Министерствообразования Республики Беларусь
Управлениеобразования Брестского облисполкома
Учреждениеобразования «Брестский государственный
профессионально-техническийколледж приборостроения»
Контрольнаяработа
предмет Электроснабжениепредприятий и гражданских зданий
гр. Э-06.
Маркевич АлександрЮрьевич
Брест 2011
Задание 1. Определитькатегорийность надежности электроснабжения объекта
Таблица 1№ вариа-нта Наименование объекта электроснабжения (электропотреби-тель) Электроприемники объекта электроснабжения Количество электроприемников, шт. Мощность отдельного электроприем-ника, кВт Категория надежности электроснабже-ния электропотре-бителя 1. Сварочный цех серийного производства
1. Вытяжка.
2. Электроустановка сварочная.
3
3
1,2
2,5
Категории надёжности электроснабжения описаны в главе 1.«Правил устройства электроустановок»
Категории электроприемников и обеспечение надежностиэлектроснабжения
Категорииэлектроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессепроектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации,а также технологической части проекта.
Вотношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяютсяна следующие три категории.
Электроприемникипервой категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых можетповлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасностигосударства, значительный материальный ущерб, расстройство сложноготехнологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементовкоммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.
Изсостава электроприемников первой категории выделяется особая группаэлектроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийногоостанова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов ипожаров.
Электроприемникивторой категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводитк массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов ипромышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительногоколичества городских и сельских жителей.
Электроприемникитретьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие подопределения первой и второй категорий.
Электроприемникипервой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией отдвух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв ихэлектроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питанияможет быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабженияособой группы электроприемников первой категории должно предусматриватьсядополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующегоисточника питания.
Вкачестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемникови в качестве второго независимого источника питания для остальныхэлектроприемников первой категории могут быть использованы местныеэлектростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторногонапряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания,аккумуляторные батареи и т. п.
Еслирезервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывностьтехнологического процесса или если резервирование электроснабжения экономическинецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование,например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов,специальных устройств безаварийного останова технологического процесса,действующих при нарушении электроснабжения.
Электроснабжениеэлектроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическимпроцессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима,при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять отдвух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которымпредъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологическогопроцесса.
Электроприемникивторой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией отдвух независимых взаимно резервирующих источников питания.
Дляэлектроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного изисточников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимоедля включения резервного питания действиями дежурного персонала или выезднойоперативной бригады.
Дляэлектроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться отодного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения,необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения,не превышают 1 суток.
В сварочном цехусерийного производства расположены электроприёмники только третьей категории.Следовательно, и весь цех имеет третью категорию электроснабжения.
Задание 2. Рассчитатьэлектронагрузки объекта. Выбрать защитную аппаратуру для всех участков сетиэлектроснабжения объекта. Заполнить «Сводную ведомость нагрузок по объекту»
В качествераспределительного устройства в цехе будем использовать распределительный пункттипа ПР85.
Произведём расчётнагрузок на РП
Находим суммарнуюмощность электроприёмников в группе:
/> ,
где /> - количество электроприёмников /> - их мощность
Вытяжка:
/>
Электроустановкасварочная:
/>
Находим среднесменныемощности электроприёмников по формуле
/>,
где Ки — табличное значение коэффициента использования электроприёмников. Значения Кидля каждого электроприёмника представлены в сводной ведомости нагрузок.
Вытяжка:
/>
Электроустановкасварочная:
/>
Общая среднесменнаямощность:
/>
Находим среднесменныереактивные мощности электроприёмников по формуле /> , где /> - табличное значение коэффициента реактивноймощности.
