Електропостачання ремонто-механічної дільниці

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківський ордена “Знак пошани” електромеханічний технікум транспортного будівництва

Циклова комісія за напрямом «Електротехніка»

Курсовий проект

з Електропостачання підприємств і цивільних споруд

на тему: Електропостачання ремонто-механічної дільниці

Виконала:

Студента ІII курсу 32еу групи

Плотніков Є.О.

м. Харків - 2014 рік

Вступ

Електричну енергію у сучасному розвиненому суспільстві широко використовують як у виробничій сфері, так і в побуті. Зараз навіть уявити важко, яким було б існування людей за відсутності електроенергії. Вона за допомогою різного роду пристроїв забезпечує виконання технологічних процесів у виробництві та побуті. Ці пристрої являють собою електроприймачі та споживачі електричної енергії.

Приймачем електричної енергії (або електроприймачем) називають апарат, агрегат, механізм, за допомогою якого електрична енергія перетворюється в інший вид енергії (механічну, теплову, світлову, хімічну тощо) або ж у електричну з іншими параметрами. Найхарактернішими електроприймачамиєдвигуни, електропечі, прилади освітлення, електротехнологічні пристрої тощо. Споживачем електроенергії називають електроприймач або групу електроприймачів, які об'єднані загальним технологічним процесом та розташовані на деякій визначеній території. Це може бути простий верстат з одним двигуном, або виробнича дільниця, корпус, завод, чи навіть місто загалом.

Вироблена електростанціями електроенергія споживається у промисловості, сільському господарстві, транспорті, комунально-побутовому секторі, а частина її втрачається під час передавання та розподілу в мережах електроенергетичних систем. Більша частина електроенергії (до 60 %) припадає на промисловість, а решта розподіляється між сільським господарством, транспортом, комунально-побутовим сектором та втратами приблизно порівну. електроустаткування трансформатор комутація

Основними електроприймачами промислових підприємств і різного роду установок є електродвигуни, комплексні електроприводи, зварювальні агрегати, електропечі, електролізні ванни, прилади електричного освітлення, перетворювальні установки тощо. В інших галузях народного господарства застосовують такі ж самі електроприймачі, лише змінюється їхнє співвідношення. Всі ці електроприймачі за ознакою перетворення енергії можна поділити на чотири основні групи:

- електропривод;

- електротехнологічні установки;

- електричне освітлення;

- пристрої керування та оброблення інформації.

Перші дві групи об'єднують під назвою «силові електроприймачі», вони споживають значну частину електроенергії. Так, на машинобудівних підприємствах основними електроприймачами є електроприводи, на підприємствах електронної промисловості та в електрометалургії - електротехнологічні установки; частка електричного освітлення особливо велика в легкій та харчовій промисловості, а в повністю автоматизованих виробництвах вона може бути досить малою.

Пристрої керування та оброблення інформації застосовують не тільки в обчислювальних центрах і на робочих місцях, але й на всіх рівнях керування виробництвом; у споживанні електроенергії вони істотної ролі не мають, але виділення їх в окрему групу пов'язано з особливими вимогами щодо надійності електропостачання та якості електроенергії.

Приймачі електричної енергії промислових підприємств та інших споживачів електричної енергії можна класифікувати за їхніми основними технічними показниками та різними ознаками, серед яких:

- рід струму;

- кількість фаз;

- частота змінного струму;

- номінальна напруга;

- номінальна потужність;

- споживання реактивної потужності;

- пусковий струм;

- ступінь симетрії фаз;

- лінійність електричних кіл приймачів;

- вимоги щодо якості електроенергії;

- вимоги щодо надійності тощо.

