Проектирование электрооборудования устройств наружного освещения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проектирование электрооборудования устройств наружного освещения

Введение

Уличное освещение - искусственное средство увеличение видимости на улице в темное время суток предназначены для освещения пешеходных тротуаров парков, лесов , велосипедных дорожек и второстепенных дорог, кольцевых дорог и крупных магистралей в ночное время суток как правило осуществляется сапами закрепленных на опорах мачтах, путепроводов и других опорах. В настоящее время УНО включаются вручную с диспетчерского пункта либо выключается сам при помощи шкафа ГЕЛИОС.

Благодаря уличному освещению создается искусственное усиление видимости в ночное время суток.

Ни для кого не секрет, что на безопасность дорожного движения большое влияние оказывает уровень освещенности автомобильных дорог, а также мест стоянки транспортных средств. И поэтому при проектировании устройства наружного освещения уличных площадей, автомобильных дорог должны обеспечиваться следующие требования:

· нормированные величины количественных, качественных показателей осветительных остановок;

· рациональное использование электроэнергии, т.е. экономичность;

· надежность работы осветительных установок;

· удобство обслуживания и управления осветительными установками;

· безопасность обслуживающего персонала и населения.

Цель данной курсовой работы:

· рассмотреть проект электрификации автодорог Белгород - Волоконовка;

· внести предложения по улучшению проекта

Задачи курсовой работы:

· принять меры по рациональному использованию электроэнергии;

· применить в проекте рациональные средства автоматизации для создания нормированной освещенности в разное время суток, для разных погодных условий.

Используемое в осветительных установках оборудование и материалы должны соответствовать требованиям стандартов, номинальному напряжению сети, условиям окружающей среды. Все нормы заданных основных показателей наружного освещения, должны быть одинаковыми при любых источниках света, которые используются в осветительных установках, соответствовать требованиям СНиП по проектированию естественного и искусственного освещения.

освещение проектирование электрооборудование

1. Назначение, устройство и принцип действия проектируемой установки

Особенность электросетей наружного освещения -- это подверженность воздействию внешних факторов, обусловленных жизнедеятельностью города. Основная их масса расположена вдоль проезжих частей улиц и магистралей. Наезд автомобиля на опору приводит к повреждению электропроводки и нарушению электроснабжения значительных участков освещаемой территории. Близость зелёных насаждений в ненастную ветреную погоду зачастую также может вызывать нарушения в работе сетей. Поэтому в перспективах развития наружного освещения заложено использование системы автоматического ввода резерва, обеспечивающей незамедлительный переход на запасной вариант электроснабжения при прекращении питания от основного источника энергии.

Совершенствование идёт постоянно. Сейчас, например, внедряется система автоматического контроля учёта потребления электроэнергии. Она позволяет собрать воедино информацию обо всех потребителях электроэнергии для городского освещения и обработать её по специальной методике расчёта. А в ближайшем будущем ожидается появление осветительных приборов со встроенными индивидуальными микрочипами. Это даст возможность проводить компьютерную диагностику каждого светильника в отдельности дистанционно с диспетчерского пульта и получать информацию о техническом состоянии каждого прибора. При такой модернизации мобильная группа ремонтников сможет устранять неисправности конкретного светильника без включения в дневное время всей группы.

Напряжение 6--20 кВ для городских нужд понижают до 0,38 кВ на местных городских трансформаторных подстанциях. Местные трансформаторные подстанции (ТП) -- небольшие одноэтажные здания без окон, на железных дверях которых написано, например, ТП № 10 6/0,38 кВ.

Это означает, что перед нами местная трансформаторная подстанция № 10, преобразующая входное напряжение 6 кВ в трёхфазное напряжение 380/220 В -- стандартное напряжение, поставляемое на объекты бытового и коммунального хозяйства города (в том числе и городского освещения).

Главное назначение местных ТП -- обеспечение жизнедеятельности предприятий, ЖКХ города и частных домовладений. Частично их используют и для энергоснабжения сетей наружного освещения. Использование отдельной подстанции единственно для электроснабжения сетей наружного освещения, как правило, нецелесообразно. Например, по автотрассе Волоконовка - Шебекино- Белгород это оправдано только в центральной части автодороги при организации освещения больших площадей автотрассы.

После трансформаторной подстанции электрическая энергия поступает на специальные устройства распределения (РУ) -- это электрические устройства для приёма электроэнергии от ТП и распределения её по отдельным электрическим линиям (группам). В состав РУ входят: разъединители, трансформаторы тока, измерительные приборы, сборные силовые шины, оборудование коммутации нагрузки, электрические защитные устройства. Оборудование обычно размещают совместно с трансформаторной подстанцией, хотя иногда это делают и в отдельных электрощитовых помещениях, электрошкафах наружной установки, доступ в которые посторонним категорически запрещён.

2. Технические характеристики проектируемой установки

Вводные данные:

Расстояние между Белгородом и Волоконовкой - 119.3 км

Количество подстанций: 5 шт

Средняя мощность питающей подстанции: 250 КВА

Выбор светильников: рассмотрим лампы ЖКУ 16-250-001

Выбор опор: тип опор ОГКС (опоры граненые конические силовые)

Выбор расстояния между опорами:

согласно ПУЭ 50м

Напряжение питающей сети 10кВ,

Напряжение линии ЛЭП уличного освещение 0,4 кВ

2.1 Выбор светильников

Рассмотрим ТП №322 - 250 КВА - 10/0,4 КВ, стоящую посередине трассы Шебекино - Белгород. Следовательно, от исходных данных для фидера №1 количество опор будет составлять 41-опора. а для фидера №2-50 опор.

