Реферат: Охрана труда на предприятии

Министерство образованияРБ

Ишимбайский нефтянойколледж

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОТРАСЛИ

Курсовой проект

Пояснительная записка

140613 ЭП2–06

2009


Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристикаэлектрооборудования ТП

1.2 Ведомость электрическихнагрузок

2. Расчетно-техническаячасть

2.1 Определение расчетнойэлектрической нагрузки от силовых электроприемников на шинах 0,38 кВ цеховых ТП

2.2 Расчет и выборкомпенсирующего устройства

2.3 Выбор напряжения исхемы питания силовых и осветительных нагрузок цеха

2.4 Расчет и выбор числамощности цеховых трансформаторов

2.5 Расчет и выборраспределительной сети 0,38 кВ

2.5.1 Расчет и выборзащитной аппаратуры

2.5.2 Расчет и выбор проводов икабелей

2.5.3 Расчет и выборраспределительных шкафов и шинопроводов

2.6 Расчет токовкороткого замыкания

2.7 Расчет и выборпитающей линии.

2.8 Расчет и выбор высоковольтногоэлектрооборудования

2.9 Релейная защита

2.10 Учет и контрольэлектроэнергии

2.11 Расчет защитногозаземления

3. Графическая часть

3.1 Принципиальнаяоднолинейная схема электрических присоединений

3.2 План расположенияэлектрооборудование комплекса томатного сока

Список используемойлитературы


Введение

Созданиеэнергосистем и объединение их между собой на огромных территориях стало основнымнаправлением развития электроэнергетики мира в 20 веке. Это обусловленоотличительной особенностью отрасли, в которой производство и потреблениепродукции происходят практически одновременно. Невозможно накопление большихколичеств электроэнергии, а устойчивая работа электростанции и сетейобеспечивается в очень узком диапазоне основных параметров режима. В этихусловиях надежное электроснабжение от отдельных электростанций требуетрезервирование каждой станции, как по мощности, так и по распределительной сети.

Известно, чтообъединенная работа энергосистем позволяет уменьшить необходимую установленнуюмощность в основном за счет разновременности наступления максимумовэлектрической нагрузки объединения, включая и поясной сдвиг во времени,сокращения необходимых резервов мощности вследствие малой вероятностиодновременной крупной аварии во всех объединяемых системах.

Кроме того,удешевляется строительство электростанций за счет укрупнения их агрегатов иувеличения дешевой мощности на ГЭС, используемой только в переменной части суточногографика электрической нагрузки. В объединении может быть обеспеченорациональное использование энергомощностей и энергоресурсов за счет оптимизациирежимов загрузки различных типов электростанций.

Но главнымпреимуществом энергообъединения является возможность широкого маневрированиямощностью и электроэнергией на огромных территориях в зависимости от реальноскладывающихся условий. Дополнительное электросетевое строительство, связанноес созданием энергообъединений, не требует больших затрат, так как при ихформировании используются в основном линии электропередачи, необходимые длявыдачи мощности электростанций, а затраты на них с лихвой окупаютсяудешевлением строительства крупной электростанции по сравнению с несколькими станциямименьшей мощности. И, следовательно, только объединенная работа энергосистемпозволяет обеспечить более экономичное, надежное и качественноеэлектроснабжение потребителей.

Однакопараллельная работа энергосистем на одной частоте требует создания соответствующихсистем управления их функционированием, включая и противоаварийное управление,а также координации развития энергосистем. Это обусловлено тем, что системныеаварии в большом объединении охватывают огромные территории и при современной«глубине» электрификации жизни общества приводят к тяжелейшим последствиям иогромным ущербам.

Посколькуэлектроэнергия «не складируется», при возникновении дефицита она не может бытьсвободно куплена на мировом рынке и доставлена в любое место, как и другие продуктыи товары. Поэтому обеспечение надежного и экономичного электроснабжения требуетзаблаговременного начала строительства новых генерируемых источников иэлектрических сетей, так как энергетические объекты весьма дороги и трудоемки.При этом необходимо обеспечить рациональный состав этих источников поиспользуемым энергоресурсам, их основным техническим характеристикам; ихрегулировочным возможностям в суточном, недельном и годовом разрезе, а также ихразмещение.

Для этогонеобходима координация развития энергосистем и энергообъединений путемпрогнозирования, как на долгосрочную, так и на краткосрочную перспективу,которое должно периодически повторяться. Последнее обусловлено тем, что всеисходные данные для прогнозирования весьма неопределенны даже в условиях плановойэкономики страны. Очевидно, что в условиях рыночной экономики этанеопределенность многократно возрастает.


1. Общаячасть

 

1.1Краткая характеристика электрооборудования ТП

Комплекстоматного сока (КТС) предназначен для производства томатного сока из исходногосырья (томатов).

КТС имееттехнологический участок, в котором установлены поточные линии, а такжевспомогательные и бытовые помещения.

Электроснабжение(ЭСН) осуществляется от собственной комплектной трансформаторной подстанции(КТП) 10/0,4 кВ, которая подключена и приемному пункту предприятия.

Всеэлектроприемники по бесперебойности ЭСН – 2 категории.

Впроектируемом томатном цехе выбран один трансформатор с коэффициентом загрузкиКз=0,7 типа ТСЗ 160/10. Данный выбран обусловлен преобладаниемнагрузок 2 категории и наибольшей экономичностью.

На стороне 10кВ трансформатора установлены разъединитель РВЗ‑10/400 IУЗ, предохранитель ПКТ101–10–10–31,5 УЗ.

Защита оттоков короткого замыкания на стороне 0,4 кВ выполнена автоматическим выключателемсерии ВА51Г‑25.

Распределительнаясеть выполнена шинопроводом марки ШМА 73 УЗ, двумя распределительнымишинопроводами марки ШРА‑1 и ШРА‑2, также распределительным шкафомсерии ПР85. Соединение с электроприемниками осуществляется проводами марки АПРН.Соединение шинопроводов и распределительного шкафа осуществляется кабелем АВРГ.

1.2 Ведомостьэлектрических нагрузок

Проектвыполнен для электроснабжения ЭО комплекса томатного сока. Электроснабжениеосуществляется от собственной ГПП, подключенного к подстанции глубокого вводакомплекса (ГВК). Комплектная трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ расположенавнутри цеха.

Таблица 2.1Перечень электрооборудования комплекса томатного сока

№ п/п Наименование электроприемников

Кол-во

ЭП, шт.

Мощ-ть одного ЭП, кВт Общая уст-ая мощ-ть, кВт 1, 24 Конвейеры ленточные сортировочные 2 0,75 1,5 2, 3, 25, 26 Унифицированные вентиляторные моечные машины 4 4,1 16,4 4, 27 Конвейеры роликовые сортировочные 2 1,8 3,6 5 Станки токарные 1 8,5 8,5 6, 7 Станки шлифовальные 2 3,6 7,2 8 Станки сверлильные (1‑фазный) 1 1,5 4,5 9, 10 Вентиляторы 2 4,5 9 11, 17, 23, 28

Электрические подъемники передвижные

ПВ=25 %

4 3,2 10,24 12, 18 Элеваторы подачи томатов в дробилку 2 0,75 1,5 13, 19 Установки дробления томатов 2 4,5 9 14, 20 Подогреватели дробленой томатной пасты 2 6 12 15, 21 Установки экстракторные 2 9 18 16, 22 Установки разлива сока с подогревов 2 3 6 Всего: 28 21,2 107,44

2.Расчетно-техническая часть

 

2.1Определение расчетной электрической нагрузки от силовых электроприемников нашинах 0,38 кВ цеховых ТП

1       Приводиммощности ЭП работающих повторно кратковременном режиме работы к длительнымрежимам работы при ПВ=100 %.

1.1    Электрическиеподъемники передвижные ПВ=25 %.

