(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проектирование схемы электроснабжения ремонтно-механического цеха
Увеличение уровня электрификации производства и эффективности использования энергии основано на предстоящем развитии энергетической базы, непрерывном увеличении электронной энергии. В истинное время при наличии массивных электронных станций, объединённых в электронные системы, имеющие высшую надёжность электроснабжения, на почти всех промышленных предприятиях длится сооружение электростанций. Необходимость их сооружения обуславливается большенный удалённостью от энергетических систем, потребностью в термический энергии для нужд производства и отопления, необходимостью запасного питания ответственных потребителей. Проектирование систем электроснабжения ведётся в ряде проектных организаций. В итоге обобщения опыта проектирования вопросцы электроснабжения компаний получили форму типовых решений. В истинное время разработаны способы расчётов и проектирования цеховых сетей, выбора мощности цеховых трансформаторов, методика определения цеховых нагрузок и т. д. В связи с сиим огромное
В данном курсовом проекте будет рассмотрена схема трансформаторной подстанции описание ее работы. Так же будет произведен расчет выбора более рационального трансформатора.
Целью курсового проекта является: выбор и обоснование схемы электроснабжения и устанавливаемого электрооборудования для проектируемого объекта.
объект исследования: ремонтно-механический цех
Предмет исследования: этапы расчета и выбор системы электроснабжения ремонтно-механического цеха.
Догадка: при разработке электронной схемы ремонтно-механического цеха найден лучший вариант, обеспечивающий надежную бесперебойную работу электрооборудования с учетом сохранности ее обслуживания.
Для реализации поставленной цели и проверки догадки поставлены последующие задачки:
1. Высчитать освещение производственного цеха;
2. Высчитать электронные перегрузки;
3. Произвести выбор числа и мощности трансформаторов питающей подстанции;
4. Высчитать токи недлинного замыкания;
5. Спроектировать однолинейную схему электроснабжения производственного цеха.
1. ОСНОВНАЯ часть
1.1 Черта объекта
Производственный цех занимается созданием разных деталей и металлоконструкций, нужных для основного производства. В состав цеха входят разные металлообрабатывающие станки, сварочное и грузоподъёмное оборудование, вентиляторы. Мощность электроприёмников цеха составляет от 5 до 30 кВт. Электроприёмники работают в продолжительном (металлообрабатывающие станки, вентиляторы) и в повторно краткосрочном режимах (грузоподъёмное оборудование). Электроприёмники цеха работают на переменном 3-х фазном токе (металлообрабатывающие станки, вентиляторы, грузоподъёмное оборудование) и однофазном токе (освещение). Электроприёмники цеха относятся к третьей группы по требуемой степени надёжности электроснабжения. Окружающая среда в цехе обычная, потому всё оборудование в цехе выполнено в обычном выполнении. Площадь цеха составляет 367м2
Черта электрооборудования в табл. 1.1
Таблица 1.1
№ по плану
Наименование электроприёмников
Рном,, кВт
Uном,, кВ
1
2
3
4
7
Станок токарный
5
0,38
8
Станок токарный
5
0,38
9
Станок токарный
5
0,38
13
Станок токарный
5
0,38
14
Станок токарный
5
0.38
15
Станок токарный
5
0,38
20
Станок карусельный с ЧПУ
5
0,38
25
Станок фрезерный
5
0,38
28
Станок фрезерный
5
0,38
35
Станок фрезерный
30
0,38
37
Станок фрезерный
10
0,38
40
вентилятор
10
0,38
43
Вентилятор
15
0,38
47
Кран — опора ПВ = 40%
11
0,38
48
Кран — опора ПВ = 40%
22
0,38
59
вентилятор
7,5
0,38
60
Вентилятор
10
0,38
На рис.1.1 представлен план проектируемого цеха
Рис.1.1 План проектируемого цеха
1.2 Описание схемы электроснабжения
Электроснабжение производственного цеха осуществляется от однотрансформаторной подстанции 6/0,4кВ с мощностью трансформатора 160 кВА. В свою очередь ТП6/0,4 кВ питается по кабельной полосы ААБ 3х10, проложенной в земле, от вышестоящей 2-ух трансформаторной подстанции 110/6кВ с трансформаторами мощностью 2500кВА любой, которая запитывается от энергосистемы по одноцепной воздушной полосы А-70.
На стороне 6кВ ТП 6/0,4 в качестве защитного коммутационного оборудования установлены масляные выключатели и разъединители.
На стороне 0,4 кВ в качестве аппаратов защиты от токов недлинного замыкания установлены предохранители
1.3 Система силовой и осветительной сети
Для приема и распределения электроэнергии в производственном цехе установлены распределительные щиты.
