(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Проектирование цеховой трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ промышленного назначения
Оглавление
- Введение
- 1 Расчетно—объяснительная часть
- 1.1 Черта объекта
- 1.2. Определение категорий надёжности и выбор схемы электроснабжения
- 1.3 Расчёт электронных нагрузок и выбор компенсирующих устройств
- 1.4 Выбор числа и расчёт мощности силовых трансформаторов на подстанции
- 1.5 Выбор точек и расчёт токов недлинного замыкания
- 1.6. Выбор основного оборудования на подстанции и аппаратов защиты
- 1.7. Выбор шин и изоляторов
- 1.8. Выбор питающих и распределительных линий
- 1.9. Расчёт заземляющего устройства
- 2 Мероприятия по сохранности труда при ремонте потолочного осветительного прибора в цехе
- Перечень рекомендуемых источников
- Введение
- Современные компании строятся с высочайшей степенью автоматизации, что просит, для исключения способности срыва технологического процесса, обеспечения высочайшей надежности и свойства электроснабжения. Перевод промышленного производства на автоматическую базу и возникновение в связи с сиим в индустрии потребителей 1 группы надежности вызывает необходимость предстоящего увеличения надежности электроснабжения промышленных потребителей.
- В истинное время разработаны и серийно выпускаются довольно большенный список оборудования, устройств и устройств для технического перевооружения электронных сетей и их автоматизации. Это дозволяет энергосистемам обширно внедрять мероприятия по решению вопросца надежности электроснабжения с внедрением коммутационной секционирующей аппаратуры, обеспечивающей резервирование линий от независящих источников питания и являющихся основой для автоматизации управления электронными сетями. Энергоснабжающие организации повсевременно проводят технические мероприятия по увеличению надежности работы оборудования и уменьшению аварийности в направлении улучшения технического состояния электронных сетей и совершенствования схем электроснабжения, сокращения протяженности линий распределительных сетей 10 и 0,4 кВ, строительства ВЛ и КЛ для резервирования подстанций.
- Разработка курсового проекта производится с целью проектирования цеховой трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ промышленного предназначения, разработки надёжной, гибкой, неопасной и комфортной в эксплуатации схемы электроснабжения. Выбор современного устойчивого к хоть каким режимам оборудования дозволит сделать неопасные и удобные условия труда для обслуживающего персонала, повысят свойство передачи и распределения электроэнергии.
1. Расчетно—объяснительная часть
1.1 Черта объекта
Ремонтно-механический цех (РМЦ) предназначен для ремонта и опции электромеханических устройств, выбывающих из строя. Он является одним из цехов металлургического завода, выплавляющего и обрабатывающего сплав. РМЦ имеет два участка, в каких установлено нужное для ремонта оборудование: токарные, строгальные, фрезерные, сверлильные станки и др. В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр. РМЦ получает ЭСН от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП — 0,9 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП — 14 км. Напряжение на ГПП — 6 и 10 кВ. количество рабочих смен — 2. Пользователи цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН. Грунт в районе PMLI; — чернозем с температурой +200 С. Основа строения цеха смонтирован из блоков-секций длиной 6 м любой. размеры цеха А х В х Н = 48 х 28 х 9 м, Вспомогательные помещения двуэтажные высотой 4м. Список оборудования РМЦ дан в таблице 1. Мощность электропотребления указана для 1-го электроприемника. Размещение основного оборудования показано на плане (набросок 1).
Таблица 1. Список ЭО ремонтно-механического цеха
№ на плане
Наименование ЭО
Кол-во
Рэп, кВт
1
2
3
4
5
6
7
Силовая перегрузка
1,2
Вентиляторы
2
55
3…5
Сварочные агрегаты
3
14
ПВ = 40%
6…8
Токарные автоматы
3
10
9…11
Зубофрезерные станки
3
20
12…14
Круглошлифовальные станки
3
5
15…17
Заточные станки
3
1 5
1ф
18, 19
Сверлильные станки
2
3,4
1ф
20…25
Токарные станки
6
12
26, 27
Плоскошлифовальные станки
2
17,2
28…30
Строгальные станки
3
4,5
31…34
Фрезерные станки
4
7,5
35…37
Расточные станки
3
4
38, 39
Краны мостовые
2
30
ПВ = 60%
Осветительная перегрузка
Лампы накаливания
18
0,06
Лампы ДРЛ — 250
38
250
Лампы люминесцентные ЛБ
38
0,04
Набросок 1. План расположения электрооборудования ремонтно-механического цеха.
1.2 Определение категорий надёжности и выбор схемы электроснабжения
В согласовании с заданием, РМЦ по надёжности электроснабжения является пользователем П группы. Ко П группы относятся электроприёмники, перерыв в электроснабжении которых при неожиданном исчезновении электроэнергии может повлечь за собой массовые простои рабочих, устройств и промышленного транспорта. Таковыми электроприёмниками в РМЦ являются электромеханические, кузнечно-штамповочные автоматы, кран-балки.
