СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЦЕХА
1.1 Характеристикаэлектроснабжения, электрических нагрузок и его технологического процесса
1.2 Классификация здания участкамеханосборочного цеха по взрывобезопасности, пожаробезопасности иэлектробезопасности
2. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОСЕТИ
2.1 Категория надежностиэлектроснабжения и выбор схемы электроснабжения предприятия
2.2 Расчет электрических нагрузок,компенсирующего устройства и выбор трансформаторов
2.3 Расчет и выбор элементовэлектроснабжения
2.3.1 Выбор аппаратов защиты ираспределительных устройств
2.4 Расчет токов короткогозамыкания и проверки элементов в характерной линии электроснабжения
2.4.1 Общие сведения о КЗ
2.4.2 Расчет токов КЗ
3. РАСЧЕТ ОБЪЕМА И НОРМИРОВАНИЕТРУДОЕМКОСТИ РАБОТ ПО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЮ
3.1 Организационные и техническиемероприятия безопасного проведенияработ с электроустановками до 1 Кв
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Основными потребителями электрической энергии являются промышленныепредприятия. Они расходуют более половины всей энергии, вырабатываемой в нашейстране.
Актуальность данного курсового проекта заключается в том, что ввод вдействие новых предприятий, расширение существующих, рост энерговооруженности,широкое внедрение различных видов электротехнологии во всех отрасляхпроизводств выдвигают проблему их рационального электроснабжения.
В настоящее время электроэнергетика России является важнейшимжизнеобеспечивающей отраслью страны. В ее состав входит более 700электростанций общей мощностью 215,6 млн кВт.
Система распределения столь большого количества электроэнергии напромышленных предприятиях должна обладать высокими техническими иэкономическими показателями и базироваться на новейших достижениях современнойтехники. Поэтому электроснабжение промышленных предприятий должно основыватьсяна использовании современного конкурентоспособного электротехническогооборудования.
Объектом исследования в представленной работе является участокмеханосборочного цеха. Предметом исследования – электроснабжение участкамеханосборочного цеха.
Основываясь на аргументации об актуальности выбранной темы, можноопределить целевую ориентацию работы.
Цель курсовой работы: дать краткую характеристику ЭСН УМЦ поэлектрическим нагрузкам, режиму работы, роду тока, питающему напряжению исделать расчет электрических нагрузок.
В соответствии с данной целью в курсовой работе решаются следующиезадачи:
1. Изучить и проанализировать литературу нормирования документа поэлектроснабжению отрасли.
2. Рассчитать характеристики промышленного оборудования.
3. Спроектировать схему электроснабжения.
4. Разработать мероприятия по технике безопасности.
5. Обобщить результаты, сделать выводы и оформить работу.
При написании курсового проекта использовались методы сбора первичнойинформации, аналитический и метод систематизации.
Структура данной работы.
1. Введение.
2. Теоретическая, практическая, графическая информация.
3. Заключение.
4. Список литературы.
5. Приложения.
1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЦЕХА
1.1 Характеристика электроснабжения, электрических нагрузок и еготехнологического процесса
Характеристика механосборочного цеха, электрических нагрузок и еготехнологического процесса.
Цеховые сети промышленных предприятий выполняют на напряжение до 1 кВ(наиболее распространенным является напряжение 380 В). На выбор схемы иконструктивное исполнение цехов сетей оказывают влияние такие факторы, какстепень ответственности приемников электроэнергии, режимы их работы иразмещении по территории цеха, номинальные токи и напряжения
Участок механосборочного цеха (УМЦ) предназначен для выпуска передней осии заднего моста грузовых автомобилей.
Цех является составной частью производства машиностроительного завода.
УМЦ предусматривает производственные, вспомогательные, служебные ибытовые помещения. УМЦ получает электроснабжение (ЭСН) от собственной цеховойтрансформаторной подстанции (ТП), расположенной на расстоянии 1,5 км отподстанции глубокого ввода (ПГВ) завода. Проводимое напряжение- 6, 10 или 35кВ.
