Расчет разливочного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Расчет электрических нагрузок

2. Выбор силовых трансформаторов

3. Выбор кабельных линий

4. Расчет токов короткого замыкания

5. Выбор автоматов и магнитных пускателей

6. Расчет заземляющих устройств

7. Расчет молниезащиты

Введение

Тема моего дипломного проекта "Расчет разливочного цеха ООО «МаСКо»". Цель моей работы заключается в том, чтобы обеспечить надежное бесперебойное электроснабжение цеха. Но для того, чтобы выполнить эту цель, нужно решить некоторые задачи, такие как расчёт электрических нагрузок, выбор трансформаторной подстанции, выбор кабельных и воздушных линий, расчет тока короткого замыкания, выбор пускозащитной аппаратуры, расчёт заземляющих устройств, расчёт молниезащиты.

Чтобы решить поставленные задачи, я занимался поиском литературы, делал анализ найденного материала. Для расчетов в основном использовал конспекты по электроснабжению, по электрооборудованию и по экономике отрасли.

1. Расчет электрических нагрузок

электрический нагрузка заземляющий молниезащита

Создание каждого промышленного объекта начинается с его проектирования. Не простое суммирование установленных (номинальных) мощностей электропотребителей предприятия, а определение ожидаемых (расчетных) значений электрических нагрузок является первым и основополагающим этапам проектирования. Расчетная максимальная мощность, потребляемая электроприемниками предприятия, всегда меньше суммы номинальных мощностей этих электроприемников. Необходимость определения ожидаемых (расчетных) нагрузок промышленных предприятий вызвана неполной загрузкой некоторых электроприемников, неодновременностью их работы, вероятностным случайным характером включения и отключения электроприемников, зависящим от особенностей технологического процесса и с организационно-технических мероприятий данного производства.

Правильное определение ожидаемых электрических нагрузок и обеспечение необходимой степени бесперебойности их питания имеют большое значение. От этого расчета зависят исходные данные для выбора всех элементов промышленного предприятия и денежные затраты при установке, монтаже и эксплуатации выбранного электрооборудования. Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удорожанию строительства, перерасходу проводникового материала сетей и неоправданному увеличению мощности трансформаторов и прочего электрооборудования. Занижение может привести к уменьшению пропускной способности электрической сети, к лишним потерям мощности, перегреву проводов, кабелей и трансформаторов, а следовательно, сокращению срока их службы.

1. Определим расчетную активную нагрузку Рр

Рр= км*Рсм (1)

Рсм=?Рном.*Ки. (2)

Рсм=(1,5*0,75)+(1,5*0,75)+(0,75*0,75)+(0,75*0,75)+(0,75*0,75)+

(1,5*0,7)+(1,5*0,7)+(1,5*0,7)+(2,2*0,8)+(2,2*0,8)=1,125+1,125+0,5625+

+0,5625+0,5625+1,05+1,05+1,05+1,76+1,76 = 10,61 кВт

?Рном=1,5+1,5+0,75+0,75+0,75+1,5+1,5+1,5+2,2+2,2=14,15 кВт

2. Определим приведённое число потребителей n_n

n2/2номi (3)

nn =14,152/(1,52+1,52+0,752+0,752+0,752+1,52+1,52+1,52+2,22+2,22)=

=14,152/(2,25+2,25+0,5625+0,5625+0,5625+2,25+2,25+2,25+4,84+4,84)=

=200,2225/22,6175 = 8,85

3. Определим групповой коэффициент использования Ки

ки === 0,75 (4)

4. Определим Км , при nn =8,85, Ки =0,75.

(5)

5. Определим расчетную нагрузку Рр

Рр = км * Рсм = 0,87 * 10,61 = 9,23 кВт

6. Определим расчетную реактивную мощность

Qр Qр= tgцср*Рр (6)

сosцср= (7)

сosцср = [(1,5*0,72)+(1,5*0,72)+(0,75*0,75)+(0,75*0,75)+(0,75*0,75)+

+(1,5*0,84)+(1,5*0,84)+(1,5*0,84)+(2,2*0,73)+(2,2*0,73)]/14,15=

(1,08+1,08+0,5625+0,5625+0,5625+1,26+1,26+1,26+1,606+1,606)/14,15=

= 10,8395/14,15= 0,77

tgцср=0,83

Qр= tgцср*Рр

Qр = 0,83* 9,23 = 7,7 кВАр

7. Определим полную расчетную нагрузку Sр

Sр === 12,02 кВА (8)