В цехе предусмотрены помещения для трансформаторной подстанции (ТП), вентиляторной, инструментальной, складов, сварочных постов, администрации и пр. РМЦ получает ЭСН от главной понизительной подстанции (ГПП). Расстояние от ГПП до цеховой ТП — 0,9 км, а от энергосистемы (ЭСН) до ГПП — 14 км. Напряжение на ГПП — 6 и 10 кВ. количество рабочих смен — 2. Пользователи цеха имеют 2 и 3 категорию надежности ЭСН. подстанция электроснабжение замыкание осветительный прибор
Аналогично, по количеству питающих линий избираем число силовых трансформаторов на ТП — два. Режим работы линий и трансформаторов — раздельный. При выходе из строя какого-нибудь элемента цепи, оставшийся в работе должен обеспечить работу хотя бы электроприёмников П группы в границах допускаемых перегрузок. Подключение питающих КЛ к силовым трансформаторам будет осуществляться средством разъединителей, которые нужны для отключения трансформатора в режиме холостого хода и сотворения надёжного видимого разрыва при производстве ремонтных работ, Необходимости в устройстве запасной перемычки 10 кВ нет.
В РУ-0,4 кВ применим сборные шины, секционированные по числу трансформаторов. Любой трансформатор работает на свою секцию шин, к которой подключена соответственная группа электроприёмников. В качестве коммутационных и защитных аппаратов на вводах, межсекционный и на отходящих линиях в РУ-0,4 кВ применим автоматические выключатели, при помощи которых вероятна коммутация цепей в режиме холостого хода и под перегрузкой, также автоматическое отключение цепей в анормальных режимах.
Для распределения электроэнергии напряжением 0,4 кВ снутри участка применим распределительные пункты, щитки освещения, шинопровод. Подключение электроприёмников будет осуществляться по смешанной схеме электроснабжения при помощи кабельных линий, проложенных в железных коробах, трубах. Избранная схема электроснабжения КПУ приведена на рисунке 3, план прокладки внутрицеховых электронных сетей — на рисунке 2.
Набросок 2. План прокладки внутрицеховых электронных сетей.
1.3 Расчёт электронных нагрузок и выбор компенсирующих устройств
Расчёт силовых нагрузок будем создавать способом коэффициента максимума, в базе которого положен способ упорядоченных диаграмм, позволяющий по номинальной мощности электроприёмников найти расчётный максимум перегрузки [1,2]. В согласовании с избранной схемой электроснабжения (набросок 2) группируем электроприёмники по отходящим линиям. Снутри каждой группы разбиваем электроприёмники на однородные по режиму работы с схожими значениями коэффициентов использования и коэффициентов мощности. Для электроприёмников, работающих в повторнократковременном режиме, приводим их номинальную мощность к долговременному режиму: для кранов
для сварочных аппаратов:
Определив общее количество потребителей в группах, произведен расчет мощностей в группах. Далее рассчитывается модуль силовой сборки и активная и реактивная мощность за смену:
На основании сделанных расчетов, определено действенное число ЭП и коэффициент max по табличным данным и наивысшую расчётную мощность:
Наибольший расчётный ток определен средством последующего выражения:
Все нужные данные систематизированы и занесены в расчётную таблицу 2.
В итоге расчётов получили общий коэффициент мощности равный 0,79, что является низким значением, приводящим к непродуктивной загрузке реактивной мощностью электронных сетей и огромным потерям активной мощности. Для увеличения оэффициента мощности до рационального значения 0,95 нужно применить компенсацию реактивной мощности. Величина реактивной мощности, подлежащая компенсации
Таблица 2 — расчетные перегрузки
Наименование узлов питания
И групп
электроприемников
Кол. Во n
Уст. Мощность
электроприемн
Модуль сил.
Сборки м
Коэффициет использ. Ки
Cos(ц)
tg(ц)
Средняя мощность
Действенное числи Nэ
Приемников
Коэффициент максимум Км
Наибольшая расчетная мощность
Расчетный ток Iм А
1-го
Рн
кВт
Общ
Ру
кВт
Рсм
кВт
Qсм
кВт
Рм
кВт
Qм
квар
Sм
кВа
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
РП1
Токарные автоматы
3
10
30
>3
0.16
0.5/1.7
15
51
Зубоырезерные станки
3
20
60
0.14
0.6/1.3
36
78
Круглошлифоваальны станки
3
5
15
0.16
0.5/1.7
7.5
25
Сварочное отделение
3
12
36
0.25
0.65/1.2
9
10.8
Вентиляторы
2
55
110
0.6
0.8/0.75
66
49.5
итого
14
251
133.5
145
РП2
10.2
1.76
135
145
156
236
Строгальные станки
3
4.5
13.5
>3
0.16
0.5/1.7
2.16
3.6
Фрезерные станки
4
7.5
30
0.14
0.6/1.3
4.2
5.5
Расточные станки
