Электрооборудование предприятий
Функционирование системы электрооборудования промышленных предприятий. Определение силовых электрических нагрузок. Выбор напряжения питающей и распределительной. Расчет защит элементов схемы электроснабжения от аварийных и ненормальных режимов.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.06.2014 |
Размер файла | 895,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1. Введение
2. Общая часть
2.1 Расчет силовых электрических нагрузок
2.1.2 Определение расчетных нагрузок
2.1.3 Выбор напряжения питающей и распределительной сети
2.1.4 Описание технологического процесса
3. Расчетная часть
3.1 Компенсация реактивной мощности
3.2 Расчет токов короткого замыкания (КЗ)
3.3 Расчет защит элементов схемы электроснабжения от аварийных и ненормальных режимов
3.4 Расчёт сети заземления
4. Заключение
5. Список литературы
1. Введение
электрооборудовние электрический электроснабжение нагрузка
Система электрооборудования промышленных предприятий, представляющая собой совокупность электроустановок, предназначена для обеспечения функционирования производственного процесса. Надежноe обеспечение электроэнергией промышленных потребителей -один из главных факторов, обеспечивающих успешность предприятия, производственный процесс в целом. Потребители электроэнергии имеют свои специфические особенности, чем и обусловлены требования к их электроснабжению - надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов. При проектировании, сооружении и эксплуатации системы и электроснабжения промышленных предприятий необходимо правильно в технико-экономическом аспекте осуществлять выбор напряжений, определять электрические нагрузки предприятия в целом и его цехов в отдельности, выбирать число и мощность трансформаторных подстанций, виды их защит, системы компенсации реактивной мощности, и способы регулирования напряжения. Надежное и экономичное снабжение потребителей электроэнергией требуемое качества - необходимое условие функционирования любого промышленного предприятия. В связи с этим специалисты в области электроснабжения должны иметь глубокие знания целого комплекса вопросов проектирования и эксплуатации электроустановок промышленных предприятий.
2. Общая часть
2.1 Расчет силовых электрических нагрузок
Для определения местоположения ГПП, необходимо вычислить центр энергетической нагрузки.
Таблица 2.1
Установленная мощность и координаты по плану предприятия
№ по плану |
Наименование цеха, участка. |
Установленная мощность, кВт. |
КоординатаХ,см |
КоординатаY,см |
|
1 |
Заводоуправление, СКБ и лаборатории |
300 |
2 |
10 |
|
2 |
Столовая |
260 |
5,5 |
10 |
|
3 |
Известегасительный цех |
200 |
16,5 |
10,5 |
|
4 |
Материальный склад №1 |
30 |
12 |
6 |
|
5 |
Склад заполнителей |
310 |
1 |
7 |
|
6 |
Завод изделий из ячеистых бетонов |
960 |
1,5 |
3 |
|
7 |
Склад металла и готовой продукции |
120 |
5 |
8 |
|
8 |
Компрессорная Компрессорная (6 кВ) |
460 400 |
4 |
5 |
|
9 |
Склад цемента с разгрузочным устройством |
320 |
17 |
2 |
|
10 |
Бетонорастворный цех |
180 |
9 |
2 |
|
11 |
Ремонтно-механический цех |
200 |
5 |
2 |
|
12 |
Склад готовой продукции завода железобетонных изделий |
80 |
17 |
8 |
|
13 |
Завод железобетонных изделий |
360 |
14,5 |
8,5 |
|
14 |
Склад |
30 |
11 |
10,5 |
|
15 |
Арматурная мастерская со складом |
210 |
8,5 |
8 |
|
16 |
Насосная станция перекачки сточных вод |
90 |
13 |
2 |
|
17 |
Насосная станция водопровода |
200 |
11 |
7,5 |
|
18 |
Материальный склад №2 |
25 |
15 |
8 |
|
19 |
Котельная |
500 |
8 |
16 |
|
20 |
Скреперный склад угля |
100 |
16 |
2 |
|
Итого |
5135 |
7,28 |
7,09 |
1. Определим центр нагрузки для завода. Координаты центра нагрузок рассчитываем по формулах:
2. Соответсвенно территория завода будет иметь систему координат с началом в т (0;0).