/>                                                                         (2.1)

Рп– паспортная мощность, кВт

ПВ –повторное включение, %

/>

1.2    ОднофазныеЭП к 3‑х фазным.

Сверлильныйстанок 1 фазный

Рном=3Рном.ф. Р3ф=/>

2       Определяемсреднесменную активную мощность за максимально загруженную смену:

/>, кВт                                                                 (2.2)

/>

3       Определяемсуммарную полную мощность.

/> (2. 3)

/>

4       Определяемкоэффициент силовой сборки m:

/> /> (2. 4)

5       Определяемсредний коэффициент использования:

/> (2. 5)

/>

6       Определяемэффективное число ЭП, учитывая что m > 3, а /> то

/> (2. 6)

/>

7       Определяемкоэффициент максимума:

/> [1., с. 55, таб.2.15]

8       Определяеммаксимальную активную мощность:

/>                                                                         (2.7)

/>                                               

9       Определяемсреднесменную реактивную мощность:

/> (2.8)

/>

10     Определяеммаксимальную реактивную мощность

/>, то />

11     Определяемполную максимальную мощность:

/> (2. 9)

/>

12     Определяеммаксимальный ток нагрузки.

/> /> (2. 10)


2.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства

Активнаяэнергия, потребляемая электроприемниками, преобразуется в другие виды энергии:механическую, тепловую, энергию сжатого воздуха и т. п. Определенныйпроцент активной энергии расходунтся на потери. Реактивная мощность Q не связана с полезнойработой ЭП и расходуется на создание электромагнитных полей вэлектродвигателях, трансформаторах, линиях.

В цепипеременного тока, имеющей чисто активную нагрузку, ток совпадает по фазе сприложенным напряжением. Если в цепь включены электроприемники, обладающиеактивным и индуктивным сопротивлением (АД, сварочные и силовые трансформаторы),то ток будет отставать от напряжения на некоторый угол φ, называемый угломсдвига фаз (Рисунок 2.1). Косинус этого угла называется коэффициентом мощности.

/>

Рисунок 2.1Векторные диаграммы

Из рисунка 1видно, что с увеличением активной составляющей тока Iа и при неизменнойвеличине реактивной составляющей Iр, угол φ будет снижаться, следовательно,значение cosφ будет увеличиваться. Наоборот, при неизменной величине Iа с увеличением реактивнойсоставляющей тока Iр, угол φ будет увеличиваться, а значение cosφ будет снижаться.

Генераторыпеременного тока и трансформаторы характеризуются номинальной мощностью Sном. Электроприемникихарактеризуются номинальной активной мощностью Pном и cosφ. Полная мощностьисточника согласно векторной диаграмме

/> (2.11)

Если нагрузкаисточника только активная, т. е. φ=0, а cosφ=1, то S=P и наибольшая активнаямощность электроприемников может быть равна номинальной мощности источника.Если cosφ=0,8, то P=0,8Sном. Таким образом, величина cosφ характеризует степень использованиямощности источника. Чем выше cosφ электроприемников, тем лучше используютсягенераторы электростанций и их первичные двигатели; наоборот, чем ниже cosφ, тем хуже используютсяэлектрооборудование подстанций и электростанций и всех других элементовэлектроснабжения.

Компенсацияреактивной мощности, или повышение cosφ электроустановок, имеет большоенародно-хозяйственное значение и является частью общей проблемы КПД работысистем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.

Повышение cosφ, или уменьшениепотребления реактивной мощности элементами системы электроснабжения, снижаетпотери активной мощности и повышает напряжение; кроме того, увеличиваетсяпропускная способность элементов электроснабжения.

Величина cosφ задаетсяэнергоснабжающей организацией и находится в пределах cosφэ=0,92

Для повышениякоэффициента мощности потребителей электроэнергии предполагается провести следующиемероприятия, которые не требуют применения специальных компенсирующихустройств:

1. Упорядочениевсего технологического процесса, что приводит к улучшению энергетическогорежима оборудования, а следовательно, и к повышению коэффициента мощности;

2. Переключениестаторных обмоток асинхронных двигателей с треугольника на звезду, если их нагрузкасоставляет менее 40 %;

3. Устранениережима работы асинхронных двигателей без нагрузки (холостого хода) путемустановки ограничителей холостого хода;

4. Заменамалозагруженных двигателей меньшей мощности при условии, что изъятие избыточноймощности влечет за собой уменьшение суммарных потерь активной энергии вдвигателе и энергосистеме;

5. Заменаасинхронных двигателей синхронными двигателями той же мощности, где этовозможно по технико-экономическим соображениям;

6. Повышениекачества ремонта двигателей с сохранением их номинальных данных.

В качествекомпенсирующего устройства в курсовом проекте применяется комплектнаяконденсаторная установка напряжением 0,38 кВ, что обусловлено следующимипреимуществами:

1. Небольшиепотери активной энергии в конденсаторах;

2. Простотамонтажа и эксплуатации;

3. Возможностьлегкого изменения мощности комплектной конденсаторной установки в результатеувеличения или уменьшения числа конденсаторов в фазе;

4. Возможностьлегкой замены поврежденного конденсатора;

Недостаткикомплектной конденсаторной установки:

1. Конденсаторынеустойчивы к динамическим усилиям, возникающим при коротких замыканиях;

2. Привключении конденсаторной установки возникают большие пусковые токи до 10Iном;

3. Послеотключения конденсаторной установки от сети на ее шинах остается заряд, которыйможет быть опасен для обслуживающего персонала;

4. Конденсаторывесьма чувствительны к повышению напряжения (повышение напряжения допускаетсяне более, чем на 10 % от номинального);

5. Послепробоя диэлектрика конденсаторы довольно трудно ремонтировать, чаще всего ихприходится заменять новыми.


/>

Где HL – лампа накаливанияслужит для разряда конденсаторных батареек

Рисунок 2.2Присоединения конденсаторов к шинам на напряжение 0,38 кВ

1       Рассчитываем/>

/>                                                                          (2.12)

/>

2       Рассчитываеммощность компенсирующего устройства

/>                                                           (2,13)

/>

/>                                                                               (2,14)

/>

/>                                                                      (2,15)

/>

Подбираемстандартные значение мощности каждой батарее и тип ее по таблице:

КЭ1–0,38–20–2У1(ЗУ1)      Sном=20 кВАр.    [2, с 382, табл 6,21]

3       Рассчитываемполную максимальную мощность с учетом мощности каждой батарее

/>                                                      (2,16)

/>

4       Определяемкоэффициент мощности />

/>                                                                             (2,17)

/>


2.3 Выборнапряжения и схемы питания силовых и осветительных нагрузок цеха

Питание линииосветительной сети присоединяют к групповым щиткам через установленные на нихаппараты защиты и управления. Групповые щитки устанавливают в местах доступныхдля обслуживания. В отдельных производствах, где перегрев питания освещениянедопустим, а также где требуется эвакуация рабочих, применяют питаниегрупповых щитков аварийного освещения от двух источников.

Учитываяособенности радиальных и магистральных сетей, обычно применяют смешанные схемыэлектрических сетей в зависимости от характера производства, условий окружающейсреды и т.д. Например, в механических цехах машиностроительной

промышленностипри системе блока «трансформатор – магистраль» электроснабжение выполняютмагистральным шинопроводом ШМА, к которому присоединяют распределительныешинопроводы ШРА. На некоторых участках цеха устанавливают распределительные пунктыдля питания электроприемников, которые присоединяют к ближайшим магистральнымили распределительным шинопроводам.

ПодключениеШМА к распределительным устройствам КТП (шкафам) подстанции производится«напрямую» или через присоединительные секции ШМА.

Присоединениераспределительных шинопроводов к КТП производится кабелем или проводом, которыйподводится к вводной коробке ШРА.