1. Загальна частина

1.1 Місцезнаходження та функціональне призначення об`єкта

Об'єктом проектування знаходиться в межах міста. Об'єктом проектування є ремонто-механічна дільниця заводу «Навчальній»

1.2 До складу електроприймачів входять такі електроспоживачі як:

Таблиця 1.1 - Вихідні данні цеху

№ за планом	Найменування електроприймача	Номінальна потужність, кВт
1	Вентилятор	35
2	Плоскошліфувальний верстат	16
3-5	Радіально-свердлильний верстат	14
6-8	Горизонтально-свердлильний верстат	4,5
9,10	Зварювальний трансформатор ТВ 25%, кВа	22
11	Гідравлічний прес	16
12, 13	Гальванічна ванна	6,4
14, 15	Універсально-заточувальний верстат	5,4
16, 17	Вертикально-фрезерний верстат	14
18-22	Поперечно-стругальний верстат	15,6
23-26	Токарно-гвинторізний верстат	12,6
27, 28	Круглошліфувальний верстат	8,5
29, 30	Шліфувальний напівавтомат	22
31	Кран-балка ТВ 40%	18

1.3 Вибір категорії надійності електропостачання

Під надійністю електропостачання розуміється здатність системи електропостачання забезпечувати електроприймачів об'єкта безперебійне живлення електроенергією при регламентованому напрузі. Надійність споживання в основному залежить від прийнятої схеми електропостачання, ступеня резервування окремих груп електроприймачів, а також від надійної роботи окремих елементів системи електропостачання (ліній, трансформаторів, електричних апаратів ітд.).

По забезпечення надійності електропостачання електроприймачі поділяють на три категорії:

1. Електроприймачі, перерва в електропостачанні яких може спричинити за собою небезпеку для життя людей, пошкодження дорогого основного обладнання, масовий брак продукції, розлад складного-технологічного процесу. Електроприймачі I категорії повинні забезпечуватися живленням від двох незалежних джерел живлення, перерва допускається лише па час автоматичного відновлення живлення.На промислових підприємствах у ряді цехів електродвигуни, вентиляторів, насосів, компресорів, повітродувок і т. д. можна віднести до 1-ї категорії, якщо перерва в їх електропостачанні може спричинити за собою небезпеку для життя людей, серйозне порушення технологічного процесу або пошкодження обладнання. До цієї ж категорії, відноситься аварійне і евакуаційне освітлення.

2. Електроприймачі, перерва в електропостачанні яких призводить до масового простою продукції, простоїв робочих місць, механізмів і промислового транспорту, порушення нормальної діяльності значної кількості міських і сільських жителів. Рекомендується забезпечувати електроживленням від двох незалежних джерел, для них допустимі перерви на час, необхідний для включення резервного живлення діями чергового персоналу або виїзної оперативної бригади. Допускається живлення від одного трансформатора, перерва в електропостачанні дозволяється не більше 24 г.У механічних, металообробних, складальних і т.д. цехах до цієї групи можна віднести наступні електроприймачі: електродвигуни верстатного обладнання, підйомно-транспортних пристроїв і вентиляторів, печі опору, зварювальні агрегати.

3. Електроприймачі несерійного виробництва продукції, допоміжні цехи, комунально-господарські споживачі, сільськогосподарські заводи. Для цих електроприймачів електропостачання може виконуватися від одного джерела живлення за умови, що перерви електропостачання, необхідні для ремонту і заміни пошкодженого елемента системи електропостачання, не перевищують 24 г.

В цеху знаходяться електроспоживачі зупинка яких може призвести до виходу з ладу цих споживачів або великого браку продукції, тому цех споживається по 1 категорії споживання.

1.4 Вибір схеми електропостачання об'єкту

У цехові силові електричні мережі закладається величезна кількість провідникового матеріалу та електричної апаратури, тому вибір схеми живлення визначає не лише якість та особливості роботи ЕО, але й техніко-економічні показники (ТЕП) усієї СЕП. Цехові силові електричні мережі можуть бути виконані за радіальною, магістральною або змішаною схемами. Крім того, за кордоном застосовується схема замкнутої сітки. Кожна з них відрізняється за ступенем надійності й ТЕП, має свої переваги та недоліки.

Радіальні схеми забезпечують високу надійність живлення, в них легко можуть бути застосовані елементи автоматики. Однак радіальні схеми вимагають великих витрат на установку розподільних щитів, проводку кабелю і проводів. Магістральні схеми в основному застосовують при рівномірному розподілу навантаження по площі цеху.