По исходным данным, принимаем к установке светильник типа ЖКУ 16-250-001, согласно СП 52.13330.2011, нормируемая освещенность проезжей части автодорог выполнена из мелкого зернистого покрытия - асфальта должно быть 4 люкса

Исходя из типов светильников мощность одного светильника ровна 250Вт

Суммарная мощность светильников 1-ой линии рассчитывается по формуле

P=P₁+P₂+P_n+P_n+P₄₁

Или

P=P_n где N количество светильников

Р=250x41=10250Вт

Полная мощность светильников 1-ой линии рассчитывается по формуле

= ,

где косинус cosэто постоянная которая ровна 0.8Cos =0.8

Для выбора типа сечения проводника, необходимо узнать расчетный ток. Расчетный ток вычисляем по формуле

А также для выбора сечение и марки провода, нам необходимо рассчитать полное сопротивление которое находим по формуле

где:

-Удельное сопротивление материала из которого сделан провод

L-Длина ВЛ

S_расч-сечение провода

Где -удельная сопротивление - табличное значение ,которое мы находим в Правилах Устройства Электрооборудование

Исходя из отношения : АвБбШв 4х35

Следовательно, удельная сопротивление отношения будет ровна S_расч=0.028

Проверяем рассчитанные значение и тока по начальным данным кабеля, допустимый ток будет равен

Из расчета мы видим, что :

, что удовлетворяет условия выбора

Также сопротивление кабеля по его паспортным данным :

1.64(Oм)7(Ом)

3. Требования к системе электрического освещения

Напряжение питающей сети - 10кВ, напряжение линии ЛЭП уличного освещение 0,4 кВ.

Исходя из типов светильников мощность одного светильника равна 250Вт

Суммарная мощность светильников 1-ой линии рассчитывается по формуле

P=P₁+P₂+P_n+P_n+P₄₁ (3.1)

Или

P=P_n где N количество светильников

Р=250x41=10250Вт

Полная мощность светильников 1-ой линии рассчитывается по формуле

= , (3.2)

где cosэто постоянная которая ровна 0.8 (сos =0.8)

Для того чтобы осветительные приборы выполняли свою непосредственную функцию, они должны быть:

· определенной нормированной величины;

· должны быть максимально экономичными и рационально использовать электрическую энергию;

· удобны в уходе и непосредственном обслуживании;

· удобны в управлении.

Сегодня существует великое множество осветительных приборов и компаний, которые их производят, и очень сложно из всей этой массы выбрать лучший аппарат. Между тем, необходимо соблюдать и нормы СНиП в которых говорится о том, какая освещенность присуща тому или иному участку.

Кроме того, существует еще один нормативно правовой акт, согласно которому необходимо соблюдать конкретные нормы освещенности в проектировании. Это инструкция по проектированию наружного освещения городов, ПГТ и других населенных пунктах.

Если основываться на данной инструкции, то всю имеющуюся территорию городских поселений можно подразделить на три группы:

· скоростные дороги

· улицы районного значения

· улицы и дороги местного значения.

В соответствии с этими значениями, качество освещения будет меняться в зависимости от принадлежности к той или иной группе.

Для магистральных дорог и улиц общегородского значения существует норма интенсивности движения. Если она превышает три тысячи человек в час, то показателем средней освещенности считается 20 люксов.

При интенсивности от тысячи до трех тысяч человек, освещенность может также находиться на отметке в двадцать люксов, а при интенсивности меньше тысячи человек остаться на отметке в 15 люксов.

Что же касается магистралей и улиц районного значения, то при проходимости от одной тысячи и свыше двух тысяч человек, показатель должен равняться 15 люксам. При проходимости от пятисот до тысячи единиц, освещение должно быть не ниже десяти люксов.

Если при проектировании вы имеете дело с улицами, площадями и дорогами местного значения, то показателями интенсивности могут стать цифры более пятисот и менее этого числа.

Так, при первом показателе норма освещенности равна восьми люксам, а при втором показателе - не менее шести люксов.

Требования освещенности к дорожным эстакадам, мостам, развязкам, а также к площадям городского значения стоят на отметке в 20 - 25 люксов, а вот дворовые и прилегающие территории должны обладать освещенностью не менее четырех люксов.

4. Назначение электрооборудования проектируемой установки

Лампы уличного освещения разнятся не только по материалу изготовления корпуса (стекло, пластик, сталь), но и по типам источника света, который они излучают.( Приложение 1 )

Различают несколько разновидностей ламп уличного освещения:

· уличные светильники с лампами накаливания. Такие лампы имеют высокие показатели по яркости и мощности освещения, но они крайне неэкономичны в долгосрочной перспективе.

· уличные светильники с галогенными лампами. Это одна из разновидностей ламп накаливания, с тем лишь отличием, что за излучение света здесь отвечает не вольфрамовая спираль, как в лампах накаливания, а пары галогена. Данная особенность позволяет увеличить срок службы более чем в 2 раза.

Данные лампы относятся к общей категории ламп накаливания, которые потихоньку отходят на второй план. Сейчас широкое применение находят, так называемые, газоразрядные лампы.

Различают 3 типа таких ламп:

· ртутные лампы. В данном случае основа работы таких ламп будет состоять из образования разряда газа в парах ртути. Подобные лампы очень быстро накаливаются, поэтому нужно использовать очень жаростойкие корпуса и провода в осветительной системе. Кроме того, данный вид ламп восприимчив к перепадам температур, то есть, ей нужен определенный период времени, чтобы остыть.

