величины нагрузки, расстояния от соседней ТП, стоимости электроэнергии и т.д. В общем случае следует провести технико-экономическое сравнение вариантов. При выборе можно использовать следующее положение. Для двух уровней напряжения 6 (или 10) и 0,38 кВ при стоимости потерь мощности 60 руб./кВт питание от соседней ТП и установка РПН в цехе экономически выгодны, если выполняется соотношение:

кВАм,

где - полная расчетная нагрузка цеха, кВА; l - расстояние от РПН цеха до соседней ТП, м (определяется по длине траншеи кабельной линии)

Таблица 5 - Расчет низковольтных распределительных устройств

Номер цеховой ТП	Номер низковольтного РПН	Произведение S·l, кВАм,
3	4	25·50=1250
14	15	48·40=1920

Произведем расчет фактического , проанализируем необходимость применения дополнительных устройств компенсации реактивной мощности.

Таблица 6 - Расчет дополнительных устройств компенсации реактивной мощности на напряжение 0,4 кВ

№ ТП	Pр, кВТ	Qp, квар	Qki квар		Необход-имость установки БСК	Qдоп квар	Тип БСК 0,4 кВ	Q'р квар
1	1065,1	1246,7	0	1,17	да	1000	УКМ 58-0,4-1000-25	231
2	34,8	16,1	0	0,46	да	10	УКМ 58-0,4-10-25	11
3	58,2	29,8	0	0,51	да	10	УКМ 58-0,4-10-25	11
4	1251,1	1539,0	0	1,23	да	1000	УКМ 58-0,4-1000-25	231
5	184,8	126,0	0	0,68	да	100	УКМ 58-0,4-100-25	107
6	282,5	269,7	0	0,95	да	200	УКМ 58-0,4-200-25	309
7	1497,1	1621,5	0	1,08	да	1000	УКМ 58-0,4-1000-25	231
8	2884,5	2058,2	0	0,71	да	1000	УКМ 58-0,4-1000-25	231
9	236,2	195,8	0	0,83	да	100	УКМ 58-0,4-100-25	107
10	6,5	2,2	0	0,34	нет
11	138,8	94,5	0	0,68	да	50	УКМ 58-0,4-50-25	53
12	404,8	464,44	0	1,17	да	200	УКМ 58-0,4-200-25	261
13	1110,6	1393,7	0	1,25	да	1000	УКМ 58-0,4-1000-25	231
14	134,0	75,0	0	0,56	да	50	УКМ 58-0,4-50-25	53
Итог	8884,2	8668,2

Таблица 7 - Выбор количества и типов трансформаторов

Номер цеховой ТП	№	Категория потребителей по нажежности электроснабжения	Рр, кВт	Qр, квар	Sр, кВА	Fц, мІ	у, кВА/мІ	Sэ.т, кВА	Тип трансфорамтора	Sн.тi, кВА	ni	Кзн	Кзп
ТП1	1	2	1065,1	1246,7	1639,7	3000	0,55	1600	ТМ-1600	1600	2	0,5	1,02
ТП2	2	2	34,8	16,1	38,4	800	0,05	40	ТМ-40	40	2	0,52	0,96
ТП3	3	2	58,2	29,8	65,4	800	0,08	63	ТМ-63	63	2	0,53	1,04
ТП4	4	2	1251,1	1539,0	1983,4	3500	0,57	1600	ТМ-1600	1600	2	0,48	1,24
ТП5	5	2	184,8	126,0	223,7	1400	0,16	250	ТМ-250	250	2	0,59	0,89
ТП6	6	2	282,5	269,7	390,5	2400	0,16	400	ТМ-400	400	2	0,49	0,98
ТП7	7	2	1497,1	1621,5	2206,9	5600	0,39	2500	ТМ-2500	2500	2	0,66	0,88
ТП8	8	2	2884,5	2058,2	3543,5	5600	0,63	4000	ТМ-4000	4000	2	0,59	0,89
ТП9	9	2	236,2	195,8	306,8	1400	0,22	400	ТМ-400	400	2	0,06	0,77
ТП10	10	2	6,5	2,2	6,8	5600	0,00	10	ТМ-10	10	2	0,57	0,68
ТП11	11	2	138,8	94,5	167,9	100	1,68	160	ТМ-160	160	2	0,69	1,05
ТП12	12	2	404,8	464,44	869,24	1500	0,42	1000	ТМ-1000	1000	2	0,45	1,11
ТП13	13	2	1110,6	1393,7	1782,1	4200	0,42	1600	ТМ-1600	1600	2	0,45	1,11
ТП14	14	2	134,0	75,0	153,6	800	0,19	160	ТМ-160	160	2	0,5	0,96