Рассчитаем рабочие токи

Iр=Рном /·Uном·cosц (9)

Iр1=1,5/·0,38·0,72= 3,17 А tgц1 =0,96

Iр2=1,5/·0,38·0,72= 3,17 А tgц2 =0,96

Iр3=0,75/·0,38·0,75= 1,52 А tgц3 =0,88

Iр4=0,75/·0,38·0,75= 1,52 А tgц4 =0,88

Iр5=0,75/·0,38·0,75= 1,52 А tgц5 =0,88

Iр6=1,5 /·0,38·0,84= 2,71 А tgц6 =0,65

Iр7=1,5/·0,38·0,84= 2,71 А tgц7 =0,65

Iр8=1,5/·0,38·0,84= 2,71 А tgц8 =0,65

Iр9=2,2/·0,38·0,73= 4,58 А tgц9 =0,94

Iр10=2,2 /·0,38·0,73= 4,58 А tgц10=0,94

Рассчитаем реактивную мощность для каждого потребителя

Qном = Рном• tgцном (кВАр) (10)

Qном 1 =1,5•0,96 = 1,44 кВАр

Qном 2 =1,5•0,96 = 1,44 кВАр

Qном 3 =0,75•0,88 = 0,66 кВАр

Qном 4 =0,75•0,88 = 0,66 кВАр

Qном 5 =0,75•0,88 = 0,66 кВАр

Qном 6 =1,5•0,65= 0,98 кВАр

Qном 7 =1,5•0,65= 0,98 кВАр

Qном 8 =1,5•0,65= 0,98 кВАр

Qном 9 =2,2•0,94 =2,07 кВАр

Qном 10=2,2•0,94=2,07 кВАр

Рассчитаем полную мощность для каждого потребителя

Sном = кВА (11)

Sном1 = =2,08 кВА

Sном2 = =2,08 кВА

Sном3 = =1 кВА

Sном4 = = 1 кВА

Sном5 = =1 кВА

Sном6 = =1,79 кВА

Sном7 = =1,79 кВА

Sном8 = = 1,79 кВА

Sном9 = = 3,02 кВА

Sном10 = = 3,02 кВА

Таблица 1. Расчётные данные электрических нагрузок

№п/п	Рном, кВт	cos ц ном	ки	Ip, А	Uном, кВ	Qно м, кВАр	tgц ном	S ном , кВА
1	1,5	0,72	0,75	3,17	0,38	1,44	0,96	2,08
2	1,5	0,72	0,75	3,17	0,38	1,44	0,96	2,08
3	0,75	0,75	0,75	1,52	0,38	0,66	0,88	1
4	0,75	0,75	0,75	1,52	0,38	0,66	0,88	1
5	0,75	0,75	0,75	1,52	0,38	0,66	0,88	1
6	1,5	0,84	0,7	2,71	0,38	0,98	0,65	1,79
7	1,5	0,84	0,7	2,71	0,38	0,98	0,65	1,79
8	1,5	0,84	0,7	2,71	0,38	0,98	0,65	1,79
9	2,2	0,73	0,8	4,58	0,38	2,07	0,94	3,02
10	2,2	0,73	0,8	4,58	0,38	2,07	0,94	3,02

2. Выбор силовых трансформаторов

Правильный выбор числа и мощности трансформаторов на цеховых трансформаторных подстанциях является одним из основных вопросов рационального построения СЭС.

Двухтрансформаторные подстанции применяют и при наличии потребителей 1-й и 2-й категории. Целесообразно применение двухтрансформаторной подстанции при неравномерном суточном и годовом графиках нагрузки предприятия, при сезонном режиме работы. Как правило, предусматривается раздельная работа трансформаторов для уменьшения токов КЗ.

Выбор мощности трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузки объекта электроснабжения, числа часов использования максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, стоимости электроэнергии, допустимой перегрузки трансформаторов и их экономической загрузки.

Наивыгоднейшая (экономическая) загрузка цеховых трансформаторов зависит от категории ЭП, от числа трансформаторов и способов резервирования.

Совокупность допустимых нагрузок, систематических и аварийных перегрузок определяет нагрузочную способность трансформаторов, в основу расчета которой положен тепловой износ изоляции трансформатора. Допустимые систематические нагрузки и аварийные перегрузки не приводят к заметному старению изоляции и существенному сокращению нормальных сроков службы.