Электроприёмники запитываются от ШР проводом, проложенным в трубах
В качестве аппаратов защиты от токов недлинного замыкания использованы предохранители
Освещение цеха выполнено 28-ю светильниками РКУ с ртутными лампами высочайшего давления мощностью 400Вт
Осветительные сети производятся проводом АПВ-2,5ммІ проложенным в трубе
Питание рабочего освещения делается от осветительного щитка ОЩВ-12, в каком в качестве аппаратов защиты от токов недлинного замыкания и перегруза установлены автоматические выключатели
2. РАСЧЁТНАЯ часть
2.1 Расчёт освещения
Расчет освещения проводится по способу коэффициента использования светового потока. Расчет покажем на примере участка I. В качестве источника света примем к установке лампы ДРЛ мощностью 400 Вт
Число источников света определяется по формуле:
N = (2.1)
где Енорм — нормированная освещённость, Енорм= 300лк [1, табл. П 15]
Z — коэффициент, учитывающий понижение светового потока при эксплуатации, Z = 1,1 [1, С. 344]
Кз — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения светового потока на освещаемой поверхности, Кз= 1,5 [1, табл.19.1]
S — площадь помещения, мІ
Фл — световой поток одной лампы, Фл = 22000 лм, [2, табл.3.12]
U — коэффициент использования светового потока определяется зависимо от типа осветительного прибора, лампы, коэффициентов отражения и показателя помещения i
Показатель помещения находим по формуле:
i = (2.2)
где i — показатель помещения
А — длина помещения, м
В — ширина помещения, м
Нр — высота подвеса осветительного прибора над рабочей поверхностью, м
Для осветительного прибора РКУ при сn = 50%; сc= 30%; сp = 10% и i = 1,34 u =0,48 [2,прил.5,табл.3]
где сn — коэффициент отражения от потолка, %
сc — коэффициент отражения от стенок, %
сp — коэффициент отражения от рабочей поверхности, %
определяем по формуле (1) число ламп:
N =
Находим число осветительных приборов аварийного освещения (25% от рабочего):
8·0,25=2 шт.
Устанавливаем 8 осветительных приборов в 2 ряда по 4шт в ряду
Для других участков расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Наимен.
участка
Eнорм
Лк
Тип
лампы
Площадь
участка, мІ
Фл
Лм
u
N
Pp
кВт
Qр
кВар
Pуст
кВт
I
300
ДРЛ — 400
181,7
22000
0,48
8
2,82
1,75
3,2
II
300
ДРЛ — 400
110,4
22000
0,43
6
2,11
1,31
2,4
III
300
ДРЛ — 400
7,8
22000
0,34
2
0,7
0,43
0,8
IV
300
ДРЛ — 400
12,6
22000
0,34
2
0,7
0,43
0,8
V
300
ДРЛ — 400
15,1
22000
0,36
3
1,06
0,66
1,2
VI
300
ДРЛ — 400
18,4
22000
0,38
4
1,41
0,87
1,6
VII
300
ДРЛ — 400
5,8
22000
0,34
2
0,7
0,43
0,8
ТП
300
ДРЛ — 400
14,9
22000
0,31
1
0,35
0,21
0,4
2.2 Расчёт электронных нагрузок
Расчёт ведётся по узлу перегрузки способом упорядоченных диаграмм по последующему методу
а) Все приёмники данного узла перегрузки делятся на соответствующие технологические группы
б) Для каждой группы по [3, табл. 4.1] находят коэффициент использования Ки, коэффициент активной мощности cosц и реактивной по формуле:
(2.3)
в) Находим установленную мощность для каждой группы электроприёмников по формуле:
Руст = N · (2.4)
где N — число приёмников
Pном — номинальная мощность приёмников, кВт
г) Для каждой технологической группы находят среднесменную активную Рсм и среднесменную реактивную Qсм мощности по формулам:
Рсм = Ки · Руст(2.5)
Qсм = Pсм · tgц(2.6)
д) По данному узлу перегрузки находят суммарную установленную мощность, суммарную среднесменную активную мощность и суммарную среднесменную реактивную мощность: УРуст; УРсм; УQсм