Таблица 8 - Параметры выбранных трансформаторов

№	цех	Номинальная мощность	Тип	UВН, кВ	UНН, кВ	ДPхх, кВт	ДPкз, кВт	Uкз,%	Iхх, %
1	Механический цех 1	1600	ТМ	6	0,4	2,05	1,0	16,5	6,0
2	Станция нейтрализация	40	ТМ	6	0,4	0,88	0,18	4,5	3,0
3	Компрессорная станция	63	ТМ	6	0,4	0,24	1,28	4,5	2,8
4	Механический цех 2	1600	ТМ	6	0,4	2,05	1,0	16,5	6,0
5	Цех энергоснабжения	250	ТМ	6	0,4	1,05	1,6	7,6	5,5
6	Инструментальный цех	400	ТМ	6	0,4	1,05	1,6	7,6	5,5
7	Механический цех 3	2500	ТМ	6	0,4	2,80	0,8	28,0	6,0
8	Термический цех	4000	ТМ	6	0,4	33,5	5,2	7,5	0,9
9	Механический участок 2 станков с ЧПУ	400	ТМ	6	0,4	1,05	1,6	7,6	5,5
10	Заводоуправление	10	ТМ	6	0,4	0,6	0,13	4,5	3,2
11	Котельная	160	ТМ	6	0,4	2,65	0,51	4,5	2,4
12	Механический цех 4	1000	ТМ	6	0,4	2,05	1,0	13,5	5,0
13	Механический цех 5	1600	ТМ	6	0,4	2,05	1,0	16,5	6,0
14	Столовая	160	ТМ	6	0,4	2,65	0,51	4,5	2,4

Для определения типа кабеля, которым будет осуществляться прокладка распределительных сетей, необходимо учесть особенности грунта данного предприятия:

- коррозионная активность: низкая;

- присутствуют блуждающие токи;

- наличие колебания и растягивающие усилия в грунте;

Исходя из этих условий, принимаем кабель марки АПвБП прокладываются в земле (траншеях) и в помещениях с низкой и средней коррозионной активностью.

Сечение кабелей напряжением 6(10) кВ определяется по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току кабеля в нормальном и послеаварийном режимах работы с учетом условий его прокладки, потере напряжения в нормальном режиме.

Рассмотрим пример расчета линии ГПП-ТП2, питающей цех №5 «Станция нейтрализация».

Исходные данные:

Р_Р + ДР_Т = 34,8+ 1,76 = 36,6 кВт,Q_Р = 16,1 квар, S_Р =40 кВ•А, 70 м,

категория по надежности электроснабжения - II.

Расчетный ток в кабельной линии в нормальном режиме:

А,

где S_p,k - полная мощность, которая должна передаваться по кабельной линии в нормальном режиме (при питании двухтрансформаторной подстанции - расчетная нагрузка, приходящаяся на один трансформатор).

Сечение кабельной линии, определяемое по экономической плотности тока:

мм²,

где: =1,2 - экономическая плотность тока для кабеля с алюминиевыми жилами и =2 с медными жилами.

Принимаем 2 параллельных кабеля АПвБП 3 Ч 2,5 (всего от ГПП до ТП1 будут проложены четыре кабеля), с параметрами: r_УД = 0,320 Ом/км, r_УД = =0,099 Ом/км, допустимая токовая нагрузка I_ДОП =25 А.

Определяем допустимый ток кабеля с учетом условий его прокладки:



где: - поправочный коэффициент на число параллельно прокладываемых кабелей, - поправочный коэффициент на температуру среды прокладки кабеля, - число запараллеленых кабелей в кабельной линии.

Под послеаварийным режимом кабельной линии следует понимать режим, когда выходит из строя одна из двух кабельных линий, питающих потребители 1-й и 2-й категории, при этом нагрузка на линию удваивается.

Рассчитывается потеря напряжения в кабельной линии:

Что меньше допустимых 5%., следовательно, выбранный кабель удовлетворяет всем необходимым требованиям.

Расчеты остальных кабельных линий и расчет кабелей 0,4 кВ производим аналогично, результаты расчётов занесены в таблицу 9.