Допустимые аварийные перегрузки трансформаторов при выборе их номинальной мощности зависят от продолжительности перегрузки в течение суток, от температуры окружающей среды и системы охлаждения трансформатора.

Т.к. потребляемая мощность не велика, то я не буду выбирать новый трансформатор. Питание цеха производится от уже существующего на предприятии трансформатора.

Sобщ = Sр

Sобщ = 12,02 кВА

Sтр.ном? Sобщ;

1000 кВА ? 12,02 кВА

Таблица 2. Технические данные трансформатора

Марка тр-ра	Мощность, кВА	Напряжение первичное, кВ	Напряжение вторичное, кВ	Напряжение к.з. % от ном.	Мощность потерь, кВт	Ток х.х. % от ном.	Габариты, мм	Масса, кг
					Холостого хода	Короткого замыкания
ТМ 1000/10	1000	10	0,4	5,5	2,45	12,2	1,4	2700х1750х3000	5000

3. Выбор кабельных линий

Кабель - это готовое заводское изделие, состоящее из изолированных токоведущих жил, заключённых в защитную герметичную оболочку, которая может быть защищена от механических повреждений при помощи брони.

В большинстве случаев применяют кабели с алюминиевыми жилами. Кабели с медными жилами применяются редко: для перемещающихся механизмов, во взрывоопасных помещениях. Изоляция жил выполняется из кабельной бумаги, пропитанной маслоканифольным составом, резины, поливинилхлорида и полиэтилена.

Таблица 3. Длины кабельных линий

РП
Длина, км
1	43 м=0,043 км
2	45 м=0,045 км
3	47 м=0,047 км
4	51 м=0,051 км
5	53 м=0,053 км
6	45 м=0,045
7	50 м=0,05 км
8	54 м=0,054 км
9	42 м=0,042 км
10	41 м=0,041 км
от ТП до РП 80 м=0,08 км

Найдем площадь сечения жил кабелей, а также активное rо и индуктивное хо сопротивление

r = ro• L (12)

r1=11,95*0,043=0,51 Ом

r2=11,95*0,045=0,54 Ом

r3=11,95*0,047=0,56 Ом

r4=11,95*0,051=0,61 Ом

r5=11,95*0,053=0,63 Ом

r6=11,95*0,045=0,54 Ом

r7=11,95*0,05=0,6 Ом

r8=11,95*0,054=0,65 Ом

r9=11,95*0,042=0,5 Ом

r10=11,95*0,041=0,5 Ом

x = xo• L (13)

xo=0,08 Ом/км

X1=0,08•0,043=0,0034 Ом

X2=0,08•0,045=0,0036 Ом

X3=0,08•0,047=0,0038 Ом

X4=0,08•0,051=0,0041 Ом

X5=0,08•0,053=0,0042 Ом

X6=0,08•0,045=0,0036 Ом

X7=0,08•0,05=0,004 Ом

X8=0,08•0,054=0,0043 Ом

X9=0,08•0,042=0,0034 Ом

X10=0,08•0,041=0,0033 Ом

Xобщ =0,08•0,08=0,0064 Ом

Таблица 4. Расчётные данные площади сечения, активное и индуктивное сопротивление жил

Сечение, мм2,	r, Ом	rо, Ом/км
1	1,5 мм2	r=0,51	rо=11,95
2	1,5 мм2	r=0,54	rо=11,95
3	1,5 мм2	r=0,56	rо=11,95
4	1,5 мм2	r=0,61	rо=11,95
5	1,5 мм2	r=0,63	rо=11,95
6	1,5мм2	r=0,54	rо=11,95
7	1,5мм2	r=0,6	rо=11,95
8	1,5 мм2	r=0,65	rо=11,95
9	1,5 мм2	r=0,5	rо=11,95
10	1,5 мм2	r=0,5	rо=11,95

Рассчитаем потери напряжения на кабельных линиях

?Uном=((x•Qном)+(r • Pном))/Uном (14)