1. Хц=(300*2+260*5,5+200*16,5+30*12+310*1+960*1,5+120*5+460*4+400*4+310*17+180*9+200*5+80*17+360*14,5+30*11+210*8,5+90*13+200*11+25*15+500*8+100*16))/300+260+200+30+310+960+120+460+400+310+180+200+80+360+30+210+90+200+25+500+100=7,28 см по плану.
2. Yц=(300*10+260*10+200*10,5+30*6+310*7+960*3+120*8+460*5+400*5+310*2+180*2+200*2+80*8+360*8,5+30*10,5+210*8+90*2+200*8+25*8+500*6+100*2))/300+260+200+30+310+960+120+460+400+310+180+200+80+360+30+210+90+200+25+500+100=7,09 см.
Рис. 2.1 Размещение центра энергетических нагрузок
2.1.2 Определение расчетных нагрузок
Определение расчетных нагрузок рассмотрим на примере ремонтно-механического цеха. Оборудование цеха приведено в таблице.
Наименование ЭО |
Установленная мощность, кВт. |
сosц |
коэффициент использования, ku |
|
Краны мостовые, 2шт. |
36 |
0,85 |
0,25 |
|
Фрезерные, 2 шт. |
3,5 |
0,8 |
0,14 |
|
Настольно-шлифовальные станки,2 шт. |
2 |
0,82 |
0,14 |
|
Настольно-сверлильные станок, 2шт. |
2,2 |
0,82 |
0,16 |
|
Токарные полуавтоматы, 2 шт. |
10 |
0,85 |
0,14 |
|
Токарные станки, 4шт. |
13 |
0,85 |
0,12 |
|
Кузнечно-прессовой,1 шт. |
13 |
0,85 |
0,16 |
|
Сварочный агрегат |
10 |
0,9 |
0,14 |
|
Вентиляторы, 4 шт. |
4,4 |
0,6 |
0,8 |
|
Суммарная: |
200 |
0,83 |
0,22 |
Средние значение косинуса ц и коэффициента использования находим как:
Cosц=?Pi*cosцi/?Pi;
KИ=?Pi*ki/?P;
Определяется сменная активная мощность за наиболее загруженную смену по формуле
Рсм=0,22*200=44 кВт
Определяется эффективное число электроприемников по формуле:
[2.1.1]
n=2*200/44=9
Определяется коэффициент максимума
Определяется активная максимальная мощность по формуле:
[2.1.2]
где, Kмакс - коэффициент максимума;
?Pcм - суммарная сменная активная мощность, кВт.
Рмакс=1,9*44=83,6 кВт.
Реактивная максимальная мощность определяется по формуле:
[2.1.3]
Qмакс =tgц?Pмакс=tg(arccos0,83)*83,6=56,1 квар.
Определяется полная максимальная мощность по формуле:
[2.1.4]
Максимальная мощность приемников цеха составила 100,6 кВА.
Аналогично рассчитывается максимальная мощность других участков и цехов.
Данные заносим в таблицу.
№ по плану |
Наименование цеха, участка. |
Pуст, кВт. |
Sмакс,кВА |
|
1 |
Заводоуправление, СКБ и лаборатории |
300 |
125 |
|
2 |
Столовая |
260 |
95 |
|
3 |
Известегасительный цех |
200 |
120 |
|
4 |
Материальный склад №1 |
30 |
8 |
|
5 |
Склад заполнителей |
310 |
175 |
|
6 |
Завод изделий из ячеистых бетонов |
960 |
450 |
|
7 |
Склад металла и готовой продукции |
120 |
75 |
|
8 |
Компрессорная Компрессорная (6 кВ) |
460 400 |
320 300 |
|
9 |
Склад цемента с разгрузочным устройством |
320 |
250 |
|
10 |
Бетонорастворный цех |
180 |
120 |
|
11 |
Ремонтно-механический цех |
200 |
100,6 |
|
12 |
Склад готовой продукции завода железобетонных изделий |
80 |
45 |
|
13 |
Завод железобетонных изделий |
360 |
180 |
|
14 |
Склад |
30 |
5 |
|
15 |
Арматурная мастерская со складом |
210 |
35 |
|
16 |
Насосная станция перекачки сточных вод |
90 |
25 |
|
17 |
Насосная станция водопровода |
200 |
45 |
|
18 |
Материальный склад №2 |
25 |
5 |
|
19 |
Котельная |
500 |
75 |
|
20 |
Скреперный склад угля |
100 |
25 |
Суммарная установленная и максимальная мощности по предприятию составит:
Р=5335 кВт, Sмакс=2578 кВА.
