Курсоваробота на тему: «Проектування електропостачання цеху металорізальнихверстатів»
Зміст
Введення
1. Аналіз виробничої діяльності цеху
1.1 Характеристика об'єктаелектропостачання, електричних навантажень і його технологічного процесу
1.2 Класифікація будинку об'єкта повибухової безпеці, пожежної електробезпечності
1.3 Розрахунок електричнихнавантажень і вибір трансформаторів
1.4 Розрахунок і вибірелементів електропостачання
1.4.1 Вибір апаратів захисту йрозподільних пристроїв
1.5 Розрахунок струмів короткогозамикання й перевірки елементів у характерній лінії електропостачання
1.5.1 Загальні відомості про КЗ
1.5.2 Розрахунок струмів КЗ
1.6 Розрахунок заземлюючих пристроїв
1.6.2 Складання відомостейелектроустаткування
2. Організаційні й технічні заходибезпечного проведення робіт з електроустановками до 1 КВ
Висновок
Список літератури
Введення
Перше місце покількості споживаної електроенергії належить промисловості, на частку якогодоводиться більше 60% вироблюваної в країні енергії. За допомогою електричноїенергії приводяться в рух мільйони верстатів і механізмів, висвітлення приміщень,здійснюється автоматичне керування технологічними процесами. Існуютьтехнології, де електроенергія є єдиним енергоносієм.
У зв'язку ізприскоренням науково-технологічного прогресу споживання електроенергії впромисловості значно збільшилося завдяки створенню гнучких автоматизованихвиробництв.
Енергетичнаполітика України передбачає подальший розвиток енергозберігаючої програми.Економія енергетичних ресурсів повинна здійснюватися шляхом переходу наенергозберігаючі технології виробництва; удосконалювання енергетичноговстаткування, реконструкції застарілого обладнання; скорочення всіх видівенергетичних втрат і підвищення рівня використання вторинних енергетичнихресурсів. Передбачається також заміщення органічного палива іншимиенергоносіями, у першу чергу ядерною й гідравлічною енергією. Крім прямого енерго-і ресурсозбереження існує цілий ряд актуальних завдань, рішення яких востаточному підсумку приводить до того ж ефекту в самих виробничих установках,у виробництві в цілому. Сюди, у першу чергу, ставиться підвищення надійностіелектропостачання, тому що раптове, іноді навіть досить короткочасне припиненняподачі електроживлення може привести до більших збитків у виробництві. Алепідвищення надійності пов'язане зі збільшенням вартості системи електропостачання,тому важливим завданням повинне вважатися визначення оптимальних показниківнадійності, вибір оптимальної по надійності структури системиелектропостачання. Також важливим завданням є забезпечення необхідної якостіелектроенергії. Низька якість електроенергії приводить, крім інших небажанихявищ, до збільшення втрат електроенергії як в електроприймачах, так і в мережі.Важливе значення придбало вимір показників якості електроенергії. За останнідесятиліття досягнуті значні успіхи не тільки в мікроелектроніці, але й велектроапаратобудуванні, у розробці нових електричних і конструкційнихматеріалів, у кабельній техніці. Ці досягнення відкривають нові можливості вспособах каналізації електроенергії й у конструкції розподільних пристроїв(РУ). Зокрема, застосування нових комплектних легко замінних вузлів електричнихмереж і мережних пристроїв може знадобитися у виробничих умовах, що швидкозмінюються, сучасних підприємств.
Об'єктдослідження — цех металорізальних верстатів.
Предметдослідження — проектування електропостачання цеху металорізальних верстатів.
Метою даногокурсового проекту є оволодіння основами проектування електропостачання цехуметалорізальних верстатів.
Поставлена метаприпускає рішення наступних завдань:
1. вивчити йпроаналізувати літературу, нормативні документи по електропостачанню об'єктівгалузі;
2. розрахуватихарактеристики даного встаткування;
3. спроектуватисхему електропостачання;
4. розробитизаходу щодо правил технічної безпеки;
5. узагальнитирезультати, зробити висновки й оформити роботу.
При написаннікурсового проекту застосовувалися методи збору первинної інформації,аналітичний і метод систематизації.
Структура даноїроботи: 1) введення, 2) теоретична, практична, графічна частина, 3) висновок,4) список літератури.