?Uном 1 = ((0,0034•1,44)+(0,51•1,5))/0,38=2,03 В

?Uном 2 =((0,0036•1,44)+(0,54•1,5))/0,38=2,15 В

?Uном 3 = ((0,0038•0,66)+(0,56•0,75))/0,38=1,11 В

?Uном 4 = ((0,0041•0,66)+(0,61•0,75))/0,38=1,21 В

?Uном 5 = ((0,0042•0,66)+(0,63•0,75))/0,38=1,25 В

?Uном 6 = ((0,0036•0,98)+(0,54•1,5))/0,38=2,14 В

?Uном 7 = ((0,004•0,98)+(0,6•1,5))/0,38=2,38 В

?Uном 8 = ((0,0043•0,98)+(0,65•1,5))/0,38=2,58 В

?Uном 9 = ((0,0034•2,07)+(0,5•2,2))/0,38=2,91 В

?Uном 10 = ((0,0033•2,07)+(0,5•2,2))/0,38=2,91 В

?Uном общ = ((0,0064•11,94)+(0,24•14,15))/0,38=9,14 В

Составим таблицу 6 со всеми данными по кабельным линиям

4. Расчет токов короткого замыкания

Расчёт токов К.З. как во время проектирования систем и элементов электроснабжения, так и при анализе существующих систем преследует две цели:

- определение максимально возможных токов К.З. для проверки проводников и аппаратов на термическую и динамическую стойкость во время К.З., а также для выбора мер по ограничению токов К.З. или времени их действия;

- определение минимально возможных токов К.З. для проверки чувствительности защиты и определение максимально возможного времени срабатывания защиты.

Процессы, происходящие, при К.З. являются аварийными, т.к. величина тока при этом достигает значений, опасных для электросети и электроустановок, и может вызвать пожар.

Электродинамическое действие тока К.З. оценивают по величине ударного тока iу, т.к. этот ток является самым большим в режиме К.З. и вызывает самые большие электродинамические усилия и опасные механические напряжения.

Для расчёта токов К.З. составляем расчётную схему системы электроснабжения и на её основе схему замещения. Расчётная схема представляет собой упрощенную однолинейную схему, на которой указываем все элементы системы электроснабжения и их параметры, влияющие на ток К.З. Схема замещения представляет собой электрическую схему, соответствующую расчётной схеме, в которой все магнитные связи заменены электрическими и все элементы системы электроснабжения представлены сопротивлениями.

Короткое замыкание - это всякое непреднамеренное замыкание фаз на землю или между собой.

При коротком замыкании возникают токи, достигающие очень больших значений и оказывающие разрушающее термическое, динамическое воздействия на электрическое оборудование и электрические сети.

Для расчёта токов короткого замыкания заменим схему электроснабжения эквивалентной схемой замещения, на которой расставим точки короткого замыкания.

Рассчитаем токи короткого замыкания в тех точках сети, где аппаратура и токоведущие части будут находится в наиболее тяжелых условиях. Для вычисления силы токов короткого замыкания составляем расчетную схему, на которую наносим все данные, необходимые для расчета, и точки, где следует определить токи короткого замыкания. По расчетной схеме составляем схему замещения, в которой все элементы выражены в виде активных и индуктивных сопротивлений.

Sт. ном =1000 кВА

Uн.пер.=10 кВ

Uн.вт.=0,4 кВ

Uкз=5,5%

ДРк=12,2 кВт

xтр.б =- реактивное базисное сопротивление трансформатора

xтр.б = =0,05 Ом (15)

Выбор шинопровода:

Марка шины: ШРА-73; общая шина - ШМА-73

Таблица 6. Технические данные шинопроводов

№ п/п	Марка	Uном, кВ	Хош, 0м/км	rош, 0м/км	Lш,км	хшб, Ом	rшб, Ом	Iном, А
РП	ШРА-73	0,38	0,1	0,2	0,001	0,0001	0,0002	250
Общ	ШМА-73	0,66	0,017	0,031	0,001	0,000017	0,000031	1600

Xшб=Xош*Lш (16)

Xшб=0,1*0,001=0,0001 Ом

Xшб общ=0,017*0,001= 0,000017 Ом

rшб=rош*Lш (17)

rшб=0,2*0,001=0,0002 Ом

rшб общ=0,031*0,001=0,000031 Ом

Zшб = (18)