ПГВ подключена к энергосистеме (ЭСН), расположенной на расстоянии 8 км.
Потребители электроэнергии относятся к 2 и 3 категории надежностиэлектроснабжения.
1) Приемники 2 категории — перерыв электроснабжения, которых приводит кмассовому не допуску продукции, массовому простою рабочих, механизмов.Приемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроснабжением от двухнезависимых источников питания;
2) Приемники 3 категории – остальные приемники, неподходящие подопределение 1 и 2 категории. Перерыв электроснабжения этих приемников неприводит к существенным последствиям, простоям и другим неблагоприятнымпоследствиям. Для таких электроприемников достаточного источника питания приусловии, что перерыв электроснабжения, необходимый для замены поврежденногоэлемента СЭС, не превышает 1 суток.
Количество рабочих смен- 2.
Грунт в районе цеха- глина с температурой + 5 С. Каркас здания сооружениз блоков-секций длинной 6 и 8 м каждый.
Размеры участка А х В х Н = 50 х 30 х 9 м.
Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 4,2 м.
1.2 Классификация здания объекта по взрывобезопасности, пожаробезопасностии электробезопасности
Электроснабжение участка механосборочного цеха по степени взрыво- ипожаробезопасности можно отнести к безопасному, так как он не имеет помещений,где бы содержались опасные вещества.
По электробезопасности цех относится к классу ПО (повышенной опасности),так как в цехе очень много токоведущих частиц (пыли, стружки и т.д.) металла,которые оседают на ЭО. Также возможно соприкосновение обслуживающего персоналаодновременно с корпусом ЭО и конструкциями, связанными с землей.
Все приемники по режиму работы разделяются на 3 основныхтипа: продолжительный, кратковременный и поторнократковременный.
Продолжительный режим является основным для большинства ЭО. Это режим,при котором превышение температуры нагрева электроприемника над температуройокружающей среды достигает определенной величины τуст.Установившаяся температура считается такой, если она в течение часа неизменялась. В этом режиме работают все станки, печи, насосы, компрессоры ивентиляторы.
Кратковременный режим работы характеризуется небольшими включениями идлительными паузами. В этом режиме работают вспомогательные механизмы станков идругого оборудования.
Повторнократковременный режим – это кратковременные периоды работы,чередующиеся с паузами, при этом периоды включения не на столько велики, чтобытемпература превысила установившееся значение, но и при паузах не успеваетостыть, в конечном итоге достигая средней величины.
2.2 Расчет электрических нагрузок
Создание любого промышленного объекта начинается с его проектирования. Непростое суммирование установленных (номинальных) мощностей ЭП предприятия, аопределение ожидаемых (расчетных) значений электрических нагрузок являетсяпервым и основополагающим этапам проектированием СЭС. Расчетная максимальнаямощность, потребляемая электрприемниками предприятия, всегда меньше суммыноминальных мощностей этих ЭП.
Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удорожанию строительства,перерасходу проводникового материала и неоправданному увеличению мощноститрансформаторов и прочего оборудования. Занижение может привести к уменьшениюпропускной способности электросети, к лишним потерям мощности, перегревупроводов, кабелей и трансформаторов, а следовательно, к сокращению срока ихслужбы.
Существующие методы определения расчетных нагрузок основаны на обработкеэкспериментальных и практических данных об электрических нагрузках действующихпромышленных предприятий.
Для расчета нагрузок разделим все ЭП цеха на 3 группы распределенных посиловым шкафам.
Силовой шкаф №1.