3
4
12
0.16
0.5/1.7
6
10.2
Кран мостовой
2
30
60
0.1
0.5/1.7
10.6
18
итого
12
115.5
23.36
37.3
12
1.8
42
36
51
134
РП3
Заточные станки
3
1.5
4.5
0.14
0.6/1.3
0.63
0.8
Сверлильные станки
2
3,4
6.8
>3
0.16
0.5/1.7
3.4
5.8
Плоскошлифовальные станки
2
17,2
34.4
0.14
0.6/1.3
5.1
6.2
Токарные станки
6
12
72
0.14
0.6/1.3
11
13.1
Круглошлифовальные станки
3
5
15
0.14
0.6/1.3
0.7
0.9
итого
12
128
27.13
34.8
11
1.7
46
35
53
135
ЩО1
Лампы люминисцентныеЛБ40
90
0.04
3.6
итого
90
3.6
0.85
3.06
1.48
4.68
2.24
5.2
13.6
ЩО2
Лампы люминисцентныеЛБ40
70
0.04
2.8
Лампы ДРЛ 250
8
0.25
2
итого
78
4.8
0.85
4.1
2.2
6.24
3.11
6.8
18
ЩАО1
Лампы люминисцентныеЛБ40
20
0.04
0.8
итого
20
0.8
0.85
0.68
0.32
0.93
0.45
1.1
6
1.4 Выбор числа и расчёт мощности силовых трансформаторов на подстанцииСиловые трансформаторы, являясь главными элементами системы электроснабжения, предусмотрены для снижения питающего напряжения 10 кВ до уровня рабочего напряжения электроприёмников 0,4 кВ и распределения электроэнергии на этом уровне по КПУ. Потому примем к установке трансформаторы с первичным напряжением U = 10 кВ и вторичным Uz = 0,4 кВ. Исходя из надёжности электроснабжения объекта, наличия огромного процента электроприёмников 2-ой категорий избираем число трансформаторов на подстанции — два. Мощность трансформаторов будем рассчитывать с таковым условием, чтоб в обычном режиме (раздельная работа обоих трансформаторов на подобающую секцию шин 0,4 кВ) они обеспечили электроэнергией все электроприёмники. При всем этом их загрузка обязана быть хорошей с меньшими потерями. В аварийном режиме (при выходе 1-го из трансформаторов из строя) оставшийся в работе трансформатор обеспечил работу электроприёмников 2-ой группы с допустимой перегрузкой [14]. Начальными данными для расчёта мощности трансформаторов являются: полная расчётная мощность нагрузок 0,4 кВ Sp = 358 кВА (разд. 2); группы электроприёмников по надёжности электроснабжения II — 92%, III — 8%; полная расчётная мощность электроприёмников П группы S = 0,92Sp = 0,92 х 358 = 330 кВА; Кзт — коэффициент загрузки трансформаторов в обычном режиме, находящийся в границах 0,6-0,75 [2]; Кар — коэффициент перегрузки трансформатора в аварийном режиме не превосходящий значения 1,4 при всем этом с наибольшей перегрузкой допускается работа трансформатора не наиболее 6 часов в день в течение не наиболее 5 суток попорядку. За ранее рассчитаем приблизительную мощность трансформаторов, удовлетворяющую обозначенным выше условиям:
Для определения хорошей величины мощности трансформатора разглядим последующие обычные значения мощности трансформаторов наименьшие и огромные приблизительной.
Вариант 1 Два трансформатора мощностью Sт = 160 кВА любой.
Кзт = Sp/2 Sт = 358/2/160 = 1,12
— уже в обычном режиме трансформаторы будут перегружены, потому последующую проверку не проводим и к установке 1-й вариант не принимаем.
Вариант 2. Два трансформатора мощностью Sт = 250 кВА любой.
Кзт = Sp/2 Sт = 358/2/250 = 0,71
— что приемлемо для условия обычной эксплуатации;
1,4 Sт > Sкат= 1,4 х 250 < 330 = 350 < 330 кВт
— по условию аварийной перегрузки трансформатор не подступает, потому к установке не принимается и в предстоящем не рассматривается.
Вариант 3. Два трансформатора мощностью Sт = 400 кВА любой.
Кзт = Sp/2 Sт = 358/2/400 = 0,44
мощность трансформатора удовлетворяет условию обычной эксплуатации;
1,4 Sт > Sкат = 1,4 х 400 > 360 = 560 > 360 кВА
условие аварийной перегрузки трансформатора также удовлетворяется, потому трансформатор мощностью Sт = 400 кВА к установке принимается.
Вариант 4. Два трансформатора мощностью Sт = 630 кВА любой.
Кзт = Sp/2 Ят = 391/2/630 = 0,31
достаточно маленький коэффициент загрузки трансформатора, который указывает, что даже в часы наибольших нагрузок обычного режима трансформаторы будут работать с большенный недогрузкой, т.е. в неэкономичном режиме, что приведёт к огромным потерям электроэнергии и неоправданно завышенным серьезным затратам и эксплуатационным расходам. Потому 4-й вариант к установке не принимается и в предстоящем не рассматривается. совсем, так как применимым к установке является лишь один 3-й вариант, то принимаем к установке два трансформатора мощностью по 400 кВА любой марки ТМ с естественным масляным остыванием. Каталожные данные трансформатора [10] приведены в таблице 3.
Набросок 3 Схема электроснабжения ремонтно-механического цеха
Таблица 3 — Каталожные данные силового трансформатора.