1 Аналізвиробничої діяльності цеху
1.1Характеристика об'єкта електропостачання, електричних навантажень і йоготехнологічного процесу
Цехові мережіпромислових підприємств виконують на напругу до 1 кВ (найпоширенішим є напруга380 У). На вибір схеми й конструктивне виконання цехів мереж впливають такіфактори, як ступінь відповідальності приймачів електроенергії, режими їхньоїроботи й розміщенні по території цеху, номінальні струми й напруги.
Цехметалорізальних верстатів (ЦМС) призначений для серійного виробництва деталейза замовленням.
ЦМС передбачаєнаявність виробничих, службових, допоміжних і побутових приміщень.Металорізальні верстати різного призначення розміщені у верстатному,заточувальному відділеннях.
Транспортніоперації виконуються кран-балкою й наземними електротеліжками.
Цех одержуєелектропостачання від власної цехової трансформаторної підстанції (ТП),розташованої на відстані 1,3 км від головної знижувальної підстанції (ГПП)заводу. Підводимо напруга — 10 кВ. ГПП підключена до енергосистеми (ЕНС),розташованої на відстані 15 км.
Споживачіелектроенергії ставляться до 2 і 3 категорії надійності електропостачання.
1) приймачі 2категорії — перерва електропостачання, який приводить до масової недовідпусткипродукції, масовому простою робітників, механізмів. Приймачі 2 категоріїрекомендується забезпечувати електропостачанням від двох незалежних джерелхарчування;
2)приймачі 3 категорії — інші приймачі, невідповідні під визначення 1і 2категорії. Перерва електропостачання цих приймачів не приведе до істотнихнаслідків, простоїв і інших несприятливих наслідків. Для таких електроприймачівдостатнього джерела харчування за умови, що перерва електропостачання,необхідний для заміни ушкодженого елемента СЕС, не перевищує 1 доби.
Кількість робочихзмін – 3. Ґрунт у районі цеху – глина при температурі +5 ° С.
Каркас будинку споруджений ізблоків-секцій, довжиною 6 і 8 м кожний.
Розміри цехуA*B*H=50*30*8 м. Всі приміщення, крім верстатного
1.2Класифікація будинку об'єкта по вибухової безпеці, пожежної електробезпечності
Цехметалорізальних верстатів по ступені вибухової і пожежної безпеці можнавіднести до безпечного, тому що він не має приміщень, де б утримувалисянебезпечні речовини.
Поелектробезпечності цех ставиться до класу ПО (підвищеної небезпеки), тому що вцеху дуже багато струмоведучих часток (пилу, стружки й т.д.) металу, якіосідають на ЕО. Також можливе зіткнення обслуговуючого персоналу одночасно зкорпусом ЕО й конструкціями, пов'язаними із землею.
Всі приймачі порежиму роботи розділяються на 3 основних типи: тривалий, короткочасний іповторно короткочасний.
Тривалий режим єосновним для більшості ЕО. Це режим, при якому перевищення температури нагріванняелектроприймача над температурою навколишнього середовища досягає певноївеличини фвуст. Стала температура вважається такий, якщо вонапротягом години не змінювалася. У цьому режимі працюють всі верстати, печі,насоси, компресори й вентилятори.
Короткочаснийрежим роботи характеризується невеликими включеннями й тривалими паузами. Уцьому режимі працюють допоміжні механізми верстатів і іншого встаткування.
Повторнокороткочасний режим — це короткочасні періоди роботи, що чергуються з паузами,при цьому періоди включення не на стільки великі, щоб температура перевищиластале значення, але й при паузах не встигає охолонути, в остаточному підсумкудосягаючи середньої величини.
У цьому режиміпрацюють вантажопідйомні механізми, прокатні стани й зварювальні апарати.
1.3Розрахунок електричних навантажень і вибір трансформаторів
Створеннябудь-якого промислового об'єкта починається з його проектування. Не простепідсумовування встановлених (номінальних) потужностей ЕП підприємства, авизначення очікуваних (розрахункових) значень електричних навантажень є першимі основним етапам проектуванням СЕС. Розрахункова максимальна потужність,споживана електроприймачами підприємства, завжди менше суми номінальнихпотужностей цих ЕП.
Завищенняочікуваних навантажень приводить до подорожчання будівництва, перевитратіпровідникового матеріалу й невиправданому збільшенню потужності трансформаторіві іншого встаткування. Заниження може привести до зменшення пропускноїздатності електромережі, до зайвих втрат потужності, перегріву проводів,кабелів і трансформаторів, а отже, до скорочення строку їхньої служби.