2.1.3 Выбор напряжения питающей и распределительной сети
Расчет и выбор напряжения питающей и распределительной сети произведем, учитывая максимальную полную мощность потребляемой энергии, наличие потребителей 6 кВ. Так же необходимо принять во внимание резерв мощности. Питающая ВЛ 35 кВ, провод марки АС 50.
Источник ЭСН предприятия - ГПП. В данную точку можно подвести питание воздушными ЛЭП 35 кВ. Число трансформаторов на ГПП определяется по выражению:
[2.1.3]
Где nТ- число трансформаторов на ГПП, кЗ.Т. - коэффициент загрузки трансформаторов (0,6-0,7 - для питания от ГПП потребителей I и II категории; 0,75-0,85 при питании II и III категории). Определим суммарную нагрузку ГПП. Суммарная нагрузка потребителей 2578 кВА. Суммарные потери активной мощности в ЛЭП и трансформаторах составят 0,03 и 0,02 соответственно от полной мощности. Суммарные потери реактивной мощности составят 0,1 от полной мощности. С учетом этого определим нагрузку предприятия без компенсации:
Р=2578*сosц +0,03*2578*сosц +0,02*2578*сosц=2165 кВт
Q=2578*sinц +0,1*2578*sinц =1701 квар
S=v21652+17012=2753 кВА
Сечение проводов ЛЭП 35 кВ определим по допустимому нагреву.
U; IРАБ=2165/1,73*35*0,8=44,6 А
Сечение определим по экономической плотности тока:
S=I/j=44,6/1=44,6 мм2. Выбираем ближайший по сечению провод:
АС-50: : r0=0,74 Ом/км,, Х0=0,091 Ом/км. Проверим по допустимой потере напряжения:
Размещено на http://www.allbest.ru/
?UРАСЧ=1,73*44,6*10(0,2*0,74+0,091*0,6)/35=4,4%?5%.
ЛЭП 35 кВ запитывает 2 трансформатора типа ТМН2500/35 кВ. Коэффициент загрузки составит: 2753/5000=0,55; для потребителей 2 категории коэффициент загрузки 0,75-0,85. Цеховые ТП запитываются ВЛ 6 кВ.
Компенсация реактивной мощности позволяет уменьшить угол ц, реактивную нагрузку, величину тока. Тепловые потери при прохождении тока через проводник пропорциональны квадрату модуля тока.
Провода классифицируются по материалу, из которого они изготовлены, сечению, виду изоляции, механической прочности и так далее. В электротехнике применяют главным образом провода из меди и алюминия, реже из латуни и бронзы.
Кабели подразделяют по материалу, из которого изготовлены их токопроводящие жилы (медь, алюминий), изоляции и материалов из которых она изготовлена, степени герметичности и защищенности кабелей от механических повреждений и так далее.
Определяется расчетный ток для кабеля, питающего №1 по формуле:
1. IРАБ=300/1,73*6*0,8=36 А; ВЛ 6 кВ, АС25, 3х50 мм2. ТП1
2. IРАБ=200/1,73*6*0,8=24 А; ВЛ 6 кВ, АС25, 3х50 ВЛ мм2. ТП2
3. IРАБ=30/1,73*0,4*0,8=54 А; кабель ААБл3х35 мм2 ВРУ3
4. IРАБ=310/1,73*6*0,8=37,2 А; ВЛ 6кВ, АС25,3х25 мм2. ТП4
5. IРАБ=960/1,73*6*0,8=115,6 А; ВЛ АС50, 3х50 мм2 ТП5
6. IРАБ=120/1,73*0,4*0,8=216; кабель ААБл 3х95 мм2 ВРУ6
7. IРАБ=460/1,7*6*0,8=55 А; ВЛ 6 кВ, АС25,3х25 мм2 ТП7
8. IРАБ=400/1,7*6*0,8=53 А; ВЛ 6 кВ, АС25,3х25 мм2 ТП8
9. IРАБ=320/1,73*6*0,8=38,5 А; ВЛ 6 кВ, АС25,3х25 мм2 ТП 9
10. IРАБ=180/1,73*6*0,8=21 А; ВЛ 6кВ, АС10, 3х10 мм2 ТП10