Осветительныенагрузки цехов при радиальных схемах силовой сети питаются отдельными линиямиот щитов подстанций; при магистральных схемах и схемах подстанций, выполненныхпо системе блока «трансформатор – магистраль», – от головных участковмагистралей.

В крупныхцехах при радиальной или магистральной схеме от щита подстанции дораспределительного щита, установленного в цехе, прокладывают самостоятельнуюосветительную сеть, которую называют, так же как и в силовых сетях, питающей.От распределительных щитов осуществляется питание групповых щитков. В небольших цехахраспределительные щиты можно не устанавливать, а питающую сеть от источникапитания подводить непосредственно к групповым щиткам.

Выборнапряжения выше 1 кВ производится в зависимости от мощности электроустановокпредприятия одновременно с выбором всей схемы электроснабжения. Для питанияпредприятия малой мощности и в распределительных сетях внутри предприятияиспользуются напряжения 6–10 кВ. Причем напряжения 10 кВ большинстве случаевявляется более предпочтительным. Напряжение 6 кВ целесообразно тогда, когданагрузки и ТП предприятия получают питание от шин генераторов промышленной ТЭЦ,а предприятие на минимальное напряжение.

Припроектирование новых и реконструкций действующих промышленных предприятийследует стремиться к ликвидации напряжения 6 и 35 кВ путем переводасуществующих сетей 6 кВ на напряжение 10 кВ и создание питающих сетей –напряжением 110–220 кВ вместо сетей 35 кВ.

Длявнутрицеховых сетей наиболее распространение имеет напряжение 380/220 В,основным преимуществом которого является возможность совместного питаниясиловых и осветительных ЭП. Наибольшая единичная мощность трехфазных ЭП,получающих питания питание от системы напряжений 380/220 В, как правило, недолжна превышать 220–250 кВт, допускающих применение компенсирующей аппаратурына ток 630 А.

Исходя, извышесказанного на высокой стороне трансформатора используется напряжение 10/0,4кВ.

В данномкурсовом проекте на стороне 10 кВ трансформатора установлены: разъединитель,предохранитель, трансформатор тока и напряжения. На стороне 0,4 кВ установленавтоматический выключатель.

Разъединитель– это коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации цепи без тока; длясоздание надежного видимого разрыва цепи для обеспечения безопасного проведенияремонтных работ на оборудовании и токоведущих частях электроустановки.

Предохранитель– это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключениязащищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущихчастей под действием тока, превышающего определенное значение.

Трансформаторнапряжения предназначен для отделения цепей измерения и релейной защиты отпервичных цепей высокого напряжения.

Трансформатортока предназначен для понижения первичного тока до стандартной величины (5 или1 А) и для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокогонапряжения.

Автоматическийвыключатель – это контактный коммутационный аппарат (электротехническое илиэлектроустановочное устройство), способный включать, проводить и отключать токипри нормальном состоянии электрической цепи, а также включать, проводить втечение определённого устанавливаемого времени и отключать токи в определённоманомальном состоянии цепи электрического тока. Автоматический выключательпредназначен для защиты кабелей, проводов и конечных потребителей от перегрузкии короткого замыкания.

2.4 Расчети выбор числа мощности цеховых трансформаторов

Выбор типа,числа и схем питания подстанций должен быть обусловлен величиной и характеромэлектрических нагрузок, размещением нагрузок на генеральном плане предприятия,а также производственными, архитектурно-строительными и эксплуатационнымитребованиями.

ТП должныразмещаться как можно ближе к центру размещения потребителей. Для этого должныприменяться внутрицеховые подстанции, а также встроенные в здание цеха илипристроенные к нему ТП, питающие отдельные цехи (корпуса) или части их.

ТП должныразмещаться вне цеха только при невозможности размещения внутри его или прирасположении части нагрузок вне цеха.

Однотрансформаторныецеховые подстанции применяются при питании нагрузок, допускающих перерывэлектроснабжения на время доставки «складского» резерва, или прирезервировании, осуществляемом по перемычкам на вторичном напряжении.

Двухтрансформаторныецеховые подстанции применяются при преобладании потребителей 1‑й и 2‑йкатегорий, а также при наличии неравномерного суточного или годового графиканагрузки.

Цеховыеподстанции с числом трансформаторов более двух используются лишь при надлежащемобосновании необходимости их применения, а также в случае установки раздельныхтрансформаторов для питания силовых и осветительных нагрузок.

Радиальноепитание небольших однотрансформаторных подстанций (до 630 кВ • А) производят поодиночной радиальной линии без резервирования на стороне высшего напряжения приотсутствии нагрузок 1-й категории.

Взаимноерезервирование в объеме 25–30 % на однотрансформаторных подстанцияхследует осуществлять при помощи перемычек на напряжении до 1000 В (при схеме«трансформатор–магистраль») для тех отдельных подстанций, где оно необходимо.

При выборечисла и мощности трансформаторов подстанций рекомендуется:

трансформаторымощностью более 1000 кВ‑А применять при наличии группы электроприемниковбольшой мощности (например, электропечей) или значительного числа однофазныхэлектроприемников, а также при наличии электроприемников с частыми пикаминагрузки (например, электросварочных установок) и в цехах с высокой удельнойплотностью;

стремиться квозможно большей однотипности трансформаторов цеховых подстанций;

придвухтрансформаторных подстанциях, а также при однотрансформаторных подстанцияхс магистральной схемой электроснабжения мощность каждого трансформаторавыбирать с таким расчетом, чтобы при выходе из строя одного трансформатораоставшийся в работе трансформатор мог нести всю нагрузку потребителей 1-й и 2-йкатегорий (с учетом допустимых нормальных и аварийных нагрузок); при этомпотребители 3‑й категории могут временно отключаться.

Для этогономинальная мощность трансформаторов двухтрансформаторной подстанциипринимается равной 70 % от общей расчетной нагрузки цеха. Тогда при выходеиз строя одного из трансформаторов второй на время ликвидации аварииоказывается загруженным не более чем на 140 %, что допустимо в аварийныхусловиях.

Ориентировочновыбор числа и 'мощности трансформаторов может производиться по удельнойплотности нагрузки (кВА/м2) и полной расчетной нагрузке объекта(кВА).

Число имощность трансформаторов выбираются с учетом перегрузочной способноститрансформатора.

1.      Задаемсяколичеством трансформаторов «n» в зависимости от мощности и категории ЭП.

U=10–0.4 кВ, II категория, S ‘max= 73.44 кВА, Кз=40 %.,n = 1.

2.      Взависимости от этих же величин задаемся коэффициентом загрузки Кз=0,7.

3.      Определяемрасчетные значения мощности трансформатора

/>                                                                                  (2.18)

/>

где S ‘max – мощность с учетомкомпенсации.

Находимстандартные значения номинальной мощности трансформатора и тип трансформатора втаблице

Sном=160 КВА ТСЗ160/10                                 [2,с 120, табл 3,3]

4       Проверяемвыбранный трансформатор по Кз

/>                                                                               (2,19)

/>

2.5 Расчети выбор распределительной сети 0,38 кВ

 

2.5.1 Расчети выбор защитной аппаратуры

Электрическиепредохранители (Автоматы) предназначены для автоматического отключения нагрузкиот электрической сети при перегрузках в сети или короткого замыкания.

Автоматы снабженыспециальным исполнительным механизмом расцепителем, который непосредственноосуществляет размыкание электрической цепи. Большинство этих современныхбытовых устройств – комбинированные. Они имеют электромагнитный и тепловойрасцепитель и могут одновременно защитить и от перегрузки сети, и от короткогозамыкания.

Электромагнитныйрасцепитель – это электромагнит, способный защитить цепь от короткогозамыкания, когда ток мгновенно возрастает до критических значений, в 5–10 разпревышающий номинальные показатели. Автомат при этом должен отключить цепь завремя порядка 0,01 секунды.