Існуючі методивизначення розрахункових навантажень засновані на обробці експериментальних іпрактичних даних про електричні навантаження діючих промислових підприємств.
Для розрахункунавантажень розділимо всі ЕП цеху на 3 групи розподілених по силових шафах.
Силова шафа №1.
1) Дані поприймачах
Р1,11,40 =2,1 кВт, kи = 0,1, cosц = 0,5; tg? = 1,73
Р2,3,4= 3,5 кВт, kи = 0,14, cosц = 0,5; tg? = 1,73
Р5,10=8кВт, kи = 0,14, cosц = 0,5; tg? = 1,73
Р6,7 =5,2кВт, kи = 0,14, cosц = 0,5; tg? = 1,73
Р8,9 =3,2кВт, kи = 0,14, cosц = 0,5; tg? = 1,73
2) Визначаємоактивну номінальну групову потужність приймачів, наведених до тривалого режиму
/>(1)
3) Визначаємоактивну середню потужність за найбільш навантажену зміну
/>(2)
4) Визначаємосередній коефіцієнт використання групи електроприймачів
/> (3)
по таблицівибираємо кmax=2,54
5) Визначаємосередню реактивну потужність за найбільш навантажену зміну
/>(4)
6) Визначаємосередньозважений tg ?
/> (5)
7) Визначаємопоказник силового складання в групі
/> (6)
8) Тому що m >3 і kи
/> (7)
де n1– число найбільших приймачів групи, nном – загальне число приймачівгрупи.
/> (8)
де Р1– потужність найбільших приймачів групи.
Залежно від n*і P* по таблиці визначаємо nе* = 0,82.
Знаходимоефективне число приймачів групи
/> (9)
9) Визначаєморозрахункову потужність через кmax
Pр= кmax·Pсм=2,54·7,3=17,1кВт (10)
/> (11)
10) Визначаємозагальну розрахункову потужність для групи приймачів
/> (12)
11) Визначаєморозрахунковий струм для групи приймачів
/> (13)
Розрахунок іншихгруп електроприймачів робимо аналогічно першій групі. Результати розрахунківзаносимо в таблицю 1.
Правильний вибірчисла й потужності трансформаторів на цехових трансформаторних підстанціях єодним з основних питань раціональної побудови СЕС.
Двох трансформаторніпідстанції застосовують при значному числі споживачів 1 і 2-й категорії.Доцільне застосування двох трансформаторних підстанцій при нерівномірномудобовому й річному графіках навантаження підприємства, при сезонному режиміроботи. Як правило, передбачається роздільна робота трансформаторів длязменшення струмів КЗ.
Вибір потужностітрансформаторів виробляється виходячи з розрахункового навантаження об'єктаелектропостачання, числа годин використання максимуму навантаження, темпівросту навантажень, вартості електроенергії, припустимої перевантаженнятрансформаторів і їхнього економічного завантаження.
Найвигідніша(економічна) завантаження цехових трансформаторів залежить від категорії ЕП,від числа трансформаторів і способів резервування.
Сукупністьприпустимих навантажень, систематичних і аварійних перевантажень визначаєнавантажувальну здатність трансформаторів, в основу розрахунку якої покладенийтеплове зношування ізоляції трансформатора. Припустимі систематичнінавантаження й аварійні перевантаження не приводять до помітного старінняізоляції й істотному скороченню нормальних термінів служби.
Припустиміаварійні перевантаження трансформаторів при виборі їхньої номінальноїпотужності залежать від тривалості перевантаження в плині доби, від температуринавколишнього середовища й системи охолодження трансформатора.
1) Тому що в цехупереважають приймачі 2-й категорії, то доцільно вибрати 2 трансформатори дляустановки на цехову трансформаторну підстанцію.
2) Номінальнупотужність трансформаторів визначаємо за умовою
/> (14)
Sр=S+S/,де S/=/>кВа
Sр=125+12,9=137,9ВА(15)
/>,
де вт– коефіцієнт завантаження трансформатора, для приймачів другої категоріїприймається 0,7-0,8; Sр – розрахункова максимальна потужністьоб'єкта.
Приймаємо доустановки трансформатор з номінальною потужністю 160 кВа.