е) Определяют групповой коэффициент использования по формуле:
Ки.гр = УРсм/ УQсм (2.7)
где УРсм — суммарная среднесменная активная мощность, кВт;
УQсм — суммарная среднесменная реактивная мощность, кВар
ж) Определяют модуль перегрузки по формуле:
(2.8)
где Рном.max — активная номинальная мощность большего приёмника в группе, кВт
Рном.min — активная номинальная мощность меньшего приёмника в группе, кВт
з) Определяют действенное число приёмников по условию:
если m ? 3, n ? 4, то nэ = n; при m> 3, Ки.гр< 0,2, действенное число приёмников определяют в последующем порядке:
1) выбирается больший по мощности электроприёмник рассматриваемого узла
2) выбираются электроприёмники, мощность всякого из которых равна либо больше половины большего по мощности электроприёмника
3) подсчитывают их число n? и их суммарную номинальную мощность Р?ном
4) определяют суммарную номинальную мощность всех рабочих электроприёмников рассматриваемого узла Рном? и их число n
5) находят n?* и Р?ном*:
n?* = n? / n(2.9)
Р?ном* = Р?ном / Рном?(2.10)
6) по n?* и Р?ном* определяют n?э* по графику [3, стр. 4]
7) находят nэ:
nэ = n?э* · n (2.11)
и) Определяют, зависимо от группового коэффициента использования и действенного числа электроприёмников, коэффициент максимума Км по графическим зависимостям либо [4, табл. 2-7]
к) Определяют расчётную активную мощность по формуле:
Рм = Км · УРсм(2.12)
л) Определяют расчётную реактивную мощность по формуле:
если nэ ? 10, то Qм = Lм · УQсм(2.13)
если nэ> 10, то Qм = УQсм(2.14)
где Lм — коэффициент максимума реактивной мощности, Lм = 1,1
м) Определяют полную расчётную нагрузку Sм по формуле:
Sм =(2.15)
н) Определяем расчетный ток I по формуле:
(2.16)
где U — номинальное напряжение электроприёмников, кВ
Активная расчётная перегрузка освещения определяется по формуле:
Рр.о = Кс · Руст(2.17)
где Кс — коэффициент спроса, Кс = 0,8 [2]
по формуле (2.4):
Руст = 28 · 0,4 = 11,2 кВт
Рр.о = 0,8 · 11,2 = 8,96 кВт
По формуле (2.3) находим: tgц = 0,62
по формуле (2.6) находим расчётную реактивную осветительную нагрузку:
Qр.о = 8,96 · 0,62 = 5,6 кВАр
Полная перегрузка на шинах 0,38 кВ ТП определяется по формуле:
Sр = v (Pм? + Рр.о)І + (Qм? + Qр.о)І (2.18)
где Pм? — суммарная силовая перегрузка на шинах 0,38 кВ ТП, кВт
Qм? — суммарная реактивная перегрузка на шинах 0,38кВ ТП, кВАр
Результаты расчёта для всех узлов перегрузки сведены в табл. 2.2
Таблица 2.2
Наим. узла
гр. ЭП
Руст
кВт
N
Рном
кВт
Ки
Cosц tgц
Pcм
кВт
Qсм
кВар
m
nэ
Км
Рм
кВт
Qм
кВар
S
кВ·А
I
А
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1) станки фрезерные
30
2
15
0,16
0,5
1,73
4,8
8,3
2) станок токарный
5
1
5
0,12
0,4
2,35
0,6
1,4
3) станок
карус. с ЧПУ
30
1
30
0,16
0,5
1,73
4,8
8,3
4) кран-балка ПВ=40%
13,9
1
22
0,1
0,5
1,73
1,39
2,4
На шинах
ШР-1
78,9
0,13
11,59
20,4
6
4,5
3,33
38,59
22,44
44,64
67,82
1) станки фрезерные
20
2
10
0,12
0,4
2,35
4,8
8,3
2) Вентиляторы
15
2
7,5
0,65
0,8
1,73
0,6
1,4
На шинах
ШР-2
35
0,35
12,15
22,5
1,3
4
2
24,3
24,75
34,7
52,7
1) станки токарные
25
5
5
0,12
0,4
2,35
3
7,1
2) Вентиляторы
20
2
10
0,65
0,8
1,73
13
22,5
3) кран-балка
ПВ=40%
17
1
11
0,1
0,5
1,73
1,7
2,9
На шинах
ШР-3
62
0,29
17,7
32,5
1,5
8
1,72
30,44
35,75
47
71,2
Освещение
8,96
5,6
На шинах
0,38 ТП
103,18
89,03
2.3 методами, б = 0,9 [4]
УРрасч — суммарная расчётная активная перегрузка, кВт
tgцс — коэффициент реактивной мощности, который нужно достигнуть опосля компенсации реактивной мощности, по заданию: tgцс = 0,45.
