Электроснабжение и электрооборудование участка механосборочного цеха

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Челябинской области

Пластовский технологический филиал

ГБПОУ «Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова»

«Электроснабжение и электрооборудование участка механосборочного цеха»

Пояснительная записка к курсовому проекту

Руководитель проекта

Черкашин В.Ю.

Разработал Костылев М.В.

Пласт 2022

Содержание

1. Общая часть

1.1 Характеристика объекта ЭСН, электрических нагрузок и его технологического процесса

1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Категория надежности ЭСН и выбор схемы ЭСН

2.2 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторо

2.3 Расчет и выбор элементов ЭСН

2.3.1 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств

2.3.2 Выбор линий ЭСН, характерной линии

2.4 Расчетов токов КЗ и проверки элементов в характерной линии ЭСН

2.4.1 Выбор точек и расчет КЗ

2.4.2 Проверка элементов по токам КЗ

2.4.3 Определение потери напряжения

3. Составление ведомостей монтируемого ЭО и электромонтажных работ

4. Организационные и технические мероприятия безопасного проведения работ с электроустановками до 1000 В

Введение

Система электроснабжения промышленных объектов, состоящая из электрических сетей напряжением до и выше 1 кВ, трансформаторных подстанций, служит для передачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и надлежащего качества.

Каждый производственный объект находится в состоянии непрерывного развития. Система электроснабжения должна быть гибкой, рассчитанной на появление и развитие новых технологий, увеличение мощности предприятия, допускать изменение условий производства, а также отвечать требованиям надежности, оперативности и безопасности обслуживания. электрический нагрузка трансформатор

Основными потребителями электрической энергии в промышленности являются электропривод, электрическое освещение и значительная группа электротехнологических установок (электрогревание, электролиз, электросварка и т.д.).

Система электроснабжения (СЭС) представляет собой совокупность взаимосвязанных элементов, предназначенных для производства, преобразования, передачи, распределения и потребления электрической энергии. Составной системой электроснабжения являются электрические сети, необходимые для передачи и распределения электрической энергии, состоящие из подстанций, распределительных устройств и линий электропередачи.

Система электроснабжения промышленного предприятия должна отвечать ряду основных требований: обеспечение заданной надежности электроснабжения, экономичности исполнения, поддержание на должном уровне показателей качества электроэнергии, обеспечение возможности роста нагрузок, простота, удобство и безопасность эксплуатации.

1. Общая часть

1.1 Характеристика объекта ЭСН, электрических нагрузок и его технологического процесса

Участок механосборочного цеха (УМЦ) предназначен для выпуска передней оси и заднего моста грузовых автомобилей.

Цех является составной частью производства машиностроительного завода.

УМЦ предусматривает производственные, вспомогательные, служебные и бытовые помещения.

УМЦ получает электроснабжение (ЭСН) от собственной цеховой трансформаторной подстанции (ТП), расположенной на расстоянии 1,5 км от подстанции глубокого ввода (ПГВ) завода. Подводимое напряжение - 6, 10 или 35 кВ. ПГВ подключена к энергосистеме (ЭНС), расположенной на расстоянии 8 км. Потребители ЭЭ относятся к II и III категории надежности ЭСН.

Количество рабочих смен - 2.

Грунт в районе цеха - глина с температурой +5 °С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной 6 и 8 м каждый.

Размеры участка А В Н = 50 30 9 м.

Все помещения, кроме станочного отделения, двухэтажные высотой 4,2 м. Перечень ЭО участка механосборочного цеха дан в таблице 1.

Мощность электропотребления () указана для одного электроприемника. Расположение основного ЭО показано на плане (рис. 1).

Таблица 1 - Перечень ЭО УМЦ

№ на плане	Наименование ЭО	РЭП, кВт	Примечание
1	2	3	4
1…3	Наждачные станки	1,8	1-фазные
4…6	Карусельно-фрезерные станки	12,5
7, 8	Вертикально-протяжные станки	15
9…11	Токарные полуавтоматы	18
12…14	Продольно-фрезерные станки	34
15, 23	Горизонтально-расточные станки	12,8
16, 17	Вертикально-сверлильные станки	5,5
18, 19	Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	11
20, 21	Агрегатные вертикально-сверлильные станки	9
22, 29	Шлифовально-обдирочные станки	4,5
24, 25	Вентиляторы	5
26, 27	Круглошлифовальные станки	3,5
28	Закалочная установка	25
30, 31	Клепальная машина	6,2

Рисунок 1 - План расположения ЭО УМЦ

1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

Согласно нормативным документам помещения классифицируются по категориям А, Б, В1-В4, Г и Д [2].