3) Перевіряємоперевантажувальну здатність трансформатора в аварійному режимі за умовою
kав.п.
/> (16)
Такеперевантаження трансформатора за умовою допускаються протягом 6 годин 5 доби.
4) За умовоюкоефіцієнт завантаження трансформатора? живильні приймачі 2 і 3-й категоріїнадійності електропостачання повинен становити 0,5 — 0,7
/> (17)
Умова позавантаженню трансформатора виконується.
Таким чином,приймаємо до установки на цехову трансформаторну підстанцію 2 трансформаторипотужністю 160 кВа марки ТМ?160/10.
Основнимиспоживачами реактивної потужності є асинхронні двигуни й індукційні печі.Проходження в електричних мережах реактивних струмів спричиняється додатковівтрати активної потужності в лініях, трансформаторах, генераторахелектростанцій, додаткові втрати напруги, вимагає збільшення номінальноїпотужності або числа трансформаторів, знижує пропускну здатність всієї системиелектропостачання.
Заходу щодозниження реактивної потужності: природна компенсація без застосуванняспеціальних пристроїв, що компенсують; міри із застосуванням пристроїв, щокомпенсують.
До природноїкомпенсації ставляться: упорядкування й автоматизація технологічного процесу,що ведуть до вирівнювання графіка навантаження; створення раціональної схемиелектропостачання за рахунок зменшення кількості щаблів трансформації; замінатрансформаторів і двигунів трансформаторами й двигунами меншої потужності іїхнє повне завантаження; застосування синхронних двигунів замість асинхронних;обмеження тривалості холостий хід двигунів і зварювальних апаратів.
До технічнихзасобів компенсації реактивної потужності ставляться: конденсаторні батареї,синхронні двигуни, вентильні статичні джерела реактивної потужності.
Вибір пристроїв,що компенсують
1) Визначаємопотужність пристрою, що компенсує
/> (18)
де tgцk– є залежним від cosцk=0,92, якому необхідно одержати післяустановки КУ, Рм – загальна активна потужність системиелектропостачання;
/>
Вибираємо двікомплектні конденсаторні установки КУ – УКН-0,38-75УЗ потужністю Qк.ст= 75 квар;
2) Визначаємофактичний tg?
/> (19)
3) Визначаємоcos? залежно від tg?
cosцф= cos (arctg цф) = 0,97
Отриманий cosцфзадовольняє умові, тому обрані пристрої, що компенсують, можна прийняти доустановки.
1.4 Розрахунок і вибір елементів електропостачання
1.4.1Вибір апаратів захисту й розподільних пристроїв
Згідно ПУЕ відперевантажень необхідно захищати силові й освітлювальні мережі, виконаніусередині приміщень відкрито прокладеними ізольованими незахищенимипровідниками з горючою ізоляцією; силові мережі, коли за умовою технологічногопроцесу або режиму їхньої роботи можуть виникати тривалі перевантаження; мережівибухонебезпечних приміщень або вибухонебезпечних зовнішніх установок незалежновід умов технологічного процесу або режиму роботи мережі.
Для захистуелектричних мереж напругою до 1 кВ застосовують плавкі запобіжники, автоматичнівимикачі, теплові реле магнітних пускачів.
Для захистуелектричних мереж від струмів КЗ служать плавкі запобіжники. Вони єнайпростішими апаратами фотополяриметр захисту, дія яких засноване наперегорянні плавкої вставки. Запобіжники є обмежуючими апаратами, тому що в нихзабезпечується близько дуговий простір і відключення ланцюга настільки швидко,що при більшої кратності струму в запобіжнику струм не встигає досягтиграничного значення.
Магнітні пускачіпризначені головним чином для дистанційного керування асинхронними двигунами зкороткозамкненим ротором до 100 кВт; для пуску безпосереднім підключенням домережі й зупинка електродвигуна й реверса. У виконанні з тепловим реле пускачітакож захищають керований електродвигун від перевантаження. Магнітний пускачявляє собою триполюсний контактор змінного струму із магнітною системою, у якийдодатково убудовані два теплових реле захисту, включених послідовно у дві фазиланцюга ЕД.