1) Данные по приемникам
Р1,2,3, = 0,9 кВт, kи =0,14, cosφ = 0,05; tgφ= 1,73
Р4,5,6, = 12,5 кВт, kи =0,06, cosφ = 0,65; tgφ= 1,17
Р7,8=15 кВт, kи = 0,06, cosφ = 0,65; tgφ = 1,17
Р9,10,11=18 кВт, kи = 0,06,cosφ = 0,65; tgφ =1,17
2) Определяем активную номинальную групповую мощность приемников,приведенных к длительному режиму
/> (1)
3) Определяем активную среднюю мощность за наиболее нагруженную смену
/> (2)
4) Определяем средний коэффициент использования группы электроприемников
/> (3)
по таблице выбираем кmax=1,2
5) Определяем среднюю реактивную мощность за наиболее нагруженную смену
/> (4)
6) Определяем средневзвешенный tg φ
/> (5)
7) Определяем показатель силовой сборки в группе
/> (6)
8) Так как m > 3 и kи
/> (7)
где n1 – число наибольших приемниковгруппы, nном – общее число приемниковгруппы.
/> (8)
где Р1 – мощность наибольших приемников группы.
В зависимости от n* и P* по таблице определяем nэ*= 0,89.
Находим эффективное число приемников группы
/> (9)
9) Определяем расчетную мощность через кmax
Pр= кmax·Pсм=1,2·7,74=9,3 кВт (10)
/> квар(11)
10) Определяем общую расчетную мощность для группы приемников
/> (12)
11) Определяем расчетный ток для группы приемников
/> (13)
Расчет остальных групп электроприемников производим аналогично первойгруппе. Результаты расчетов заносим в сводную таблицу 1.
Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на цеховых трансформаторныхподстанциях является одним из основных вопросов рационального построения СЭС.
Двухтрансформаторные подстанции применяют при значительном числепотребителей 1 и 2-й категории. Целесообразно применение двухтрансформаторнойподстанции при неравномерном суточном и годовом графиках нагрузки предприятия,при сезонном режиме работы. Как правило, предусматривается раздельная работатрансформаторов для уменьшения токов КЗ.
Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузкиобъекта электроснабжения, числа часов использования максимума нагрузки, темповроста нагрузок, стоимости электроэнергии, допустимой перегрузки трансформаторови их экономической загрузки.
Наивыгоднейшая (экономическая) загрузка цеховых трансформаторов зависитот категории ЭП, от числа трансформаторов и способов резервирования.
Совокупность допустимых нагрузок, систематических и аварийных перегрузокопределяет нагрузочную способность трансформаторов, в основу расчета которойположен тепловой износ изоляции трансформатора. Допустимые систематическиенагрузки и аварийные перегрузки не приводят к заметному старению изоляции исущественному сокращению нормальных сроков службы.
Допустимые аварийные перегрузки трансформаторов при выборе их номинальноймощности зависят от продолжительности перегрузки в течении суток, оттемпературы окружающей среды и системы охлаждения трансформатора.
1) Так как в цехе преобладают приемники 2-й категории, то целесообразновыбрать 2 трансформатора для установки на цеховую трансформаторную подстанцию.
2) Номинальную мощность трансформаторов определяем по условию
/> (14)
Sр=S+S/, где S/=/>кВА
Sр=250+25,5=275,5 кВА (15)
/>,
где βт – коэффициент загрузки трансформатора, дляприемников второй категории принимается 0,7-0,8; Sр– расчетная максимальная мощность объекта.
Принимаем к установке трансформатор с номинальной мощностью 250 кВА.
3) Проверяем перегрузочную способность трансформатора в аварийном режимепо условию
kав.п.
/> (16)
Такая перегрузка трансформатора по условию допускается в течение 6 часов5 суток.
4) По условию коэффициент загрузки трансформатора β питающегоприемники 2 и 3-й категории надежности электроснабжения должен составлять 0,5 –0,7
/> (17)
Условие по загрузке трансформатора выполняется.
Таким образом, принимаем к установке на цеховую трансформаторную подстанцию2 трансформатора мощностью 250 кВА марки ТМ×250/10.
Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронныедвигатели и индукционные печи. Прохождение в электрических сетях реактивныхтоков обуславливает добавочные потери активной мощности в линиях,трансформаторах, генераторах электростанций, дополнительные потери напряжения,требует увеличение номинальной мощности или числа трансформаторов, снижаетпропускную способность всей системы электроснабжения.