Тепловойрасцепитель – биметаллическая пластина, изменяющая свою форму при нагреве. Этотэлемент предупреждает критические перегрузки, сопровождающиеся значительнымразогревом проводников, оплетка которых может воспламенится.

Важноотметить, что номинал автомата выбирается исходя из допустимой токовой нагрузкипроводников. То есть, должно быть достигнуто соответствие характеристикавтомата и сечений проводников той потребляемой мощности, которая заложена впроекте электроустановки.

1       Выбираемавтоматический выключатель к распределительному шинопроводу ШРА‑1.

/>                                                                              (2,20)

/>                                                                            (2,21)

/>                                                                                  (2,22)

/>                                                                     (2,23)

/>

/>                                                       (2,24)

/>

/>, n – берем равное 3.

50А /> 45,78А

150А /> 1,25 101=126,25А

Выбираемавтомат ВА51Г‑25

2       Выбираемкабель к распределительному шинопроводу ШРА‑1

/>                                                                                (2,25)

/>, Iзащ = Iэ                                                         (2,26)

Кзащ=1                                                                          [1, с 46, табл 2,10]

60А />45,79 А

60А />1 50 А

Выбираем 4‑хжильный кабель сечением (16x3+1x10) АВРГ.

3       Выбираемавтоматический выключатель к распределительному шинопроводу ШРА‑2.

/>

/>

/>, n – берем равное 3.

50А /> 45,78А

150А /> 1,25 101=126,25А

Выбираемавтомат ВА51Г‑25

4       Выбираемкабель к распределительному шинопроводу ШРА‑2

/>                        60А/> 46,3А

/>             60А /> 1 50А

Выбираем 4‑хжильный кабель сечением (16x3+1x10) АВРГ.

5       Выбираемавтоматический выключатель к распределительному щиту РЩ.

/>

/>

/>, n – берем равное 7.

/>                              31,5А/> 26,5А

/>                     220,5А/> 1,2578,5=98,13А

Выбираемавтомат ВА51–31

6       Выбираемкабель к распределительному щиту РЩ.

/>                        60А/> 26,5А

/>             60А /> 1 31,5А

Выбираем 4‑хжильный кабель сечением (16x3+1x10) АВРГ.

7       Выбираемавтоматический выключатель к магистральному шинопроводу ШМА

/>

/>

/>, n – берем равное 3.

/>                                         125А/> 118,59А                          

/>                             375А/> 1,2536,45=45,56А

Выбираемавтомат ВА51–33

2.5.2Расчет и выбор проводов и кабелей

Ток проходяпо проводнику вызывает его нагрев. Каждое сечение должно быть рассчитаноопределенную величину тока, которая не допускает нагрева этого проводника. Этовеличина тока называется нормально допустимым током (Iнорм доп), то есть должнособлюдаться условие. Iнорм доп/> Iдл

Кроме этоговыбранное сечение проводника должно соответствовать выбранному защитномуаппарату, то есть

Iнорм доп/>Кзащ Iзащ,                                                                 

где Iзащ – это номинальноенапряжения расцепителя, Iэ.

Таким образомусловие выбора сечения записывается

Iнорм доп/> Iдл                                                                                                                                             (2,27)

Iнорм доп/>Кзащ Iзащ                                                                                                                                (2,28)

Для взрываопасных помещений сечение провода увеличивается на 1,25 раза для того, чтобысделать запас сечению и исключить перегрев.

Iнорм доп/> 1,25 Iдл

Iнорм доп/>Кзащ Iзащ  

Для взрываопасных помещений выбираем только медные проводники.

1       Выбираемавтоматический выключатель к ЭП1 – конвейер ленточный сортировочный.

Iэ /> Iдл                                                                                                                                                    (2,29)

Iср. р/> 1,25 Iкр                                                                                 (2,30)

/>             

/>

/>

/>

/>

/>

/>

/>

6,3А /> 1,52А

18,9А /> 1,25 3,84=4,8А

Выбираемавтомат ВА51–31

2       Выбираемпровод к ЭП1.

Iнорм доп/> Iдл                                   65А /> 1,52А

Iнорм доп/>Кзащ Iзащ                    65А /> 6,3 1= 6,3А

Выбираемпровод сечение (10х3+1х6) АПРН.

2.5.3Расчет и выбор распределительных шкафов и шинопроводов

Шинопроводом– называется жесткий токопровод заводского изготовления напряжением до 1кВ,поставляемый комплектными сексиями.

Шинопроводомприменяются для питания электроприемников одной технологической линии(например, сборочный конвейер), сосредоточенного большого числаэлектроприемников, выделенных в группу. Для удобства эксплуатации шинопроводыпрокладываются над оборудованием, крепятся стойках или на тросах на высоте 2,5–3 м.

Шинопроводыпо исполнению могут быть:

˜ Открытыми

˜ Шинына изоляторах

˜ Защищенными

˜ Закрытые

˜ Комплектныешинопроводы.

Электроприемникиподключаются к ответвленным коробкам,

равномернораспределенными по длине шинопроводов.

Распределительныешинопроводы с алюминовыми шинами типа ШРА предназначены для распределенияэлектроэнергии между электроприемниками. Шинопроводы ШРМ 75 и предназначен дляиспользования в четырехпроводных сетях с напряжением 0,38 кВ, а так же вкачестве осветительного.

Распределительныешкафы. На участках цеха для распределения электроэнергии, поступающей попитающим линиям, между группами силовых электроприемников, ус-танавливаютсяраспределительные силовые шкафы.

При питаниеот магистральных шинопроводов одновременно силовых и осветительных нагрузокуказанная предельная длина шинопроводов снижается примерно в 2 раза.

Примагистральной схеме ЭП могут быть подключены в любой точке магистрали.

Рассчитываемраспределительный шинопровод ШРА‑1

Таблица 2.2

№ Наименование Установленная мощность при ПВ=100 %

Коэффиц.

использ.

Ки

/>

Одного ЭП. 1 Конвейеры ленточные сортировочные 0,75 0,5 0,75 2,3 Унифицированные вентиляторные моечные машины 4,1 0,46 0,65 4 Конвейеры роликовые сортировочные 1,8 0,5 0,75 11

Электрические подъемники передвижные

ПВ=25 %

3,2 0,05 0,5 12 Элеваторы подачи томатов в дробилку 0,75 0,56 0,75 13 Установки дробления томатов 4,5 0,54 0,8 14 Подогреватели дробленой томатной пасты 6 0,5 0,35 15 Установки экстракторные 9 0,6 0,78 16 Установки разлива сока с подогревов. 3 0,6 0,78

1       Определяемсреднесменную активную мощность за максимально загруженную смену:

/>

/>

1.2    Определяемсуммарную полную мощность.

/>

/>

1.3    Определяемкоэффициент силовой сборки m:

/> />

1.4    Определяемсредний коэффициент использования:

/> />

1.5    Определяемэффективное число ЭП, учитывая что m > 3, а /> то

/>

/>

1.6    Определяемкоэффициент максимума nэ=8, Ки=0,51:

/> [1., с. 55, таб.2.15]

7       Определяеммаксимальную активную мощность:

/>                                                                       

/>                                                       

1.8    Определяемсреднесменную реактивную мощность:

/>

/>

1.9    Определяеммаксимальную реактивную мощность

/>, то />

1.10  Определяемполную максимальную мощность:

/>

/>

1.11  Определяеммаксимальный ток нагрузки.

/>

/>

2       Рассчитываемраспределительный шинопровод ШРА‑2

Таблица 2.3

№ Наименование Уст-ая мощ-ть при ПВ=100 %

Коэффиц.

использ.

Ки

/>

Одного ЭП.