Определяются категории на основании наличия горючих веществ и материалов, их свойства по отношению пожароопасностью, а также планировочным свойствам помещения и выполняемых технологических работ.

Классификация помещений данного цеха представлено в таблице 2.

Таблица 2 - Классификация помещений УМЦ по взрывобезопасности, пожаробезопасности и электробезопасности

Наименование помещений	Категории помещений	Дополнительные сведения
	Взрыво-опасности	Пожаро-опасности	Электро- безопасности
1	2	3	4	5
Бытовка	Д	Д	БПО	-
Инструментальная	Д	Д	БПО	-
Помещение мастера	Д	Д	БПО	-
Склад материалов	Д	Д	БПО	-
Склад изделий	Д	Д	БПО	-
Щитовая	Г	Г	ПО	-
ТП	А, В-1	А, В-1	ПО	-
Станочное отделение	А, В-1	А, В-1	ПО	-
Комната отдыха	Д	Д	БПО	-
Склад запасных частей	Д	Д	БПО	-
Вентиляционная	А, В-1	А, В-1	ПО	-

2. Расчетно-конструкторская часть

2.1 Категория надежности ЭСН и выбор схемы ЭСН

Выбор схемы электроснабжения основывается по требованиям ПУЭ [1] в зависимости от категории надежности ЭП.

При выборе схемы ЭСН необходимо придерживаться комплексному подходу как схем внешнего и внутреннего электроснабжения потребителей с учетом способности и экономически возможностей взаимного резервирования.

Схемы ЭСН должны быть максимально простыми и надежными.

Электрические сети до 1 кВ различаются на питающие и распределительные. Питающие сети - это питание от ТП до распределительного устройства, а распределительные - от распределительного устройства до потребителя.

Питающие и распределительные электрические сети выполняются по радиальным, магистральным и смешанным схемам [6].

В основном на практике используются смешанные схемы, в которых имеются схемы радиального и магистрального подключения ЭП.

Участок механосборочного цеха по категории надежности ЭСН относится к потребителям II и III категории.

В связи с этим, предусматривается установка однотрансформаторной подстанции, так как при ремонте не произойдет массовый недоотпуск продукции и наличии складского резерва трансформатора [6].

Схема распределительной сети принимается смешанная.

К шинам низшего напряжения (НН) трансформаторной подстанции (ТП) подключены через ШРА-1, ШРА-2, РП-1:

ШРА-1 через линейный выключатель питает электроприемники №1-15, 23.

ШРА-2 через линейный выключатель питает электроприемники №16-22, 26-31.

РП-1 через линейный выключатель питает электроприемники №24, 25.

Схема электроснабжения участка механосборочного цеха показана на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема ЭСН участка механосборочного цеха

2.2 Расчет электрических нагрузок, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов

Расчет электрических нагрузок выполняется методом упорядоченных диаграмм. Он является одним их основных методов, который определяет максимальные нагрузки группы ЭП.

, ,

где - активная максимальная нагрузка, кВт;

- реактивная максимальная нагрузка, квар;

- полная максимальная нагрузка, кВА;

- коэффициент максимума активной нагрузки, определяется по справочной литературе [3] и зависит от коэффициента использования и эффективного числа ЭП;

- коэффициент максимума реактивной нагрузки;

- средняя активная мощность за наиболее нагруженную смену, кВт;

- средняя реактивная мощность за наиболее загруженную смену, квар.

где - коэффициент использования ЭП, определяется по справочной литературе [3];

- номинальная активная групповая мощность, приведенная к длительному режиму (ДР), без учета резервных электроприемников, кВт;

- коэффициент реактивной мощности;

- эффективное число ЭП, определяется по справочной литературе [3].

Средний коэффициент использования группы ЭП вычисляется по выражению:



где - сумма средних активных мощностей в группе, кВт;

- сумма номинальных мощностей в группе, кВт.

Показатель силовой сборки в группе вычисляется по выражению:

где , - номинальные активные мощности ЭП приведенные к ДР соответственно наибольшего и наименьшего в группе, кВт.