Трансформатор
Утраты , кВт
ток холостого хода, Ix, %
Напряжение недлинного замыкания UK %
Примечание
Холостого хода, ДРх
Смиренного замыкания, ДРк
ТМ-400/10
1,00
5,7
2,55
4,5
1.5 Выбор точек и расчёт токов недлинного замыкания
Расчёт токов недлинного замыкания (токов КЗ) нужен для следующего выбора устойчивого к действиям токов КЗ оборудования и проводящих частей, также для расчёта уставок релейной защиты и защитных аппаратов. Мощность недлинного замыкания на шинах 10 кВ питающей подстанции принимаем равной отключающей мощности выключателя на питающей полосы Sк = Sоткл = 216 МBА. Остальными данными для расчёта будут являться характеристики частей электронной цепи. Расчёт произведём в именованных единицах (Ом, мОм), который заключается в определении активных и индуктивных сопротивлений цепи КЗ (потому что в состав цепи входят установки среднего и низкого напряжений), приведённых к базовой ступени напряжения, при обычном режиме электроустановки [1,3]. Для расчёта токов трёхфазного КЗ составляем расчётную схему (рис. 4.1), в какой учитываем источник питания и все элементы схемы, которые влияют на значения токов КЗ, с указанием их характеристик. Сечения проводников и коммутационные аппараты за ранее выбраны по номинальному току. По расчётной схеме составляем схему замещения (рис. 4.2). В ней указываем сопротивления всех частей и намечаем точки для расчёта токов КЗ. Рассчитаем сопротивления частей цепи КЗ, приняв за основную (расчётную) ступень U~ = 400 B. Сопротивление системы:
Хс=U2б/Sк=4002/216=0,74мОм.
Сопротивление питающей кабельной полосы Лl:
Rлl = Rо L (Uб/ Uср)2 = 1,24 х 0,9 (0,4/10)2 = 1,782 мОм;
Хл1 = Хо L(Uб/ Uср)2 = 0,099 х 0,9 (0,4/10)2 = 0,142 мОм,
Где Rо, Хо — активное и индуктивное удельные сопротивления полосы, Ом/км [6]. Результирующее сопротивление цепи КЗ в точке Кl:
Rкl = Rл1 = 1,782 мОм,
Хкl = Хс + Хлl = 0,74 + 0,142 = 0,882 мОм,
Zк1 = /R кl + Х кl = 2,182 + 0,914 = 2,366 мОм.
Сопротивление силового трансформатора ТМ-400/10:
R*т = ДРк/Sт = 5,7/400 = 0,01425,
R*T, Х*т — активное и индуктивное относительные сопротивления трансформатора,
U2к, ДРк — напряжение и утраты недлинного замыкания (табл. 4).
Переходное сопротивление контактов автоматического выключателя Bl:
Rpl = 0,15мОм, самого выключателя: Rвl = 0,1 мОм, Х вl = 0,1 мОм.
Переходное сопротивление контактных соединений дюралевых шин 0,4 кВ
Rпш =15 мОм.
Удельные сопротивления шин при Dcp = 300 мм ro = 0,142 мОм/м и хр = 0,2 мОм/м.
Тогда полные сопротивления шин при их длине
L = 5 м — Rш = 0,71 мОм, Хш = 1,0мОм.
Результирующее сопротивление цепи К3 в точке К2:
Rк2 = Rкl + Rт + Rп1 + Rв1 + Rлш + Rш
= 2,182 + 5,7 + 0,15 + 0,1 + 15 + 0,71 = 23,842мОм,
Хк2 = Хкl + Хт+ Х вl + Хш = 0,914+ 17,08 + 0,1 + 1,0 = 19,1 мОм,
Zк2 = 30,55 мОм.
Переходное сопротивление контактов автоматического выключателя В5: Rn5 = 0,25мОм, самого выключателя: Rв5 = 0,12 мОм, Хв5 = 0,13 мОм.
Сопротивление кабеля, питающего шинопровод ШП-1:
R.каб5 = RоL = 0,122 х 0,05 = 0,0061 мОм,
Хкаб5 = ХоL = 0,0602 х 0,05 = 0,00301 мОм.
Тогда сопротивление двухкабельной полосы Л5:
Rл5 = 0,0061/2 = 0,00305 мОм,
Хл5 = 0,00301/2 = 0,00151 мОм.
Сопротивление шинопровода ШП-1 при его удельных сопротивлениях
= ro = 0,034 мОм/м, xo = 0,016 мОм/м и общей длине l = 20 м
Rшп1 = ro1 = 0,034 х 20 = 0,68 мОм,
Хшп l = xol = 0,016 х 20 = 0,32 мОм.
Результирующее сопротивление цепи К3 в точке КЗ:
RкЗ = Rк2+ Rп5 + Rв5 + Rл5 + Rшпl
= 23,842 + 0,25 + 0,12+ 0,00305 + 0,68 = 24,9 мОм,
ХкЗ = Хк2+ Х в5 + Хл5 + Хшпl = 19,1 + 0,13 + 0,00151 + 0,32 = 19 55 мОм,
ZкЗ = 31,658 мОм.
Определяем действующее Iк, ударное iy значения тока К3, также мощность недлинного замыкания Sк в намеченных точках.