Меры по снижению реактивной мощности: естественная компенсация безприменения специальных компенсирующих устройств; исскуственные меры сприменением компенсирующих устройств.
К естественной компенсации относятся: упорядочение и автоматизациятехнологического процесса, ведущие к выравниванию графика нагрузки; созданиерациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступенейтрансформации; замена малозагруженных трансформаторов и двигателей трансформаторамии двигателями меньшей мощности и их полная загрузка; применение синхронныхдвигателей вместо асинхронных; ограничение продолжительности холостого ходдвигателей и сварочных аппаратов.
К техническим средствам компенсации реактивной мощности относятся:конденсаторные батареи, синхронные двигатели, вентильные статические источникиреактивной мощности.
Выбор компенсирующих устройств
1) Определяем мощность компенсирующего устройства
/> (18)
где tgφk – находится взависимости от cosφk=0,92, который
необходимо получить после установки КУ, Рм – общая активнаямощность системы электроснабжения;
/>
Выбираем две комплектные конденсаторные установки КУ – УКН-0,38-75УЗмощностью Qк.ст = 75 квар;
2) Определяем фактический tgφ
/> (19)
3) Определяем cosφ в зависимости от tgφ
cosφф = cos(arctg φф)= 0,97 (20)
Полученный cosφф удовлетворяетусловию, поэтому выбранные компенсирующие устройства можно принять к установке.
2.3 Расчет и выбор элементов электроснабжения
2.3.1 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств
Согласно ПУЭ от перегрузок необходимо защищать силовые и осветительныесети, выполненные внутри помещений открыто проложенными изолированныминезащищенными проводниками с горючей изоляцией; силовые сети, когда по условиютехнолотческого процесса или режима их работы могут возникать длительныеперегрузки; сети взрывоопасных помещений или взрывоопасных наружных установокнезависимо от условий технологического процесса или режима работы сети. Длязащиты электрических сетей напряжением до 1 кВ применяют плавкиепредохранители, автоматические выключатели, тепловые реле магнитных пускателей.Для защиты электрических сетей от токов КЗ служат плавкие предохранители. Ониявляются простейшими аппаратами токовой защиты, действие которых основано наперегорании плавкой вставки. Предохранители являются токоограничивающимиаппаратами, так как в них обеспечивается околодуговое пространство и отключениецепи настолько быстро, что при больших кратностях тока в предохранителе ток неуспевает достигнуть предельного значения. Магнитные пускатели предназначеныглавным образом для дистанционного управления асинхронными двигателями скороткозамкнутым ротором до 100 кВт; для пуска непосредственным подключением ксети и останова электродвигателя и реверса. В исполнении с тепловым релепускатели также защищают управляемый электродвигатель от перегрузки. Магнитныйпускатель представляет собой трехполюсный контактор переменного тока спрямоходовой магнитной системой, в который дополнительно встроены два тепловыхреле защиты, включенных последовательно в две фазы цепи ЭД. Автоматическиевыключатели предназначены для автоматического размыкания электрических цепейпри анормальных режимах (КЗ и перегрузки), для редких оперативных включений(3-5 в час) при нормальных режимах, а также для защиты цепей от недопустимыхснижениях напряжения. Для защиты от токов КЗ в автоматическом выключателеприменяется электромагнитный расцепитель мгновенного действия. Тепловой (обычнобиметаллический) расцепитель предназначен для защиты от перегрузок, за счетизгибания биметаллической пластины. Расцепитель минимального напряжениясрабатывает при недопустимом снижении напряжения в сети (30-50%). Такиерасцепители применяют для ЭД, самозапуск которых нежелателен присамопроизвольном восстановлении питания.
Произведем выбор аппаратов защиты, устанавливаемых у силовых шкафов.
1) К силовым шкафам примем к установке автоматические выключатели, таккак они защищают одновременно от токов КЗ и перегрузок одновременно.