17,23

28

Электрические подъемники передвижные

ПВ=25 %

(3,2) 1,6 0,05 0,5 18 Элеваторы подачи томатов в дробилку 0,75 0,56 0,75 19 Установки дробления томатов 4,5 0,54 0,8 20 Подогреватели дробленой томатной пасты 6 0,5 0,95 21 Установки экстракторные 9 0,6 0,78 22 Установки разлива сока с подогревов 3 0,6 07,8 Всего: 24,85 2,85 4,56

2.1    Определяемсреднесменную активную мощность за максимально загруженную смену:

/>

/>

2.2    Определяемсуммарную полную мощность.

/>

/>

2.3Определяем коэффициент силовой сборки m:

/> />

2.4    Определяемсредний коэффициент использования:

/>

/>

2.5    Определяемэффективное число ЭП, учитывая что m > 3, а /> то

/>

/>

2.6    Определяемкоэффициент максимума nэ=9, Ки=0,5:

/> [1., с. 54, таб.2.13]

2.7    Определяеммаксимальную активную мощность:

/>                                                                       

/>                                                     

2.8    Определяемсреднесменную реактивную мощность:

/>

/>

2.9    Определяеммаксимальную реактивную мощность

/>, то />

2.10  Определяемполную максимальную мощность:

/>

/>

2.11  Определяеммаксимальный ток нагрузки.

/>

/>

3       Рассчитываемраспределительный щит РЩ


Таблица 2.4

№ Наименование Уст-ая мощ-ть при ПВ=100 %

Коэффиц.

использ.

Ки

/>

Одного ЭП. 5 Станки токарные 8,5 0,12 0,4 6,7 Станки шлифовальные 3,6 0,12 0,4 8 Станки сверлильные (1‑фазный) (1,5) 4,5 0,12 0,4 9,10 Вентиляторы 0,6 0,6 0,8 Всего: 17,2 0,96 2

3.1    Определяемсреднесменную активную мощность за максимально загруженную смену:

/>

/>

3.2    Определяемсуммарную полную мощность.

/>

/>

3.3    Определяемкоэффициент силовой сборки m:

/> />

3.4    Определяемсредний коэффициент использования:

/> />

3.5    Определяемэффективное число ЭП, учитывая что m > 3, а /> то

/>

/>

3.6    Определяемкоэффициент максимума:

/> [1., с. 54, таб.2.13]

3.7    Определяеммаксимальную активную мощность:

/>                                                                       

/>                                               

3.8    Определяемсреднесменную реактивную мощность:

/>

/>

3.9    Определяеммаксимальную реактивную мощность

/>, то />

3.10  Определяемполную максимальную мощность:

/>

/>

3.11  Определяеммаксимальный ток нагрузки.

/>

/>

Выбираемраспределительный пункт типа ПР 85. [3, с. 186, табл. А.7]

4       Рассчитываеммагистральный шинопровод ШМА:

/>

/>

Выбираем ШМА‑1600с номинальным током Iном=1600, А

2.6 Расчеттоков короткого замыкания

Короткимзамыканием (КЗ) называют всякое случайное или преднамеренное, непредусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различныхточек электроустановки между собой или землей, при котором токи в ветвяхэлектроустановки резко возрастают, превышая наибольший допустимый токпродолжительного режима (ГОСТ 26522–85).

В системетрехфазного переменного тока могут быть замыкания между тремя фазами – трехфазныеКЗ, между двумя фазами – двухфазные КЗ

Возможнодвойное замыкание на землю в различных, но электрически связанных частяхэлектроустановки в системах с незаземленными или резонансно-заземленныминейтралями.

Причинамикоротких замыканий могут быть: механические повреждения изоляции – проколы иразрушение кабелей при земляных работах; поломка фарфоровых изоляторов; падениеопор воздушных линий; старение, т. е. износ, изоляции, приводящеепостепенно к ухудшению электрических свойств изоляции; увлажнение изоляции;перекрытие между фазами вследствие атмосферных перенапряжений.

Некоторые КЗявляются устойчивыми, условия возникновения их сохраняются во время бестоковойпаузы коммутационного аппарата, т. е. после снятия напряжения сэлектроустановки. К ним относятся КЗ вследствие механических повреждений,старения и увлажнения изоляции.

Условиявозникновения неустойчивых КЗ самоликвидируются во время бестоковой паузыкоммутационного аппарата.

Последствиямикоротких замыканий 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 другихустройств. 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 враспределительных устройствах, в кабельных сетях и других элементахэнергоснабжения.

Ток КЗзависит от мощности генерирующего источника, напряжения и сопротивлениякороткозамкнутой цепи. В мощных энергосистемах токи КЗ достигают несколькихдесятков тысяч ампер, поэтому последствия таких ненормальных режимов оказываютсущественное влияние на работал электрической установки.

Дляуменьшения последствий коротких замыканий необходимо как можно быстрееотключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующихвыключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени. Немаловажнуюроль играют автоматическое регулирование и форсировка возбуждения генераторов,позволяющие поддерживать напряжение в аварийном режиме на необходимом уровне.Все электрические аппараты и токоведущие части электрических установок должныбыть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении поним наибольших возможных токов КЗ, в связи, с чем возникает необходимостьрасчета этих величин.

/>

Рисунок 2.2Расчетная схема Рисунок 2.3 Схема замещения

1 Определяемсопротивления элементов электрической цепи. Принимаем Sб=100 мВА.

1.1. />                                                                            (2,31)

/>

2.2 Кабельныелинии

/>                                                                            (2,32)

/>

2.3Трансформаторы

/>                                                                           (2,33)

/>

2.Определяем токов КЗ в данном частке К1:

/>                                                                                    (2,34)

/>                                                                              (2,35)

/>

/>А

2.2 Вточке К2

/>; /> />             

RТА=0,2 мОм                         ХТА=0,3мОм                [3, с 61, табл 1,92]

RТ=16,6 мОм                ХТ=41,7 мОм [3, с 65, табл 7,1]

RМ=0,475 мОм             ХМ=0,295мОм                      [4, с 155, табл 7,2]

Rа=0,40 мОм                          Ха=0,5мОм                          

/>; />, Iэ=250 А.

Выбираемавтомат ВА51–35                                              [3, с 185, таблА6]

Шины (25х3)мм, Iном=265 А.

/>                                                                         (2,36)

/>

/>; />

2.3 Сумма сопротивленийшин

/>                                                           (2,37)

/>

/>                                            (2,38)

/>

2.4 Находимполное сопротивление

/>                                                                        (2.39)

/>

2.5Определяем ток короткого замыкания:

/>                                                                                  (2,40)

/>

3 Определяемударные токи в заданных точках

Ку=1,8

/>                                                                        (2,41)

/>

/>

Ку=1,2;/>

4 Мощностькороткого замыкания

/>                                                                       (2,42)

/>

/>

/>

2.7 Расчети выбор питающего кабеля

Выбор кабеляпо напряжению. Кабели надёжно работают при напряжение повышающем номинальноенапряжение на 15 %, т. к. рабочее напряжение превышает номинальное на5–0,1 %, то при выборе кабеля по напряжению достаточно.

Uкаб>U, где Uкаб-номинальноенапряжение кабеля

1 Выбираемкабель по напряжению.

Uкаб > Uном; 10,5 > 10 кВ.

2 Выбираемсечение кабеля по экономической плотности тока.

/>                                                        (2,43)

где jэк – максимальная плотностьтока А/мм2 [1, с. 85 табл. 2,26]

/>

/>                                                                               (2,44)

/>

Полученноесечение округляем до ближайшего стандартного по условию: Sрасч >Sэк, выбираем Sэк ст=25 мм2,марка кабеля ААБ‑25.

[2, с 400,табл. 7,10]

Выбранноесечение кабеля проверяется:

На допустимуюпотерю напряжения. При этом ориентировочно можно считать, что считаютсядопустимыми следующие потери: а) линии напряжением 6–10 кВ внутри предприятия –5 %.