Среднесменные реактивныемощности электроприёмников:
Вытяжка:
/>
Электроустановка сварочная:
/>
Общая среднесменнаяреактивная мощность:
/>
Среднесменная полнаянагрузка />на РП
/>
Определяем групповойкоэффициент использования:
Ки.гр = ∑Pсм / ∑Pуст
/>
Определяем модульнагрузки:
m = Рном. max/Рном. min,
/>
где Рном. max — наибольшая активная номинальнаямощность приёмника в группе, кВт; (Электроустановка сварочная Рном.=2,5кВт)
Рном. min- наименьшая активная номинальнаямощность приёмника в группе, кВт (Вытяжка Рном.=1,2кВт).
· общее количествоэлектроприёмников />
· групповойкоэффициент использования />
· модуль нагрузки/>
/>
По таблице 1.5.3 [1]определяем />
Производим расчётмаксимальных нагрузок электроприёмников по формулам:
/>;
/>;
/>
Где /> - максимальная активная нагрузка кВт
/> - максимальная реактивная нагрузка квар
/> – коэффициент максимума активной нагрузки
/> - коэффициент максимума реактивной нагрузки
/>
/>
/>
Заполняем своднуюведомость нагрузок.
В столбце 1 указываемнаименование оборудования, для которого рассчитываются параметры.
В столбце 2 указываемколичество электроприёмников, подключенных к данному распределительномуустройству.
В столбце 3 указываеммощность одного электроприёмника, кВт
В столбце 4 по формуле /> вычисляем суммарную мощность всех электроприёмников,указанных в столбце 1 на данном распределительном устройстве.
Столбцы 5,6 и 7 заполняемиспользуя табличные данные [1 Таблица 1.5.1.] Ки – коэффициентиспользования электроприёмников, определяется на основании опыта эксплуатации.Для дальнейших расчетов определяем и среднее значение данного коэффициента пораспределительному устройству.
/> – коэффициент реактивной мощности
В столбце 8 рассчитываемсреднесменную активную мощность:
/>
Где Рном — номинальная активная мощность электропотребителя без учёта резервныхэлектроприёмников.
Далее для заполнениястолбца 9 находим для каждого электроприёмника среднюю реактивную мощность занаиболее нагруженную смену />
/>
В столбце 10 находимсреднюю полную нагрузку />по формуле
/>
Определяем групповойкоэффициент использования по формуле:
Ки.гр = ∑Pсм / ∑Pуст
В колонках 11, 12 и 13производим расчёт максимальных нагрузок электроприёмников по формулам:
/>;
/>;
/>
Где /> - максимальная активная нагрузка кВт /> - максимальная реактивная нагрузка квар /> – коэффициент максимума активной нагрузки
/> - коэффициент максимума реактивной нагрузки
Сводная ведомостьнагрузок цехаНаименование нагрузка установленная нагрузка средняя за смену нагрузка максимальная РП 1 кол-во Р ΣР Кн cosφ tgφ Рсм кВт Qсм кВАр Sсм кВА Рм кВт Qм квар Sм кВА 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Вытяжка 3 1,2 3,6 0,6 0,8 0,75 2,16 1,62 Электроустановка сварочная 3 2,5 7,5 0,2 0,6 1,33 1,50 2,00 итого по РП1 6 11,1 0,33 3,66 3,62 5,14 5,56 3,98 6,8
Надежноеотключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношениенаименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставкипредохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менеезначений, приведенных ниже
/>— для линии без ЭД;
/>
/> — для линии с ЭД
/> — для для групповой линии с несколькими ЭД,
/>— номинальный ток автомата. А;
/> — номинальный ток расцепителя,
/> — длительный ток в линии. А;
/> — максимальный ток в линии. А;
/>— номинальное напряжение автомата, В;
/>— напряжение сети, В;
Проводники для линий ЭСНвыбираются с учетом соответствия аппарату защиты согласно условиям:
Iдоп ≥ КЗЩ ·IУ (П) – для линии, защищенной автоматом скомбинированным расцепителем;
Iдоп ≥ КЗЩ ·IВС – для линии, защищенной только отКЗ предохранителем;
Iдоп ≥ КЗЩ ·IТР – для линии с тепловым реле,
где Iдоп – допустимый ток проводника, А;
КЗЩ –коэффициент защиты.