Автоматичнівимикачі призначені для автоматичного розмикання електричних кіл прианормальних режимах (КЗ і перевантаження), для рідких оперативних включень (3-5у годину) при нормальних режимах, а також для захисту ланцюгів віднеприпустимих зниженнях напруги. Для захисту від струмів КЗ в автоматичномувимикачі застосовується електромагнітний апарат миттєвої дії. Тепловий(звичайно біметалічний) апарат призначений для захисту від перевантажень, зарахунок згинання біметалічної пластини. Апарат мінімальної напруги спрацьовуєпри неприпустимому зниженні напруги в мережі (30-50%). Такі апарати застосовуютьдля ЕД, само запуск яких небажаний при мимовільному відновленні харчування.
Зробимо вибір апаратівзахисту, установлюваних у силових шаф.
1) До силових шафприймемо до установки автоматичні вимикачі, тому що вони захищають одночасновід струмів КЗ і перевантажень одночасно.
2) Зробиморозрахунок для силової шафи 1
Iр =32,5 А – розрахунковий струм силової шафи;
Iн.а.>=Iн.р.(21)
Iн.р.>=Iр=32,5А
Вибираємоавтоматичний вимикач серії ВА51Г-31, Iн.а. = 100 А, Iн.р.=40 А, U = 380 У.
Аналогічновибираємо автоматичні вимикачі до всіх силових шаф. Результати розрахунківзаносимо в таблицю 2.
Таблиця 2.
Iр, А
Iном, А
Iн.р. А
Uном, В Тип АВ СШ1 32,5 100 40 380 ВА51Г-31 СШ2 89 100 80 380 ВА51Г-31 СШ3 132 100 100 380 ВА51Г-31
Для іншихприймачів малої потужності доцільно застосувати магнітні пускачі разом іззапобіжниками.
Зробимо вибір длятокарських верстатів з Iном = 30 А
1) Вибираємомагнітний пускач типу ПМЛ-2200 з Iном = 35 А и номінальним струмомголовних контактів Iном.гл.кін = 35 А, номінальна напруга U = 380У;
2) Вибірзапобіжника. Визначаємо струм плавкої вставки
/> (22)
/>
Вибираємозапобіжник типу НПН-60М с номінальним струмом патрона Iном= 250 А, іномінальним струмом плавкої вставки Iном.вст= 125 А
Аналогічновибираємо магнітні пускачі й запобіжники до інших приймачів. Результатизаносимо в таблицю 3.
Таблиця 3.Приймачі Тип магнітного пускача Iном, А Iном.гл.кін, А Тип запобіжника Iном, А Iном.вст, А Електропривод ПМЛ-1200 10 10 НПН2-60 60 10 Універсальні заточувальні верстати ПМЛ-1200 10 10 НПН2-60 60 10 Заточувальні верстати для черв'ячних фрез ПМЛ-3200 35 35 НПН-60М 60 32 Шліфувальні верстати ПМЛ-2200 25 25 НПН-60М 60 32 Заточувальні верстати для фрезерних голівок ПМЛ-2200 25 16 НПН-60 60 20 Кругло шліфувальні верстати ПМЛ-3200 40 40 ПН2-100 100 50 Токарські верстати ПМЛ-3200 35 35 ПН2-250 250 125 Кран-балка ПМЛ-3200 40 40 ПР2-60 60 45 Заточувальні верстати ПМЛ-1200 10 10 ПР2-60 60 15 Внутрі шліфувальні верстати ПМЛ-3200 45 45 ПР2-100 100 60 Плоско шліфувальні верстати ПМЛ-4200 70 70 ПН2-250 250 80
Провідникиелектромереж від минаючі по них струму відповідно до закону Джоуля-Ленцанагріваються. Кількість виділеної теплової енергії пропорційно квадрату струму,опору й часу протікання струм Q = I2Rt. Наростання температурипровідника відбувається доти, поки не наступить теплова рівновага між теплом,виділюваним у провіднику зі струмом і віддачею в навколишнє середовище
Надмірно високатемпература нагрівання провідника може привести до передчасного зношуванняізоляції, погіршенню контактних сполук і пожежної небезпеки. Томувстановлюються допустимі значення температури нагрівання провідників залежновід марки й матеріалу ізоляції провідника в різних режимах.
Значенняприпустимих тривалих струмових навантажень становимо для нормальних умовпрокладки провідників: температура повітря +25°С, температура землі +15°С и заумови, що в траншеї покладений тільки один кабель. Якщо умова прокладкипровідників відрізняється від ідеальних, то припустимий струм навантаженнявизначається з виправленням на температуру (kп1) і кількістькабелів, що прокладаються, в одній траншеї (kп2)
/> (23)
Визначаємоперетин кабелю для силової шафи №1.