Zшб = =0,00022 Ом

Zшб общ = =0,000035 Ом

1. Xклб1=Xо*L=0,08*0,043=0,0034 Ом

rклб1=rо1*L=11,95*0,043=0,514 Ом

Zклб1 = ==0,514 Ом

2. Xклб2=0,08*0,045=0,0036 Ом

rклб2=11,95*0,045=0,538 Ом

Zклб2 = =0,538 Ом

3. Xклб3=0,08*0,047=0,0038 Ом

rклб3=11,95*0,047=0,562 Ом

Zклб3 = =0,562 Ом

4. Xклб4=0,08*0,051=0,0041 Ом

rклб4=11,95*0,051=0,609 Ом

Zклб4 = =0,609 Ом

5. Xклб5=0,08*0,053=0,0042 Ом

rклб5=11,95*0,053=0,633 Ом

Zклб5 = =0,633 Ом

6. Xклб6=0,08*0,045=0,0036 Ом

rклб6=11,95*0,045=0,538 Ом

Zклб6 = =0,538 Ом

7. Xклб7=0,08*0,05=0,004 Ом

rклб7=11,95*0,05=0,598 Ом

Zклб7 = =0,598 Ом

8. Xклб8=0,08*0,054=0,0043 Ом

rклб8=11,95*0,054=0,645 Ом

Zклб8 = =0,645 Ом

9. Xклб9=0,08*0,042=0,0034 Ом

rклб9=11,95*0,042=0,502 Ом

Zклб9 = =0,502 Ом

10. Xклб10=0,08*0,041=0,0033 Ом

rклб10=11,95*0,041=0,49 Ом

Zклб10 = =0,49 Ом

Ввод Xклб =0,08*0,08=0,0064 Ом

rклб =3*0,08=0,24 Ом

Zклб = =0,24 Ом



Рисунок 1. Расчётная схема замещения электрооборудования

Рассчитаем точки короткого замыкания и результаты занесём в таблицу 7

Xтр=0,05 Ом

XАВ=0,006 Ом

rтр=0

rав=0,0055 Ом

rруб=0,005 Ом

rмп=0,0055 Ом

Uб=0,4 В

XРЕЗ.К1 = XТР+XШ=0,05+0,000017=0,05 Ом

rРЕЗ.К1= rруб+rШ =0,0055+0,000031=0,0055 Ом

ZРЕЗ К1 ===0,05 Ом

I(3)K1 = Uб/3*ZРЕЗ.К1 = 0,4/3*0,05 = 4,6 кА

XРЕЗ.К2 = Xав1 =0,006=0,006 Ом

rРЕЗ.К2= rав1 =0,0055=0,0055 Ом

ZРЕЗ К2 =+ZРЕЗ К1=+0,05=0,058 Ом

I(3)K2 = Uб/3*ZРЕЗ.К2 = 0,4/3*0,058 = 3,98 кА

XРЕЗ.К3 = Xав3+Xл+ XШ=0,006+0,0064+0,0001=0,013Ом

rРЕЗ.К3= rав3.+rл+rш =0,0055+0,24+0,0002=0,246 Ом

ZРЕЗ К3 =+ ZРЕЗ К2 =+0,058=0,304 Ом

I(3)K3 = Uб/3*ZРЕЗ.К3 = 0,4/3*0,304 = 0,76 кА

XРЕЗ.К4 = Xав4+Xл1=0,006+0,0034=0,009 Ом

rРЕЗ.К4= rав4.+rл1+rмп1 =0,0055+0,514 +0,0055=0,525 Ом

ZРЕЗ К4 = + ZРЕЗ К3 =+0,304=0,829 Ом

I(3)K4 = Uб/3*ZРЕЗ.К4 = 0,4/3*0,829 = 0,28 кА

XРЕЗ.К5 = Xав5+Xл2=0,006+0,0036=0,0096 Ом

rРЕЗ.К5= rав5+rл2+rмп2 =0,0055+0,538+0,0055=0,549 Ом

ZРЕЗ К5= +ZРЕЗ К3 =+0,304=0,85 Ом

I(3)K5 = Uб/3*ZРЕЗ.К5 = 0,4/3*0,85 = 0,27 кА

XРЕЗ.К6 = Xав6+Xл3=0,006+0,0038=0,0098 Ом

rРЕЗ.К6= rав6.+rл3+rмп3 =0,0055+0,562+0,0055=0,573 Ом

ZРЕЗ К6 = + ZРЕЗ К3 =+0,304=0,88 Ом

I(3)K6 = Uб/3*ZРЕЗ.К6 = 0,4/3*0,88 = 0,26 кА

XРЕЗ.К7 = Xав7+Xл4=0,006+0,0041=0,01 Ом

rРЕЗ.К7= rав7+rл4+rмп4 =0,0055+0,609+0,0055=0,62 Ом