Таблица 9. Выбор кабелей

КЛ	Рр, кВт	Qр, кВАр	Sр, кВА	Iр.к., А	Fэ, мм2	Fпр., мм2	кол-во	Iдоп, А	I'доп, А	L, км	rуд, Ом/км	xуд, Ом/км	ДU, %
ГПП-ТП1	1065,1	1246,7	1639,7	47,3	39,4	50	2	145	152	0,06	0,443	0,103	0,1
ГПП-ТП2	34,8	16,1	38,4	1,1	0,9	2,5	2	25	64	0,07	0,320	0,099	0,46
ГПП-ТП3	58,2	29,8	65,4	1,9	1,6	2,5	2	25	64	0,073	0,443	0,103	0,1
ГПП-ТП4	1251,1	1539,0	1983,4	57,3	47,7	50	2	145	64	0,2	0,253	0,095	0,22
ГПП-ТП5	184,8	126,0	223,7	6,5	5,4	6	2	42	152	0,122	0,868	0,119	0,022
ГПП-ТП6	282,5	269,7	390,5	11,3	9,4	10	2	55	124	0,11	0,320	0,099	0,18
ГПП-ТП7	1497,1	1621,5	2206,9	63,7	53,1	70	2	180	124	0,22	0,206	0,092	0,22
ГПП-ТП8	2884,5	2058,2	3543,5	102,3	85,2	95	2	220	240	0,068	1,91	0,131	0,14
ГПП-ТП9	236,2	195,8	306,8	8,9	7,4	10	2	55	64	0,08	0,320	0,099	0,02
ГПП-ТП10	6,5	2,2	6,8	0,2	0,2	2,5	2	25	64	0,22	0,253	0,095	0,27
ГПП-ТП11	138,8	94,5	167,9	4,8	4,0	4	2	35	208	0,28	1,91	0,131	0,32
ГПП-ТП13	1110,6	1393,7	1782,1	51,4	42,9	50	2	145	208	0,09	0,443	0,103	0,16
ГПП-ТП14	134,0	75,0	153,6	4,4	3,7	4	2	35	84	0,02	1,200	0,126	0,21

2.2 Расчет токов КЗ

Расчет токов короткого замыкания проводим аналогично, схема замещения представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема для расчета токов к.з. U_баз = 110 кВ

Определяем параметры схемы замещения при приближенном приведении в именованных единицах. Принимаем за базисное напряжение среднее номинальное напряжение 35кВ.

Сопротивление системы: Ом;

Сопротивление ВЛ - 35 кВ:;

Рассчитаем ток короткого замыкания в точке К₁.

i_УД = ?1,8?74,8 = 190,5 кА,

iat1 = ? IK1 ? е -t/Та, iat1 = 105,8? е -t/0,05

Токи короткого замыкания в точке К₂:

i_УД = ?1,8?9,86 = 25,1 кА,

iat1 = ? IK1 ? е -t/Та, iat1 = 13,9? е -t/0,05

Расчет токов КЗ производится для выбора высоковольтных и низковольтных аппаратов, шин, кабелей и другого электрооборудования системы электроснабжения промышленного предприятия. При этом считается достаточным рассмотреть ток трехфазного КЗ в характерных точках системы электроснабжения предприятия и определить периодическую составляющую этого тока для наиболее тяжелого режима работы сети.

Для практических расчетов токов КЗ следует исходить из следующих условий:

1 Все источники, участвующие в питании рассматриваемой точки к.з. работают одновременно с номинальной нагрузкой.

2 Короткое замыкание наступает в такой момент времени, при котором ток к.з. будет иметь наибольшее значение.

3 Все синхронные машины имеют автоматическую регулировку напряжения и устройства форсировки возбуждения.

4 ЭДС всех источников совпадают по фазе.

5 Расчётные напряжения каждой ступени принимаются на 5% выше номинального напряжения сети.

6 На токи к.з. оказывают влияния синхронные двигатели, присоединённые к данной сети.

7 Трансформаторы работают раздельно.

Для расчёта токов к.з. на рисунке 3 приведена схема замещения электроснабжения предприятия с указанием точек к.з..

Произведем расчет токов к.з. в данных точках.

1) Рассчитаем ток трехфазного к.з. в точке К3 приведенные к ступени 35 кВ, этот ток необходим для расчета дифференциальной защиты трансформатора.

Ток трехфазного к.з. в точке К1и К2 были рассчитаны ранее в п. 4.1и равны:

Найдем ток в точке К3, при этом в качестве источника будем учитывать только энергосистему:

X_С = 2,07 Ом, X_Л = 1,68 Ом,

Рисунок 3 - Схема замещения для расчетов токов к.з.

2) Рассчитаем ток трехфазного к.з. в точке К3 при U_баз = 10,5 кВ, в этом случае учтем подпитку от СД при к.з..Схема для расчета тока к.з. в точке К3 представлена на рисунке 4.



Рисунок 4 - Схема замещения для точки К3

Рассчитаем параметры питающих элементов ГПП:

Ом,

Ом,

Сопротивления кабельных линий:

Сопротивления двигателей СД 7:

Ом - суммарное сопротивление всех двигателей; теперь найдем сопротивление двух параллельно включенных двигателей:

аналогично найдем сопротивление других двигателей.