tgцср.взв — средневзвешенное
(2.20)
где УQрасч — суммарная расчётная реактивная перегрузка
=38,7 кВар
Полная расчётная перегрузка на шинах 0,38 кВ трансформаторной подстанции с учётом компенсации реактивной мощности рассчитывается по формуле:
(2.21)
2.4 Выбор числа и мощности трансформаторов питающей подстанции
Потому что электроприёмники производственного цеха относятся к пользователям 3 группы по требуемой степени надёжности электроснабжения, то на подстанции можно установить 1 трансформатор
В согласовании с перегрузкой намечаем 2 варианта мощности трансформаторов:
1 вар — 1 X 160 кВА
2 вар — 2 X 63 кВА
Покажем расчёт на примере 2 варианта
Проверяем трансформаторы по нормальному режиму. Находим
коэффициент загрузки трансформаторов:
(2.22)
где Sнагр- полная мощность перегрузки, кВА
N — число устанавливаемых трансформаторов
Sном.тр — номинальная мощность 1-го трансформатора, кВ·А
Кз =
Проверяем работу трансформаторов в аварийном режиме. Масляные трансформаторы допускают в аварийном режиме перегрузку на 40% 6 часов в день в течении 5-ти суток
При выключении 1-го трансформатора, 2-ой с учётом допустит перегрузки:
1,4 · 63 = 88,2 кВА
недостаток мощности составит:
115,1 — 88,2 = 26,9 кВА
но т.к. электроприёмники являются пользователями 3-ей группы по надёжности электроснабжения, то часть их можно на время трагедии отключить
Проверяем работу трансформаторов по экономически целесообразному режиму
Определяем стоимость утрат энергии по формуле:
Сn=Со·N·Tм[(ДРх.х+Ки.п·Iх.х·)+Кз2·(ДРк.з+Кип·Uк·] (2.23)
где Со — стоимость 1-го кВт?ч, на текущий 2013г, Со = 0,81 тн/кВт·ч
Тм — число использования максимума перегрузки, ч [3, с. 38]
Ки.п — Коэффициент конфигурации утрат, Ки.п = 0,03 кВт/кВАр [6]
ДРх.х — утраты мощности холостого хода, ДРх.х = 0,24кВт [6,табл.27 27.6]
Iх.х — ток холостого хода, Iх.х = 2,8% [6, табл. 27.6]
ДРк.з- утраты мощности недлинного замыкания, ДРк.з = 1,28кВт [6, табл. 27.6]
Uк — напряжение недлинного замыкания, Uк = 4,5% [6, табл. 27.6]
Сn = 4643,73
Определяем серьезные Издержки по формуле:
К = N · Стр(2.24)
где Стр — стоимость трансформатора, Стр = 31 тн [6, табл. 27.6]
Находим амортизационные Издержки Са:
Са = Ка · К(2.25)
где Ка — коэффициент учитывающий отчисления на амортизацию и эксплуатацию, для трансформаторов Ка= 0,12 [6]
Находим суммарные каждогодние Издержки:
С? = Сn+ Са (2.26)
Для первого варианта результаты сведены в табл. 2.3
Таблица 2.3
Наименование характеристик
Вариант 1 — 1 x 160 кВ·А
Вариант 2 — 2 x 63 кВ·А
1
2
3
Кз
0,72
0,91
ДРх.х кВт
0,51
0,24
ДРк.з кВт
2,65
1,28
Uк, %
4,5
4,5
Iх.х, %
2,4
2,8
Тм, ч
2000
2000
Со, тн/кВт•ч
0,81
0,81
Сn, тн
3434,4
4643,7
Стр, тн
550
310
К, тн
550
620
Ка, тн
0,12
0,12
Са, тн
66
74,4
С?, тн
3500,4
4718,1
Потому что С?II> С?I и КII> КI, то избираем I вариант — 1 X 160 кВА, как наиболее экономный
2.5 Выбор места расположения питающей подстанции
пространство расположения ШР определяется по картограммам нагрузок зависимо от мощности, запитанных от него электроприёмников.
Распределительные шкафы и цеховую трансформаторную подстанцию целенаправлено устанавливать в центре электронных нагрузок (ЦЭН). Координаты ЦЭН определяют по формуле:
Хцэн= (2.27)
Yцэн=(2.28)
где Хi — координата i — го электроприёмника по оси абсцисс, м;
Yi — координата i — го электроприёмника по оси ординат, м;
Рном.i- номинальная мощность i — го электроприёмника, кВт.