Вони не вимагають установки розподільного щита на підстанції, і енергія розподіляється по досконалої схемою блоку «трансформатор - магістраль»

До недоліків магістральних мереж слід віднести те, що при по-пошкоджень магістральної мережі відключаються всі споживачі, що живляться від неї.

Враховуючи особливості радіальних і магістральних мереж, ми будемо застосовувати змішані схеми електричних мереж в залежності від характеру виробництва, умов навколишнього середовища.

Правильно складена схема повинна забезпечити простоту і зручність експлуатації; бути економічною за капітальними витратами на се споруда, по витраті кольорових металів, експлуатаційних витрат та втрат електроенергії. Крім того, схема живлення повинна допускати застосування індустріальних і швидкісних методів монтажу.

Найбільш повно задовольнити перелічені вимоги можна при використанні трифазної п'яти провідна системи електропостачання з однофазним розподілом енергії між споживачами (фаза - нуль - земля).

Враховуючи особливості мого об'єкта проектування, я вибираю магістральну схему електропостачання.

2. Розрахунок максимальних навантажень

На першому рівні електропостачання навантаження на лінію (провід, кабель) створюється одним ЕП, тому для всіх таких приєднань розрахункові активні та реактивні навантаження першого рівня електропостачання визначаються за формулами:

, кВт (2.1)

, кВАр (2.2)

(2.3)

, кВА (2.4)

, А (2.5)

де, tg- відповідає паспортному значенню коефіцієнта потужності сos, яке характерне для даного ЕП;

- номінальна напруга електричної мережі до 1 кВ.

Розрахунки

По формулі 2.1 розраховуємо активну потужність насосу вентилятора горну:

По формулі 2.2 и 2.3 розраховуємо реактивну потужність вентилятора горну и :

По формулі 2.4 розраховуємо повну потужність вентилятора горну :

По формулі 2.5 розраховуємо струм вентилятора горну:

Розрахунки всіх інших споживачів зведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 - Навантаження на першому рівні електропостачання

№ за планом	Найменування ЕП	Pном, кВт	Uном. кВт	cos	tg	ККД	K пуск	Розрахункові дані
								Pp,.кВт	Qр, кВАР	Sр, кВА	Iр, А	Iпуск, А
1	Вентилятор	35	0,38	0,8	0,75	0,98	6	35,71	26,79	44,64	67,91	407,4
2	Плоскошлівувальний верстат	16	0,38	0,5	1,73	0,93	6	17,20	29,80	34,41	52,34	314,0
3 - 5	Радіально-свердлильний версат	14	0,38	0,5	1,73	0,9	6	15,56	26,94	31,11	47,32	283,9
6 - 8	Горизонтально-свердлильний верстат	4,5	0,38	0,5	1,73	0,76	6	5,92	10,26	11,84	18,01	108,1
9,10	Зварювальний трансформатор ТВ 25%	22	0,38	0,5	1,73	0,93	3	23,66	40,97	47,31	71,97	215,9
11	Гідравлічний прес	16	0,38	0,7	1,17	0,89	6	17,98	21,02	27,66	42,07	252,4
12, 13	Гальванічна ванна	6,4	0,38	0,5	1,73	0,77	1	8,31	14,40	16,62	25,29	25,3
14, 15	Універсально-заточувальний верстат	5,4	0,38	0,5	1,73	0,79	6	6,84	11,84	13,67	20,80	124,8
16, 17	Вертикально-фрезерний версат	14	0,38	0,5	1,73	0,9	6	15,56	26,94	31,11	47,32	283,9
18 - 22	Поперечно-стугальний версат	16	0,38	0,5	1,73	0,89	6	17,53	30,36	35,06	53,33	320,0
23 - 26	Токарно-гвинторізний верстат	13	0,38	0,5	1,73	0,86	6	14,65	25,38	29,30	44,57	267,4
27, 28	Круглошліфувальний верстат	8,5	0,38	0,5	1,73	0,85	6	10,00	17,32	20,00	30,42	182,5
29, 30	Шліфувальний напівавтомат	22	0,38	0,5	1,73	0,93	6	23,66	40,97	47,31	71,97	431,8
31	Кран-балка ТВ 40%	18	0,38	0,5	1,73	0,93	6	19,35	33,52	38,71	58,88	353,3