Расчёт ЭДС системы:

кВ;

Расчёт ЭДС синхронных двигателей:

кВ.

Найдем ток в точке К3.

- составляющая тока к.з. от системы:

кА;

- составляющая тока к.з. от группы двигателей СД9:

кА;

- составляющая тока к.з. от группы двигателей СД11:

кА;

Суммарный ток в точке К3:

Результаты расчетов сведены в таблицу 10.



Таблица 10 - Расчет токов короткого замыкания

Рассчетная точка	Uбаз, кВ	Токи, кА	Мощность КЗ мВ·А
		IП.О	iуд
К1	110	10,3	26,2	660
К2	110	5,7	14,5	365
К3	110	1,5	5,49	96
К3	6,5	14,36	36,5	157

2.3 Выбор электрооборудования до и выше 1000 В

Выбираем коммутационную аппаратуру в начале отходящих линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП, результаты сведём в таблицу 11.

Таблица 11 - Выбор коммутационных аппаратов линий 110 кВ

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель элегазовый ВГТ-35II-40/2500	Разъединители РДЗ-35/1000Н. УХЛ1
35 кВ	35 кВ	35кВ
262А	А	А
74,8кА	кА	-
9,86 кА		-
		-
кА	кА	-
кА	кА	кА
105,8 кА2·c



Здесь:

кА;

где с - собственное время отключения выключателя;

кА²·c;

где с - минимальное время действие релейной защиты,

с - собственное время отключения выключателя.

Так же необходимо выбрать ограничитель перенапряжений. Для варианта с питающим напряжением 35 кВ выбираем: ОПН - 35 УХЛ1.

Здесь будет произведен выбор следующего электрооборудования:

- коммутационной аппаратуры на стороне низкого напряжения ГПП;

- трансформатора тока и напряжения на стороне низкого напряжения ГПП.

Выбор коммутационной аппаратуры на сторону низкого напряжения ГПП.

На сторону низкого напряжения ГПП (вводные и секционный выключатели) выбираем комплектное распределительное устройство внутренней установки (КРУ) типа К - 98М с вакуумным выключателем типа

ВЭ/TEL - 6-20/1600 У2. При этом номинальные токи сборных шин и шкафов выбираем 1600 А. Этот выбор обусловлен током утяжеленного режима (питание предприятия через один трансформатор ГПП):

Выбор выключателей сведем в таблицу 12.



Таблица 12 - Выбор выключателей в РУ-10 кВ ГПП

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель ВЭ/TEL - 10-20/1600 У2
кВ	кВ
1162 А	1600 А
14,36кА	кА
15,05 кА
кА	кА
15,5 кА2·c

Здесь:

кА;

кА²·c.

На отходящие от ГПП линии выбираем выключатели

ВЭ/TEL - 10-12,5/630 У3, которые отличаются от выбранных вводного и секционного лишь номинальным током 630 А. Самый большой ток утяжеленного режима на отходящей линии ГПП-ТП11:

А.

Выбор трансформатора тока и напряжения на сторону низкого напряжения ГПП.

Трансформаторы тока выбираются из следующих условий:

- По номинальному напряжению ;

- По номинальному току ;

- Электродинамическая стойкость;

- Термическая стойкость;

- Класс точности.

Трансформаторы тока нужно выбирать с двумя вторичными обмотками, одна из которых предназначается для включения электроизмерительных приборов, другая - для релейной защиты. Класс точности ТТ при включении в их цепи счетчиков должен быть не ниже 0,5S. Для питания измерительных приборов принимаем к установке трансформатор тока ТЛМ - 6

Трансформаторы напряжения выбираются по:

- По номинальному напряжению ;

- Конструкции и схеме соединения обмоток;

- Классу точности;

- Вторичной нагрузке.

Принимаем к установке трансформаторы напряжения марки НАМИ-6-100 У3

Выбор ТТ и ТН приведен в таблицах 13 и 14 соответственно.

Таблица 13 - Выбор трансформатора тока на вводе в РУ-6 кВ

Расчетные данные	Каталожные данные
	Трансформатор тока ТОЛ-6 1500/5 0,5/10Р
кВ	кВ
А	А
кА	кА
кА2·c

На отходящих линиях устанавливаются аналогичные трансформаторы тока с соответствующими коэффициентами трансформации. 