2) Произведем расчет для силового шкафа 1
Iр = 327 А – расчетный ток силовогошкафа;
Iн.а.>=Iн.р.(21)
Iн.р.>=Iр=327А
Выбираем автоматический выключатель серии ВА52-37, Iн.а.= 400 А, Iн.р.= 400 А, U= 380 В.
Аналогично выбираем автоматические выключатели ко всем силовым шкафам.Результаты расчетов заносим в таблицу 2.
Таблица 2.
Iр, А
Iном, А
Iн.р. А
Uном, В Тип АВ СШ1 327 400 400 380 ВА52-37 СШ2 78,8 100 80 380 ВА51Г-31 СШ3 50,2 100 50 380 ВА51Г-31
Для остальных приемников малой мощности целесообразно применить магнитныепускатели совместно с предохранителями.
Произведем выбор для сварочных аппаратов с Iном= 140 А
1) Выбираем магнитный пускатель типа ПМЛ-6200 с Iном= 140 А и номинальным током главных контактов Iном.гл.кон= 140 А, номинальное напряжение U = 380В;
2) Выбор предохранителя. Определяем ток плавкой вставки
/> (22), />
Выбираем предохранитель типа НПН-60М с номинальным током патрона Iном= 1000 А, и номинальным током плавкой вставки Iном.вст= 630 А
Аналогично выбираем магнитные пускатели и предохранители к остальнымприемникам. Результаты заносим в таблицу 3.
Таблица 3.Приемники Тип магнитного пускателя
Iном, А
Iном.гл.кон, А Тип предохранителя
Iном, А
Iном.вст, А Наждачные станки ПМЛ-6200 140 140 ПП-17 1000 630 Карусельно-фрезерные станки ПМЛ-6200 120 120 ПН2-600 600 500 Вертикально-протяжные станки ПМЛ-6200 120 120 ПН2-600 600 500 Токарные полуавтоматы ПМЛ-3200 50 50 ПН2-250 250 200 Продольно-фрезерные станки ПМЛ-3200 50 50 ПН2-250 250 200 Горизонтально-расточные станки ПМЛ-2200 20 20 ПН2-100 100 80 Вертикально-сверлильные станки ПМЛ-3200 35 35 ПН2-250 250 125 Кругло-шлифовальные станки ПМЛ-2200 20 20 ПН2-60 100 80 Закалочная установка ПМЛ-3200 35 35 ПН2-250 250 125 Клепальная машина ПМЛ-3200 60 60 ПР2-350 350 300
Проводники электросетей от проходящего по ним тока согласно законуДжоуля-Ленца нагреваются. Количество выделенной тепловой энергиипропорционально квадрату тока, сопротивлению и времени протекания ток Q = I2Rt.Нарастание температуры проводника происходит до тех пор, пока не наступиттепловое равновесие между теплом, выделяемым в проводнике с током и отдачей вокружающую среду.
Чрезмерно высокая температура нагрева проводника может привести кпреждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарнойопасности.
Поэтому устанавливаются предельнодопустимые значения температуры нагревапроводников в зависимости от марки и материала изоляции проводника в различныхрежимах.
Длительнопротекающий по проводнику ток, при котором устанавливаетсянаибольшая длительно-допустимая температура нагрева проводника, называетсяпредельно допустимым током по нагреву.
Значение допустимых длительных токовых нагрузок составляем для нормальныхусловий прокладки проводников: температура воздуха +25°С, температура земли+15°С и при условии, что в траншее уложен только один кабель. Если условиепрокладки проводников отличается от идеальных, то допустимый ток нагрузкиопределяется с поправкой на температуру (kп1)и количество прокладываемых кабелей в одной траншее (kп2)
/> (23)
Определяем сечение кабеля для силового шкафа №1.
1) Расчетный ток СШ1 равен Iр = 35,5 А
По рекомендации выбираем кабель сечением S = 10мм2 и допустимым током Iд = 85 А;
2) Проверяем выбранный кабель по условию нагрева
/>
По условию Iд>= Iд/,следовательно, условие выполняется;
3) Проверяем кабель по потере напряжения
/> (24)
где l – длина кабельной линии, км;
r0– активное сопротивление кабеля,Ом/км (принимается в зависимости от сечения кабеля);
х0– индуктивное сопротивление кабеля, Ом/км.