Расчёт покажем на примере ШР — 1:
Хцэн= = 26,1м
Yцэн== 8,1м
Для других расчет аналогичный результаты сведены в таблице 2.4
Таблица 2.4
Номер ШР
Расчётные координаты
Координаты установки
X
Y
X
Y
ШР — 1
26,1
8,1
27
7
ШР — 2
25,2
2,5
25,2
1,4
ШР — 3
8,9
12,8
10,8
12,8
2.6 Расчёт сети 0,38 кВ
цех электроснабжение освещение трансформатор
Выбор аппаратов защиты
Выбор сечения проводника для отдельного электроприёмника покажем на примере токарного станка №13. Сечение питающего проводника избираем по допустимому нагреву:
Iдоп ? Iр(2.29)
где Iдоп — допустимый ток проводника, определяется сечением
токоведущей жилы, ее материалом, количеством жил, типом изоляции и критериями прокладки, А
Расчётный ток определим по формуле:
Iр=(2.30)
Iр =
данному току соответствует провод АПВ — 2,5 ммІ с Iдоп = 19А [7, табл. 1.3.5]
Проверяем выбранное сечение по допустимым потерям напряжения:
?Uдоп??Uр(2.31)
где ?Uдоп — допустимые утраты напряжения, ?Uдоп = 5% [7]
?Uр — расчётные утраты напряжения, %
?Uр% = (2.32)
где L — длина проводника, км
ro- активное сопротивление 1км проводника, ro = 3,12Ом/км, [8, табл. 2-5]
xo — реактивное сопротивление 1км проводника, xo = 3,12Ом/км, [8, табл. 2-5]
?Uр%=
т.к. ?Uр < ?Uдоп, то сечение 2,5 ммІ соответствует допустимым потерям напряжения. В качестве аппарата защиты избираем предохранитель по последующим условиям:
Uном.пр>Uном(2.33)
Iном.пр>Iр(2.34)
Iпл.вс>Iпик / б(2.35)
где Uном.пр — номинальное напряжение предохранителя, В
Iном.пр- номинальный ток предохранителя, А
Iпл.вс — номинальный ток плавкой вставки, А
Iпик — пиковый ток, А
б — коэффициент, учитывающий условия запуска, б = 2,5 [3, табл. 6.3]
Iпик = Кп • Iр (2.36)
где Кп — кратность пускового тока по отношению к току обычного режима
Кп = 5 [3]
Iпик = 19•5 = 95А
Uном.пр> 380В
Iном.пр> 19А
Iпл.вс>95/2,5 = 38А
Избираем предохранитель ПН — 2, Iном = 100А Iпл.вс= 40А
Проверяем избранный провод на соответствие избранному предохранителю по условию:
Iдоп ? Кз • Iз(2.37)
где Кз — кратность допустимого тока проводника по отношению к току срабатывания аппарата защиты, Кз= 1 [3, табл. 6.5]
Iз — ток срабатывания защиты, А
т.к. 19 < 1 • 40, то провод не соответствует аппарату защиты потому избираем провод АПВ — 10мм2, Iдоп = 47А [7, табл. 1.3.5]
Расчёт для группы электроприёмников покажем на примере ШР-1
В согласовании с формулой (2.30) Iр = 67,82А. По условию (2.29) избираем провод АПВ — 25мм2;Iдоп = 80А [7, табл. 1.3.5]
По формуле (2.32) находим:
?Uр% = 0,2%
Провод АПВ-25мм2 соответствует допустимым потерям напряжения,
т.к. ?Uр =0,2% ? ?Uдоп=5% [7]
В качестве аппарата защиты устанавливаем предохранитель.
Находим пиковый ток:
Iпик = Iр — Ки • Iнб + Iпуск.нб (2.38)
где Iнб — номинальный ток большего по мощности мотора, питающегося от ШР-1
Iпуск.нб — пусковой ток большего по мощности мотора, питающегося от ШР-1
По формуле (2.30) находим Iнб = 91А, по формуле (2.36) Iпуск.нб = 455А
Iпик = 67,82 — 0,13 · 91 + 455 = 511А
По условиям (2.33), (2.34), (2.35) избираем предохранитель ПН-2
Iном.пр=250А, Iпл.вс= 250А
Проверяем предохранитель по селективности
Однолинейная схема ШР-1 дана на рис. 2.1
Рис.2.1 Однолинейная схема ШР-1
Предохранитель на вводе не селективен, потому избираем предохранитель ПН-2 Iном.пр= 400А, Iпл.вс= 350А
Проверяем избранный провод на соответствие избранному предохранителю по условию (2.37), т.к.67,82 ? 1 • 350, то провод не соответствует аппарату защиты, потому избираем кабель СБ 3·185 + 1·95 с Iдоп = 340А [7, табл. 1.3.15]
С учётом допустимой перегрузки кабель соответствует избранному предохранителю.