ZРЕЗ К7 = +ZРЕЗ К3 =+0,304=0,92 Ом

I(3)K7 = Uб/3*ZРЕЗ.К7 = 0,4/3*0,92 = 0,25 кА

XРЕЗ.К8 = Xав8+Xл5=0,006+0,0042=0,01 Ом

rРЕЗ.К8= rав8+rл5+rмп5 =0,0055+0,633+0,0055=0,644 Ом

ZРЕЗ К8 = + ZРЕЗ К3 =+0,304=0,95 Ом

I(3)K8 = Uб/3*ZРЕЗ.К8 = 0,4/3*0,95 = 0,24 кА

XРЕЗ.К9 = Xав9+Xл6=0,006+0,0036=0,0096 Ом

rРЕЗ.К9= rав9.+rл6+rмп6 =0,0055+0,538+0,0055=0,549 Ом

ZРЕЗ К9 = + ZРЕЗ К3 =+0,304=0,85 Ом

I(3)K9 = Uб/3*ZРЕЗ.К9 = 0,4/3*0,85 = 0,27 кА

XРЕЗ.К10 = Xав10+Xл7=0,006+0,004=0,01 Ом

rРЕЗ.К10= rав10+rл7+rмп7 =0,0055+0,598+0,0055=0,609 Ом

ZРЕЗ К10 = + ZРЕЗ К3 =+0,304=0,91 Ом

I(3)K10 = Uб/3*ZРЕЗ.К10 = 0,4/3*0,91 = 0,25 кА

XРЕЗ.К11 = Xав11+Xл8=0,006+0,0043=0,01 Ом

rРЕЗ.К11= rав11+rл8+rмп8 =0,0055+0,645+0,0055=0,656 Ом

ZРЕЗ К11 = + ZРЕЗ К3 =+0,304=0,96 Ом

I(3)K11 = Uб/3*ZРЕЗ.К11 = 0,4/3*0,96 = 0,24 кА

XРЕЗ.К12 = Xав12+Xл9=0,006+0,0034=0,009 Ом

rРЕЗ.К12= rав12.+rл9+rмп9 =0,0055+0,502+0,0055=0,513 Ом

ZРЕЗК12= +ZРЕЗ К3 =+0,304=0,82 Ом

I(3)K12 = Uб/3*ZРЕЗ.К12 = 0,4/3*0,82 = 0,28 кА

XРЕЗ.К13 = Xав13+Xл10=0,006+0,0033=0,009 Ом

rРЕЗ.К13= rав13.+rл10+rмп10 =0,0055+0,49+0,0055=0,501 Ом

ZРЕЗК13= +ZРЕЗ К3 =+0,304=0,81 Ом

I(3)K13 = Uб/3*ZРЕЗ.К13 = 0,4/3*0,81 = 0,29 кА

Таблица 7. Расчётные данные точек короткого замыкания

№	Точка к/з	XРЕЗ.Б, Ом	rРЕЗ.Б, Ом	ZРЕЗ.Б, Ом	I(3)K, кА
1	К1	0,05	0,0055	0,05	4,6
2	К2	0,006	0,0055	0,058	3,98
3	К3	0,013	0,246	0,304	0,76
4	К4	0,009	0,525	0,829	0,28
5	К5	0,0096	0,549	0,85	0,27
6	К6	0,0098	0,573	0,88	0,26
7	К7	0,01	0,62	0,92	0,25
8	К8	0,01	0,644	0,95	0,24
9	К9	0,0096	0,549	0,85	0,27
10	К10	0,01	0,609	0,91	0,25
11	К11	0,01	0,656	0,96	0,24
12	К12	0,009	0,513	0,82	0,28
13	К13	0,009	0,501	0,81	0,29

5. Выбор автоматов и магнитных пускателей

Автоматические выключатели обеспечивают одновременно функции коммутации силовых цепей и защиты электроприемника, а также сетей от перегрузки и коротких замыканий.

Автоматические выключатели выбирают:

а) по номинальному напряжению

Uном.ав Ucети (19)

Uном.ав1 Ucети 380380

Uном.ав2 Ucети 380380

Uном.ав3 Ucети 380380

Uном.ав4 Ucети 380380

Uном.ав5 Ucети 380380

Uном.ав6 Ucети 380380

Uном.ав7 Ucети 380380

Uном.ав8 Ucети 380380

Uном.ав9 Ucети 380380

Uном.ав10 Ucети 380380

Ввод 380380 (условие выполняется)

б) по рабочему току электроприемника

Iном.ав Iр (20)