Согласно опыта принимается при ; при

Приведение мощностей трехфазных ЭП к ДР:

- для ЭП ДР:

- для ЭП ПКР:

- для сварочных трансформаторов ПКР:

- для трансформаторов ДР:

где - приведенная активная мощность ЭП, кВт;

- паспортная (номинальная) активная мощность ЭП, кВт;

- паспортная (номинальная) полная мощность ЭП, кВт;

- продолжительность включения.

Приведение однофазных ЭП к условной трехфазной.

Величина неравномерности распределения нагрузки по фазам вычисляется по выражению:

где - нагрузка наиболее загруженной фазы, кВт;

- нагрузка наименее загруженной фазы, кВт.

Если больше 15% и подключение ЭП на фазное , то приведение однофазных ЭП к условной трехфазной определяется по формуле:

где - условная трехфазная нагрузка, кВт;

- нагрузка наиболее загруженной фазы, кВт.

Если больше 15% и подключение ЭП на линейное , то приведение однофазных ЭП к условной трехфазной определяется по формуле для:

- одиночного ЭП:

- группы ЭП:

Если меньше либо равно 15%, то расчет выполняется как для трехфазных нагрузок.

Таблица 3 - Технические данные электроприемников

№ п/п	Наименование ЭО	Рн, кВт	n	Kи	cosц	tgц
1	2	3	4	5	6	7
1…3	Наждачные станки, 1-фазные	1,8	3	0,14	0,5	1,73
4…6	Карусельно-фрезерные станки	12,5	3	0,14	0,5	1,73
7, 8	Вертикально-протяжные станки	15	2	0,14	0,5	1,73
9…11	Токарные полуавтоматы	18	3	0,14	0,5	1,73
12…14	Продольно-фрезерные станки	34	3	0,14	0,5	1,73
15, 23	Горизонтально-расточные станки	12,8	2	0,14	0,5	1,73
16, 17	Вертикально-сверлильные станки	5,5	2	0,14	0,5	1,73
18, 19	Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	11	2	0,14	0,5	1,73
20, 21	Агрегатные вертикально-сверлильные станки	9	2	0,14	0,5	1,73
22, 29	Шлифовально-обдирочные станки	4,5	2	0,14	0,5	1,73
24, 25	Вентиляторы	5	2	0,6	0,8	0,75
26, 27	Круглошлифовальные станки	3,5	2	0,14	0,5	1,73
28	Закалочная установка	25	1	0,14	0,5	1,73
30, 31	Клепальная машина	6,2	2	0,14	0,5	1,73

По данным ЭП разделяются на виды: трехфазный ДР, трехфазный ПКР, однофазный ПКР, ОУ. Технические характеристики ЭП приводятся в таблице 3.

Приводятся нагрузки однофазного ЭП к условной трехфазной нагрузке наждачного станка №1 по плану:

По формуле (13) определяется трехфазная мощность наждачного станка:

Аналогичным образом выполняются расчеты для остальных ЭП, результаты представлены в таблице 4.

Мощность осветительных устройств (ОУ) вычисляется методом удельных мощностей по формуле:

где - удельная нагрузка общего освещения, Вт/м2;

- площадь цеха, м2.



Максимальный расчетный ток определяется по формуле:

где - линейное напряжение сети, кВ.

Определяется расчетная нагрузка для группы ЭП подключенные к ШРА-1:

- Карусельно-фрезерные станки:

Аналогичным образом проводится расчет по остальным ЭП подключенных к ШРА-1 и результаты расчетов сводятся в таблицу 4.

Определяется итоговая расчетная нагрузка на ШРА-1:



Аналогичным образом проводится расчет по остальным групп ЭП ШРА-2, РП-1 и результаты расчетов сводятся в таблицу 4.

Потери мощности в трансформаторе определяются по формулам:

где - полная максимальная нагрузка на стороне низкого напряжения трансформатора, кВА.

По формулам (18) - (20) определяются потери мощности в трансформаторе:

Вычисляется расчетная нагрузка на трансформатор с учетом потерь мощности и без компенсации реактивной мощности (для однотрансформаторной подстанции).