1) Розрахунковийструм СШ1 дорівнює Iр = 32,5 А
За рекомендацієювибираємо кабель перетином S = 10 мм2 і припустимим струмом Iд= 85 А;
2) Перевіряємообраний кабель за умовою нагрівання
/>
За умовою Iд>=Iд/, отже, умова виконується;
3) Перевіряємокабель по втраті напруги
/> (24)
де l — довжинакабельної лінії, км;
r0–активний опір кабелю, Ом/км (приймається залежно від перетину кабелю);
х0–індуктивний опір кабелю, Ом/км.
До інших силовихшаф розрахунок перетину кабелів ведеться аналогічно.
Розрахункові данізаносимо в таблицю 4.
Таблиця 4. Iр, А Iд, А S, мм2 Iд/, А Kп1 Кп2 L, км R0, Ом/км Х0, Ом/км ДU,% СШ1 32,5 85 10 83 1,04 0,94 0,03 1,85 0,099 0,58 СШ2 89 85 10 83 1,04 0,94 0,05 1,85 0,099 1,6 СШ3 132 85 10 83 1,04 0,94 0,02 1,85 0,099 0,7
По розрахованихструмах для груп електроприймачів розподільні силові шафи
1) Для СШ1, Iр= 32,5 А вибираємо силова шафа серії СПУ62-5/1 з номінальним струмом 280 А,триполюсний, з 16 лініями, що відходять, із запобіжниками типу НПН-60.
2) для СШ2, Iр= 89 А вибираємо силова шафа серії СПУ62-5/1 з номінальним струмом 280 А,триполюсний, з 16 лініями, що відходять, із запобіжниками типу НПН-100.
3) для СШ3, Iр= 132 А вибираємо силова шафа серії ШРС1-53В3 з номінальним струмом 280 А,триполюсний, з 16 лініями, що відходять, із запобіжниками типу НПН-100.
1.5Розрахунок струмів короткого замикання й перевірки елементів у характернійлінії електропостачання
1.5.1Загальні відомості про КЗ
При проектуванніСЕС ураховуються не тільки нормальні, тривалі режими роботи ЕУ, але і їхніаварійні режими. Одним з аварійних режимів є коротке замикання.
Короткимзамиканням (КЗ) називають усяким випадковим або навмисне, не передбачененормальним режимом роботи, електричне сполука різних крапок ЕУ між собою абоземлею, при якому струми в галузях ЕУ різко зростають, перевищуючи найбільшийприпустимий струм тривалого режиму.
У системітрифазного змінного струму можуть виникати замикання між трьома фазами — трифазні КЗ, між двома фазами — двофазне КЗ. Найчастіше виникають однофазні КЗ(60 — 92 % від загального числа КЗ).
Як правило,трифазні КЗ викликають в ушкодженому ланцюзі найбільші струми, тому при виборіапаратури звичайно за розрахунковий струм КЗ приймають струм трифазного КЗ.
Причинами короткихзамикань можуть бути механічні ушкодження ізоляції, падіння опор повітрянихліній, старіння ізоляції, зволоження ізоляції й ін.
Короткі замиканняможуть бути стійка й нестійкими, якщо причина КЗ самоліквідується в плині струмовоїпаузи комутаційного апарата.
Наслідком КЗ єрізке збільшення струму в короткозамкненому ланцюзі й зниження напруги вокремих крапках системи. Дуга, що виникла в місці КЗ, приводить до частковогоабо повного руйнування апаратів, машин і інших пристроїв.
Збільшення струмув галузях електроустановки, що примикають до місця КЗ, приводить до значнихмеханічних впливів на струмоведучі частини й ізолятори, на обмотки електричнихмашин. Проходження більших струмів викликає підвищене нагрівання струмоведучихчастин і ізоляції, що може спричинити пожежу.
Зниження напругиприводить до порушення нормальної роботи механізмів, при напрузі нижче 70%номінальної напруги двигуна загальмовуються, робота механізмів припиняється.
Для зменшеннянаслідків КЗ необхідно якнайшвидше відключити ушкоджена ділянка, що досягаєтьсязастосуванням швидкодіючих вимикачів і релейного захисту з мінімальноювитримкою часу.