· натриевые лампы. Принцип работы схож с ртутными, только в этом случае разряд возникает в парах натрия. Такие лампы показывают очень большую эффективность освещения, в одним единственным минусом -- они очень восприимчивы к окружающей температуре. Поэтому, корпуса таких ламп изготавливаются из специального стекла. (Приложение 2 )

· металлогалогенные лампы. Разряд происходит в ртутных парах, но с добавлением специальных составляющих из галогенидов. Высокие показатели мощности свечения таких ламп позволяют использовать их на больших открытых площадях, а также различных спортивных объектах. Мощность их может достигать, в зависимости от комплектации, до 2000 Вт.(Приложение 3)

· ксеноновые лампы. Работает такая лампа за счет специальной электродуги, которая горит между пары электродов, состоящих из вольфрама. Кроме того, внутри наблюдается содержание инертного газа и солей натрия и ртути.(Приложение 4)

· люминесцентные лампы. Данный вид ламп относится к энергосберегающим, срок службы которых существенно превосходит лампы накаливания. В их конструкции используется ртуть, которая и ответственна за возникновение светового потока. Использование ртути может составлять потенциальную опасность в случае повреждения этих ламп, но такая вероятность может быть лишь в случае каких-либо вандальных действий со стороны. Кроме того, такие лампы не стоит часто включать и выключать, от этого их срок службы уменьшается. С другой стороны, данное обстоятельство никак не влияет на применение их в уличном освещении. (Приложение 5)

· индукционные лампы. Свет возникает в результате ионизации газа, которая способствует возникновению плазмы. За весь этот процесс отвечает магнитное поле, которое образовывается из-за размещения катушки индуктивности рядом с газовым баллоном.

Все вышеперечисленные лампы уличного освещения являются основными, которые широко применяются на улицах города и в других областях. Все они имеют свои преимущества и недостатки, которые влияют на итоговый выбор системы уличного освещения.

5. Расчет мощности и выбор главного трансформатора

Создание любого промышленного объекта начинается с его проектирования. Не простое суммирование установленных (номинальных) мощностей ЭП предприятия, а определение ожидаемых (расчетных) значений электрических нагрузок является первым и основополагающим этапам проектированием СЭС. Расчетная максимальная мощность, потребляемая электрприемниками предприятия, всегда меньше суммы номинальных мощностей этих ЭП.

Завышение ожидаемых нагрузок приводит к удорожанию строительства, перерасходу проводникового материала и неоправданному увеличению мощности трансформаторов и прочего оборудования. Занижение может привести к уменьшению пропускной способности электросети, к лишним потерям мощности, перегреву проводов, кабелей и трансформаторов, а следовательно, к сокращению срока их службы.

Существующие методы определения расчетных нагрузок основаны на обработке экспериментальных и практических данных об электрических нагрузках действующих промышленных предприятий.

Для расчета нагрузок разделим все ЭП цеха на 3 группы распределенных по силовым шкафам.

Силовой шкаф №1.

1) Данные по приемникам

Р1,11,40 = 2,1 кВт, kи = 0,1, cosц = 0,5; tgц = 1,73

Р2,3,4 = 3,5 кВт, kи = 0,14, cosц = 0,5; tgц = 1,73

Р5,10=8 кВт, kи = 0,14, cosц = 0,5; tgц = 1,73

Р6,7 =5,2 кВт, kи = 0,14, cosц = 0,5; tgц = 1,73

Р8,9 =3,2 кВт, kи = 0,14, cosц = 0,5; tgц = 1,73

2) Определяем активную номинальную групповую мощность приемников, приведенных к длительному режиму



3) Определяем активную среднюю мощность за наиболее нагруженную смену

4) Определяем средний коэффициент использования группы электроприемников

 (5,3)

по таблице выбираем к_max=2,54

5) Определяем среднюю реактивную мощность за наиболее нагруженную смену

6) Определяем средневзвешенный tg ц

 (5.5)

7) Определяем показатель силовой сборки в группе



8) Так как m > 3 и kи < 0,2 то расчет мощности производим через относительные единицы

где n1 - число наибольших приемников группы, nном - общее число приемников группы.

где Р1 - мощность наибольших приемников группы.

В зависимости от n* и P* по таблице определяем nэ* = 0,82.

Находим эффективное число приемников группы

9) Определяем расчетную мощность через кmax

Pр= кmax·Pсм=2,54·7,3=17,1 кВт (5.10)

(5.11)

10) Определяем общую расчетную мощность для группы приемников

 (5.12)

11) Определяем расчетный ток для группы приемников

 (5.13)

Расчет остальных групп электроприемников производим аналогично первой группе. Результаты расчетов заносим в таблицу 1.

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

Двухтрансформаторные подстанции применяют при значительном числе потребителей 1 и 2-й категории. Целесообразно применение двух-трансформаторной 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 течении суток, от температуры окружающей среды и системы охлаждения трансформатора.

1) Так как в цехе преобладают приемники 2-й категории, то целесообразно выбрать 2 трансформатора для установки на цеховую трансформаторную подстанцию.

2) Номинальную мощность трансформаторов определяем по условию

 (14)

Sр=S+S/,

где S/=кВА

Sр=125+12,9=137,9ВА (5.15)

,

где вт - коэффициент загрузки трансформатора, для приемников второй категории принимается 0,7-0,8; Sр - расчетная максимальная мощность объекта.