б) Линиинапряжением 10–220 В, питающие ГПП предприятия 10 %

Необходимоучесть, что в кабельных линиях при любом сечении жил кабеля – активноесопротивление больше реактивного и последним можно пренебречь

Тогдавыражение упрощается:

/> (2. 45)

значениеR=1,24                                     [2, с 421, табл. 7.28]

/> (2. 46)

/>, (2. 47)

где cosφ– значение после компенсации; l – 0,018х3 = 0,054 м.

/>

/>

Полученозначение соответствует норме.

3. На нагревтоками нормального режима:

/>, (2. 49)

где t0– начальная температура прокладки кабеля.

Tдоп– допустимая температура нагрева для данного вида кабеля.

/>

Iдоп– длительно допустимый ток для данного вида кабелей.

/>

Выбранноесечение кабеля удовлетворяет условию термической стойкости на длительный ток.

4       Проверяемна стойкость кабеля к коротким замыканиям

/>                                                                            (2,50)

где Iк – ток КЗ в точке накабеле рассчитанный.

С –коэффициент соответствий разности теплоты выделяемой в проводнике до и послекоротких замыканий.

С=85 длякабелей с алюминиевыми жилами.

/>

При этомнеобходимо помнить, что на действие Iкз не проверяют:

а)токоведущие части, защищенные предохранители или высоковольтнымитокоограничивающими сопротивлениями.

б) жили икабели к ответственным индивидуальным приемникам в том числе и к цеховымтрансформаторам мощностью 630 кВА и с первичным напряжением 10кВ.

2.8 Расчети выбор высоковольтного электрооборудования

Разъединитель– это коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации цепи без тока.

Основноеназначение разъединителя – создание надежного видимого разрыва цепи дляобеспечения безопасного проведения ремонтных работ на оборудовании итоковедущих частях электроустановки.

Контактнаясистема разъединителей не имеет дугогасительных устройств, поэтому отключениенеобесточенной цепи приведет к образованию устойчивой дуги и последующей авариив распределительном устройстве. Прежде чем оперировать разъединителем, цепьдолжна быть отключена выключателем.

Разъединителидля внутренней установки могут быть одно- и трехполюсными. На металлическойраме с помощью опорных изоляторов укреплены три полюса разъединителя,объединенные общим валом, связанным тягой с приводом.

Контактнаясистема такого разъединителя имеет неподвижные контакты из медной изогнутой подпрямым углом шины, закрепленной на опорном изоляторе, и подвижного контакта – двухполюсногоножа. Пружины, насаженные на стержень, нажимают на стальные пластины, которыесвоим выступом прижимают ножи к неподвижному контакту, уменьшая переходноесопротивление

Кроме главныхножей, разъединитель может быть снабжен заземляющими ножами (типа РВЗ), которыеиспользуют для заземления обесточенных токоведущих частей.

/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>Главные и заземляющиеножи механически сблокированы так, что при включенных главных ножах нельзявключить заземляющие ножи.

Разъединителидля наружной установки должны выполнять свои функции в неблагоприятных условияхокружающей среды (низкие температуры, гололед, осадки). В этих условиях надежноработаютразъединители горизонтально-поворотного типа РНД. В таких разъединителях ножсостоит из двух частей, закрепленных на опорных колонках изоляторов, которыеустановлены на раме. Один полюс является ведущим и соединен с приводом тягой.При отключении ручным или электродвигательным приводом осуществляется поворотколонок вокруг своей оси в противоположных направлениях, и ножи перемещаются вгоризонтальной плоскости, как бы «ломаясь» на две половинки. Такая конструкцияножей позволяет легко разрушить корку льда, которым могут быть покрытыконтакты. Шины распределительного устройства присоединены к наконечникам,гибкая связь соединяет их с ножами. Разъединители могут иметь один или двазаземляющих ножа.

Один главныйнож разъединителя заканчивается контактом в виде лопатки, другой – в видепружинящих ламелей. Давление в контакте создается пружинами. С помощью гибкойсвязи контакт соединен с ножом.

Трансформатортока предназначен для понижения первичного тока до стандартной величины (5 или1 А) и для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокогонапряжения.

Трансформаторытока для внутренней установки имеют сухую изоляцию с использованием фарфора илиэпоксидной смолы. Трансформаторы с литой эпоксидной изоляцией имеют малыеразмеры и проще по технологии производства.

В КРУприменяются трансформаторы тока ТЛМ‑6, ТЛМ‑10 на первичные токи от300 до 1500 А. При небольших первичных токах применяются катушечныетрансформаторы тока, у которых первичная обмотка имеет много витков (ТПЛ,ТПЛК).

Для схемрелейной защиты от замыкания на землю применяются трансформаторы тока ТЗЛ,которые устанавливаются на кабель и встраиваются в КРУ.

Трансформаторнапряжения предназначен для отделения цепей измерения и релейной защиты отпервичных цепей высокого напряжения.

Так же как втрансформаторах тока, в трансформаторах напряжения имеется угловая погрешность.

Трансформаторынапряжения могут иметь классы точности 0,2; 0,5; 3, область применения которыхтакая же, как для трансформаторов тока.

Вторичнаянагрузка измерительных приборов и реле не должна превышать номинальную мощностьтрансформатора напряжения, так как это приведет к увеличению погрешностей.

Поконструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы напряжения.Трехфазные применяются на напряжения до 10 кВ, однофазные – на любые напряжениядо 1150кВ

Предохранитель– это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключениязащищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущихчастей под действием тока, превышающего определенное значение.

1       Выбортрансформатора тока.

Онивыбираются по номинальному току и напряжения и проверяется на термическую идинамическую стойкость токов КЗ. Таблица 2.3 Выбор трансформатора тока.


Табличные данные Расчетные данные

/>

/>

Так как ТПЛК‑10 с номинальным током/> не проходит по динамической стойкости, то выбираем ТПЛК‑10 />

/>

Выбираемтрансформатор тока типа ТПЛК‑10. [2, С 294, табл 5,9]

Выбираемразъединитель

Разъединительвыбирается по номинальному напряжению и тока и проверяется на термическуюстойкость и на динамическую стойкость

Рисунок 2,4Выбор разъединителя

/>

/>/>

Выбираемразъединитель РВЗ‑10/400 IУ3

Выбираемпредохранитель

Онивыбираются по номинальному току и напряжения и проверяется на отключающуюспособность токов КЗ


Рисунок 2,5Выбор предохранителя

/>

/>/>

Выбираемпредохранитель ПКТ‑101–10–10–31,5 У3

Выбираемтрансформатор напряжения.

TV выбирается пономинальному напряжению и проверяется на нагрузку вторичной цепи.

Выясним какиеприборы подключаются к силовому трансформатору при U=10 кВ черезтрансформатор напряжения.

[1, с 321,табл 9,1]

Силовойтрансформатор на 10/0,4 кВ питает одну хозрасчетную единицу.

Выясним,какую мощность потребляет катушка напряжения счетчика активной энергии. />                [2, с 389,табл. 6,26]

Проверяем ивыбираем трансформатор напряжения по условию: />

/>; />

Выбираемтрансформатор напряжения для коммерческого учета типа НОМ‑10–66 У2                                                             [2,с 326, табл. 5,13]


2.9Релейная защита

Вэлектрических сетях промышленных предприятий возможно возникновениеповреждений, нарушающих нормальную работу ЭУ

Предотвратитьвозникновение аварий можно путем быстрого отключения поврежденного элемента илиучастка сети. Для этой цели ЭУ снабжают автоматически действующими устройствами– релейной защитой (РЗ), являющейся одним из видов противоаварийной автоматики.РЗ может быть предназначена для сигнализации о тепловых, световых, механическихв зависимости от заданных параметров контролируемой величины, времени и др

Основнымитребованиями к РЗ являются: быстродействие, селективность, чувствительность инадежность.