1.5.2Розрахунок струмів КЗ
За розрахунковоюсхемою складається схема заміщення, у якій вказуються опори всіх елементів і намічаютьсякрапки для розрахунку КЗ всі опори зазначені в іменованих одиницях.
Визначаємо опоруелементів ланцюга розташованих на стороні високої напруги трансформатора
/> (25)
/> (26)
де Lc– довжина лінії до трансформатора, х0– питомий індуктивний опірлінії, r0– активний питомий опір.
Опори приводятьсядо НН:
/>
/>
4) Визначаємоопору для трансформатора
Rт=16,6мОм, Хт=41,7 мОм
5) Визначаємоопору для автоматичних вимикачів
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) Визначаємоопір кабельних ліній
КЛ1 r0/=3,12мОм, x0=0,099 мОм
Тому що в схемі 3паралельних кабелі, те
/>
/>
/>
КЛ2 r0/=4,16мОм, x0=0,08 мОм
/>
/>
/>
7) Визначаємоопору ділянок ланцюга до кожної крапки КЗ
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
8) Визначаємо3-фазні й 2-фазні струми КЗ
/>
/>
/>
/>
/>
/>
9) Визначаємоударні струми КЗ
/>
/>
/>
10) Визначаємодіюче значення ударного струму
/>
/>
/>
де q — коефіцієнтдіючого значення ударного струму
/>
11) Результатирозрахунків заносимо у зведену відомість струмів КЗ таблиця 5
Таблиця 5.Крапка 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) Визначаємо1-фазні струми КЗ
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
1.6Розрахунок заземлюючих пристроїв
Захиснезаземлення — це навмисна електрична сполука або частини електроустановки іззаземлюючим пристроєм для забезпечення електробезпечності. Завданням захисногозаземлення є зниження до безпечної величини напруг заземлення, дотику йкрокової напруги.
Заземлюючийпристрій складається із заземлення й заземлюючих провідників. Як заземленнявикористовуються природні заземлювачі: водопровідні труби, сталева броня йсвинцеві оболонки силових кабелів, прокладених у землі, металеві конструкціїбудинків і споруджень. Якщо природних недостатньо, застосовують штучні заземлювачі:заглиблення в землю вертикальних електродів із труб, куточків або прутків сталий горизонтально прокладених у землі на глибину не менш 0,5 смуги.
Велектроустановках до 1 кВ із ізольованої нейтралью опір заземлюючого пристроюповинний бути не більше 4 Ом.
Розрахунок заземлювачіввиробляється по формулах.
1) Визначаєморозрахунковий опір одного електрода
/>
де с – питомийопір ґрунту (для чорнозему 50 Ом·м), Ксез – коефіцієнт сезонності.
2) Граничний опірсполученого ЗУ. На низьку напругу
/>, приймаємо RЗУ= 4 Ом.
3) Визначаємокількість вертикальних електродів
/>
Приймаємо N/в.р= 5.
/>
З урахуваннямекранування
/>
де? — коефіцієнтвикористання вертикальних електродів
4) Визначаємодовжину смуги заземлюючого пристрою
Lп=2∙5=10 м
5) Визначаємоуточнені значення опорів вертикальних і горизонтальних електродів
/>
/>
де b — ширинасмуги, для круглого горизонтального заземлювача b = 40, t — глибина закладення
5) Визначаємофактичний опір заземлюючого пристрою
/>
Фактичний опірзаземлюючого пристрою (2,7 Ом) менше припустимі опори, значить заземлюючийпристрій буде ефективним.