11. IРАБ=200/1,73*6*0,8=24 А; ВЛ 6 кВ, АС10,3х10 мм2 ТП11
12. IРАБ=80/1,73*0,4*0,8=144 А; кабель ААБл 3х50 мм2 ВРУ 12
13. IРАБ=360/1,73*6*0,8=43,4 А; ВЛ 6 кВ, АС25, 3х25 мм2 ТП13
14. IРАБ=30/1,73*0,4*0,8=54 А; кабель ААБл 3х25 мм2 ВРУ 14
15. IРАБ=210/1,73*6*0,8=25,2 А; ВЛ 6 кВ, АС10, 3х10 мм2 ВРУ 15
16. IРАБ=90/1,73*6*0,8=10,8 А; ВЛ 6 кВ, АС10,3х10 мм2 ТП16
17. IРАБ=25/1,73*0,4*0,8=45 А, кабель ААБл 3х25 мм2 ВРУ17
18. IРАБ=500/1,73*6*0,8=60,2, ВЛ 6 кВ,АС25, 3х25 мм2 ТП 18
19. IРАБ=100/1,73*6*0,8=12 А, ВЛ 6 кВ, АС10, 3х10 мм2 ТП19
20. IРАБ=960/1,73*6*0,8=115,2 А, ВЛ 6 кВ, АС50, 3х50 мм2 ТП20
№ по плану |
Наименование цеха, участка. |
Установленная мощность, кВт. |
Тип трансформатора, ТП |
|
1 |
Заводоуправление, СКБ и лаборатории |
300 |
ТМ-400/6-10-68 |
|
2 |
Столовая |
260 |
ТМ-250/6-10-66 |
|
3 |
Известегасительный цех |
200 |
ТМ-250/6-10-66 |
|
4 |
Материальный склад №1 |
30 |
- |
|
5 |
Склад заполнителей |
310 |
ТМ-400/6-10-68 |
|
6 |
Завод изделий из ячеистых бетонов |
960 |
ТМ-1000/10 |
|
7 |
Склад металла и готовой продукции |
120 |
ТМ-160/6-10-66 |
|
8 |
Компрессорная Компрессорная (6 кВ) |
460 400 |
ТМ-400/6-10-68 |
|
9 |
Склад цемента с разгрузочным устройством |
320 |
ТМ-400/6-10-68 |
|
10 |
Бетонорастворный цех |
180 |
ТМ-160/6-10-66 |
|
11 |
Ремонтно-механический цех |
200 |
ТМ-250/6-10-66 |
|
12 |
Склад готовой продукции завода железобетонных изделий |
80 |
- |
|
13 |
Завод железобетонных изделий |
360 |
ТМ-400/6-10-68 |
|
14 |
Склад |
30 |
- |
|
15 |
Арматурная мастерская со складом |
210 |
ТМ-250/6-10-66 |
|
16 |
Насосная станция перекачки сточных вод |
90 |
ТМ-100/6-10-66 |
|
17 |
Насосная станция водопровода |
200 |
ТМ-250/6-10-66 |
|
18 |
Материальный склад №2 |
25 |
- |
|
19 |
Котельная |
500 |
ТМ-630/6-10-68 |
|
20 |
Скреперный склад угля |
100 |
ТМ-100/6-10-66 |
2.1.4 Описание технологического процесса
Завод железобетонных конструкций включает в себя следующие участки и цеха:
· Известегасительный цех
· Материальный склад№1
· Склад заполнителей
· Завод ячеистого бетона
· Склад металла и готовой продукции
· Компрессорная. Компрессорная 6 кВ
· Склад цемента с разгрузочным устройством
· Бетонорастворный цех
· Ремонтно-механический цех.
· Склад готовой продукции завода ЖБИ
· Склад
· Арматурная мастерская со складом
· Насосная станция перекачки сточных вод
· Материальный склад №2
· Котельная
· Скреперный склад угля.
Работа завода организована в две смены. Категория надежности ЭСН 2, 3, в зависимости от цехов и участков. В таблице приведены потребители электроэнергии завода с установленной мощностью и номером по плану.
Освещение цехов и территории завода определяются по площади.
Рис. 2.1 Генеральный план завода
3. Расчетная часть
3.1 Компенсация реактивной мощности
Компенсация реактивной мощности и повышение коэффициента мощности, имеет большое значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электрической энергии.