Быстродействие.Чем быстрее произойдет обнаружение и отключение поврежденного участка, темменьше разрушительное действие аварийного тока на электрооборудование, темлегче сохранить нормальную работу потребителей неповрежденной части ЭУ. Поэтомуэлектрические сети должны оснащаться быстродействующей РЗ. Современныеустройства быстродействующей РЗ имеют время срабатывания 0,02 – 0,1 с.

Селективностьили избирательность. Селективностью РЗ называется ее способность отключать при КЗтолько поврежденный участок или участок, ближайший к месту повреждения,оставляя в работе потребителей, подключенных к неповрежденному участку.Селективное действие РЗ аналогично селективному действию предохранителей. Такимобразом, селективность действия защиты обеспечивает надежное электроснабжениепотребителей.

Чувствительность.Чувствительностью РЗ является ее способность реагировать на самые малыеизменения контролируемого параметра (как правило, тока КЗ и перегрузки) ианормальные режимы работы ЗУ.

Чувствительностьхарактеризует устойчивое срабатывание РЗ при КЗ в защищаемой зоне.Удовлетворение требований чувствительности в современных СЭС встречаетопределенные затруднения, так как при передаче и распределении большихмощностей на большие расстояния токи КЗ в устройствах защиты могут стать соизмеримымис максимальными рабочими токами сетей вследствие значительных переходныхсопротивлений. Это приводит к невозможности применения простых видов защит и кнеобходимости переходить на сложные и дорогие защитные устройства.

Надежностьработы РЗ заключается в ее правильном и безотказном действии во всехпредусмотренных по ее назначению случаях. Надежность обеспечивается применениемвысококачественных реле, простых и совершенных схем РЗ, тщательным выполнениеммонтажных работ, должной культурой эксплуатации защитных устройств

В устройствахРЗ применяют различные реле, отличающиеся по принципу действия: электрические,механические, тепловые, полупроводниковые. Электрические реле реагируют наэлектрические величины: ток, напряжение, мощность, частоту, сопротивление, уголсдвига между током и напряжением, угол между двумя токами и двумя напряжениями.Механические реле реагируют на неэлектрические величины: давление, уровеньжидкости и т. п.

По способувключения реле различают первичные, включаемые непосредственно в схемузащищаемого элемента цепи, и вторичные, присоединяемые к защищаемому элементучерез трансформаторы тока напряжения. По способу воздействия исполнительногооргана на выключатель цепи – реле прямого и косвенного действия. Электрическиереле имеют орган, воспринимающий изменение контролируемой величины (какправило, катушка реле), и орган исполнительный, отключающий выключатели,подающий предупредительный сигнал или замыкающий цепи других реле (как правило,якорь электромагнита и контакты). Некоторые реле имеют орган замедления(выдержки времени). По принципу воздействия на управляемую цепь реле делятся наконтактные и бесконтактные полупроводниковые. По характеру измененияконтролируемой величины реле разделяют на максимальные, срабатывающие при превышениизаданного уровня контролируемой величины; минимальные – при уменьшении нижезаданного уровня контролируемой величины и дифференциальные, орган замеракоторых реагирует на разность измеряемых электрических величин.

Защитасиловых трансформаторов. Выбор защиты трансформаторов зависит от мощности,назначения, места установки и эксплуатационного режима трансформаторов.

Для защитытрансформаторов при их повреждении и сигнализации о нарушениях нормальныхрежимов работы могут применяться следующие типы защит: ДТЗ, МТЗ, ТО, газоваязащита, защита предохранителями.

В качествеосновной защиты от повреждений на выводах и внутренних поврежденийтрансформатора при его мощности 6300 кВ‑А и выше, как правило,применяется ДТЗ.

В схеме ДТЗкоэффициент чувствительности долженбыть не менее 1,5. Если это требование неудовлетворяется, то для защиты силовых трансформаторов вместодифференциальныхреле РНТ‑565 и РНТ‑566 применяетсядифференциальная токовая защита(ДТЗ) с торможением.

В данномкурсовом проекте релейная защита трансформатора предусматриваетсявысоковольтным предохранителем типа ПК.

Высоковольтныепредохранители при установке на них соответствующих плавких вставокобеспечивают защиту трансформатора от внутренних повреждений и межфазныхкоротких замыканиях на выводах.

Защиту отоднофазных замыканий на землю осуществляют автоматическим выключателем смаксимальным расцепителем, установленным на стороне низкого напряжения илитрансформатора тока ТА на нулевом проводе при прямом присоединениитрансформатора с глухозаземленной нейтралью к шинопроводу.

2.10 Учети контроль электроэнергии

Расчетнымучетом электроэнергии называется учет выработанной, а также отпущеннойпотребителям электроэнергии для денежного расчета за нее. Счетчики,устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками (класса2), с классом точности измерительных трансформаторов – 0,5.

Техническим(контрольным) учетом электроэнергии называется учет для контроля расходаэлектроэнергии электростанций, подстанций, предприятий, зданий. Счетчики,устанавливаемые для технического учета, называются контрольными счетчиками(класса 2,5) с классом точности измерительных трансформаторов – 1.

Приопределении активной энергии необходимо учитывать энергию: выработаннуюгенераторами электростанций; потребленную на собственные нужды электростанций иподстанций; выданную электростанциями в распределительные сети; переданную вдругие энергосистемы или полученную от них; отпущенную потребителям иподлежащую оплате.

Расчетные счетчикиактивной электроэнергии на подстанции энергосистемы должны устанавливаться:

1) для каждойотходящей линии электропередачи, принадлежащей потребителям;

2) длямежсистемных линий электропередачи–по два счетчика со стопорами, учитывающихполученную и отпущенную электроэнергии;

3) натрансформаторах собственных нужд;

4) для линийхозяйственных нужд или посторонних потребителей (поселок и т. п.),присоединенных к шинам собственных нужд.

Расчетныесчетчики активной электроэнергии на подстанциях потребителей должныустанавливаться:

1) на вводе(приемном конце) линии электропередачи в подстанцию;

2) на сторонеВН трансформаторов при наличии электрической связи с другой подстанциейэнергосистемы;

Схемаподключения счетчиков типа ПСЧ‑4 к трехфазной сети.

/>

Рисунок 2,4Подключение счетчиков к трехфазной сети с помощью трех трансформаторов тока итрех трансформаторов напряжения (пунктиром показано цепь «0» длячетырехпроводной сети.)

Счетчикэлектрической энергии статический, трехфазной, трехтрансформаторный,универсальный ПСЧ‑4. Предназначен для учета прихода и расхода активнойэнергии в трех- и четырехпроводных сетях переменного тока номинальной частоты50Гц, а также для передачи по линиям связи информационных данных на центральныйпункт сбора информации энергосистемы.

Счетчикобеспечивает высокую точность измерения энергии в сетях со значительнымиотклонениями тока и напряжения.

При подачесетевого напряжения и помещениях нагрузки, световой индуктор режима работысчетчика должен менять показания пропорционально величине потребляемойэлектрической энергии.

В курсовомпроекте предполагается коммерческий учет активной энергии. Счетчик ПСЧ‑4устанавливают на линии отходящих от трансформаторной подстанции напряжением0,38 кВ и питающей отдельные участки цеха.

2.11Расчет защитного заземления

Защитноезаземление – заземление частей электроустановки с целью обеспеченияэлектробезопасности.

Зонарастекания – область земли, в пределах (зоны растекания) который возникаетзаметный градиент потенциала при стекание тока с заземлителя.

Изолированныйнейтраль – нейтраль, трансформатора или гениратора, не присоединенная кзаземлению устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации идругих устройства, имеющие большое сопротивление.

Искусственноезаземление – заземлитель, специально выполненный для цепей заземления.

Магистральнаязаземления или зануления – заземляющей или зануляющий нулевой защитныйпроводник с двумя ответвлениями или более.