1.6.2Складання відомостей електроустаткування
Таблиця 6 — Відомостей електроустаткуванняТрансформатор масляний 10/0,4 кВ, 100 кВа ТМ-100 шт. 2 740 Комплектна конденсаторна установка, 0,38 кВ, 75 квар УКН-0,38-75УЗ шт. 2 Вимикач автоматичний 380У, 50Гц, Iр=40А ВА51Г-31 шт. 1 Вимикач автоматичний 380У, 50Гц, Iр=80А ВА51Г-31 шт. 1 Вимикач автоматичний 380У, 50Гц, Iр=100А ВА51Г-31 шт. 1 Пускач магнітний, 380У, Iр=10А ПМЛ-1200 шт. 10 Пускач магнітний, 380У, Iр=25А ПМЛ-2200 шт. 4 Пускач магнітний, 380У, Iр=40А ПМЛ-3200 шт. 17 Пускач магнітний, 380У, Iр=70А ПМЛ-4200 шт. 6 Шафа розподільний Iн=280А ШРС1-53В3 шт. 3
Кабель 3x10
Iд=85А КГ км. 0,1 Запобіжник НПН2-60 шт. 6 Запобіжник НПН-60 шт. 6 Запобіжник ПН2-100 шт. 5 Запобіжник ПН2-250 шт. 9 Запобіжник ПР2-60 шт. 11
2Організаційні й технічні заходи безпечного проведення робіт зелектроустановками до 1 КВ
Забезпеченнябезпечних умов праці в нашій країні є загальнодержавним завданням.
В умовахрозширення областей використання електричної енергії особливе значення в загальнійсистемі заходів щодо охорони праці здобувають проблеми забезпеченняелектробезпечності.
У рішенні цихпроблем беруть активну участь органи Енергонагляду, профспілкові господарськіорганізації НДІ й КБ різних міністерств і відомств.
Роботи іззабезпечення електробезпечності виконують із обліком накопиченого у світідосвіду по вдосконалюванню способів і засобів захисту, розробці керівних,нормативних і інструктивних документів, посиленню діяльності енергослужбпідприємств і організацій.
Створено передумовидля рішення питань електробезпечності у взаємозв'язку з елементами системи.Уведені в дію такі важливі для електробезпечності документи, як Системастандартів безпеки праці (ССБТ), методичні вказівки по розслідуваннювиробничого травматизму.
При організаціїнових і технічному переозброєнні старих і електроремонтних цехів треба діючиминормами, інструкціями, державними стандартами й правилами по охороні праці,техніки безпеки й вибухової безпеці.
До основнихзаходів щодо охорони праці й техніку безпеки ставляться:
1. установказахисних огороджень в елементів, що рухаються, верстатів і пристосувань;
2. заземленнявсього встаткування й металевих перегородок іспитових станцій і інших ділянок;
3. застосуваннязниженої напруги для місцевого висвітлення робочих місць;
4. укриття,герметизація й теплоізоляція встаткування, що виділяє ароматичні речовини йтеплоту, а також пристрій місцевих підсосів для їхнього видалення;
5. застосуваннязагальобмінної вентиляції й місцевих підсосів встаткування, що виділяє шкідливіречовини.
ВисновокУ даній роботі зроблений розрахунокелектропостачання цеху металорізальних верстатів, метою якого є вибір найбільшоптимального варіанта схеми, параметрів електромережі і її елементів, щодозволяють забезпечити необхідну надійність електроживлення й безперебійноїроботи цеху.
У ході виконання курсового проекту ми зробилирозрахунок електричних навантажень. Вибрали кількість і потужністьтрансформаторів з урахуванням оптимального коефіцієнта їхнього завантаження йкатегорії що харчуються електроприймачів. Вибрали найбільш надійний варіантперетину проводів і кабелів живильних і розподільних ліній. Зробили розрахунокструмів короткого замикання. Визначили потужність пристроїв, що компенсують.Зробили розрахунок оптимальної кількості й опір заземлюючих пристроїв.
На основізроблених розрахунків можна зробити висновок, що обрано найбільш оптимальний іраціональний варіант електропостачання цеху металорізальних верстатів.
Списоклітератури
1. Правила пристроюелектроустановок. — К, 2000.
2. Довідник по електропостачаннюпромислових підприємств. В 2 т. — Т.II/ Під ред. А.А.Федорова й Г.В.Сербиновського.– К., 2004
3. Довідник енергетикапромислових підприємств. В 4 т. — / Під ред. А.А.Федорова, Г.В.Сербиновського Е.А.Конюхова – К., 2007
4. Електропостачання об'єктів. Посібникдля вузів. – К., 2007
5. Електротехнічний довідник. В3 т. — Т.III, Кн. 2/ Під заг. ред. В.Г.Герасимова. – К., 1982
6. Довідник електроенергетикапідприємств кольорової металургії
7. Дяків В.І. Типові розрахункипо електроустаткуванню. – К., 1999
8. Коновалова Л.Л.Електропостачання промислових підприємств і установок. Навчальний посібник для вузів.– К., 1989.