Точка К1:
Iкl = = 97,61 кА, IK1 = 3,9 кА, iy1 = 7,61 кА, SK1 = 67,55 МВА.
Точка К2:
Iк2 = 7,56 кА, iy2 = 12,83 кА, SK2 = 5,24 МВА
Точка К3
IкЗ = 7,29 кА, iyз = 10,62 кА, SКЗ = 5,05 МВА.
где Iк — ток К3 в точке Kl, приведённый к расчётной ступени при 0,4 кВ;
ky — ударный коэффициент, учитывающий соотношение меж активным и индуктивным сопротивлениями цепи К3, что определяется местом КЗ;
Ucрh среднее номинальное напряжение ступени, на которой рассчитывается ток КЗ. Результаты расчётов токов недлинного замыкания сводим в таблицу 4.
Таблица 4 — Расчётные токи КЗ
Точка КЗ
Результирующее сопротивлениеZк, Ом
ток КЗ, кА
Ударное значение тока КЗ iy, кА
Мощность К3 Sк, МВА
Kl
2,366 10-3
3,9
7,61
67,55
К2
30,55 * 10-3
7,56
12,83
5,24
К3
31,658 10-3
7,29
10,62
5,05
Набросок 4.1 — Рсчетная схема.
Набросок 4.2 — Схема замещения.
1.6 Выбор основного оборудования на подстанции и аппаратов защиты
Оборудование, принимаемое к установке на подстанции, выбирается в соответствие со схемой электроснабжения (рис. 2, гл. 2). Выбор производим по условию, что расчётные величины элемента электронной цепи в месте установки избираемого аппарата не должны превосходить каталожных (паспортных) номинальных значений данного аппарата с следующей проверкой на устойчивость токов недлинного замыкания. Выбранное оборудование сводим в таблицу 5, в какой приведены также его расчётные и номинальные величины.
Таблица 5 Оборудование подстанции
Наименование оборудования, пространство установки
Каталожные характеристики
Расчетные данные
РУ 10 кВ
Разъединитель внутренней
установки
Uн = 10кВ
Iн = 400А
Iтерм = 16 кА
I дин = 41 кА
Uп= 10 кВ
Ip = 24 A
Ik = 3,9 кА
1у = 7,61 k А
Ограничитель перенапряжений
ОПН-КР/ TEL-10/10,5
Uн = 10,5 кВ
U кл = 12 кВ
Iразр = 10 кА
I проп = 250 А
РУ — 0,4 кВ
Автоматические выключатели
Вводной и межсекционный
(B l, В2, МВ) А3750Б
Uн = 380 В Iн=800А
Iэм.р = 6300 А
Iоткл = 100 кА
Up = 380 В Ip = 565А
Ik = 7560 А
I u = 12,83 кА
Ограничитель перенапряжений Uн =0,4 кВ U кл = 0.5 кВ Iразр=6 кА Iп =150А
ОПН-КР/ TEL-0.38/0,5
Отходящие полосы
PП-1 (В5) А3740Б
Uн=380В
Iн =250 А
Iэм.р = 2500 А
Iоткл = 75 кА
Uр=380В
Iр =175 А
Iк = 7290 А
Iу = 10.62 кА
PП-2 (В6) А3740Б
Uн=380В
Iн =250 А
Iэм.р = 2500 А
Iоткл = 75 кА
Uр=380В
Iр =175 А
Iк = 7290 А
Iу = 10.62 кА
PП-3 (В7) А3740Б
Uv=380В
Iн =250 А
Iэм.р = 2500 А
Iоткл = 75 кА
Uр=380В
Iр =175 А
Iк = 7290 А
Iу = 10.62 кА
Электросчетчик А, Р
ЕА10RL- -P1B4
0-5 A, 400 B
ЩО-1,ЩО-2, ЩО-3, ЩАО-1
(В8,В9,В10,В11) АЕ2026
Uv=380В
Iн =16А
Iэм.р = 192 А
Uр=380В
Iр =0.96 — 13,5 А
Трансформатор тока
Т 0,66 У3
Uн = 660 В
U кл = 12 кВ
Iн1=800А,Iн2=5А, К=160
Кл 0.5
Амперметр
Вольтметр
Шкала 0-800А
Шкала 0-500В
Ip=565 A
Up=380 B
Выбранное оборудование в РУ-0,4 кВ подстанции комплектуется в панелях распределительных щитов типа ЩО70-3УЗ
1.7 Выбор шин и изоляторов
В РУ-0,4 кВ избираем дюралевые шины с размером полосы 50 х 5 мм, сечением 250 2 мм, с Iдоп = 665 А. Полоса установлена на ребро, расстояние меж опорными изоляторами (пролёт) принимаем 1 = 1000 мм, расстояние меж фазами а = 350 мм. установка шин на изоляторы представлена на рисунке 5.
Набросок 5 — Размещение полос на изоляторах.
Проверяем шины на динамическую устойчивость к действию токов КЗ.
Усилие, действующее меж фазами при трёхфазном КЗ
Fpасч (1 76 Iуд 1/а) х 0/1 = (1,76 х 1 2,83 х 1/0,35) х 0/1 = 83 Н.