Нулевойзащитный провод в электроустановках до 1000 В-проводник, соединяющий илиглухозаземленными выводами источников однофазного или постоянного тока.

Нулевойрабочий проводник в электроустановках до 1000 В проводник, использующий дляпитания электроприемников или глухозаземленными выводами источников однофазногоили постоянного тока. В указанных электроустановках нулевой рабочий проводможет выполнять функции нулевого защитного проводника.

Рабочеезаземление сети – соединение с землей некоторых точек сети со следующей целью:снижение уровня изоляции элементов электроустановки, эффективная защита сетиразрядниками от атмосферных перенапряжений, снижение коммутационныхперенапряжений, упрощение релейной защиты от однофазных коротких замыканий,возможность удержания поврежденной линии в работе.

В качестве искусственныхзаземлителей применяют вертикально забитые в землю отрезки угловой стали длиной2,5–3 м и горизонтально проложенные круглые и прямоугольные стальныеполосы, которые служат для связи вертикальных заземлителей. Использование стальныхтруб не рекомендуется.

В качестве естественныхзаземлителей используют: проложенные в земле стальные водопроводные трубы, соединенныев стыках газо- или электросваркой; трубы артезианских скважин, стальная бронясиловых кабелей, проложенных в земле, при числе их не менее двух; металличе-кие конструкции и фундаменты зданий и сооружений, имеющиенадежное соединение с землей; различного рода трубопроводы, проложенные под землей;свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле.

Рабочеезаземление осуществляется непосредственно или через специальные аппараты:пробивные предохранители, разрядники и резисторы.

Электроустановкипеременного тока напряжением до 1000 В. допускаются к применению как сглухозаземленной, так и с изолированной нейтралью, а – тока – с глухозаземленнойили изолированной средней точкой. В четырехпроводных сетях трехфазного тока итрехпроводных сетях – тока обязательное глухое заземление нейтрали или среднейточки.

Вэлектрических установках напряжением до 1000 В, с изолированной от земли нейтралью,используемой для заземления электрического оборудования, сопротивлениезаземляющего устройства не должно быть более 4 Ома.

Вэлектрических установках напряжением до 1000 В. с глухозаземленной нейтральюсопротивление заземляющего устройства, к которым присоединяются нейтралигенераторов или трансформаторов, должно быть не более 2, 4, 8 Ом.

Отклонениеэлектрических установок при однофазных замыканиях на землю может осуществлятьсяпри помощи защитного отключения, которое выполняется в дополнение к заземлениюили занулению.

Еслиневозможно выполнить заземление, или зануление, и обеспечить защитноеотключение электрической установки, то допускается обслуживание электрическогооборудования с изолирующих площадок. При этом должна быть исключена возможностьодновременного прикосновения к незаземленным частям электрического оборудованияи частям зданий или оборудованию имеющем соединение с землей.

Вэлектроустановках напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью с малымитоками замыкания на землю сопротивления должно удовлетворять условию:

/>                                                                            (2,51)

где – Uз=250 В, если заземляющееустройство используется только для установок напряжения выше 1000 В

Uз=125 В, если заземляющееустройство одновременно используется и для установок до 1000 В.

Iз – расчетный такзамыкания на землю, А.

Емкостной токзамыкания на землю определяется по формуле:

/>                                                              (2,52)

где U – линейное напряжение сети,кВ

lкаб и lв – суммарная длинаэлектрически связанных между соьой кабельных и воздушных линий, км.

В данномкурсовом проекте внешний контур защитного заземления выполнен электродами, вколичестве 13 штук. Электроды соединены между собой в общий контур полосовойстальной шиной по периметру на сварке. Соединение внешним контура с внутреннимконтуром выполняется полосовой сталью на сварке, выход полосы через стену васбестоцементной трубе. Защищение электрических приемников выполняется гибкимпроводником на сваке.

1. Выбираемпрутковые электроды;

2.Рассчитываем удельное сопротивление грунта />:

/>                                                                                    (2,53)

/>

Выбираемгрунт – глина.

/>       [1, с. 257,табл. 7,1]

/>                                                          [1,с. 260, табл. 7,3]

3. />                                                           (2,54)

/>

4. Определяемток однофазного замыкания на землю:

/>                                                                     

/>

5. Определяемсопротивление заземляющего устройства.

/>                                                                                       (2,55)

/>.

Так как поПОЭ для сетей 0,4 кВ Rз=4 Ом, то Rз=83,33 Ом нерассматриваем и принимаем Rз=4 Ом.

6. Определяемколичество электродов n:

/>  ,                                                                                    (2,56)

где /> — коэффициентэкранирования.               [1, с. 257, табл 7,2]

/>.


Заключение

Курсовойпроект выполнен на тему «электроснабжение комплекса томатного сока».

В процессевыполнения проекта производился расчет электрических нагрузок комплексатоматного сока, с полученной при расчёте полной максимальной мощности Sмах=80,51 кВА, и с компенсацией реактивной мощности Qмах= 8,57 кВАр КЭ1–0,38–20–2У1ЗУ1 на основании которого выбран силовой трансформатор ТСЗ 160/10.

Такжепроизведен расчёт токов короткого замыкания, с учётом которого выбрановысоковольтное электрооборудование. По расчётам на высокой стороне выбраны шины25х3 мм, разъединитель РВЗ‑10/400 IУЗ, высоковольтныйпредохранитель ПКТ‑101–10–31,5 – УЗ, трансформатор тока типа ТПЛК‑10и, трансформатор напряжения TV НОМ‑10–66‑У2, на низкой стороневыбран автоматический выключатель серии ВА51–33. По потребляемым токампроизведён расчёт питающей линии, распределительные шинопроводы ШРА73‑У3,магистральные шинопроводы ШМА‑1600, и распределительные пункты 0,4 кВт.На низкой стороне установлен распределительный пункты типа ПР‑85, ккоторому выбран автоматический выключатель типа ВА51–31, прокладываемые краспределительным пунктам кабеля марки ААБ 25 мм2. Кэлектроприёмникам выбраны автоматы серии ВА51–31, и подводимые кэлектроприёмникам провода АПРН 10х3+1х6. Также в схеме на низкой сторонепоказан способ включения компенсирующего устройства к шинам 0,4 кВт.

В курсовомпроекте рассмотрены также вопросы релейной защиты, расчёт защитного заземленияс количеством электродов заземления 13 штук, учёт и контроль электроэнергии вкотором выбрана схема 3‑х фазного счётчика типа ПСЧ‑4 для измеренияактивной электроэнергии в 3‑х проводной сети напряжением выше 1 кВт. Вграфической части представлены схемы электроснабжения и типы расположенияэлектрооборудования комплекса томатного сока

Благодаряэтому курсовому проекту я научился использовать технологической литературы;рассчитывать и выбрать по ним необходимые электрооборудования.


Список используемой литературы

1. Липкин Б.Ю. Электроснабжениепромышленных предприятий и установок. М., Высшая школа, 1990.

2. Неклепаев Б.Н. Электрическаячасть электростанций и подстанций. М., Энергоатомиздат, 1989.

3. Шеховцов В.П. Расчети проектирование схем электроснабжения. М, Форум Инфра‑М, 2004.

4.      Коновалова Л.Л., Рожкова Л.Д. Электроснабжениепромышленных предприятий и установок – М.: Энергоатомиздат, 1989.

5. Конюхова Е.А. Электроснабжениеобъектов – М.: Издательство «Мастерство»; Высшая школа, 2001.

6. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебноепособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжениюпромышленных предприятий. ‑ М.: Энергоатомиздат, 1987.

7. Дорошев К.И.,Комплектные распределительные устройства 6–35 кВ. ‑ М.: Энергоиздат,1982.

еще рефераты
Еще работы по безопасности жизнедеятельности