При увеличении реактивной мощности увеличивается величина тока в проводниках и снижается коэффициент мощности электроустановки, и из-за этого приходится выбирать провод большего сечения, в свою очередь увеличиваются затраты. Для того чтобы уменьшить ток нужно чтобы реактивная мощность была меньше, при этом увеличивается коэффициент мощности. Повысить коэффициент мощности можно с помощью компенсирующего устройства, которые снижают реактивную мощность.
Компенсации реактивной мощности и количества компенсирующих устройств определяется основным методом расчета и рассчитывается по расчётным данным предприятия.
Рассмотрим компенсацию реактивной мощности на примере потребителя №1 - главный корпус. Установленная мощность 300 кВт, cosц=0,8. Необходимо поднять значение косинуса ц до 0,9. Определяется значение коэффициента мощности до компенсации:
[3.1.1]
где, Р - активная мощность, кВт;
S - полная мощность, кВА;
Q - реактивная мощность, кВАр.
Определяется мощность, которую необходимо скомпенсировать:
[3.1.2]
где, Р -активная мощность, кВт;
ц1 - значение угла до компенсации;
ц2 - значение угла после компенсации
Q=0,9*300*(tg(arssos(0,8))-tg(arcos(0,9)))=78 квар
Выбирается тип компенсирующих устройств, данные заносятся в таблицу 3.1.
Таблица 3.1.1
Технические данные компенсирующих устройств
Тип компенсирующих устройств |
Количество, шт |
|
КРМ 0,38-75 УЗ. |
1 |
Определяется реактивная мощность после компенсации:
[3.1.3]
где, Qмакс - реактивная мощность, кВАр;
Qк. у. - мощность компенсирующих устройств, кВАр.
Q=P*tgц-75=300*tg(arccos0,8)-75=150 квар
Определяется величина добавочной активной мощности:
[3.1.4]
где, tg д - тангенс угла потерь
Определяется величина активной мощности после компенсации:
[3.1.5]
Определяется величина полной мощности после компенсации:
[3.1.6]
Si=(300,22+1502)0.5=335 кВА.
Определяется коэффициент мощности после компенсации:
[3.1.7]
Так как cos ц получился не менее заданному, следовательно, расчет произведен верно.
3.2 Расчет токов короткого замыкания (КЗ)
Расчет токов короткого замыкания.
Наружная ВЛ АС50 от подстанции энергосистемы до завода, длина 10 км: Xo=0,2 Ом/км;
Xc=Xo*Lc=0,4*10=4 Ом;
Ro=0,2 Ом/км
Rc=Ro*Lc=0,2*10=2Ом.
Размещено на http://www.allbest.ru/
[3.2.1] КЗ трехфазное
[3.2.2] КЗ двухфазное
[3.2.3] КЗ однофазное
Для силовых трансформаторов рассчитывается
ТМН2500/35/6, мощность: 2500; напряжение ВН: 35; напряжение НН: 6,3-11; 10,5 РХХ=23,5 кВт,UКЗ= 6,5%; IХХ=1%;
RТ=1 мОм;
XТ=5,4 мОм;
Для выключателей по таблице
RQ=0,11 мОм; XQ=0,12 мОм;
Rэкв=1+0,11=1,11 мОм;
QЭКВ=5,4+0,12=5,52 мОм;
ZЭКВ=v1,112+5,522=5,6 мОм;
R/Q=1,11/5,6=0,2
Определим коэффициент усиления Ку=1,5 (см график)
Определим 3, 2, 1 фазные токи короткого замыкания:
Iкз3=35*103/1,73*5,6=3,6кА
Iкз2=0,87*3,6=3,12= кА
Iкз1=35*103/(5,6+5,6/3)=4,6 кА
IУК1=1,5*3,6=5,4 кА
IУК2=1,5*3,12=4,7 кА
IУК3=1,5*4,6=6,9 кА
iк1 =1.41* IУК1=1.41*5,4=7,6 кА
iк2 =1.41* IУК2=1.41*4,7=6,6 кА
iк3=1.41* IУК3=1.41*6,9=7,9 кА
Таким образом, рассчитаны токи короткого замыкания ГПП. Короткое замыкание 3 фаз, 2 фаз, фаза - ноль (земля). Перед ГПП токи короткого замыкания рассчитываются с учетом сопротивления проводов и выключателя нагрузки от подстанции энергосистемы.