К остальным силовым шкафам расчет сечения кабелей ведется аналогично. Расчетныеданные заносим в таблицу 4.
Таблица 4.
Iр, А
Iд, А
S, мм2
Iд/, А
Kп1
Кп2 L, км
R0, Ом/км
Х0, Ом/км ΔU,% СШ1 327 340 40 332 1,04 0,94 0,03 1,85 0,099 0,58 СШ2 78,8 85 10 83 1,04 0,94 0,05 1,85 0,099 1,6 СШ3 50,2 85 10 83 1,04 0,94 0,02 1,85 0,099 0,7
По рассчитанным токам для групп электроприемников распределительныесиловые шкафы
1) Для СШ1, Iр = 327 А выбираемсиловой шкаф серии СПУ62-5/1 с номинальным током 280 А, трехполюсный, с 16отходящими линиями с предохранителями типа ПН2-400.
2) для СШ2, Iр = 78,8 А выбираемсиловой шкаф серии СПУ62-5/1 с номинальным током 280 А, трехполюсный, с 16отходящими линиями с предохранителями типа НПН-100.
3) для СШ3, Iр = 50,2 А выбираемсиловой шкаф серии ШРС1-53У3 с номинальным током 280 А, трехполюсный, с 16отходящими линиями с предохранителями типа НПН-100.
2.4 Расчет токов короткого замыкания и проверки элементов в характернойлинии электроснабжения
2.4.1 Общие сведения о КЗ
При проектировании СЭС учитываются не только нормальные, продолжительныережимы работы ЭУ, но и их аварийные режимы. Одним из аварийных режимов являетсякороткое замыкание.
Коротким замыканием (КЗ) называют всякое случайное или преднамеренное, непредусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различныхточек ЭУ между собой или землей, при котором токи в ветвях ЭУ резко возрастают,превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.
В системе трехфазного переменного тока могут возникать замыкания междутремя фазами – трехфазные КЗ, между двумя фазами – двухфазное КЗ. Чаще всеговозникают однофазные КЗ (60 – 92 % от общего числа КЗ).
Как правило, трехфазные КЗ вызывают в поврежденной цепи наибольшие токи,поэтому при выборе аппаратуры обычно за расчетный ток КЗ принимают токтрехфазного КЗ.
Причинами коротких замыканий могут быть механические поврежденияизоляции, падение опор воздушных линий, старение изоляции, увлажнение изоляциии др.
Короткие замыкания могут быть устойчивыми и неустойчивыми, если причина КЗсамоликвидируется в течении безтоковой паузы коммутационного аппарата.
Последствием КЗ являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи иснижение напряжения в отдельных точках системы. Дуга, возникшая в месте КЗ,приводит к частичному или полному разрушению аппаратов, машин и других устройств.
Увеличение тока в ветвях электроустановки, примыкающих к месту КЗ,приводит к значительным механическим воздействиям на токоведущие части иизоляторы, на обмотки электрических машин. Прохождение больших токов вызываетповышенный нагрев токоведущих частей и изоляции, что может привести к пожару.
Снижение напряжения приводит к нарушению нормальной работы механизмов,при напряжении ниже 70% номинального напряжения двигателя затормаживаются,работа механизмов прекращается.
Для уменьшения последствий КЗ необходимо как можно быстрее отключитьповрежденный участок, что достигается применением быстродействующихвыключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени.
2.4.2 Расчет токов КЗ
Определяем сопротивления элементов цепи расположенных на стороне высокогонапряжения трансформатора
/> (25)
/> (26)
где Lc – длина линии дотрансформатора, х0– удельное индуктивное сопротивление линии, r0– активное удельное сопротивление.