Таблица 14 - Выбор трансформатора напряжения на вводе в РУ-6 кВ

Параметр	Каталожные данные
	Трансформатор напряжения НАМИ-6 У3
Номинальное напряжение	кВ
Наибольшее рабочее напряжение	6,5 кВ
Номинальное напряжение первичной обмотки	6000 В
Номинальное напряжение основной вторичной	100 В
Номинальное напряжение дополнительной вторичной	100/v3
Номинальная мощность основной вторичной обмотки при классе точности 0,5	200 В·А
Предельная мощность	1000 В·А
Схема соединения	Y0/Y0/Д

На шинах 6 кВ устанавливаем на каждую секцию сборных шин на вводе по одному вольтметру и амперметру и по счётчику активной и реактивной энергии. В ячейках линий, отходящих от секций, и на трансформаторе собственных нужд - по одному амперметру и счётчику активной и реактивной энергии. Схема подключения изображена на рисунке 5.

Произведем проверку ТТ по допустимой нагрузке, результаты сведем в таблицу 15.

Таблица 15 - Проверка ТТ

Наименование прибора	Нагрузка ТТ от измерительных приборов, В·А (на фазу)
Амперметр СА3020	0,6
Ваттметр CK3021	5
Счетчик активной и реактивной энергии Меркурий 230 ART	0,1
Итого по ТТ:	5,7



Допустимая номинальная нагрузка ТЛМ - 6 У3 при классе точности 0,5 составляет 10 В·А, что удовлетворяет нашим требованиям.

Рисунок 5 - Схема подключения измерительных приборов к трансформатору тока

Выбор сборных шин.

Выбор сечения шин производится по длительно допустимому току из условия нагрева для максимальных нагрузок утяжелённого режима. А. Принимаем алюминиевые однополосные шины прямоугольного сечения - 80 Ч 8, с допустимым током 1320 А.

При горизонтальной прокладке жестких шин прямоугольного сечения и расположении их плашмя допустимый ток следует уменьшить на 8% (для полос шириной более 60 мм): .

Проверка шин на термическую стойкость.

Проверка производится по условию: S ? S_min,

где S - выбранное сечение; S_min - минимальное сечение проводника, отвечающее требованию термической стойкости при коротком замыкании.

В приближенных расчетах можно воспользоваться упрощенной формулой определения S_min:

,



где Bк - тепловой импульс, выделяемый током короткого замыкания; значение функции С для алюминиевых шин и проводов равно 91 А·с^1/2/мм².

Минимальное сечение шин по термической стойкости:

.

По термической стойкости выбранные шины сечением 80 Ч 8 проходят.

Проверка на электродинамическую устойчивость.

Частота собственных колебаний алюминиевых шин:

,

где: l - длина пролёта между изоляторами, равная шагу ячейки (0,8); J - момент инерции шин, см⁴.

; ;

;

т.к. , то расчёты можно вести без учёта колебательного процесса.

Механический расчет однополосных шин.

Наибольшее усилие при трехфазном К.З.:

; Н.



где а - расстояние между фазами, м.

Момент сопротивления шины:

;

Напряжение в материале шины:

МПа; МПа.

Допустимое механическое напряжение для алюминиевых шин марки АД31Т МПа. Т.к. , значит шины механически прочны.

Выбираем опорные изоляторы для внутренней установки.

Жесткие шины в распределительных устройствах крепятся на опорных

изоляторах, которые выбираются:

- по номинальному напряжению U_уст ? U_ном;

- по допустимой нагрузке F_расч ? F_доп;

где F_расч ?сила, действующая на изолятор; F_доп ? допустимая нагрузка на головку изолятора: F_доп = 0,6·F_разр; F_разр ? разрушающая нагрузка на изгиб.

При горизонтальном расположении изоляторов всех фаз расчетная сила: Н.

Выбираем изоляторы типа И4-80 II УХЛ3, для которых кН;

кН;

.

Изоляторы проходят по механической прочности.

Выбор выключателей нагрузки и предохранителей

На вводах цеховых трансформаторных подстанций устанавливаются выключатели нагрузки ВНА(П) - 10(6)/400-10 зв 3У3, с параметрами:

А; кВ; А; кА; кА ;

.

Предохранитель типа ПКТ 101(2)-10. Выбор производим по условию:

Результаты выбора защитных аппаратов цеховых подстанций сведем в таблицу 16.