3.3 Расчет защит элементов схемы электроснабжения от аварийных и ненормальных режимов
Выключатель - это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока в нормальном и аварийном режиме. Наиболее тяжелой операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание. К выключателям высокого напряженияпредъявляют следующие требования:
· Надежное отключение любых токов;
· Быстрота действия
· Возможность пофазного управления для выключателей 35 кВ
· Легкость ревизии и осмотра контактов
· Взрыво- и пожаробезопасность
· Удобство транспортировки и эксплуатации
Установленная мощность завода составила с учетом потерь на трансформаторе и ЛЭП составит 5735 кВт. Напряжение 35 кВ. Номинальный ток составит:
[3.3.1]
где:
P -номинальная установленная мощность, U -номинальное напряжение;
зN - КПД при номинальной нагрузке;
cosц - номинальный коэффициент мощности;
I=5735/1,73*35*0,9*0,85=755 А
Ток отключения при КЗ рассчитан выше (7,9 кА), выбираем выключатель ГПП МКП-35-1000-25,номинальный ток 1000 А, ток электродинамической стойкости 64/25 (iд/IД) кА, ток термической стойкости 25 кА, время протекания тока термической стойкости 4 с.
Для включения нагрузок цехов выбираем выключатели типа ВЭМ-6-40 или ВЭМ-6-20. Цеховые ТП понижают напряжение с 6 кВ до 0,4 кВ. Вводные распределительные устройства 0,4 кВ типа ПР-85. Распределение нагрузки в цеховых ТП реализовано на системе шин. Сечение и тип шины определяется нагрузкой.
3.4 Расчёт сети заземления
Одной из основных мер защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к установкам, случайно оказавшимся под напряжением, является устройство защитного заземления.
Заземлением называют преднамеренное электрическое соединение какой-либо части установки с землей, выполняемое при помощи заземлителей и заземляющих проводников.
Заземлителем называют металлический проводник или группу проводников (электродов), заложенных в грунт.
Заземляющими проводниками называют металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителями.
Заземляющим устройством называют совокупность заземлителей и заземляющих проводников. Безопасность людей достигается только в том случае, если заземляющее устройство будет иметь во много раз меньшее сопротивление, чем наименьшее сопротивление тела человека.
Сопротивлением заземляющего устройства называется сумма сопротивлений заземлителя относительно земли и заземляющих проводников, и оно должно быть в пределах, определенных предварительным расчетом. Максимально допустимые сопротивления заземляющих устройств определяются напряжением установки, значениями токов замыкания на землю, наличием нейтрали и некоторыми другими условиями и устанавливаются действующими ПУЭ. Ток замыкания на землю -- ток, проходящий через землю в месте замыкания.
Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции металлические нетокопроводящие части электрооборудования заземляют. Комплекс мер и технических устройств, предназначенных для этой цели, называют защитным заземлением, т. е. защитное заземление представляет собой преднамеренное соединение с землей посредством заземляющих проводников и заземлителей нетокопроводящих металлических частей электроустановок (рукояток приводов разъединителей, кожухов трансформаторов, фланцев опорных изоляторов, корпусов измерительных трансформаторов и др.).
Задача защитного заземления заключается в создании между металлическими конструкциями или корпусом защищаемого устройства и землей электрического соединения достаточно малого сопротивления; при однофазных замыканиях на землю или на корпус токопроводящих поврежденных частей электроустановок такое соединение обеспечивает снижение тока до значения, не угрожающего жизни и здоровью человека, так как электрическое сопротивление его тела во много раз больше сопротивления металлического проводника, соединенного с землей. Замыкание на землю -- это случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки непосредственно с землей или с ее конструктивными частями, не изолированными от земли.
Защитное заземление применяется во всех сетях с изолированной нейтралью и в сетях с напряжением выше 1000 В с заземленной нейтралью. В последних токи однофазного замыкания протекают через землю и вызывают отключение аварийного участка.
В сети с глухозаземленной нейтралью электроприемники получают питание от обмоток источника тока, соединенных в звезду, нулевая точка которой надежно соединена с землей. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.
Заземление нейтрали.
Расчёт сети заземления определяет:
· Расчетный ток замыкания на землю.
· Тип заземлителя, их количество, место размещения и сечение заземляющих проводников.
· Расчёт производится для необходимого сопротивления заземляющего устройства в соответствии с требованиями ПУЭ.
· Уточненное число вертикальных электродов.
Удельное сопротивление грунта, полученное путём замеров является важнейшей величиной, определяющей сопротивление заземляющего устройства. Но при этом учитываются все сезонные изменения удельного сопротивления грунта.