Механическое напряжение в шинах
у расч = F 1/ 10W = 83 х 1 / 10 х 0,21 = 39,5 МПа, где
W = b h/6 = 0,5 х 5 / 6 = 0,21 см — момент сопротивления шин.
Избранные шины сечением 50 х 5 см удовлетворяют условию динамической стойкости, т. к. у расч = 39,5 МПа < у доп 80 МПа.
Проверяем шины на тепловую устойчивость при протекании по ним тока К3. Для этого определим малое сечение дюралевых шин, при котором будет выдержан ток КЗ, равный 7,56 кА в течение 1 сек.
sмин= 1кvtпрС = 7560 х v1/88 = 85,9 мм, где
С = 88 — коэффициент для дюралевых шин.
Избранные шины условию тепловой стойкости удовлетворяют, т. к. sмин = 85,9 мм < sш=250мм2
Изоляторы выбираются на номинальные напряжение и ток, и проверяются на механическую нагрузку при К3 с условием, что приобретенное случае 0,6 Fpaзр > Fpac2250 > 83 Н, т.е. условие удовлетворяется.
1.8 Выбор питающих и распределительных линий
Выбор питающей кабельной полосы делается по экономической плотности тока в обычном режиме, по продолжительно допустимому току перегрузки в аварийном режиме (при повреждении 1-го из кабелей), с следующей проверкой на тепловую устойчивость токам КЗ и на падение напряжения.
Принимаем к прокладке по эстакаде кабель с дюралевыми жилами марки АСБГ.
Определим сечение кабеля по экономической плотности тока при Тм = 4100 час [9]
Sэк= Iм/2jэк= 24/2 1,4 = 8,6 мм2,
гдe Iм — наибольший расчётный ток при напряжении 10 кВ,
jэк финансовая плотность тока [9].
Принимаем кабель марки АСБГ-10-Зх25 с Iдоп = 65 А.
Условию нагрева долгим током кабель данного сечения удовлетворяет, т.к,
Iдоп= 65 А > Iм =24 А.
Проверим избранный кабель на тепловую устойчивость тока К3 по минимально-допустимому сечению
smin = Ik(tпр/С)1/2 = 3900 х (0,22/85) 1/2 = 22 мм2, где
С = 85 — коэффициент для кабелей с дюралевыми жилами [1].
Данному условию избранный кабель также удовлетворяет, т.к. 25 мм2 > 22 мм2.
Проверим избранный кабель на утрату напряжения при номинальной перегрузке. Согласно [9] для силовых сетей отклонение напряжения от номинального составляет не наиболее ±5,0 %. Определим утрату напряжения
ДU = ( 31/2 Ip L / Uн) х (Ro cos (ц) + Хо sin (ц) х 100 =
(31/2 х 12 х 1,1 / 10000) х (1,24 х 0,93 + 0,099 х 0,37) х 100 = 0,27 %,
Где Ко, Хо — активное и индуктивное сопротивление 1 км кабеля, Ом/км.
Утрата напряжения находится в норме, т.к. 0,27 % < 5%.
Т.о. совсем избираем для устройства питающей полосы кабель
АСБГ-10-3*25мм2
Распределительные силовые полосы напряжением 0,4 кВ устраиваем распределительным шинопроводом и кабелем с дюралевыми жилами марки АВВГ, с выбором их сечений ввиду маленький протяжённости по длительно-допустимому току с проверкой на соответствие аппарату защиты и на тепловую устойчивость тока КЗ. Избранные кабели сведены в таблицу 6. Мало-допустимомое сечение кабелей на тепловую устойчивость тока КЗ:
smin = Iк(tпр/С)1/2 = 7290 х (0,065/75)1/2 = 75 мм2.
Таблица 6 — Распределительные полосы 0,4 кВ
Линия
Расчетный ток Ip A
Ток расцепителя
Коэффициенты защиты Kз
Ток защиты Iз
Марка и сеченик
ток допустимый
РП1
236
250
1
250
АВВГ -1
4*75
350
РП2
134
150
1
150
АВВГ -1
4*50
200
РП3
135
150
1
150
АВВГ -1
4*50
200
ЩО-1
13.6
16
1
16
ВВГ нг
5*2.5
30
ЩО-2
18
25
1
25
ВВГ нг
5*2.5
30
ЩАО-1
6
16
1
16
ВВГ нг
5*2.5
30
В качестве осветительной проводки применим провод с медными жилами марки ВВГ. Избранные осветительные проводники также сведены в таблицу 6.
1.9 Расчёт заземляющего устройства
Заземляющее устройство нужно для присоединения к нему всех проводящих частей электрооборудования, в обычном режиме не находящихся под напряжением, с целью защиты обслуживающего персонала от поражения электронным током. Так как электроустановки напряжением до и выше 1000 В территориально расположены в одном здании участка, то исполняем общее защитное заземление.
Основой для расчёта заземляющего устройства являются: удельное сопротивление грунта в районе подстанции и сопротивление заземляющего устройства которое зависит от рабочего напряжения электроустановки и режима её нейтрали.