Принимаем к установке трансформатор с номинальной мощностью 160 кВА.

3) Проверяем перегрузочную способность трансформатора в аварийном режиме по условию

kав.п. < 1,4 - коэффициент аварийной перегрузки.

 (5.16)

Такая перегрузка трансформатора по условию допускается в течение 6 часов 5 суток.

4) По условию коэффициент загрузки трансформатора в питающего приемники 2 и 3-й категории надежности электроснабжения должен составлять 0,5 - 0,7

 (5.17)

Условие по загрузке трансформатора выполняется.

Таким образом, принимаем к установке на цеховую трансформаторную подстанцию 2 трансформатора мощностью 160 кВА марки ТМЧ160/10.

Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели и индукционные печи. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери активной мощности в линиях, трансформаторах, генераторах электростанций, дополнительные потери напряжения, требует увеличение номинальной мощности или числа трансформаторов, снижает пропускную способность всей системы электроснабжения.

Меры по снижению реактивной мощности: естественная компенсация без применения специальных компенсирующих устройств; исскуственные меры с применением компенсирующих устройств.

К естественной компенсации относятся: упорядочение и автоматизация технологического процесса, ведущие к выравниванию графика нагрузки; создание рациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступеней трансформации; замена малозагруженных трансформаторов и двигателей трансформаторами и двигателями меньшей мощности и их полная загрузка; применение синхронных двигателей вместо асинхронных; ограничение продолжительности холостого ход двигателей и сварочных аппаратов. К техническим средствам компенсации реактивной мощности относятся: конденсаторные батареи, синхронные двигатели, вентильные статические источники реактивной мощности.

Выбор компенсирующих устройств

1) Определяем мощность компенсирующего устройства

 (5.18)

где tgцk - находится в зависимости от cosцk=0,92, который необходимо получить после установки КУ, Рм - общая активная мощность системы электроснабжения;

Выбираем две комплектные конденсаторные установки КУ - УКН-0,38-75УЗ мощностью Qк.ст = 75 квар;

2) Определяем фактический tgц

 (5.19)

3) Определяем cosц в зависимости от tgц

cosцф = cos (arctg цф) = 0,97

Полученный cosц удовлетворяет условию, поэтому выбранные компенсирующие устройства можно принять к установке.

6. Выбор аппаратов защиты электрической цепи

Плавкие предохранители

Аппараты защиты служат для ограничения времени действия токов короткого замыкания и перегрузки, т. е. для ликвидации опасных последствий этих явлений. Наиболее распространенными аппаратами защиты являются плавкие предохранители и автоматические выключатели (автоматы).Плавкий предохранитель состоит: из корпуса (патрона), контактного устройства и плавкой вставки. Некоторые виды плавких предохранителей имеют специальное устройство для гашения дуги. Обычно плавкие вставки находятся внутри корпуса. Принцип действия основан на выделении тепла током, проходящим по плавкой вставке.

К основным параметрам плавких предохранителей относятся:инпр - напряжение, указанное на предохранителе, на которое он рассчитан.Ib.bct. - номинальный ток плавкой вставки, который она выдерживает длительное время, не перегорая.

Iпр. - номинальный ток предохранителя, равный наибольшему из номинальных токов плавких вставок для данного предохранителя, на который рассчитаны его токоведущие части.

Зависимость полного времени отключения цепи tотк плавким предохранителем от отношения протекающего по вставке тока I к номинальному току плавкой вставки Iнвст называется защитной характеристикой:

Защитная характеристика плавких вставок является неустойчивой. Поэтому защита электрических сетей и токоприемников от перегрузок с помощью плавких предохранителей недостаточна надежна. С их помощью осуществляется надежная защита лишь от токов коротких замыканий и больших (60% и выше) перегрузок. Улучшение защитных характеристик плавких вставок предохранителей достигается: выбором материала вставок; их конструкцией; применением вставок из тугоплавкого металла (с металлургическим эффектом)

Автоматические выключатели

Автоматические воздушные выключатели применяются в электроустановках с напряжением до 1000 В. Они предназначены для автоматического отключения электроустановок при возникновении в них перегрузок и коротких замыканий.

Автоматы состоят из следующих основных частей: корпуса, крыши, дугогасительной камеры, механизма управления, механизма свободного расцепления и расцепителя. По принципу автоматического срабатывания автоматы подразделяются на автоматы с электромагнитным расцепителем и с тепловым расцепителем. Автоматы с электромагнитным расцепителем (М) служат для защиты электроустановок от последствий коротких замыканий.

Автоматы с тепловым расципителем (Т) служат для защиты электроустановок от перегрузок. При перегрузке цепи биметаллическая пластина нагревается и, изгибаясь, освобождает защелку, что и приводит к отключению расцепителя. Автоматы с комбинированным расцепителем (МТ) обеспечивают автоматическую защиту электроустановок от последствий перегрузок и коротких замыканий. Отключение автоматов происходит при срабатывании любого расцепителя. Многие автоматы имеют специальные приспособления для регулирования величины тока срабатывания расцепителей, т. е. величины тока уставки Iуст. Током уставки Iуст. называется значение величины тока срабатывания, на который отрегулирован расцепитель автомата: для автоматов с тепловыми расцепителямидля автоматов с электромагнитными расцепителяминоминальные токи расцепители автоматов и токи срабатывания (уставки) их указаны на автоматах.