340 · 1,1 = 374А
Для других электроприемников и шифанеров распределительных расчёт аналогичен, результаты сведены в табл. 2.5
Таблица 2.5
№
полосы
трасса
проводник
предохранитель
Откуда
Куда
Марка
Сечение
Кол-во жил
Длина, м
Тип
Iном A
Iпл.вс. A
1
ТП 110/6
ТП 6/0,4
ААБ
3·10
1014
2
ТП 6/0,4
ШР-1
СБ
3·185 + 1·95
8
ПН-2
400
350
3
ТП 6/0,4
ШР-2
АПВ
50
4
13
ПН-2
250
120
4
ТП 6/0,4
ШР-3
АПВ
35
4
15
ПН-2
100
80
5
ШР-1
13
АПВ
10
4
7,2
ПН-2
100
40
6
ШР-1
20
АПВ
120
4
5,6
ПН-2
250
200
7
ШР-1
35
АПВ
50
4
7,2
ПН-2
100
100
8
ШР-1
37
АПВ
50
4
2
ПН-2
100
100
9
ШР-1
48
АПВ
50
4
2
ПН-2
100
100
10
ШР-2
25
АПВ
35
4
6
ПН-2
100
80
11
ШР-2
28
АПВ
35
4
4,8
ПН-2
100
80
12
ШР-2
40
АПВ
6
4
3,6
ПН-2
100
30
13
ШР-2
43
АПВ
6
4
5
ПН-2
100
40
14
ШР-3
7
АПВ
10
4
5
ПН-2
100
40
15
ШР-3
8
АПВ
10
4
4,5
ПН-2
100
40
16
ШР-3
9
АПВ
10
4
4
ПН-2
100
40
17
ШР-3
14
АПВ
10
4
7,8
ПН-2
100
40
18
ШР-3
15
АПВ
10
4
9,6
ПН-2
100
40
19
ШР-3
47
АПВ
25
4
1,3
ПН-2
100
50
20
ШР-3
59
АПВ
10
4
9,6
ПН-2
100
40
21
ШР-3
60
АПВ
10
4
11,2
ПН-2
100
40
2.7 Расчет сети напряжением выше 1 кВ
Определяем экономически целесообразное сечение по формуле:
Fэк= (2.39)
где jэк — финансовая плотность тока, jэк = 1,7 А/мм2 [3, табл. 6.8]
В согласовании с формулой (2.30):
Iр = А
Fэк = 9м
Избираем наиблежайшее обычное сечение — 10 ммІ
Избираем кабель ААБ-3х10 мм2
Проверяем избранный кабель на тепловую стойкость к токам к.з
Термически устойчивое сечение к токам к.з определяется по формуле
Fm.y.= (2.40)
где I?- установившееся
I? = 2850А (см. разд. 2.8)
С — коэффициент, учитывающий разницу теплоты выделенной проводником дои опосля недлинного замыкания, С = 95 [3, с. 200]
tпр — фиктивное время, при котором установившийся ток к.з выделяет то же количество теплоты, что и действительный ток к.з. за действительное время
при tg = 0,15с, tпр = 0,2с, при в»=2 [3, рис. 15.10]
Fт.y = 2850 · = 13
Кабель ААБ 3 х 10 термически устойчив к токам недлинного замыкания
совсем избираем кабель ААБ 3 х 10
2.8 Расчет токов недлинного замыкания
Расчёт проводим в относительных единицах при базовых критериях. В согласовании с заданием и плодами проектирования составляем расчётную схему и схему замещения. Расчётная схема дана на рис.2.2, схема замещения на рис.2.3
Рис. 2.2 Схема Рис.2.3 Схема замещения
Примем, что базовая мощность Sб = 100МВА, базовое напряжение Uб = 6,3кВ
Сопротивление воздушной полосы находится по формуле:
Хвл*б =(2.41)
где Uном.ср- среднее номинальное напряжение ступени, кВ
Хвл*б = 0,4 · 35 · 100/115І = 0,11Ом
Сопротивление трансформатора находится по формуле:
Xтр.б =* (2.42)
Xтр.б =* = 4,2Ом
Определяем реактивное сопротивление кабельной полосы по формуле (2.41):
Хкл*б = = 0,28 Ом
Находим активное сопротивление кабельной полосы по формуле
(2.43)
rкл*б = = 7,97
Используя признаки параллельного и поочередного соединения сопротивлений, находим активное и индуктивное результирующие сопротивления:
Хрез*б = 0,11+2,1+0,28 =2,49
Rрез*б = 7,97
т.к=
Zрез*б= 8,35
Определяем ток недлинного замыкания по формуле:
(2.44)
где Iб — базовый ток, кА
По формуле (2.14) находим базовый ток:
Iб = = 9,16кА
Iк.з. = = 1,1кА
Определяем ударный ток:
Iу = (2.45)
Iу = 2,55 • 1,1 = 2,81кА
Находим мощность недлинного замыкания:
Sк.з. = (2.46)
Sк.з. = = 11,98 МВА
2.9 Выбор оборудования подстанции
Выбор разъединителей производим по последующим условиям:
Uном.р>Uном.(2.47)
Iном.р>Iрасч.(2.48)
iа. ? iy.(2.49)
ItІ · t>Iк2• tпр(2.50)
где Uном.р — номинальное напряжение разъединителя
Iном.р — номинальный ток разъединителя
iа — амплитудное значение подготовительного сквозного тока к.з
It — предельный ток тепловой стойкости
t — время, в течении которого разъединитель выдерживает предельный ток тепловой стойкости
Номинальные данные разъединителя находим по [6, табл. 31.7]
Выбор выключателя производим по последующим условиям:
Uном.в= Uном(2.51)
Iном.в>Iр (2.52)
iа. ? iy(2.53)
ItІ · t > Iк2 • tпр(2.54)
Iотк>Iк(2.55)
Sотк ? Sк(2.56)
где Uном.в — номинальное напряжение выключателя, кВ
Iном.в — номинальный ток выключателя, А
Iотк — номинальный ток отключения выключателя, кА