В любое время года согласно ПУЭ
Rз [3.4.1]
Где Iз - расчетный ток замыкания, А (не более 500 А). Приближенно определяется как:
Где Vн номинальное линейное напряжение сети, кВ;
Lкл,Lвл - длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км. В электроустановках до 1 кВ Rз должно быть не более 4 Ом.
Рассчитать заземляющий контур если известно:
- грунт-суглинок; удельное сопротивление 100 Ом м;
- вертикальный заземлитель - пруток катаный, диаметр 10 мм; длиной 1,5м;
- горизонтальный заземлитель - полоса 404;
- расстояние между вертикальными заземлителями - a = 3м
- вид ЗУ- рядное.
1. Определим расчетное сопротивление одного вертикального электрода:
rв=0,3*с*Kсез в=0,3*100*1,5=45 Ом.
Где коэффициент Kсез в взят из таблицы 1.13.2
2. Определим предельное сопротивление совмещенного ЗУ:
Устанавливается необходимое по ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства, определяется как меньшее предельное сопротивление совмещенного ЗУ. Требуемое по НН Rзу2Ом м.
Rзу2= 4 Ом
3. Определяется количество вертикальных электродов
Определяется примерное число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования:
[3.4.2]
Определяется количество вертикальных электродов с учетом экранирования:
,. [3.4.3]
где, = 0,75- коэффициент использования.(заземление рядное, a/L как 2, количество 11
4. Разместим ЗУ на плане с уточненными данными.
LП=1+(54-1)*( 2*1,5)=160 м.
Тогда расстояние между электродами равно двум длинам электродов.
5. Определяется уточненные значения удельных сопротивлений для горизонтальных и вертикальных электродов:
Rг=
Rг=(0,4/(160*0,75))*100*1,5*lg(2*160*160)/0,04*0,7=3,13 [10.1.3]
Где Lп - длина полосы, м; b- ширина полосы, м, с- удельное сопротивление грунта, Ом м, зг-уточненный коэффициент использования (0,32), t- глубина заложения, м.
Rв== Ом.
6. Найдем фактическое сопротивление ЗУ
Rзу ф= ( Rзу) Ом.
Так как сопротивление заземляющего устройства соответствует требованиям ПУЭ, следовательно, расчет произведен верно, ЗУ эффективно.
Заключение
В настоящем курсовом проекте рассмотрен проект электроснабжения предприятия. Рассчитаны цеховые трансформаторы, рассчитаны компенсирующие устройства. Реактивная нагрузка на предприятии имеет выраженный индуктивный характер, для уменьшения потерь необходимо установить конденсаторы. Рассчитано ЗУ, рассчитан ток короткого замыкания. Произведен расчет центра электрических нагрузок - место установки ГПП. Определены устройства для учета электроэнергии, рассмотрены меры по повышению энергосбережения производства.
Список литературы
1. Проектирование систем электроснабжения. Наумов И.В. Лещинская Т.Б., Бондаренко С.И. Иркутск. Из-во ИрГСХА.
2. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. Москва, издательский дои «ФОРУМ».
3. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов, 4-е издание, М.: Энергоатомиздат, 1989. 608 с.
4. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов, 3-е издание, М.: Энергоатомиздат, 1987.
5. Справочник по проектированию электрических сетей. Под редакцией Д.Л. Файбисовича. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2005. 350 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технологический процесс и электрооборудование цементного завода, расчет силовых электрических нагрузок цеха. Выбор схемы питающей и распределительной сети, числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций, коммутационного оборудования завода.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 25.09.2012Расчет электрических нагрузок и суммарной мощности компенсирующих устройств с учетом режимов энергосистемы. Выбор числа трансформаторов, схем электроснабжения и напряжения распределительных сетей для понизительных подстанций промышленных предприятий.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.11.2010Характеристика потребителей электроэнергии и определение категорий электроснабжения. Выбор варианта схемы электроснабжения и обоснования выбора рода тока и напряжения. Расчет электрических нагрузок, осветительных сетей и мощности трансформаторов.