7. Выбор аппаратов управления электрической цепи

Коммутационный аппарат- это электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи и снятия напряжения с части электроустановки.

Механический коммутационный аппарат --коммутационный аппарат, предназначенный для замыкания и размыкания одной или более электрических цепей с помощью разъединяемых контактов.

Коммутационный аппарат выбираем также по току, для чего необходимо рассчитать ток короткого замыкания

Ток короткого замыкания находить по формуле:

,где: U это напряжение одной фазы

Выбираем автомат наиболее распространенный в электрических сетях ПАО "МРСК Центра"-"Белгороэнерго"

ВА 57-35 40А

Электромагнитный расцепитель - это автоматический выключатель обеспечивающий очень быстрое срабатывание автомата в случае возникновения сверхтока короткого замыкания, достигающим тысяч ампер, что на графике время-токовых характеристик находится в нижней части, где время срабатывания составляет доли секунд, а токи во много раз превосходят номинальный ток автомата

Так как у данного автомата установка электромагнитного расцепителя выставлена на 40А, то во время токовой характеристики (ВТХ)

Ток короткого замыкания равен 120А

Для проверки срабатывания автоматического выключателя необходимо провести расчет цепи петля "фаза-нуль", который будет равен расчету тока короткого замыкания:

После чего необходимо сравнить данные автоматического выключателя и произведенных расчетов

кз расчав

ав - это ток по ВТХ

кз расч=134.1(А)

134.1 (А)

Из чего можно сделать вывод, что денный автоматический выключатель сработает, так как ток короткого замыкания больше установки электрического расцепителя. Ток короткого замыкания находить по формуле:

,где: U это напряжение одной фазы

Выбираем автомат наиболее распространенный в электрических сетях ПАО "МРСК Центра"-"Белгородэнерго"

SH204L С40А/4п/ 4,5кА на 40 А.

Так как у данного автомата установка электромагнитного расцепителя выставлена на 40А, то во время токовой характеристики (ВТХ)

Ток короткого замыкания равен 120А

Для проверки срабатывания автоматического выключателя необходимо провести расчет цепи петля "фаза-нуль",который будет равен расчету тока короткого замыканиякз

Вывод: данный автоматический выключатель - сработает так как ток короткого замыкания больше установки электрического расцепителя

8. Выбор проводов по допустимой токовой нагрузке и способу их прокладке

Для выбора типа сечения проводника, необходимо узнать расчетный ток. Расчетный ток вычисляем по формуле

(8.1)

А также для выбора сечение и марки провода, нам необходимо рассчитать полное сопротивление которое находим по формуле

где: (8.2)

-удельное сопротивление материала из которого сделан провод

L-длина ВЛ

S_расч-сечение провода

Где -удельная сопротивление - табличное значение, которое мы находим в Правилах Устройства Электрооборудование

Исходя из отношения : АвБбШв 4х35

Следовательно, удельная сопротивление отношения будет ровна S_расч=0.028

(8.3)

Проверяем рассчитанные значение и тока по начальным данным кабеля, допустимый ток будет равен

Из расчета мы видим, что :

, что удовлетворяет условия выбора

Также сопротивление кабеля по его паспортным данным :

1.64(Oм)7(Ом)

Следовательно выбранный кабель АвБбШв 4х35 удовлетворяет условиям

Ток короткого замыкания равен 120А

Для проверки срабатывания автоматического выключателя необходимо провести расчет цепи петля "фаза-нуль",который будет равен расчету тока короткого замыкания:

Расчет фидера №2 производим аналогично предыдущему



Полная мощность

Sрасч=

расч

Принимаемся к установке кабеля АвБбШв 4х35

каб по паспортным данным равен 7(Ом)

Следовательно R расчR каб

Следовательно принимаемся к установки кабеля большого сечения АвБбШв 4х95

Проверяем по паспортным данным 107 (Ом)

RрасчRкаб удовлетворяет условия

9. Работа принципиальной схемы

Эксплуатационное обслуживание включает комплекс мероприятий, направленных на обеспечение поддержания нормируемых светотехнических параметров установок НО и заданных графиков режимов их работы, на обеспечение бесперебойной и надежной работы установок, на предотвращение их преждевременного износа как при нормальном режиме эксплуатации под воздействием внешней среды, так и при его нарушении.

В комплекс мероприятий входит: обеспечение регламентированного режима работы установок НО и контроль их состояния путем своевременного включения, частичного и полного отключения установок НО, функциональный контроль устройств управления; периодические и внеочередные осмотры установок НО, выявление негорящих светильников, повреждений в сетях и устройствах управления; содержание и уход за установками - замена ламп в светильниках, замена вышедших из строя рассеивателей и преломителей, измерение уровней освещения в установках НО, профилактические испытания электрического оборудования, проверка уровней напряжения в распределительных сетях и нагрузок по фазам; текущие ремонты, при которых производится комплексная замена ламп и отражателей в открытых светильниках, ревизия и ремонт светильников, опор, кронштейнов и растяжек, окраска опор и кронштейнов, воздушных и кабельных сетей, устройств заземления, пунктов питания, устройств управления, их регулирование, проверка действия всех элементов, окончательная наладка и испытание, ремонт снятых осветительных приборов в мастерских.

Установки НО включают и выключают по графику, разработанному организацией, осуществляющей эксплуатацию установок. При неблагоприятных метеорологических условиях (низкая, плотная облачность, дождь, снегопад и т.д.) разрешается включать установки НО не более чем на 15 мин раньше указанного в графике времени и выключать не более чем на 15 мин позже.