Sотк — мощность отключения выключателя, МВА
Sотк= • Iотк • Uном.в(2.57)
Номинальные данные масляного выключателя находим [6, табл. 31.1]. Результаты выбора представлены в табл. 2.6
Таблица 2.6
Выкл. ВММ-10-320-10Т3
Разъед. РВ — 6/400
Расчётные данные
Каталожные данные
Расчётные данные
Каталожные данные
Uном = 6кВ
Iр = 48,16 А
iy = 5,9кА
Iк2 • tпр = 6,5
Iк = 2,85кА
Sк = 31,1 МВА
Uном.в = 11кВ
Iном.в = 320А
iа = 25кА
It2 • t = 400
Iотк = 10кА
Sотк = 190,3МВА
Uном = 6кВ
Iр = 48,16А
Iy = 5,9кА
Iк2 • tпр = 6,5
Uном.р = 6кВ
Iном.р = 400А
Iа = 41кА
It2 • t =1023
3. БЕЗОПАСНОСТЬ И ОХРАНА ТРУДА
3.1 Организационные и технические мероприятия неопасного проведения работ с электроустановками до 1 кВ
Для неопасного проведения работ должны производиться последующие организационные мероприятия:
— предназначение лиц, ответственных за неопасное ведение работ;
— выдача наряда и распоряжения;
— выдача разрешения на подготовку рабочих мест и на допуск;
— подготовка рабочего места и допуск;
— надзор при выполнении работы;
— перевод на другое рабочее пространство;
— оформление перерывов в работе и её окончание.
Все работы, как со снятием напряжения, так и без него поблизости либо на токоведущих частях должны производиться по наряду-допуску либо по распоряжению, так как обеспечение их неопасного выполнения просит специальной подготовки рабочего места и выполнения определённых мер. Исключение составляют краткосрочные и маленькие по объёму работы, выполняемые дежурным либо оперативно-ремонтным персоналом в порядке текущей эксплуатации. Их длительность не обязана превосходить 1 ч.
Подготавливающим рабочее пространство и допускающим быть может один работник.
Нарядом является составленное на особом бланке задание на неопасное Создание работы, определяющее содержание работы, места, время её начала и окончания, нужные меры сохранности, состав бригады и лиц, ответственных за сохранность выполнения работы. Наряд быть может выдан на срок до 15 суток.
Распоряжение является заданием на неопасное Создание работы, определяющее содержание работы, места, время, меры сохранности лиц, которым доверено её выполнение. Распоряжение быть может устным и письменным, оно имеет разовый нрав. работы длительностью до 1 ч разрешается делать по распоряжению ремонтному персоналу под надзором дежурного либо лица из числа оперативно-ремонтного персонала, также самому дежурному либо оперативно-ремонтному персоналу. При всем этом старшее лицо, выполняющее работу либо ведущее надзор, обязано иметь квалификационную группу IV в электроустановках напряжением выше 1000 В. Если длительность этих работ выше 1 ч либо они требуют роли наиболее трёх человек, то они оформляются нарядом.
Выдающий наряд, распоряжение устанавливает возможность неопасного выполнения работы. Он отвечает за достаточность и корректность обозначенных в наряде мер сохранности, за высококачественный и количественный состав бригады и предназначение ответственных лиц, также за соответствие выполняемой работе групп по электробезопасности перечисленных в наряде работников. Право выдачи нарядов и распоряжений предоставляется работникам из административно-технического персонала компании и его структурных подразделений, имеющим группу V.
Управляющий работ отвечает за выполнение всех обозначенных в наряде мер сохранности и их достаточность, полноту и свойство инструктажа бригады, проводимого допускающим и производителем работ, также компанию неопасного ведения работы. Руководителями работ должны назначаться инженерно-технические работники с группой V.
лицо, дающее разрешение на подготовку рабочих мест и на допуск, несёт ответственность за достаточность предусмотренных для работы мер по отключению и заземлению оборудования и возможность их воплощения, также за координацию времени и места работы допускаемых бригад. Давать разрешение на подготовку рабочих мест и на допуск имеют Право работники из дежурного персонала с группой IV в согласовании с должностными инструкциями, также работники из административно-технического персонала, уполномоченные на это указанием по предприятию.