Таблица 16 - Выбор защитных аппаратов ЦП

№ ЦП	U	S	I	Тип Выключателя	Тип Предохранителя
1	10	1572	161	ВНА(П) - 10(6)/400 - 10 зв 3 У3	ПКТ 104-10-200-31,5 У3
2	10	894	57		ПКТ 102-10-80-20 У3
3	10	1476	152		ПКТ 103-10-160-20 У3
4	10	1310	126		ПКТ 103-10-160-20 У3
5	10	982	94		ПКТ 103-10-100-31,5 У3
6	10	1688	162		ПКТ 104-10-200-31,5 У3
7	10	1788	162		ПКТ 104-10-200-31,5 У3
8	10	299	29		ПКТ 101-10-31,5-20 У3
9	10	1119	108		ПКТ 103-10-160-20 У3
10	10	1614	155		ПКТ 103-10-160-20 У3
13	10	669	55		ПКТ 102-10-80-20 У3
14	10	247	14		ПКТ 101-10-16-20 У3
РПВ	Тип разъединителя	Тип Выключателя
РПВ4	0,4	12	17	ВР32 - 31	ВА04-36-34 - 25А
РПВ15	0,4	29	41	ВР32 - 31	ВА04-36-34 - 50А



2.4 Релейная защита и автоматика

В данном разделе курсового проекта необходимо рассмотреть вопросы релейной защиты и автоматики применительно к проектируемой системе электроснабжения.

В части применения устройств автоматики в проектируемой схеме необходимо в пояснительной записке и на чертежах схемы электроснабжения предприятия указать виды принятых в проекте устройств автоматики. Например: автоматический ввод резерва (АВР); автоматическое повторное включение (АПВ); автоматическая разгрузка по току (АРТ); автоматическая частотная разгрузка (АЧР); автоматическое регулирование напряжения (АРН) трансформаторов ГПП; автоматическое регулирование возбуждения синхронных двигателей (АРВ); автоматическое регулирование мощности конденсаторных батарей (АРКОН); автоматическое управление дугогасящими реакторами (АУДР). В некоторых случаях целесообразно отметить наличие в проекте других общепринятых специальных устройств автоматики (например, автоматическое регулирование режимов электродуговой печи, индукционной установки и т.д.).

Релейная защита высоковольтного синхронного двигателя.

В сетях промышленных предприятий для защиты линий, трансформаторов, двигателей применяют релейную защиту, которая является осноаным видом электрической автоматики. Релейной защитой называют специальные защитные устройства, выполняемые при помощи реле и других аппаратов и предназначенные для отключения выключателем в установках напряжением выше 1 кВ повреждённого элемента системы эл. снабжения.

На синхронных двигателях напряжением выше 1 кВ устанавливают релейную защиту от следующих видов повреждений:

- многофазных замыканий в обмотке статора и на её выводах ;

- замыканий на землю в обмотке статора ;

- токов перегрузки ;

- снижения напряжения ;

- замыкания между витками одной фазы обмотки статора ;

- защита от асинхронного режима и замыкания в цепи возбуждения.

Для защиты от многофазных КЗ используют токовую отсечку без выдержки времени. Токовую отсечку выполняют одним реле, включённым на разность фазных токов.

Для защиты от однофазных замыканий на землю обмотки статора двигателя применяют МТЗ нулевой последовательности, выполненную с помощью одного токового реле, которое подключают к трансформатору тока нулевой последовательности типа ТНП.

Защиту от перегрузки выполняют для двигателей, подверженных технологическим перегрузкам.

Защиту от снижения напряжения выполняют для надёжности действия с помощью трёх реле минимального напряжения.

Защиту от асинхронного режима выполняют с помощью реле, реагирующего на увеличение тока в обмотках статора.

Схема защиты синхронного двигателя представлена на рисунке 6.

Обозначения в схеме:

В - выключатель ;

Д - защищаемый двигатель ;

1ТТ ; ТТ - трансформаторы тока ;

1Т ; 2Т - реле тока типа РТ - 40 ;

3Т - реле тока типа РТ - 80 ;

Т - реле тока типа РТ 3 - 50 ;

1П ; 2П - реле промежуточные типа РТ - 252 ;

У - указательное реле ;

1У ; 3У - реле указательные серисные РУ - 21 ;

1 - на сигнал ;

2 - на отключение В ;

3 - в цепь включения выключателя

Рисунок 6 - Схема защиты синхронного двигателя



Рисунок 7 - Релейная защита трансформатора



Рисунок 8 - Релейная защита трансформатора



Рисунок 9 - Релейная защита трансформатора

Рисунок 10 - Релейная защита трансформатора



Территория, на которой размещается электроустановка, оборудуется заземляющим устройством, основной функцией которого является защита обслуживающего персонала от поражения электрическим током.

Намечаем схему заземляющего устройства, причем контур должен перекрывать территорию электроустановки (рисунок 11). Принимаем площадь контура равной S = 25 x 20 = 500 . Длину вертикальных заземлителей l_в принимаем равной расстоянию между ними a=5м. Предварительно определяется количество вертикальных заземлителей:

,

где П - периметр заземляющего устройства; а - расстояние между вертикальными заземлителями.

Глубину, на которую укладывают заземляющее устройство, принимаем равной 0,8 м. Удельное сопротивление грунтов: ,.