Момент включения в этих условиях уточняется по сигналам фотоэлектрических устройств, настроенных на значения естественной освещенности. Отключать или включать НО на длительное время, не предусмотренное графиком, разрешается только по особому указанию городских или сельских властей.

В праздничные и предпраздничные дни рекомендуется увеличивать время работы установок в вечернем, не сокращенном режиме. В городах, где отдельные районы резко отличаются по режиму суточной интенсивности движения транспорта и пешеходов, рекомендуется предусматривать дифференцированные графики перевода установок НО этих районов на ночной режим. При производстве работ в установках НО допускается по разрешению директора или главного инженера электросетевого предприятия производить дневные пробные включения отдельных установок продолжительностью не более 5 мин.

При использовании централизованных систем телемеханического управления рекомендуется за 1 ч до включения установок НО произвести контроль устройства управления без изменения состояния установок НО путем повторения последней операции управления (например, при отключенном НО для проверки повторяют операцию "Отключить освещение", а при включенном - "Включить освещение"). При появлении на пульте диспетчерского пункта сигнала о неисполнении приказа его подают снова, в случае повторного неисполнения операции управления (например, при отключенном НО для проверки повторяют операцию "Отключить освещение", а при включенном - "Включить освещение"). При появлении на пульте диспетчерского пункта сигнала о неисполнении приказа его подают снова, в случае повторного неисполнения приказа диспетчер сообщает бригаде, обслуживающей этот район, о необходимости немедленного устранения неисправности/

10. Анализ неисправностей электрооборудования

Надежная работа силового трансформатора определяется техническим состоянием всех его узлов и элементов, в том числе и обмоток. При внезапных коротких замыканиях из-за больших электродинамических сил могут возникнуть недопустимо большие деформации витков обмотки, приводящие к выходу из строя трансформатора и, как следствие, к перерыву в электроснабжении. С целью выявления возникающих дефектов в активной части трансформатора на ранней стадии развития рекомендуется применять анализ растворенных газов в масле с помощью хроматографии.

Хроматографическим анализом можно определить такие виды повреждения трансформаторов: межвитковое замыкание обмотки; нагрев контактов избирателя РПН; подгар ПБВ; подгар шпильки НН; переток масла из бака контактора в бак трансформатора; скрутка отвода ВН нарушения схемы заземления трансформатора; повреждения маслонасосов в трансформаторах ДЦ; прогар текстолитовой перегородки клемника трансформатора тока; частичный пробой изоляции отвода на корпус; пожар магнитопровада трансформатора.

Образование газовых пузырей при заливке масла в бак трансформатора без строгого выполнения требований РДИ-34-38-058-91 (и, следовательно, опасности перекрытия изоляции при включении трансформатора), случайному повреждению отдельных элементов, загрязнению активной части, а также попаданию посторонних предметов в газовое реле, бак трансформатора при недостаточной культуре работ и слабом контроле за ходом ревизии.

С течением времени происходит естественный процесс старения диэлектрика. Старение приводит к постоянному ухудшению или потере изоляционных свойств диэлектрика и обусловлено химическими, тепловыми, механическими и электрическими воздействиями. К химическим процессам ухудшения органических диэлектриков относятся окисление и химические реакции с агрессивными компонентами окружающей среды, особенно при наличии влаги и повышенной температуры. В результате нагрева от внешних источников или диэлектрическими потерями происходит распад вещества, появляется хрупкость материала и снижается электрическая прочность диэлектриков.

К основным явлениям старения, вызванного электрическими причинами, являются физико-химические изменения изоляционных материалов, вызванные частичными разрядами. В результате механических воздействий нарушается целостность изоляционной конструкции из-за возникновения трещин, разрывов и расслоения. Подвержено старению также и изоляционное масло. Оно окисляется, что приводит к образованию органических кислот, растворимых в масле или создающих осадки. Увлажнение масла снижает электрическую прочность. Конечным результатом старения является изменение структуры диэлектриков, их свойств, появление дефектов. Для определения степени старения и влажности твердой изоляции применяются косвенные методы контроля. Определяется ряд параметров изоляции, таких как поляризация, абсорбция, ионизация, проводимость, характеризующие изменения, происходящие в диэлектриках. Используется также зависимость этих параметров от температуры, приложенного напряжения, времени и т.д. Значительное количество дефектов определяется по изменению физико-химических свойств изоляционного масла и наличию в нем продуктов разложения материалов изоляционной конструкции.

Большая часть технологических нарушений связана повреждениями маслонаполненных вводов, обмоток и устройств регулирования. Распределение технологических нарушений силовых трансформаторов в зависимости от периода эксплуатации: - до 10 лет-15% - от 10 до 20 лет-30,2% 5 - от 20 до 30 лет - 29,3% - от 30 до 40 лет-17,6% - свыше 40 лет - 8%. Максимальное и примерно равное число технологических нарушений наблюдается в период второго и третьего десятилетия их эксплуатации. Вдвое меньший уровень повреждаемости трансформаторов в

период первых десяти лет эксплуатации объясняется тем, что в это время в основном проявляются наиболее существенные заводские дефекты конструкции и изготовления, а также закладывается эксплуатационным персоналом технологическая база для резких снижений эксплуатационных характеристик и повреждений трансформаторов в последующие два десятилетия.