На другому рівні електропостачання навантаження на живильну лінію створюється групою ЕП, які приєднані до ПРЕ. Оскільки одночасно з максимальним навантаженням усі ЕП не працюють, то результуюче навантаження завжди менше від суми їх номінальних потужностей і буде більшим від середнього навантаження за максимально завантажену зміну (за малої кількості ЕП) або дорівнювати йому (за значної кількості ЕП), що характеризується коефіцієнтами розрахункових активних навантажень а і розрахункових реактивних навантажень

(2.6)

(2.7)

(2.8)

(2.9)

(2.10)

(2.11)

(2.12)

(2.13)

(2.14)

(2.15)

 визначається за таблицею або графіком

= 1,1 при ?10; = 1 при >10

(2.16)

(2.17)

(2.18)

(2.19)

Розрахунки

По формулі 2.7 розраховуємо зміну активну потужність насоса високого тиску:

По формулі 2.8 розраховуємо зміну реактивну потужність насоса високого тиску:

По формулі 2.9 розраховуємо номінальну сумарну потужність на ПР:

По формулі 2.10 розраховуємо сумарну зміну активну потужність на ПР:

По формулі 2.11 розраховуємо сумарну зміну реактивну потужність на ПР:

По формулі 2.12 розраховуємо коефіцієнт потужність на ПР:

По формулі 2.13 розраховуємо коефіцієнт використання споживачів на ПР:

По формулі 2.14 розраховуємо коефіцієнт потужність на ПР:

По формулі 2.15 розраховуємо ефективне число споживачів на ПР:

По формулі 2.16 розраховуємо активну потужність на РП:

=1,03 згідно за таблиці

= 1,1 при ?10; = 1 при >10

По формулі 2.17 розраховуємо активну потужність на ПР:

По формулі 2.18 розраховуємо повну потужність на ПР:

По формулі 2.19 розраховуємо струм на ПР:

Розрахунки всіх інших споживачів зведені в таблиці 2.2

На третьому рівні електропостачання кількість ЕП ще більша, ніж на другому рівні електропостачання. Результуюче навантаження завжди менше від суми їх номінальних потужностей і буде або більше (у разі малої кількості ЕП), або менше (у разі значної кількості ЕП) середнього навантаження за максимально завантажену зміну, що характеризується коефіцієнтами розрахункових активних навантажень і розрахункових реактивних навантажень :

(2.20)

(2.21)

(2.22)

(2.23)

(2.24)

(2.25)

Розрахунок

Розраховуємо по формулі 2.20 ефективне число споживачів:

Кр.а. згідно таблиці дорівнює 0,9, а за формулою 2.22

Розраховуємо по формулі 2.21 активну потужність на третьому рівні:

Розраховуємо по формулі 2.23 реактивну потужність на третьому рівні:

За формулою 2.24 розраховуємо повну потужність:

За формулою 2.25розраховуємо струм на третьому рівні:

Для розрахунку потужності на шинах ТП НН треба скласти потужність на третьому рівні, потужність освітлення і потужність аварійного освітлення.

(2.26)

(2.27)

(2.28)

Тоді потужність освітлення дорівнює:

Аварійне освітлення повинно забезпечити 10% потужності від основного, тоді аварійне освітлення дорівнює:

За формулою 2.26 розрахуємо активну потужність:

За формулою 2.27 розрахуємо реактивну потужність:

За формулою 2.28 розрахуємо повну потужність:

3. Розрахунок компенсуючих пристроїв

Для розрахунку конденсаторної установки потрібно знати значення активної потужності на 3-ому рівні. Активна потужність на 3-моу рівні дорівнює 417,92 кВт. За формулою розрахуємо розрахункову реактивну потужність КУ:

, (3.1)

де, - розрахункова активна потужність на 3-ому рівні

- розрахунковий коефіцієнт потужності

- нормований коефіцієнт потужності

За каталогом обираємо УКРП-0,4-100-10УЗ розраховану на 0,4 кВ, потужністю 100 кВАр зі сходинкою регулювання 10 кВАр. Робимо перевірку по компенсації реактивної потужності по формулі:

(3.2)

тип та намінал	Qкр, кВАР	ступінь регулювання, кВАР	Габарити
УКРП-0,4-160-20УЗ	160	20	1800х600х450

4. Розрахунок потужності та вибір кількості силових трансформаторів

Кількість трансформаторів для однієї ЦТП визначається:

- заданим рівнем надійності ЕП;

- потужністю ЕП.