Таблица 4 - Результаты расчетов электрических нагрузок УМЦ

Наименование и РУ электроприемников	Нагрузка установленная	Нагрузка средняя за смену	Нагрузка максимальная
	Рн, кВт	n	Рн.?, кВт	Ки	cosц	tgц	m	Рсм, кВт	Qсм, квар	Sсм, кВА	nэ	Км	К'м	Рм, кВт	Qм, квар	Sм, кВА	Ім, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
ШРА-1
Наждачные станки, 1-фазные	10,8	3	32,4	0,14	0,5	1,73	-	4,54	7,85
Карусельно-фрезерные станки	12,5	3	37,5	0,14	0,5	1,73		5,25	9,08
Вертикально-протяжные станки	15	2	30	0,14	0,5	1,73		4,20	7,27
Токарные полуавтоматы	18	3	54	0,14	0,5	1,73		7,56	13,08
Продольно-фрезерные станки	34	3	102	0,14	0,5	1,73		14,28	24,70
Горизонтально-расточные станки	12,8	2	25,6	0,14	0,5	1,73		3,58	6,20
Всего по ШРА-1	-	16	281,5	0,14	0,5004	1,73	?3	39,41	68,18	78,75	16	1,43	1	56,36	68,18	88,46	134,40
ШРА-2
Вертикально-сверлильные станки	5,5	2	11	0,14	0,5	1,73	-	1,54	2,66
Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	11	2	22	0,14	0,5	1,73		3,08	5,33
Агрегатные вертикально-сверлильные станки	9	2	18	0,14	0,5	1,73		2,52	4,36
Шлифовально-обдирочные станки	4,5	2	9	0,14	0,5	1,73		1,26	2,18
Круглошлифовальные станки	3,5	2	7	0,14	0,5	1,73		0,98	1,70
Закалочная установка	25	1	25	0,14	0,5	1,73		3,50	6,06
Клепальная машина	6,2	2	12,4	0,14	0,5	1,73		1,74	3,00
Всего по ШРА-2		13	104,4	0,14	0,5	1,73	?3	14,62	25,29	29,21	13	1,61	1	23,53	25,29	34,54	52,48
РП-1
Вентиляторы	5	2	9	0,6	0,8	0,75		5,40	4,05
Всего по РП-1		2	9	0,60	0,80	0,75		5,40	4,05	6,75				5,40	4,05	6,75	10,26
ЩО с ОУ с ГРЛ			15,00	0,85	0,95	0,33		12,75	4,21	13,43				12,75	4,21	13,43	20,40
Всего на ШНН без КУ					0,69	1,04		72,18	101,72	124,73				98,04	101,72	141,28	214,65
Потери														2,83	14,13	14,41
Всего на ВН														100,86	115,85	153,61	233,39

По [3] выбирается КТП 1Ч250-10/0,4 с трансформатором типа ТМ мощностью 250 кВА, напряжением 10/0,4 кВ со следующими характеристиками:

Коэффициент загрузки трансформатора определяется по формуле:

Предварительно выбирается цеховая КТП 1Ч250-10/0,4;

Окончательно мощность цеховой КТП принимается после расчета и выбора мощности компенсирующего устройства (КУ).

Вычисляется расчетная мощность компенсирующего устройства (КУ) по выражению:

где - коэффициент, учитывающий повышения cosц естественным способом, принимается ;

, - коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.

Рекомендуемый коэффициент мощности для промышленного предприятия , тогда

По [8] выбирается КУ типа УКМ58-0,4-60-5У3мощностью 60 квар.

После выбора мощности КУ вычисляются значения и по формуле:

Таким образом

Результаты расчетов сводятся в таблицу 5.

Вычисляется расчетная нагрузка на трансформатор с учетом потерь мощности в трансформаторе по формуле:

По формулам (18) - (20) определяются потери мощности в трансформаторе:

По формуле (24) определяется расчетная нагрузка на трансформатор с учетом потерь мощности в трансформаторе:

Выбирается КТП 1Ч160-10/0,4 с трансформатором типа ТМ мощностью 160 кВА.

Определяется коэффициент загрузки трансформатора:

Таким образом, окончательно принимается КТП 1Ч160-10/0,4 со следующими характеристиками:



Результаты расчетов сводятся в таблицу 5.

Таблица 5 - Результаты расчетов электрических нагрузок УМЦ

Параметр	cosц	tgц	Рм, кВт	Qм, квар	Sм, кВА
Всего на НН без КУ	0,69	1,04	100,86	115,85	153,61
КУ				60
Всего на НН с КУ	0,94	0,36	98,04	41,72	106,55
Потери			2,13	10,65	10,87
Всего на ВН с КУ			100,17	52,38	113,04

2.3 Расчет и выбор элементов ЭСН

2.3.1 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств

Выбор аппаратов защиты осуществляется по расчетному току электрической сети.