Iном.ав1 Iр 16 3,17

Iном.ав2 Iр 16 3,17

Iном.ав3 Iр 16 1,52

Iном.ав4 Iр 16 1,52

Iном.ав5 Iр 16 1,52

Iном.ав6 Iр 16 2,71

Iном.ав7 Iр 16 2,71

Iном.ав8 Iр 16 2,71

Iном.ав9 Iр 16 4,58

Iном.ав10 Iр 16 4,58

Ввод 40 28,19 (условие выполняется)

Проверим автоматы на срабатывание при однофазном коротком замыкании (по петле «фаза-нуль»). Ток однофазного короткого замыкания возникает при соединении токоведущих частей с заземленным корпусом электроприемника в схемах с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом. Его величина может быть определена по формуле:

Iкз(1) = (21)

где UФ - фазное напряжение сети, равна 220 В;

Zтр = Ом (22)

3Iном ав ? Iк.з(1) (23)

1) Zпр1=Zрез к2 -Zтр=0,058-0,017=0,041 Ом

Iкз1(1) = 220/(2*0,041+ 0,017)=2222,2 А

340 ? 2222,2 120 ? 2222,2 (условие выполняется)

2) Zпр2=Zрез к3 -Zтр=0,304-0,017=0,287 Ом

Iкз2(1) = 220/(2*0,287+ 0,017)=372,3 А

340 ? 372,3 120 ? 372,3 (условие выполняется)

3) Zпр3=Zрез к4 -Zтр=0,829-0,017=0,812 Ом

Iкз3(1) = 220/(2*0,812+ 0,017)=134,1 А

316 ? 134,1 48 ? 134,1 (условие выполняется)

4) Zпр4=Zрез к5 -Zтр=0,85-0,017=0,833 Ом

Iкз4(1) = 220/(2*0,833+ 0,017)=130,7 А

316? 130,7 48? 130,7 (условие выполняется)

5) Zпр5=Zрез к6 -Zтр=0,88-0,017=0,863 Ом

Iкз5(1) = 220/(2*0,863+ 0,017)=126,2 А

316 ?126,2 48? 126,2 (условие выполняется)

6) Zпр6=Zрез к7 -Zтр=0,92-0,017=0,903 Ом

Iкз6(1) = 220/(2*0,903+ 0,017)=120,7 А

316 ? 120,7 48? 120,7 (условие выполняется)

7) Zпр7=Zрез к8 -Zтр=0,95-0,017=0,933 Ом

Iкз7(1) = 220/(2*0,933+ 0,017)=116,8 А

316 ? 116,8 48? 116,8 (условие выполняется)

8) Zпр8=Zрез к9 -Zтр=0,85-0,017=0,833 Ом

Iкз8(1) = 220/(2*0,833+ 0,017)=130,7 А

316 ? 130,7 48? 130,7 (условие выполняется)

9) Zпр9=Zрез к10 -Zтр=0,91 -0,017=0,893 Ом

Iкз9(1) = 220/(2*0,893+ 0,017)=122,02 А

316? 122,02 48? 122,02 (условие выполняется)

10) Zпр10=Zрез к11 -Zтр=0,96 -0,017=0,943 Ом

Iкз10(1) = 220/(2*0,943+ 0,017)=115,6 А

316 ? 115,6 48? 115,6 (условие выполняется)

11) Zпр11=Zрез к12 -Zтр=0,82-0,017=0,803 Ом

Iкз11(1) = 220/(2*0,803+ 0,017)=135,6 А

316 ? 135,6 48? 135,6 (условие выполняется)

12) Zпр12=Zрез к13 -Zтр=0,81-0,017=0,793 Ом

Iкз12(1) = 220/(2*0,793+ 0,017)=137,2 А

316 ? 137,2 48? 137,2 (условие выполняется)

Таблица 8. Выбор автоматических выключателей

№ Эл-ка	Марка автомата	I ном, (А)	Iр, (А)	U ном, (В)
Ввод	АЕ-2443	40	28,19	380
1	АЕ-2443	16	3,17	380
2	АЕ-2443	16	3,17	380
3	АЕ-2443	16	1,52	380
4	АЕ-2443	16	1,52	380
5	АЕ-2443	16	1,52	380
6	АЕ-2443	16	2,71	380
7	АЕ-2443	16	2,71	380
8	АЕ-2443	16	2,71	380
9	АЕ-2443	16	4,58	380
10	АЕ-2443	16	4,58	380

Магнитный пускатель - предназначен для дистанционного управления трёхфазными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором и другими приёмниками энергии.