Рисунок 11 - Схема заземляющего устройства

Время воздействия напряжения прикосновения будет равно , где t_р.з. - время действия релейной защиты, t_о.в. - полное время отключения выключателя.

По этому времени определяем допустимое напряжение прикосновения, оно равно U_пр.доп = 400 В.

Определим коэффициент напряжения прикосновения K_п. Для начала определим параметр М, для М=0,82. Коэффициент в, учитывающий сопротивление стекания тока со ступеней на землю:

.

Суммарная длина горизонтальных заземлений L_г = 175 м.

Тогда K_п =.

Определяем напряжение на заземлителе: В.

Допустимое сопротивление: Ом.

Здесь I_з - ток стекающий с заземлителя.

Заземляющее устройство преобразуется в расчетную модель квадратной формы, площадь которой и суммарная длина горизонтальных заземлителей такие же, как в реальной модели рисунок 12.

Рисунок 12 - Расчетная модель заземляющего устройства

Сторона квадратной модели м, число вертикальных заземлителей по периметру контура при условии равенства расстояния между ними их длине (а =?_в):



= = 18 шт.

Число ячеек по стороне квадрата: .

Длина полос в расчетной модели: м.

Определяем относительное эквивалентное удельное сопротивление грунта расчетной модели [таблица 7.6, 6]: с₁/с₂ = 12,5, с относительной толщиной слоя и а/l_в = 1.

с_э/с₂ =1,3; с_э =1,3·40=52 Ом·м.

По расчетной модели устройства определяется параметр A.

, то .

=0,32?52/22,4 + 52/(179,2 + 5?18) = 0,93 Ом.

Сопротивление заземлителя не превышает допустимое и обеспечивает безопасность обслуживающего персонала в случае прикосновения к заземленным частям электроустановки.



Глава 3. Экономическая часть

3.1 Экономическое обоснование вкладываемых затрат

Определяем технико-экономические показатели и все расчеты сведем в таблицу 17.

Таблица 17 - Результаты технико-экономического расчета

№ п/п	Наименование оборудования	Единица измерения	Количество	Стоимость единицы, тыс. руб.	Капиталовложения К, тыс. руб.	Отчисления Е, о.е.	Затраты К•Е, тыс. руб.	Потери электроэнергии, ДЭ, кВт•ч	Стоимость потерь электроэнергии, Сэ, тыс. руб.
1	РДЗ-110/1000 Н. УХЛ1	полюс	18	0,25	4,5	0,193	0,87	-	-
2	ВГТ-110 II-40/2500УХЛ1	шт.	4	9	36	0,193	6,95	-	-
3	ОПН-110 В УХЛ1	шт.	6	0,15	0,9	0,193	0,17	-	-
4	ТМН-10000/35	шт.	2	40	80	0,193	15,44	0,415·106	0,623
5	Двухцепная ВЛ-110 кВ на ж/б опорах	км.	4	17,8	71,2	0,152	10,8	0,029·106	0,044
	Всего по варианту				152,1		44,47	0,444·106	0,667



Схема внешнего электроснабжения изображена на рисунке 13.

Рисунок 13 - Схема внешнего электроснабжения



Глава 4. Безопасность и экологичность проекта

4.1 Безопасность и экологичность проекта

Из большого объёма промышленных выбросов, попадающих в окружающую среду, на машиностроение приходится лишь незначительная его часть -- 1-2%. Однако на горнодобывающих предприятиях имеются основные и обеспечивающие технологические процессы, и производства с весьма высоким уровнем загрязнения окружающей среды. К ним относятся:

а) внутризаводское энергетическое производство и другие процессы, связанные со сжиганием топлива;

б) литейное производство;

в) металлообработка конструкций и отдельных деталей;

г) сварочное производство;

д) гальваническое производство;

е) лакокрасочное производство.

По уровню загрязнения окружающей среды районы гальванических и красильных цехов как машиностроительных в целом, так и оборонных предприятий сопоставимы с такими крупнейшими источниками экологической опасности, как химическая промышленность; литейное производство сравнимо с металлургией; территории заводских котельных - с районами ТЭС, которые относятся к числу основных загрязнителей.

Таким образом, горнодобывающий комплекс в целом и производства оборонных отраслей промышленности, как его неотъемлемая составляющая часть, являются потенциальными загрязнителями окружающей среды:

а) воздушного пространства (выбросы газа, парообразных веществ, дымов, аэрозолей, пыли и т.п.);

б) поверхностных водоисточников (сточные воды, утечка жидких продуктов или полуфабрикатов и т.п.);

в) почвы (накопление твердых отходов, выпадение токсичных веществ из загрязнённого воздуха, сточных вод).