Расчетный ток после трансформатора определяется по формуле:

где - номинальная мощность трансформатора, кВА;

- номинальное напряжение трансформатора, принимается Определяется расчетный ток распределительного устройства (РУ) по формуле:



где - максимальная нагрузка РУ, кВА;

- номинальное напряжение РУ, принимается

Расчетный ток электродвигателя (ЭД) определяется по формуле:

где - активная мощность ЭД, кВт;

- номинальное напряжение ЭД, кВ;

- КПД ЭД.

В качестве защитных аппаратов в электрической сети напряжением до 1 кВ выбираются автоматические выключатели (АВ).

Общие условия выбора АВ:

где - номинальный ток АВ, А;

- номинальный ток расцепителя АВ, А.

где - номинальное напряжение АВ, кВ;

- напряжение сети, кВ.

Для сети без ЭД выбирается по условию:

где - длительный ток, А.

Для сети с одним ЭД выбирается по условию:

Для сети группы ЭД:

где - максимальный ток, А.

Проверка выбора АВ по условию токовой отсечки:

где - кратность токовой отсечки;

- ток отсечки, А.

Для сети без ЭД проверяется по условию:

Для сети с одним ЭД проверяется по условию:

где - пусковой ток ЭД, А.

Пусковой ток ЭД определяется по формуле:

где - кратность пускового тока.

Для сети группы ЭД проверяется по условию:

где - пиковый ток группы ЭД, А.

Пиковый ток группы ЭД определяется по формуле:

где - пусковой ток максимального ЭД, А;

- номинальный ток максимального ЭД, А.

Выполняется выбор АВ для участков:

1. Участок Т1-ШНН:

Выбирается АВ марки ВА55-35,

Условия выполняются.

2. Участок ШНН - ШРА-2:

Выбирается АВ марки ВА55-31,

Условия выполняются.

3. Участок ШРА-2 - вертикально-сверлильный станок №16:

Выбирается АВ марки ВА55-31,



Условия выполняются.

2.3.2 Выбор линий ЭСН, характерной линии

Выбор проводников осуществляется по условиям согласования аппарата защиты.

Для сети с АВ выбор проводников выполняется по условию:

где - длительно допустимый ток проводника, А;

- коэффициент защиты, принимается

Для прокладки выбирается кабель марки АВВГ-1.

Выполняется выбор кабеля АВВГ для участков:

1. Участок ШНН - ШРА-2:

Выбирается кабель АВВГ-1(4Ч50),

Условие выполняется.

2. Участок ШРА-2 - вертикально-сверлильный станок №16:

Выбирается кабель АВВГ-1(4Ч10),

Результаты выбора сводятся в таблицу 6.

Таблица 6 - Результаты выбора линии и АВ ЭСН

ЭО	РУ	Электроприемники	Аппараты защиты	Линия ЭСН
	Тип	Iн, А	№ на плане	Наименование	n	Рн, кВт	Ін, А	Тип	Ін.а, А	Ін.р, А	Ку(н)	Ку(кз)	Марка	Ідоп, А	L, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
ШРА-1	ШРА4-250-32УЗ	250	1…3	Наждачные станки, 1-фазные	3	10,8	36,47	ВА55-33	160	50	1	5	АВВГ-1(4х25)	75	3
			4…6	Карусельно-фрезерные станки	3	12,5	42,21	ВА55-33	160	63	1	5	АВВГ-1(4х35)	90	2
			7, 8	Вертикально-протяжные станки	2	15	50,65	ВА55-33	160	80	1	5	АВВГ-1(4х50)	110	1
			9…11	Токарные полуавтоматы	3	18	60,78	ВА55-33	160	80	1	5	АВВГ-1(4х50)	110	1
			12…14	Продольно-фрезерные станки	3	34	114,80	ВА55-33	160	160	1	5	АВВГ-1(4х120)	200	1
			15, 23	Горизонтально-расточные станки	2	12,8	43,22	ВА55-33	160	63	1	5	АВВГ-1(4х35)	90	1; 5
ШРА-2	ШРА4-250-32УЗ	250	16, 17	Вертикально-сверлильные станки	2	5,5	18,57	ВА55-31	100	32	1	5	АВВГ-1(4х10)	42	1,5
			18, 19	Агрегатные горизонтально-сверлильные станки	2	11	37,14	ВА55-31	100	50	1	5	АВВГ-1(4х25)	75	2
			20, 21	Агрегатные вертикально-сверлильные станки	2	9	30,39	ВА55-31	100	40	1	5	АВВГ-1(4х16)	60	3,5
			22, 29	Шлифовально-обдирочные станки	2	4,5	15,19	ВА55-31	100	25	1	5	АВВГ-1(4х10)	42	2; 1
			26, 27	Круглошлифовальные станки	2	3,5	11,82	ВА55-31	100	16	1	5	АВВГ-1(4х4)	27	1
			28	Закалочная установка	1	25	84,41	ВА55-31	100	80	1	5	АВВГ-1(4х50)	110	1
			30, 31	Клепальная машина	2	6,2	20,93	ВА55-31	100	25	1	5	АВВГ-1(4х50)	42	1,5
РП1	ПР82-3007- 21УЗ		24, 25	Вентиляторы	2	5	10,55	ВА55-31	100	16	1,25	5	АВВГ-1(4х4)	27	2,5