Принимают КЗЩ= 1,25 – для взрыво- и пожароопасных помещений; КЗЩ = 1 – длянормальных ( неопасных) помещений; КЗЩ =0,33 – для предохранителейбез тепловых реле в линии.
Будем использоватьавтоматические выключатели серии ВА, как получившие наибольшее распространение.Значения /> берём из сводной ведомости нагрузок. электроснабжение аппаратура цех нагрузка
Для всех электродвигателейпринимаем η = 0,9.
Линия ТП — РП, линия сгруппой ЭД: />
/>
/>
/>
выбираем автоматическийвыключатель ВА 51-25-3
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Линия РП — вытяжка:
/>
/>
/>
По [2 с.42.] выбираем ВА51-25-3
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Все остальные случаирассмотрены аналогично и представлены в таблице 2.
Таблица 2. Ведомостьаппаратов защиты и линий электроснабженияэлектроприёмники Аппараты защиты Линия ЭСН РП1 кол Р I Тип Iн.а. Iн.р. Ку(п) Ку(к.з.) марка Iдоп Вытяжка 3 1,2 2,6 ВА 51-25-3 25 5 1,35 7 АВВГ5х2,5 6,8 Электроустановка сварочная 3 2,5 5,4 ВА 51-25-3 25 8 1,35 7 АВВГ5х2,5 10,8 РП1 11,1 17,2 ВА 51-25-3 25 25 1,25 7 АВВГ5х6 31,3
Задание 3. Начертитьсхему питающей сети переменного тока напряжением 380В электрооборудования,установленного на объекте
Принципиальнаяоднолинейная схема электроснабжения сварочного цеха показана на рисунке.
/>
Задание 4. Описатьспособы прокладки КЛ подключения электрооборудования внутри объекта
Так как в данном случае,необходимо защищать кабели от механических повреждений, и блуждающих токов, ихнеобходимо прокладывать в трубах. Для этой цели применяем стальные, трубы.
Внутреннийдиаметр труб для прокладки кабеля выбираем не менее двукратного наружногодиаметра кабеля.
Трубыдолжны удовлетворять следующим требованиям:
· внутренняяповерхность их должна быть гладкой;
· торцы труб свнутренней стороны должны быть скруглены с радиусом не менее 5 м и не иметьвыступов, изломов, заусенцев;
· соединения трубдолжны быть строго соосны;
· торцы труб вместах входа (выхода) в туннели, каналы должны быть заделаны заподлицо свнутренними поверхностями стен.
· Трубы должны бытьуложены с уклоном не менее 0,2 %. Соединение труб должно выполняться с помощьюметаллических муфт.
Задание 5. Выбрать:1).вариант электропроводки сети общего освещения объекта; 2).соответствующиймасштаб и начертить схему размещения светильников общего освещения в шахматномпорядке
Таблица 2№ варианта Длина цеха, м. Ширина цеха, м. Общее количество светильников, шт. Количество рядов размещенных светильников, шт. 8 87 38 36 3
Располагаем по 12светильников в каждом ряду.
Принимаем расстояниемежду светильниками 6,5 м.
Отступ от стенки первогосветильника среднего ряда: 6м.
Отступ крайнего правогосветильника среднего ряда от стенки:
87-6,5х12-6=3м.
Отступ крайнегосветильника крайнего ряда от стенки:
3+6,5:2=6,25м
Принимаем отступ крайнихрядов светильников от стенок 7м.
Расстояние между рядами:(38-7х2):2=12 м.
Литература
1. Шеховцов В.П., Справочное пособиепо электрооборудованию и электроснабжению. Москва, ФОРУМ-ИНФРА-М, 2006г.
2.Ю.Д. Сибикин «Электроснабжениепромышленных предприятий»-Москва «Академия» 2006.
3. В.Б. Атабеков «Монтажэлектрических сетей и силового электрооборудования»- Москва «Высшая школа»1985г.