г) При всём многообразии подотраслей машиностроения и в том числе военно-ориентированных, оборонных предприятий по специфике загрязнения окружающей среды их можно разделить на две группы: ресурсы и накопление [24].

Проблема минимизации экологического ущерба в условиях промышленного производства и в том числе машиностроительных и военно-промышленных отраслях может решаться в двух направлениях за счет:

а) повышения эффективности существующих методов очистки промышленных выбросов в окружающую среду (сточные воды, отработанные газы, дым и др. взвешенные частицы), ликвидации (переработки) твердых отходов;

б) внедрения новых альтернативных технологий (экологически чистых, безотходных).

Вывод: Таким образом, исходя из предыдущего текста, производственную безопасность можно определить, как один из элементов системы охраны труда направленный на сохранение жизни, здоровья человека и протекание нормального технологического процесса. Для удовлетворения требованиям безопасности были разработаны меры по не допущению, а также устранению и защите от них. В одном из разделов был определен способ заземления, а также произведен его расчет. Был рассмотрен комплекс инженерно-технических мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций, и определенна степень влияния объекта проектирования на окружающую среду.

Чрезвычайными ситуациями (ЧС) принято называть обстоятельства, возникающие в результате стихийных бедствий (природные ЧС), аварий и катастроф в промышленности и на транспорте (техногенные ЧС), экологических катастроф, диверсий или факторов военного, социального и политического характера, которые заключаются в резком отклонении от нормы протекающих явлений и процессов и оказывают значительное воздействие на жизнедеятельность людей, экономику, социальную сферу или природную среду.

ЧС, возникающие в мирное время в результате стихийных бедствий, катастроф, производственных и транспортных аварий, сопровождаются разрушением зданий, сооружений, транспортных средств, инженерных коммуникаций, гибелью людей, уничтожением оборудования и материальных ценностей.

Зона чрезвычайной ситуации - территория или водная акватория, на которой в результате возникновения источника ЧС или распространения его последствий на другие районы возникла ЧС.

Стихийные бедствия - это опасные явления или процессы геофизического, геологического, гидрологического, атмосферного и другого происхождения таких масштабов, которые вызывают катастрофические ситуации, характеризующиеся внезапным нарушением жизнедеятельности населения, нарушением и уничтожением материальных ценностей, поражением и гибелью людей.

Стихийные бедствия часто приводят к авариям и катастрофам в промышленности, на транспорте, в коммунально-энергетическом хозяйстве и других сферах деятельности человека.

Авария - это повреждение машины, станка, установки, поточной линии, системы энергоснабжения, оборудования, транспортного средства, здания, сооружения. Очень часто аварии происходят на автомобильном, железнодорожном, воздушном и водном транспорте, в системах коммунально-бытового обслуживания. На промышленных предприятиях они, как правило, сопровождаются взрывами, пожарами, обрушениями, выбросом или разливом аварийно химически опасных веществ (АХОВ). Эти происшествия не столь значительны, без серьезных человеческих жертв.

Катастрофа - это событие с трагическими последствиями, крупная авария с гибелью людей.

Экологическая катастрофа - стихийное бедствие, крупная производственная или транспортная авария (катастрофа), которые привели к чрезвычайно неблагоприятным изменениям в среде обитания, как правило, к массовой гибели живых существ и значительному экономическому ущербу.

На объектовом уровне основными превентивными мероприятиями по предупреждению чрезвычайных ситуаций и уменьшению их масштабов в случае возникновения являются:

а) прогнозирование возможных чрезвычайных ситуаций, их масштаба и характера;

б) обеспечение защиты рабочих и служащих от возможных поражающих факторов, в том числе вторичных;

в) повышение прочности и устойчивости важнейших элементов объектов, совершенствование технологического процесса;

г) повышение устойчивости материально-технического снабжения;

д) повышение устойчивости управления, связи и оповещения;

е) разработка и осуществление мероприятий по уменьшению риска возникновения аварий и катастроф, а также вторичных факторов поражения;

ж) создание страхового фонда конструкторской, технологической и эксплуатационной документации, обеспечение ее сохранности;

з) подготовка к проведению аварийно-спасательных и других неотложных работ, восстановлению нарушенного производства и систем жизнеобеспечения.

Необходимо подчеркнуть, что для успешной работы по рациональному размещению объектов экономики выработаны и проверены жизнью правила, учет которых позволяет значительно снизить риск возникновения чрезвычайных ситуаций. Прежде всего, объекты экономики размещаются таким образом, чтобы они не попадали в зоны высокой природной и техногенной опасности. Они должны быть отнесены от жилых зон и друг от друга на расстояния, обеспечивающие безопасность населения и соседних объектов.