2.4 Расчетов токов КЗ и проверки элементов в характерной линии ЭСН

2.4.1 Выбор точек и расчет КЗ

Для расчета токов КЗ составляется расчетная схема (рис.3 а) и схема замещения (рис. 3 б) и применяются следующие формулы:

1) Трехфазного:

где - напряжение, кВ;

- полное сопротивление участка, Ом.

2) Двухфазного:

3) Однофазного:

где - фазное напряжение, кВ;

- полное сопротивление петли «фаза - нуль», Ом;

- полное сопротивление трансформатора однофазному КЗ, Ом.

4) Ударного:



где - ударный коэффициент, принимается по графику [3],

График при противоположном выражении:

5) Значения ударного тока:

где - коэффициент значения ударного тока.

Расчет сопротивления схемы замещения определяются по формулам:

- Для трансформаторов:



где - потери мощности КЗ, кВт; - напряжение КЗ, %;

- Для трансформаторов тока определяется по [3].

- Для аппаратов защиты определяется по [3].

- Для ступеней распределения определяется по [3].

- Для линий электропередачи и шинопроводов определяется по формулам:

где и - удельное активное и индуктивное сопротивление, мОм/м;

- длина линии (шинопровода), м.

В случае, когда неизвестно в справочных данных , определить можно по формуле:

где - удельная проводимость материала, м/(Ом •мм2);

- сечение проводника, мм2.

Удельное сопротивление петли «фаза - нуль» определяется по формуле:



Определяется сопротивление системы:

По [5] наружная ВЛ АС-3Ч10/1,8;

Далее сопротивления приводятся к НН:

Для трансформатора по [3]:



Для автоматов по [3]:

Для кабельных линий по [3]:

Для шинопроводов ШРА4-250 по [3]:

Для ступеней распределения по [3]:

Далее схема замещения упрощается, и рассчитываются сопротивления:

Определяются сопротивления до точек КЗ:



Далее рассчитываются коэффициенты по [3] и коэффициент :

По формулам (40) и (41) определяются трехфазные и двухфазные токи КЗ:



Результаты расчетов сводятся в таблицу 7.

и упрощенная замещения (в)

Для расчетов однофазных токов КЗ составляется схема замещения (рис.4) и рассчитываются сопротивления.



а) б) в)

Рисунок 3 - Схема ЭСН расчетная (а), замещения (б)

Рисунок 4 - Схема замещения для определения однофазных токов КЗ



Результаты расчетов сводятся в таблицу 7.

Таблица 7 - Результаты расчетов токов КЗ

Точка КЗ	Трехфазные токи КЗ	Двухфазные токи КЗ	Однофазные токи КЗ
	Rк, мОм	Xк, мОм	Zк, мОм	Rк/ Xк	Ку	q	Iк(3), кА	iу, кА	Iк(2), кА	Zп, мОм	Iк(1), кА
К1	40,95	29,27	50,34	1,4	1,0	1	4,36	6,15	3,79	15	1,18
К2	77,94	39,84	87,53	1,95	1,0	1	2,51	3,53	2,18	69,68	1,07
К3	78,53	40,73	88,43	1,93	1,0	1	2,48	3,5	2,16	70,53	1,07

2.4.2 Проверка элементов по токам КЗ

На основании условий выбранные АВ проверяются по токам КЗ [3]:

- на срабатывание:

Условие выполняется, выбранные АВ надежно работают.