В строительном отношении подстанция является интегрированной в здание КПУ, потому заземлители в виде вертикальных прутковых электродов расположим вдоль стенки строения. Грунт в месте сооружения подстанции — глина с удельным сопротивлением ргр = 40 Ом*м [1]. Расчётное сопротивление грунта с учётом коэффициента увеличения сопротивления
р = ргр*ш = 40 1,36 = 54,4 Ом*м = 0,544 *104 Ом см.
Сопротивление заземляющего устройства для сети 10 кВ с изолированной нейтралью при общем заземлении определяется [14]
Rз10 = Uз/Iз = 50/1,1 = 45,45 Ом,
где Uз — напряжение прикосновения, ток замыкания на землю, определяемый как:
Iз = Uн(35Lк+ Lв)/350 = 10(35 * 1,1+ 0)/350 = 1,1 А,
где Lк и Lв — длины электрически связанных кабельных и воздушных линий, км.
Согласно [14] сопротивление заземляющего электроустановок напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью не обязано превосходить 10 Ом, потому принимаем Rз10 = 10 Ом.
Сопротивление заземляющего устройства для сети 0,4 кВ с глухозаземлённой нейтралью в согласовании с [14] обязано быть не наиболее 4 Ом.
Соответственно принимаем меньшее сопротивление заземляющего устройства при общем заземлении Rз <4 Ом.
Естественным заземлителем является фундамент строения, измеренное сопротивление которого составляет Re = 9,7 Ом. Т.к. больше допустимого по нормам, следует применить доп искусственные заземлители, сопротивление которых
Ru = Rе*Rз/(Rе-Rз) = 9,7 4/(9,7-4) = 6,81 Ом.
Для искусственных заземлителей принимаем прутковые электроды поперечником d=12 мм и длиной 1=5 м. Сопротивление одиночного электрода с учётом сопротивления грунта [1]
Rпр = 0,00227 р = 0,00227.0,544 104 = 12,35 Ом.
Определяем число заземлителей
n = Rпр/(зRи) = 12,35/(0,68 6,81) = 2,67 = 3 шт.,
где з = 0,68 — коэффициент экранирования трубчатых заземлителей.
Принимаем число заземлителей равное 3. Тогда сопротивление растеканию искусственных заземлителей составит:
Rи = Rпр/зn = 12,35/0,68 3 = 6,05 Ом,
Общее сопротивление заземляющего устройства составит
Rз = RеRи/(Rе+Rи) = 9,7 6,05/(9,7+6,05) = 3,73 Ом,
что удовлетворяет нормированному значению.
Вертикальные прутковые электроды закапываются в землю на глубину 0,7 м от поверхности земли. Соединяются меж собой металлической лентой 40х4 мм при помощи электросварки. Сопротивление горизонтальной полосы не учитываем, т.к. она находится в замерзающем слое грунта и существенного значения в общее заземление не заносит. Данной для нас же полосой (заземляющим проводником) осуществляется ввод в 2-ух местах в подстанцию и присоединение к главной заземляющей шине (ГЗШ). Для выполнения измерений сопротивления заземляющего устройства в комфортном месте обязана быть предусмотрена возможность отсоединения заземляющего проводника. Отсоединение заземляющего проводника обязано быть может быть лишь с помощью инструмента.
2. Мероприятия по сохранности труда при ремонте потолочного осветительного прибора в цехе
работы в электроустановках проводятся в плановом порядке в соответствие с графиком ППР, при всем этом производятся техническое сервис, текущий и серьезный ремонты электрооборудования, Также могут производиться ненамеренные работы, связанные с технологическими нарушениями при эксплуатации электрооборудования и предписаниями и замечаниями инспекционных и контролирующих органов. Главными критериями для проведения работ являются: приготовленный и допущенный в установленном порядке к самостоятельной работе электротехнический персонал, наличие нужных запасных частей и материалов, инструмента и средств персональной и электрозащиты.
работы в работающих электроустановках должны проводиться по наряду-допуску, по распоряжению, по перечню работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации. Не допускается самовольное проведение работ, также расширение рабочих мест и размера задания, определенных нарядом либо распоряжением либо утвержденным списком работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации.
Выполнение работ в зоне деяния другого наряда обязано согласовываться с работником, выдавшим 1-ый наряд (ответственным управляющим либо производителем работ). В электроустановках для обеспечения сохранности проведения работ производятся организационные и технические мероприятия.
К организационным мероприятиям относятся: оформление работ нарядом-допуском, распоряжением либо списком работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации; допуск к работе; надзор во время работы; оформление перерывов во время работы; перевод на другое рабочее пространство; окончание работы.
Так как высота подвеса осветительных приборов общего освещения участка равна 6 м, то их ремонт относится к верхолазным работам, проводимым на высоте с лестницы, производится бригадой электромонтёров и для производства таковых работ нужно оформление наряда-допуска.