Отключение пускателей производится при аварийных режимах с помощью реле тепловых или реле максимального тока.

По току выбираем следующие марки пускателей:

Таблица 9. Выбор магнитных пускателей

№	наличие тепл. реле	марка пускателя	Iном, А	Iр, А	Uном, В
1	есть	ПМЕ-112	10	3,17	380
2	есть	ПМЕ-112	10	3,17	380
3	есть	ПМЕ-112	10	1,52	380
4	есть	ПМЕ-112	10	1,52	380
5	есть	ПМЕ-112	10	1,52	380
6	есть	ПМЕ-112	10	2,71	380
7	есть	ПМЕ-112	10	2,71	380
8	есть	ПМЕ-112	10	2,71	380
9	есть	ПМЕ-112	10	4,58	380
10	есть	ПМЕ-112	10	4,58	380

6. Расчет заземляющих устройств

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется проводник (электрод) или совокупность металлически соединенных между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землей. Заземляющими проводниками называются металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителем.

При расчете заземляющего устройства определяется тип заземлителей, их количество и место размещения, а также сечение заземляющих проводников. Этот расчет производится для ожидаемого сопротивления заземляющего устройство в соответствии с требованиями ПУЭ.

Грунт, окружающий заземлители, не является однородным. Наличие в нем песка, строительного мусора и грунтовых вод оказывает большое влияние на его сопротивление. Поэтому ПУЭ рекомендует определять удельное сопротивление р грунта путем непосредственных измерений в том месте, где будут размещаться заземлители.

При расчете заземляющего устройства берем стержень диаметром 0,01 м, длиной 3 м.

Заземлитель горизонтальный - прямоугольник:

Сечение 48мм2

Толщина 4мм

Глубина заложения горизонтального заземлителя - 0,8 м.

Грунт - глина с удельным сопротивлением (с) 40 Ом * м.

Нормируемый сопротивление заземляющего устройства (RЗ) 4 Ом.

Коэффициент сезонности (Кс) 1,15.

1. Определяем план заземляющего устройства.

Рисунок 2. План заземляющего устройства

2. Определяем сопротивление вертикального заземлителя.

Срасч= сгр*Кс = 40 * 1,15 = 46 Ом*м (24)

t = t0 + 0,5 * l = 0,8 + 0,5 * 3 = 2,3 м (25)

rв= * (lg ) =*(lg ) = =16,39 Ом (26)

3. Определяем сопротивление горизонтального заземлителя.

rг = * lg= = 0,78 Ом

l - длина полосы (м)

t - глубина заложения (м)

b - ширина полосы (м)

4. Определяем количество вертикальных заземлителей с учетом их взаимного влияния.

nв= = = 6,82 ? 6 шт. (27)

5. Определяем сопротивление полосы с учетом коэффициента использования.

RГ = = = 1,73 Ом (28)

зг - коэффициент использования горизонтального полосового электрода при размещении вертикальных электродов по контуру (определяется по таблице).

6. Определяем сопротивление вертикальных заземлителей с учетом коэффициента использования.

Rв = = = 4,55 Ом (29)

7. Определяем общее сопротивление заземляющих устройств

R = = = 1,25 Ом (30)

7. Расчет молниезащиты

Рисунок 3 Штыревой молниеотвод

1 - молниеприёмник

2 - металлическая опора

3 - снижение (спуск)

4 - заземление

h - общая высота

hx - высота защищаемого объекта

ha - активная высота

Зоной защиты является куполообразная поверхность, описанной уравнением:

(31)

h=21,2 м

hx=7,2 м

ha=14 м

Молниезащитой называется комплекс мероприятий по защите зданий и сооружений от последствий грозовых явлений, происходящих в результате первичных воздействий на сооружения при поражении их прямыми ударами молнии.

Молниеотвод - это устройство, защищающее сооружение от прямых ударов молнии.

Для молниезащиты используются:

штыревые молниеотводы;

тросовые молниеотводы.

Штыревой молниеотвод представляет собой специальное устройство, которое содержит 4 элемента:

- молниеприемник;

- деревянная или металлическая мачта, закрепленная в земле;

- снижение;

- заземление.

Зоной защиты является куполообразная поверхность, описываемая уравнением (*).

Чем ниже высота защищаемого объекта, тем больше зона защиты.

Рисунок 4

Размещено на Allbest.ru

...