- на отключающую способность:

Условие выполняется, выбранные АВ отключаются надежно. - по току отстройки:

Условие выполняется, выбранные АВ надежно работают.

Выбранные проводники проверяются по условию термической стойкости:

где - сечение выбранной кабельной линии, мм2;

- сечение кабельной линии по термической стойкости, мм2.

Минимальное сечение кабельной линии по термической стойкости определяется по формуле:

где - термический коэффициент, принимается в зависимости от материала токопроводящей жилы [6];

- ток трехфазного КЗ, кА;

- время протекания КЗ, с [6].

Участок ШНН - ШРА-2:

Условие выполняется, выбранный кабель АВВГ-1(4Ч50) термически стойкий.

Участок ШРА-2 - вертикально-сверлильный станок №16:

Условие выполняется, выбранный кабель АВВГ-1(4Ч10) термически стойкий.

По соответствию выбранных АВ учтено при выборе.

Шинопроводы проверяются на динамическую устойчивость по условию:

где - допустимое напряжение, Н/см2;

- расчетное напряжение, Н/см2.

Расчетное напряжение шинопровода определяется по формуле:

где - максимальный изгибающий момент, Н·см;

- момент сопротивления, см3.

Момент сопротивления сечения определяется по формуле:

Условие выполняется, шинопровод динамически устойчив.

Шинопроводы проверяются на термическую устойчивость по условию:



По формуле (55) как для кабельных линии определяется минимальное сечение шинопровода по термической стойкости:

Условие выполняется, шинопровод термически стойкий.

2.4.3 Определение потери напряжения

Выбранные кабельные линии и шинопровод проверяются на потерю напряжения.

Условие проверки:

Потери напряжения определяется по формуле:

Для КЛ1:



Для шинопровода:

Для КЛ2:

Определяется результирующее потеря напряжения для самого удаленного ЭП №26:

Условие выполняется.

3. Составление ведомостей монтируемого ЭО и электромонтажных работ

В соответствии с полученными результатами технических расчетов, составим ведомость монтируемого оборудования и электромонтажных работ (таблица 8).

Таблица 8 - Ведомость монтируемого оборудования и электромонтажных работ

№	Наименование ЭО	Тип, марка	Ед. изм.	Кол-во	Примечание
1	Силовые трансформаторы	ТМ 160-10/0,4	шт	2	-
2	Силовые кабели 0,4 кВ	АВВГ-1(4Ч150)	м	15	-
		АВВГ-1(4Ч120)	м	5	-
		АВВГ-1(4Ч50)	м	40	-
		АВВГ-1(4Ч35)	м	15	-
		АВВГ-1(4Ч25)	м	15	-
		АВВГ-1(4Ч10)	м	10	-
		АВВГ-1(4Ч4)	м	10	-
3	Распределительные пункты 0,4 кВ	ПР82-3007-21УЗ	шт	1	-
4	Шинопроводы монтажные 0,4 кВ	ШРА 4-250-32-УЗ	м	50	-
		ШРА 4-250-32-УЗ	м	50	-
5	Автоматические выключатели 0,4 кВ	ВА55-35	шт	1	-
		ВА55-33	шт	16	-
		ВА55-31	шт	15	-

4. Организационные и технические мероприятия безопасного проведения работ с электроустановками до 1000 В

Организационные мероприятия по обеспечению безопасности труда в электроустановках.

-оформление работ по наряду, приказу или перечню выполняемых работ в порядке текущей эксплуатации;

- разрешение на выполнение работ;

- наблюдение во время работы;

- оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы.

Выдача наряда, распоряжений определяет необходимость и возможность безопасной работы персонала. Выдающий наряд несет ответственность за достаточность и правильность проведения мероприятий по технике безопасности, указанных в наряде (приказах), качественный и количественный состав бригады и назначение ответственных за безопасность, а также соответствие групп работников.

Кроме того, необходимость проведение целевого инструктажа ответственного руководителя работ (руководителя работ, наблюдателя), указанного в наряде-допуске с выполненными работами.

К техническим мероприятиям относятся меры по предотвращению обесточивания напряжения и случайного или непроизвольного включения коммутационного оборудования, вывешивание запрещающих плакатов, проверка отсутствия напряжения, заземления, вывешивание предупредительных и рекомендуемых плакатов.

Размещено на Allbest.ru

...