лицо, подготавливающее рабочее пространство, отвечает за правильное и четкое выполнение мер по подготовке рабочего места, обозначенных в наряде, также требуемых по условиям работы (установка замков, плакатов, огораживаний).
Подготавливать рабочие места имеют Право дежурный либо работники из оперативно-ремонтного персонала, допущенные к оперативным переключениям в данной электроустановке.
Допускающий отвечает за корректность и достаточность принятых мер сохранности и соответствие их мерам, обозначенным в наряде, должен назначаться из дежурного либо оперативно-ремонтного персонала. В электроустановках выше 1000В допускающий должен иметь группу IV. Производитель работ, выполняемых по наряду в электроустановках выше 1000В, должен иметь группу IV. Наблюдающий должен назначаться для надзора за бригадами работников, не имеющих права без помощи других работать в электроустановках. Наблюдающими могут назначаться работники с группой III.
Любой член бригады должен делать правила техники сохранности при эксплуатации электроустановок и инструктивные указания, приобретенные при допуске к работе и во время работы, также требования местных инструкций по охране труда.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При проектировании ремонтно-механического цеха получены последующие результаты:
1. Избран вариант схемы электроснабжения, разработана схема распределительной сети электроснабжения
2. В согласовании с силовой и осветительной перегрузками с учетом экономических характеристик для электроснабжения производственного цеха нужно установить на питающей подстанции 6/0,4кВ один трансформатор мощностью 160кВА
3. Силовые сети 0,38кВ целенаправлено выполнить кабелем марки ААБ, проложенным по кабельным конструкциям, и проводом АПВ, проложенным в трубах в полу
4. В качестве аппарата защиты нужно избрать предохранители
5.Приведены организационно технические мероприятия по охране труда при проведении работ в электроустановках до 1 кВ
Результаты проектирования даны в таблице:
Наименование электрооборудования
Марка Тип
Единица измерения
количество
1
2
3
4
Разъединитель трёхполюсной
РВ 6/400
шт.
2
Выключатель масляный
ВММ-10-320-10тз
шт.
1
Трансформатор масляный мощностью 160Кв*А
ТМ 160/6
шт.
1
Предохранитель
ПН-2
шт.
3
тоже Iном=600А Iпл.вс=500А
ПН-2
шт.
3
тоже Iном=250А Iпл.вс=200А
ПН-2
шт.
6
тоже Iном=250А Iпл.вс=120А
ПН-2
шт.
6
тоже Iном=100А Iпл.вс=80А
ПН-2
шт.
9
тоже Iном=100А Iпл.вс=50А
ПН-2
шт.
3
тоже Iном=100А Iпл.вс=40А
ПН-2
шт.
27
тоже Iном=100А Iпл.вс=30А
ПН-2
шт.
3
Кабель на напряжение 6Кв
Сечением 3/10м
ААБ
м
1015
Кабель на напряжение 6Кв
Сечением 3/185м
СБ
м
10
Осветительный прибор
РКУ
шт.
28
Лампы
ДРЛ
шт.
28
Щиток рабочего освещения
ОЩВ-12
шт.
1
Щиток аварийного освещения
ОЩВ-3
шт.
1
Провод с дюралевыми жилами в ПВХ изоляции
Сечением 6м
АПВ
40
Сечением 10м
АПВ
м
480
Сечением 25м
АПВ
м
20
Сечением 35м
АПВ
м
120
Сечением50м
АПВ
м
120
Сечением 120м
АПВ
м
40
Сечением 150м
АПВ
м
40
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Цигельман И.Е. Электроснабжение штатских спостроек и коммунальных компаний. М.: Высшая школа, 1977.
2. Епанешников М.М. Электронное освещение. М.: Высшая школа, 1973.
3. Постников Н.П., Рубашов Г.М. Электроснабжение промышленных компаний. Л.: Стройиздат, 1980.
4. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных компаний и установок.- М.: Высшая школа, 1981.
5. Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электронная часть станций и подстанций.- М.: Энергия, 1978.
6. Справочник по электроснабжению и оборудованию /Под ред. Федорова А.А., Барсукова А.Н. М., Электрооборудование, 1978.
7. Правила устройства электроустановок /Минэнерго СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз — землю. — М.: Энергоатомиздат 1985 г. — 296 с.
10. Шидловский А.К., Кузнецов В.Г. Увеличение свойства энергии в электронных сетях. — Киев: Наукова думка, 1985 г. — 354 с.
11. Железко Ю.С.. Выбор мероприятий по понижению утрат электроэнергии в электронных сетях. Управление для практических расчетов. — М.: Энергоатомиздат, 1989 г. — 176 с.
]]>