Однотрансформаторні цехові ПС, як правило, застосовують:

- у разі навантажень, які допускають перерви живлення на час доставки складського резерву (ЕП 3-ї категорії надійності);

- за можливості резервування на вторинній напрузі. В останньому випадку, коли переважають ЕП 3-ї категорії та є ЕП 2-ї категорії, доцільно здійснювати взаємне резервування на стороні НН між найближчими сусідніми ЦТП (15-30 % від SH0M T при резервуванні кабельною перемичкою та 35-40 % від SH0M T при резервуванні шинною перемичкою між кінцями двох магістралей НН у разі схеми БТМ).

Двотрансформаторні цехові ПС застосовують у разі:

- наявності більшості ЕП 1 та 2-ї категорій надійності, а також ЕП особливої групи;

- великого навантаження (великої питомої густини навантаження більше 0,5-0,7 кВА/м2);

- нерівномірних добових графіках навантаження;

- розширення ПС;

- економічних перевагах порівняно з однотрансформаторними.

Для двотрансформаторних цехових ПС також потрібен складський резерв на випадок тривалого ремонту одного з трансформаторів.

Цехові ПС з кількістю трансформаторів більше ніж два застосовують у разі:

- потужних зосереджених навантажень;

- установлення окремих трансформаторів для силових та освітлювальних навантажень;

- належного техніко-економічного обґрунтування (ТЕО).

 (4,2)

Вибираємо трансформатор з номінальною потужністю 250кВА типу ТМЗ-250/10.

тип	номінальна потужність	номінальна напруга	напруга КЗ, %	Втрати, кВт
ТМЗ-250/10	250	6; 10	04; 069	4,5	ХХ	КЗ
					0,74	3,7

5. Вибір струмопроводів, апаратів захисту та комутації

Розрахунок кабельної продукції проводиться виходячи з електричних навантажень. Розрахунок перетину струмопровідних жив і вибір марки кабельно-провідникової продукції виконується згідно ПУЕ-2007.

Розрахунковий струм дорівнює струмам розрахованим на ІІ рівні електропостачання.

Тривалий струм, допустимий для кабелю, визначається за формулою:

, (5.1)

де, - враховує вплив температури навколишнього середовища від 30оС в залежності від тиру ізоляції;

- враховує вплив способу прокладки;

- враховує взаємний вплив прокладених поруч кабелів.

Розраховуємо по формулі 5.1 допустимий струм для кабелю живлячий вентилятора горну :

Згідно ПУЕ-2007 обираємо кабель АВВГ 4х50

Всі вибрані кабелі і втрати напруги занесені до таблиці 5.1:

Вибір апаратів захисту і комутації виконується по номінальній напрузі, номінальному струму.

Автоматичні вимикачі вибираються по струму теплового розчеплювача. Розрахунок струму спрацьовування від перенавантажень виконується по формулі:

(5.4)

де, - розрахунковий струм, А;

К - коефіцієнт.

К=1,1 - для автоматів розташованих на вводі;

К=1,25 - для автоматів захищаючих електродвигуни;

К=1 - для інших ліній.

К=1,3 - для лінії з лампами ДРЛ/ДРИ

Розрахунки

Згідно формули 5.4 розрахуємо вставку теплового розчеплювача для вентилятора :

Згідно умови вибираємо C60N-3p-32-c. Всі апарати захисту занесені до таблиці 5.2

Для з'єднання двох секцій шин використовуємо PE1941-1000.