курсовая работа [72,3 K], добавлен 15.07.2013Системы электроснабжения промышленных предприятий. Расчет электроснабжения огнеупорного цеха, оборудования подстанции. Определение категории надежности. Выбор рода тока и напряжения, схемы электроснабжения. Расчет релейной системы и заземления подстанции.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.06.2014Краткая характеристика электроснабжения и электрооборудования автоматизированного цеха. Расчет электрических нагрузок. Категория надежности и выбор схемы электроснабжения. Расчёт и выбор компенсирующего устройства. Выбор числа и мощности трансформаторов.
курсовая работа [177,2 K], добавлен 25.05.2013Проектирование нагрузок системы внутризаводского электроснабжения. Выбор конденсаторной установки. Определение величины оптимальных электрических нагрузок для силовых трансформаторов и подстанции. Расчет токов короткого замыкания, марки и сечения кабелей.
курсовая работа [223,2 K], добавлен 12.02.2011Расчёт электрических нагрузок. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор мощности трансформаторов, сечения кабельных линий, схемы внешнего электроснабжения. Защита сетей от аварийных режимов. Организация эксплуатации электрохозяйства.
дипломная работа [250,0 K], добавлен 10.10.2014Характеристика электрооборудования узловой распределительной подстанции. Расчет электрических нагрузок, компенсация реактивной мощности, выбор типа, числа и мощности силовых трансформаторов и места расположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания
курсовая работа [99,3 K], добавлен 05.06.2011Характеристика монтажного участка электромеханического цеха. Расчет электрических нагрузок, освещения, потерь мощности в трансформаторе, токов короткого замыкания. Выбор элементов питающей и распределительной сетей. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [249,2 K], добавлен 24.11.2014Краткая характеристика цеха, описание технологического процесса, определение категории электроснабжения. Выбор величины питающего напряжения и схемы электроснабжения цеха. Расчет электрических нагрузок, выбор компенсирующего устройства, трансформаторов.
курсовая работа [38,5 K], добавлен 10.01.2010Определение силовых нагрузок цехов. Построение картограммы электрических нагрузок. Выбор напряжения питающей и распределительной сети. Выбор типа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Компенсация реактивной мощности на напряжении до 1 кВ.
курсовая работа [663,4 K], добавлен 16.05.2016Характеристика сферы электроэнергетики Республики Беларусь. Разработка проекта электрооборудования для силовых электрических сетей промышленных предприятий. Выбор пусковой защитной аппаратуры трансформаторной подстанции. Расчет электрических нагрузок.
курсовая работа [54,3 K], добавлен 03.11.2010Выбор схемы электроснабжения прокатного производства. Расчет электрических нагрузок. Выбор компенсирующего устройства, мощности и силового трансформатора. Характеристика высоковольтного оборудования. Релейная защита, конструктивное исполнение подстанций.
курсовая работа [402,5 K], добавлен 06.09.2016Система электроснабжения понизительной подстанции. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания, потерь напряжения и мощности, установки блоков микропроцессорной защиты распределительных линий и трансформаторов. Выбор электрооборудования.
дипломная работа [7,0 M], добавлен 29.01.2013Расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Разработка системы внутризаводского электроснабжения. Расчет электрических нагрузок на головных участках магистралей. Выбор измерительных трансформаторов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.09.2009- Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов
Расчет электрических нагрузок. Построение схемы электроснабжения. Выбор сечения кабелей и шинопроводов. Проверка электрической сети на потери напряжения. Расчет токов короткого замыкания, защиты генераторов. Выбор основного электрооборудования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 29.03.2016 Выбор видов защит от аварийных и ненормальных режимов для всех элементов подстанции. Расчет токов короткого замыкания в максимальном и минимальном режиме работы. Разработка функциональных, принципиальных схем заданных защит. Проверка трансформаторов тока.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 23.08.2012Определение расчетных силовых электрических нагрузок. Выбор схемы электроснабжения предприятия, мощности силовых трансформаторов. Разработка схемы электроснабжения и сетевых элементов на примере ремонтно-механического цеха. Проверка защитных аппаратов.
курсовая работа [579,4 K], добавлен 26.01.2015Системы электроснабжения промышленных предприятий. Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения промышленных предприятий. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети. Выбор вводной панели. Выбор коммутационных и защитных аппаратов.
контрольная работа [97,9 K], добавлен 25.03.2013Расчет схемы электроснабжения нетяговых железнодорожных потребителей. Выбор сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения, экономической плотности тока. Выбор предохранителей для защиты оборудования, определение электрических нагрузок.
курсовая работа [223,0 K], добавлен 09.11.2010