Сопротивления приводятся к НН:
/>
/>
4) Определяем сопротивления для трансформатора
Rт=16,6 мОм, Хт=41,7 мОм
5) Определяем сопротивления для автоматических выключателей
1SF R1SF= 0,4 мОм, X1SF=0,17 мОм, Rп1SF=0,6 мОм
SF1 RSF1=1,3 мОм, XSF1=1,2 мОм, RпSF1=0,75 мОм
6) Определяем сопротивление кабельных линий
КЛ1 r0/=3,12 мОм, x0=0,099 мОм
Так как в схеме 3 параллельных кабеля, то
/>
/>
/>
КЛ2 r0/=4,16 мОм, x0=0,08 мОм
/>
/>
/>
7) Определяем сопротивления участков цепи до каждой точки КЗ
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
8) Определяем 3-фазные и 2-фазные токи КЗ
/>
/>
/>
/>
/>
/>
9) Определяем ударные токи КЗ
/>
/>
/>
10) Определяем действующее значение ударного тока
/>
/>
/>
где q – коэффициент действующего значенияударного тока
/>
11) Результаты расчетов заносим в сводную ведомость токов КЗ таблица 5.
Таблица 5Точка КЗ
Rк, мОм
Xк, мОм
Zк мОм
Rк/Xк
Ку q
/>, кА
iу, кА
/>, кА
/>, кА
Zп, мОм
/>, кА К1 103 50,3 114,6 >1 1 1 2,01 2,01 2,01 1,75 15 2,9 К2 50,1 3,9 50 >1 1 1 4,6 4,6 4,6 4,02 91,2 1,4 К3 14 0,8 14,1 >1 1 1 16 16 16 13,92 371 0,5
12) Определяем 1-фазные токи КЗ
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
3. РАСЧЕТОБЪЕМА И НОРМИРОВАНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ РАБОТ ПО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЮ
Расчет заземляющих устройств
Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой-либо части электроустановки с заземляющим устройством для обеспеченияэлектробезопасности. Задачей защитного заземления является снижение до безопаснойвеличины напряжений заземления, прикосновения и шагового напряжения.
Заземляющее устройство состоит из заземления и заземляющих проводников. Вкачестве заземлений используются естественные заземлители: водопроводные трубы,стальная броня и свинцовые оболочки силовых кабелей, проложенных в земле,металлические конструкции зданий и сооружений. Если естественных недостаточно,применяют искусственные заземлители: заглубление в землю вертикальныхэлектродов из труб, уголков или прутков стали и горизонтально проложенных вземле на глубину не менее 0,5 полосы.
В электроустановках до 1 кВ с изолированной нейтралью сопротивлениезаземляющего устройства должно быть не более 4 Ом.
Расчет заземлителей производится по формулам.
1) Определяем расчетное сопротивление одного электрода
/>
где ρ – удельное сопротивление грунта (для чернозема 50 Ом·м), Ксез– коэффициент сезонности.
2) Предельное сопротивление совмещенного ЗУ. На низкое напряжение
/>, принимаем RЗУ = 4 Ом.
3) Определяем количество вертикальных электродов
/>
Принимаем N/в.р = 5.
/>
С учетом экранирования
/>
где η – коэффициент использования вертикальных электродов
4) Определяем длину полосы заземляющего устройства
Lп=2∙5=10 м
5) Определяем уточненные значения сопротивлений вертикальных игоризонтальных электродов
/>
/>
где b – ширина полосы, для круглогогоризонтального заземлителя b = 40, t– глубина заложения
5) Определяем фактическое сопротивление заземляющего устройства
/>
Фактическое сопротивление заземляющего устройства (2,7 Ом) меньшедопустимого сопротивления, значит заземляющее устройство будет эффективным.
3.1 Организационные и технические мероприятия безопасного проведения работс электроустановками до 1 КВ
Обеспечение безопасных условий труда в нашей стране является общегосударственнойзадачей.
В условиях роста электровооруженности и расширения областей использованияэлектрической энергии особое значение в общей системе мероприятий по охранетруда приобретают проблемы обеспечения электробезопасности.