6. Розрахунок струмів короткого замикання

Значення струмів КЗ в електричних мережах напругою до 1 кВ впливають на вибір перерізу проводів і жил кабелів, конструкцію струмопроводів, характеристики комутаційних і захисних апаратів. Тому для забезпечення раціонального проектування внутрішньоцехового електропостачання слід виконати достовірний розрахунок струмів КЗ.

Для вибору апаратури і захистів, перевірки селективності їх дії визначають максимальний струм трифазного металевого КЗ, у цьому випадку перехідні опори дуги не враховують. Для перевірки чутливості захистів знаходять мінімальний струм КЗ; при цьому враховують усі перехідні опори контактів (рубильників, автоматів, уставних контактів, болтових з'єднань) і опір дуги в місці пошкодження шляхом введення в схему заміщення активного опору.

Розрахунок струмів КЗ починається зі складання розрахункової схеми, схеми заміщення й вибору точок КЗ. При складанні еквівалентних схем заміщення параметри елементів вихідної розрахункової схеми слід приводити до ступеня напруги мережі, на якому знаходиться точка КЗ. Схема заміщення додаток №_.

При розрахунках струмів КЗ в електроустановках до 1 кВ необхідно враховувати:

1) індуктивні опори всіх елементів короткозамкненою ланцюга, включаючи силові трансформатори, провідники, трансформатори струму, автоматичних вимикачів;

2) активні опори елементів короткозамкненою ланцюга;

3) активні опори різних контактів і контактних з'єднань.

Опір елементів мережі

Індуктивний опір системи

 (6.1)

де, - середня номінальна напруга мережі, підключеної до обмотки нижчої напруги трансформатора, В;

- діюче значення періодичної складової струму при трифазному КЗ у виводів обмотки вищої напруги трансформатора, кА;

- умовна потужність короткого замикання у висновків обмотки вищої напруги трансформатора, МВА.

За відсутності зазначених даних індуктивний опір системи в мілліомах допускається розраховувати за формулою:

(6.2)

де, - номінальний струм відключення вимикача, встановленого на стороні вищої напруги понижувального трансформатора ланцюга.

Активний та індуктивний опори прямої послідовності понижуючих трансформаторів:

(6.3)

(6.4)

де, - втрати короткого замикання в трансформаторі, кВт;

-номінальна потужність трансформатора, кВА;

- номінальна напруга обмотки нижчої напруги трансформатора, кВ;

- напруга короткого замикання трансформатора,%.

Опір контактних з'єднань дорівнює 0,01 мОм.

Опори автоматичного вимикача номіналом 630 А дорівнюють: r=0,41;x=0,13 мОм.

Трансформатори струму з номіналом більше 400 А мають приближений опір до нуля.

Опори автоматичного вимикача номіналом 160 А дорівнюють: r=1,3;x=0,7 мОм.

Опір кабельної лінії:

(6.5)

де, - питомий опір матеріалу,

l - довжина лінії, м;

S- переріз жили кабелю, мм.

Індуктивний опір одного метра кабелю дорівнює 0,08 мОм для S?16мм2 и 0,06 мОм для S>16мм2. Тоді:

(6.6)

Опори автоматичного вимикача номіналом 50 А дорівнюють: r=7;x=4,5 мОм.

Визначення розрахункового значення СКЗ:

1) Повний опір прямої послідовності

(6.7)

де, - сумарний активний опір прямої послідовності, мОм;

- сумарний індуктивний опір прямої послідовності, мОм.

.

2) Відношення активного опору к індуктивному, безпосередньо впливає на ударний струм КЗ

3) Розрахунок трьохфазного струму КЗ

(6.8)

4) Аперіодична складова СКЗ в початковий момент часу

(6.9)

5) Кут здвигу фаз напруги і СКЗ

(6.10)

6) Час від початку КЗ до появи ударного струму

(6.11)

8) Ударний коефіцієнт, який впливає на ударний СКЗ дорівнює 1,5.