Технические мероприятия производятся при подготовке рабочего места в обозначенном порядке: выполняются нужные отключения и принимаются меры, препятствующие подаче напряжения на пространство работы вследствие неверного либо самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры; на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационной аппаратуры вывешиваются запрещающие плакаты; проверяется отсутствие напряжения на токоведущих частях, на которых обязано быть: наложено заземление для защиты людей от поражения людей электронным током; накладывается заземление (врубаются заземляющие ножики, а там, где они отсутствуют, инсталлируются переносные заземления); вывешиваются предупреждающие и предписывающие плакаты, ограждаются по мере необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части. Отключение верхового освещения участка осуществляется при помощи автоматических выключателей щитков освещения ЩО-1, ЩО-2 и ЩАО-1. Дверца ЩО запирается на замок и на её ручке вывешивается запрещающий плакат «Не включать! Работают люди». На клемнике распределительной коробки осветительной сети проверяется отсутствие напряжения и накладывается переносное заземление на фазные проводники и заземлённые железные конструкции строения участка. При работе с лестницы обеспечить устойчивость: накрепко прикрепить либо привязать ее, убедиться осмотром и опробованием в полной ее исправности и в том, что она не сумеет соскользнуть с места. При использовании лестниц на гладких поверхностях (паркете, сплаве, плитке, бетоне) нижние концы лестниц обязаны иметь ботинки из резины либо другого нескользящего материала. работать с приставной лестницы, стоя на ступени, находящейся на расстоянии наименее 1 м от верхнего ее конца, запрещается. При невозможности закрепить лестницу при работе на гладких плиточных полах у основания лестницы должен находиться рабочий в каске для поддерживания ее в устойчивом положении.
При работах на высоте наиболее 1,3 метра с приставных лестниц нужно привязываться предохранительным поясом к конструкции цеха.
Не работать с лестниц около крутящихся валов, передвигающихся ремней, также над ними. Не подбрасывать каких-то предметов работающему наверху человеку. Подавать предметы при помощи крепкой веревки. Детали весом наиболее 30 кг подымать при помощи троса, блоков. Не стоять под лестницей, с которой делается работа.
Рабочие места при работе на высоте ограждать временными огораживаниями. инструмент и детали при работах на высоте укладывать таковым образом, чтоб исключить падение их на пол, смотреть, чтоб инструмент и неиспользованные детали не оставались на высоте опосля окончания работ.
Огневые и сварочные работы на высоте создавать по специальному разрешению на проведение огневых работ.
Запрещается работать на переносных лестницах и стремянках около и над вращающимися механизмами, работающими машинками, транспортерами и т.д.;
* с внедрением электронного и пневматического инструмента, строительно-монтажных пистолетов;
* делать газо и электросварочные работы;
Для выполнения таковых работ следует использовать леса либо стремянки с верхними площадками, огражденными перилами.
работать с 2-ух верхних ступенек стремянок, не имеющих перил либо упоров, запрещается.
Находиться на ступенях приставной лестницы либо стремянки наиболее чем одному человеку запрещается.
По окончании работ электромонтер должен:
* Навести порядок на рабочем месте и закрепленной местности. Убрать инструмент и
защитные средства в отведенные для данной цели места.
* Использованный обтир убрать в особый короб.
* Убрать спецодежду в шкаф в раздевалке. Принять душ.
— * Обо всех увиденных дефектах и мерах, принятых по их устранению, доложить мастеру и передать сменщику.
Перечень рекомендуемых источников
1. Б. Ю. Липкин. Электроснабжение промышленных компаний и установок. — М, ВШ, 1990.
2. Л. Л. Коновалова, Л.Д. Рожкова. Электроснабжение промышленных компаний и установок. — М, Энергоатомиздат, 1989.
3. Е. А. Конюхова. Электроснабжение объектов. — М, Мастерство, 2002.
4. А. А. Фёдоров, В.В. Каменева. Базы электроснабжения промышленных компаний. — М, Энергоатомиздат, 1984.
5. И. Е. Цигельман. Электроснабжение штатских спостроек и коммунальных компаний. — М, ВШ, 1977.
6. С. Л. Кужеков, С. В. Гончаров. Городские электронные сети. — Р-н-Д, МарТ, 2001.
7. В. Б. Атабеков, В.И. Крюков. Городские электронные сети (Справочник). — М, Стройиздат, 1987.
8. Б. Н. Неклепаев. Электронная часть электростанций и подстанций. — М, Энергоатомиздат, 1986.
9. В. В. Попов. электронные измерения. — М, Энергия, 1974.
10. Пособие к курсовому и дипломному проектированию. Под ред. Блок В. М. — М, ВШ, 1990.
11. Проектирование и установка электроустановок жилых и публичных спостроек. СП 31-110-2003. — Госстрой Рф, ФГУП ЦПП, 2004.
12. Справочник по проектированию электронных сетей и оборудования. Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. — М, Энергоатомиздат, 1991.
13. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. Под ред. А. А. Фёдорова.— М, Энергоатомиздат, 1987.
14. Правила устройства электроустановок. Седьмое издание. — С.-Пб.,ДЕАН.
15. Правила технической эксплуатации электронных станций и сетей Русской Федерации. — Екб., УЮИ, 2003.
16. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. — Р-н-Д, МарТ, 2003.
17. Межотраслевые правила по охране труда (технике сохранности) при эксплуатации электроустановок ПОТ РМ-016-2001. — С-Пб, ДЕАН, 2003.
]]>