Таблица 1. Характерные повреждения силовых трансформаторов

Элементы трансформатора	Повреждение	Возможные причины
Обмотки	Межвитковое замыкание Замыкание на корпус (пробой), межфазное замыкание Обрыв цепи	Естественное старение и износ изоляции. Систематические перегрузки трансформатора. Динамические усилия при сквозных коротких замыканиях Старение изоляции, увлажнение масла и понижение его уровня. Внутренние и внешние перенапряжения. Деформация обмоток вследствие динамических нагрузок при сквозных коротких замыканиях Отгорание отводов обмотки в результате низкого качества соединения или электродинамических нагрузок при коротких замыканиях
Переключатели напряжения	Отсутствие контакта Оплавление контактной поверхности Перекрытие на корпус Перекрытие между вводами отдельных фаз	Нарушение регулировки переключаю-щего устройства Термическое воздействие сверхтоков на контакт при коротких замыканиях Трещины в изоляторах. Понижение уровня масла в трансформаторе при одновременном загрязнении внутренней поверхности изолятора Повреждение изоляции отводов к вводам или переключателю
Магнитопровод	Увеличение тока холостого хода («пожар в стали»)	Ослабление шихтованного пакета магнитопровода. Нарушение изоляции между отдельными пластинами стали или изоляции стяжных болтов. Слабая прессовка пластин. Образование короткозамкнутого контура при повреждении изоляционных прокладок между ярмом и магнитопроводом. Образование короткозамкнутого контура при выполнении заземления магнитопровода со стороны вводов обмоток ВН и НН
Бак и арматура	Течь масла из сварных швов, кранов и фланцевых соединений	Нарушение сварного шва из-за механических или температурных воздействий. Плохо притерта пробка крана. Повреждена прокладка под фланцем

11. Техника безопасности

11.1 Охрана труда при эксплуатации УНО

К работам на высоте относят работы, при выполнении которых работающий находится на высоте выше 1 м от поверхности пола, грунта, перекрытия или рабочего настила.

Работы на высоте разрешается выполнять с приставных лестниц и стремянок длиной не более 5 м, с подмостей, лесов и площадок мостовых кранов, имеющих ограждение высотой не менее 1 м, а также с люлек, подъемников и телескопических вышек.

При производстве работ в несколько ярусов по одной вертикали между местами работ должны быть установлены предохранительные настилы. Для переноски и хранения инструмента и мелких деталей лица, работающие на высоте, должны иметь сумки.

Запрещается работать на незакрепленных конструкциях и перелезать через ограждения.

Запрещается бросать какие-либо предметы работающему наверху. Предмет, который нужно подать наверх, привязывают к середине веревки, один конец которой держит в руках работающий наверху, а другой -- рабочий, находящийся внизу.

Верхолазными считают все работы, которые выполняются с элементов конструкций или временных монтажных приспособлений, находящихся на высоте более 5 м от поверхности грунта, перекрытия или рабочего настила. К верхолазным работам допускаются лица, имеющие квалификацию не ниже третьего разряда, не моложе 18 и не старше 60 лет, прошедшие необходимую тренировку и специальный медицинский осмотр.

Основным средством, предохраняющим от падения с высоты во время работы и передвижения, является предохранительный пояс из негигроскопичного и нерастягивающегося материала, Ширина его должна быть не менее 100 мм, длина -- 900...1000 мм. Для затягивания пояса служат ремни с пряжками. На поясе укреплены три ушка (или кольца) для закрепления стропы пояса, карабина стропы и страхующего каната. Стропа пояса, предназначенная для захватывания за опоры или конструкции, изготавливается из ремня, цепи или капронового фала и наглухо прикрепляется к правому ушку. К другому концу стропы крепится карабин, который кроме замка с пружиной должен иметь дополнительную защелку для предотвращения самопроизвольного раскрытия замка.

Предохранительные пояса испытывают на механическую прочность после изготовления и периодически через каждые 6 месяцев статической нагрузкой. Для этого пояс закрепляют на жесткой опоре диаметром 300 мм и к карабину на 5 мин подвешивают груз массой 2,94 кН (300 кг) -- для новых поясов или 2,2 кН (225 кг) --- для поясов, находящихся в эксплуатации. Так же испытывают ушки для застегивания карабина и для крепления страхующего каната (поочередно).

После испытаний на поясе и его деталях не должно быть признаков повреждений. Дата последующего испытания, а также номер пояса выбиваются на его металлических частях.

Перед началом верхолазной работы рабочий должен ознакомиться с ее характером, способами подхода к рабочему месту, осмотреть предохранительный пояс, обратив особое внимание на дату испытания. Лестницы и стремянки должны иметь инвентарный номер, зарегистрированный в журнале учета и испытания такелажа. Стоя на лестнице, нельзя:

а) работать около и над вращающимися или движущимися механизмами; б) работать вблизи токопроводящих частей, находящихся под напряжением и незащищенных от случайного прикосновения к ним;

в) производить электрическую сварку, работать электрифицированным и пневматическим инструментом, натягивать провода или тросы сечением более 4 мм². Леса и подмости должны быть инвентарными, изготовляться по типовым проектам и иметь паспорт предприятия изготовителя.

Настилы на лесах и подмостях должны выполняться из досок толщиной не менее 40 мм с зазорами не более 10 мм. Устанавливать приставные лестницы к тросовой проводке разрешается при диаметре троса не менее 8 мм. При этом лестницу, снабженную на верхних концах захватывающими крючьями, следует устанавливать под углом 85° к полу. Устанавливать лестницу к проводам с несущим тросом APT, ABT и АВТС запрещается.