9)Ударний СКЗ

(6.12)

	К1
Повний опір, мОм	15,771
Відношення опорів	0,797
Струму КЗ, кА	14,643
Аперіодична складова СКЗ, кА	21,122
Кут здвигу фаз напруги і СКЗ	0,673
Час до появи ударного струму, с	0,07

Рисунок 6.1 - Розрахункова схема та схема заміщення

7. Розрахунки захисного заземлення

Захисне заземлення виконується по контуру в глині. В якості вертикальних заземлювачів використовуємо кругову сталь діаметром 12мм і довжиною 5м; горизонтальний заземлювач - стальна полоса 4х40мм. Відстань між електродами складає 5 метрів. Вкладання електродів на глибину 0,7 метра.

(7.1)

де, - коефіцієнт для вертикальних заземлювачів дорівнює 1,3;

- опір ґрунту, для глини приблизно дорівнює 40 Ом.

За формулою 7.1 визначаємо опір ґрунту вертикальних заземлювачів:

(7.2)

де, - коефіцієнт для горизонтальних заземлювачів дорівнює 2,5.

За формулою 7.2 визначаємо опір ґрунту горизонтальних заземлювачів:

Розрахуємо опір розтікання струму одного вертикального заземлювача за формулою:



Розрахуємо приблизну кількість електродів заземлення без урахування горизонтальних заземлювачів. Для цього задамося початковим числом в 10 вертикальних заземлювачів:

(7.4)

де, - коефіцієнт використання вертикальних електродів.

Розраховуємо довжину і опір горизонтальних заземлювачів за формулою:

(7.5)

де, - довжина горизонтальних заземлювачів, м;

(7.6)

де, а - відстань між електродами, м;

n - кількість електродів, шт.

Розрахуємо опір горизонтального заземлювача с урахуванням екранування за формулою:

(7.7)

Розрахуємо уточнений опір вертикальних електродів с урахуванням горизонтальної смуги за формулою:

(7.8)

Розрахуємо уточнену кількість вертикальних електродів за формулою:

(7.9)

8. Розрахунок втрат потужності та електроенергії в трансформаторі

Визначаємо втрати електричної енергії в силовому трансформаторі типу: ТМ 250/10

Загальна величина втрат активної потужності

(8.1)

Де: ДРхх- активна потужність холостого ходу трансформатора, ДРхх=0,74;

ДРкз- потужність короткого замикання, ДРкз= 3,7 кВт;

Кз- коефіцієнт завантаження трансформатора, Кз=0,8.

Загальна величина втрат реактивної потужності

(8.2)

Де: Іхх - струм холостого ходу трансформатора , Іхх= 2,3 А;

Sном.т- номінальна потужність трансформатора, Sном.т= 250 кВА;

Uкз - напруга короткого замикання трансформатора Uкз= 4,5%.

Втрати активної електроенергії

(8.3)

Де: Тг- кількість годин роботи трансформатора в рік, Тг= 8760 год;

ф - умовний час за який неперервний струм утворює втрати електроенергії рівні дійсним втратам за рік.

Де: Тм - час використання максимуму навантаження, Тм= 1825 год.

(8.4)

Втрати реактивної електроенергії

Загальні втрати електроенергії

(8,5)

(8,6)

грн/кВт

9. Специфікація електроустаткування

10. Рекомендації, щодо енергозбереження на об'єкті

Серед існуючих методів зниження витрат на виробництві можна знайти резерви зниження собівартості продукції при проведенні заходів з енергозбереження, енергоефективності і економії електроенергії на виробництві та підприємстві.

Для того, щоб забезпечити економію електроенергії на Вашому підприємстві без збитку для основної діяльності, заходи з енергозбереження на підприємстві повинні носити комплексний і систематичний характер. Також вони можуть вимагати значних капітальних вкладень.