В решении этих проблем принимают активное участие органы Энергонадзора,профсоюзные хозяйственные организации НИИ и КБ различных министерств иведомств.
Работы по обеспечению электробезопасности выполняют с учетом накопленногов мире опыта по совершенствованию способов и средств защиты, разработкеруководящих, нормативных и инструктивных документов, усилению деятельностиэнергослужб предприятий и организаций.
Созданы предпосылки для решения вопросов электробезопасности вовзаимосвязи с элементами системы. Введены в действие такие важные дляэлектробезопасности документы, как Система стандартов безопасности труда(ССБТ), методические указания по расследованию производственного травматизма.
При организации новых и техническом перевооружении старых иэлектроремонтных цехов следует действующими нормами, инструкциями,государственными стандартами и правилами по охране труда, техники безопасностии взрывобезопасности.
К основным мероприятиям по охране труда и технике безопасности относятся:
1. установка защитных ограждений у движущихся элементов, станков иприспособлений;
2. заземление всего оборудования и металлических перегородокиспытательных станций и других участков;
3. применение пониженного напряжения для местного освещения рабочих мест;
4. укрытие, герметизация и теплоизоляция оборудования, выделяющаяароматические вещества и теплоту, а также устройство местных отсосов для ихудаления;
5. применение общеобменной вентиляции и местных отсосов и оборудования,выделяющего вредные вещества.
ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной пояснительной записке произведен расчетэлектроснабжение участка механосборочного цеха, целью которого является выборнаиболее оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов,позволяющих обеспечить необходимую надежность электропитания и бесперебойной работыцеха.
В ходе выполнения курсового проекта мы произвели расчет электрическихнагрузок. Выбрали количество и мощность трансформаторов с учетом оптимальногокоэффициента их загрузки и категории питающихся электроприемников. Выбралинаиболее надежный вариант сечения проводов и кабелей питающих ираспределительных линий. Произвели расчет токов короткого замыкания. Определилимощность компенсирующих устройств. Произвели расчет оптимального количества исопротивление заземляющих устройств.
На основе произведенных расчетов можно сделать вывод, что выбран наиболееоптимальный и рациональный вариант электроснабжения участка механосборочногоцеха.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила устройства электроустановок. — М.: Госэнергонадзор, 2000.
2. Справочник по электроснабжению промышленныхпредприятий. В 2 т. — Т.II/Под общ. ред. А.А.Федорова и Г.В.Сербиновского. — М.: Энергия, 1974.
3. Справочник энергетика промышленных предприятий. В 4 т.- / Под общ. ред. А.А.Федорова, Г.В.Сербиновского и Я.М.Большама. — М.-Л.:Госэнергоиздат, 1963
4. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. Учеб. пособиедля СУЗов. — М.: Мастерство, 2002
5. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие длякурсового и дипломного проектирования. Учеб. пособие для ВУЗов. — М.:Энергоатомиздат, 1987
6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая частьэлектростанций и подстанций. Справочные марериалы для курсового и дипломногопроектирования. Для студентов ВУЗов. — М.: Энергоатомиздат, 1989
7. Электротехнический справочник. В 3 т. — Т.III, Кн. 2/ Под общ. ред.В.Г.Герасимова. — М.: Энергоиздат, 1982
8. Справочник электроэнергетика предприятий цветнойметаллургии
9. Пособие к курсовому и дипломному проектированию дляэлектроэнергетических специальностей. Учебное пособие для ВУЗов/Под ред. В.М.Блок.- М.: Высшая школа, 1981
10.Электроснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие для ВУЗов/ Под ред.Н. Е. Мукасеева. – М.: Энергоатомиздат, 1978.
11.Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебник дляСУЗов. — М.: Высшая школа, 1990
12.Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. — М.: Высшая школа, 1976
13.Коновалова Л.Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебноепособие для СУЗов. — М.: Энергоатомиздат, 1989