Прокладывать провода и кабели можно после того, как лотки и короба будут окончательно закреплены, а трубы, проложенные в бороздах -- забетонированы или заштукатурены.

11.2 Электрозащитные средства

Основные и дополнительные средства защиты применяемые в электроустановках до 1000 В и выше 1000 В.

Таблица 2. Клещи электроизмерительные

Электроустановки выше 1000 В	Электроустановки до 1000 В
Основные электрозащитные средства
Штанги изолирующие	Штанги изолирующие
Клещи изолирующие	Клещи изолирующие
Клещи электроизмерительные	Клещи электроизмерительные
Указатели напряжения емкостного типа	Указатели напряжения
Указатели напряжения для фазировки	Инструмент слесарно-монтажный с изолирующими рукоятками
Указатели напряжения бесконтактные	Переносные заземления
Изолирующие устройства и приспособления для работ под напряжением: · изолирующие лестницы · площадки · изолирующие тяги · канаты · телескопические вышки с изолирующим звеном, кабины, тележки для работы у провода.	Диэлектрические перчатки
Индивидуальные экранирующие комплекты
Дополнительные электрозащитные средства
Диэлектрические перчатки	Диэлектрические галоши или сапоги
Диэлектрические коврики	Изолирующие подставки и накладки
Изолирующие подставки и накладки	Диэлектрические коврики
Колпаки диэлектрические
Сигнализаторы напряжения индивидуальные
Сигнализаторы напряжения стационарные

11.3 Организационные и технические мероприятия, направленные на обеспечение безопасности при проведении работ на ВЛЭП

Организационные мероприятия:

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность проведения работ в электроустановках, являются:

оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

выдача разрешения на подготовку рабочего места и на допуск к работе;

подготовка рабочего места и допуск к работе;

надзор во время работы;

оформление перевода на другое рабочее место;

оформление перерыва в работе, окончания работ

Для обеспечения безопасного производства работ в электроустановках со снятием напряжения должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия:

произведены необходимые отключения;

приняты меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

вывешены запрещающие плакаты на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов;

проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены;

установлено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

вывешены указательные плакаты "Заземлено";

ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части и вывешены плакаты безопасности.

Заключение

освещение проектирование электрооборудование

В процессе работы над курсовым проектом я ознакомился и изучил вопросы, касающиеся электрификации автодорог Белгород - Волоконовка и внес свои предложения по улучшению проекта.

После проведенной работы я сделал для себя определенные выводы, в частности о том, что необходимо принять:

· меры по рациональному использованию электроэнергии;

· рациональные средства автоматизации для создания нормированной освещенности в разное время суток, для разных погодных условий.

Я также углубил и расширил свои знания устройства и принципа работы электрического и электромеханического оборудования. Изучил и рассмотрел вопросы охраны труда и техники безопасности при обслуживании ремонте электрооборудования. Закрепил и расширил свои знания порядка выбора и расчета аппаратов управления и защиты.

На основании выше изложенного можно сделать вывод, что цели и задачи, поставленные мною в начале работы над курсовым проектом достигнуты.

Список использованной литературы

1. Н.А. Акимова, Н.Ф. Котеленец, Н.И. Сентюрихин, Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования, М.:Изд. центр «Академия», 2013

2. Ю.Д. Сибикин, Монтаж, эксплуатация и ремонт ЭО промышленных предприятий и установок, М.:ВШ 2013

3. В. В. Солдаткин, Ю. В. Дурницын, Электромонтажные работы; Кн. 4. Наладка электроустановок., М.:Изд. центр «Академия», 2013

4. Захаров О.Г. Поиск дефектов в электрооборудовании - М.: Высш. шк., 2014.-127с.

5.Каминский М.Л. Электромонтажные работы-М.: Высш. шк., 2013.-127 с.

6. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей - 4-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 2000 - 431 с.

7. Правила устройства электроустановок/ Минтопэнерго РФ - 6-е изд. перераб. и доп. - М.: Главгосэнергонадзор, 2009 - 549 с.

8. Родштейн Д.А. Электрические аппараты: Учеб. для техникумов - 4-е изд. Энергоатомиздат,2012- 302с.

9.Шеховцов В.П. Электрическое и электромеханическое оборудование: учебник для студ. образоват. учреждений сред.проф.образования/- М.: ФОРУМ, ИНФРА, 2012 - 407с.

10.Гетлинг Б.В. Чтение схем и чертежей электроустановок: учеб.пособ. для сред.проф-техн. училищ.- 6-е изд., испр.,- М.: Высшая школа, 2013 - 120с.

11.Зимин Е.Н. и др. Электрооборудование промышленных предприятий и установок./ Е.Н. Зимин, В.И. Преображенский, И.И. Чувашов/ Учеб. для техникумов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 2014 - 552с.

12.Кисаримов Р.А. Справочник электрика. - 4-е изд., исправл. и доп. - М.: ИП РадиоСофт, 2010 - 512с., ил.

13.Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. ПОТРМ-016-2001. - М.: НЦЭНАС, 2013.

Приложение 1

Рис.1. Внешний вид светильников

Приложение 2

Рис.2 Схема электрическая соединений устройств наружного освещения автодороги белгород-Волоконовка

Приложение 3

Рис.3 Монтаж светильника на опоре

Приложение 4

Рис.4 Внешний вид светильника

Приложение 5

Рис.5 Структура светильников на опоре

Размещено на Allbest.ru

...