Нижче наведено ряд порад як можна здійснити енергозбереження на малому підприємстві. Ось деякі з них:

1. Поліпшить на Вашому підприємстві природне освітлення приміщень. Як це можна здійснити:

- більш світла обробка стель і стін допоможе заощадити від 1 до 3% електроенергії, яка зазвичай витрачається на освітлення;

- чи не зачинені вікна шторами або іншими предметами,в такому разі Ви зможете заощадити від 1 до 3% електроенергії, яка зазвичай витрачається на освітлення

- тримайте Ваші вікна в чистоті: чисті вікна дозволяють заощадити від 3% електроенергії, яка витрачається на освітлення;

2. Підвищуйте ступінь ефективності штучного освітлення - це є одним з методів енергозбереження на підприємстві. Як це можна здійснити:

- утримуйте в чистоті світильники та плафони. Регулярно протирайте з них пил. Це дозволить заощадити від 5 до 20% електроенергії, що витрачається на освітлення;

- використовуйте місцеве освітлення (настільні лампи, торшера, бра тощо). У разі відключеного або зниженого рівня загального освітлення можна заощадити від 30 до 50% електроенергії, яка витрачається на освітлення;

- підключіть загальне освітлення групами, які будуть ділити приміщення на різні світлові зони. Цей захід забезпечить економію електроенергію від 20 до 50% від кількості електроенергії, яка витрачається на освітлення;

3. Забезпечення ефективного використання електроенергії, передбачає більш жорсткого контролю за її споживанням за допомогою сучасних систем обліку (лічильників електроенергії), які дозволяють:

- встановіть прилади обліку електроенергії з більш високим класом точності;

- встановіть автоматизований комерційний облік електроенергії - АСКОЕ;

- здійснюйте технічний облік споживаної електроенергії.

4. Організуйте впровадження енергозберігаючих технологій:

- використовуйте енергозберігаюче освітлення і енергоефективне обладнання:

- використовуйте лампи з високим коефіцієнтом корисної дії від споживаної енергії (КЛЛ, світлодіодні, дугові натрієві трубчасті в циліндричній колбі, металогалогенних та ін.) Таким чином можна добитися економії електроенергії на підприємствах від 20 до 80% електроенергії, яка витрачається на освітлення;

- застосовуйте пускорегулюючі апарати, які регулюють режим запалювання і стабілізацію струму розряду люмінесцентних ламп (ЕПРА) - це дозволить заощадити до 30% від електроенергії, яка витрачається на освітлення;

- застосування світлотехнічної арматури (ефективні відбивачі) дозволить заощадити до 15% електроенергії, яка витрачатися на освітлення;

- встановіть датчики руху і освітленості, а також реле часу, які є системами автоматичного управління освітленням - це забезпечить Вам економію від 30 до 80% споживаної електроенергії енергії на освітлення;

- при проектуванні будинків організуйте застосування рішень, які будуть передбачати максимальне використання природнього світла - це дуже значно впливає на величину економії електроенергіі.

- використовуйте енергозберігаюче електроопалення (в приміщеннях де відсутня можливість використовувати централізоване водяне опалення):

- застосування теплових акумуляторів на виробництві дозволяє економити 70-80% грошових коштів, хоча при цьому не економить електроенергію;

- застосування автоматичних систем керування електроприводом двигунів (перетворювачі частоти, контролери-оптимізатори, софтстартери) економить до 10-50%;

5. У цілому застосування енергоефективного технологічного обладнання економить від 10 до 80% енергії, наприклад:

електроплит, із застосуванням:

- електронагрівачів плавного регулювання;

- контроллерної системи управління;

- індукційного нагріву, примусової конвекції;

- автоматики регулюючої температуру нагрівання, відключення;

холодильного обладнання, із застосуванням:

- регульованих гвинтових компресорів;

- контролерної системи управління;

- термостатної з індикацією та точним виставлянням температури;

- ефективної теплоізоляція;

- застосування сигнальної автоматики.

Заключна частина

У даному курсовому проекті зроблено розрахунок електричних навантажень, з урахуванням компенсації реактивної потужності було обрано один силовий трансформатор ТМЗ 400/10, який забезпечує подачу напруги до електроприймачів.

Зроблено розрахунок і вибір перерізу кабелів та апаратури захисту , апарати захисту пройшли перевірку на КЗ .

Список літератури

1. В.Г. Рудницький, Внутрішньоцехове електропостачання.

2. ПУЭ

3. ПАО «Завод «Южкабель»

Размещено на Allbest.ru

...