Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Введение

 

Темой данной работы является проектирование системы электроснабжения автомобильного завода.

Ускорение научно-технического процесса диктует необходимость совершенствования промышленной электроники, создание современных надёжных систем электроснабжения промышленных предприятий, освещения, автоматизированных систем управления электрооборудованием и технологическим процессом.

Поэтому при проектировании уделено большое внимание вопросам надёжности, обеспечение качества электроэнергии и электромагнитной совместимости, быстродействия и селективности релейной защиты и оперативной автоматики.

Основные задачи, решаемые при проектировании системы электроснабжения, заключаются в оптимизации параметров этих систем путём правильного выбора напряжений, определении электрических нагрузок, высоких требований к бесперебойности электроснабжения, рационального выбора числа и мощности трансформаторов, конструкций промышленных сетей, средств регулирования напряжения, средств симметрирования нагрузки, подавление высших гармонических составляющих в сетях путём правильного построения схемы электроснабжения, соответствующей оптимальному уровню надёжности.

Подробно рассмотрена методика проектирования системы электроснабжения цеха. Выбор основного электрооборудования и его защита производится на основе расчета токов короткого замыкания.

Определение расчетных электрических нагрузок предприятия

 

Общая характеристика предприятия и источников электрснабжения

 

Промышленное предприятие расположено в центральном районе России, где средняя температура окружающей среды зимних суток - 1С, а летних составляет + 18 С с относительной влажностью 90%.

Скоростной норматив ветра около 21 м/с с повторением один раз в 5 лет, что позволяет отнести его к первому району. По толщине стенок гололеда в 15 мм согласно ПУЭ местность относится к 4 району по гололеду.

Предприятие предназначено для выпуска дорожных машин и относится к промышленности России,

На данном промышленном предприятии имеются потребители электроэнергии 1, 2 и 3 категории надежности электроснабжения. Основные потребители 1 категории сосредоточены в гальваническом, штамповочном и термическом цехах, где перерыв в их электроснабжении может привести к порче дорогостоящего оборудования или к гибели обслуживающего персонал

К потребителям 2 категории относятся электроприемники, расположенные в механических, инструментальном и электромонтажном цехах, так как перерыв в электроснабжении может вызвать простой оборудования и значительный недоотпуск продукции.

К потребителям 3 категории относятся электроприемники, расположенные в административно-бытовых помещениях и в общественных местах. Питание завода можно осуществить от районной подстанции расположенной в 20-ти км от территории завода. На районной подстанции имеются РУ напряжением 110/35 кВ. Установленные мощности цехов приведены в таблице 1, а генеральный план предприятия на рисунке 1.1

Таблица 1. Установленные нагрузки цехов

№		Руст, кВт
1	Проходная	4,8
2	Заводоуправление	25,3
3	Электромонтажный цех № 1	1160
4	Энергоцех	430
5	Инструментальный	2325
6	Штамповочный цех	1760
7	Склад	4,5
8	Склад	4,5
9	Термический	720
10	Механический цех №1	2110
11	Механический цех №2	1860
12	Электромонтажный цех №2	940
13	Гальванический	830
14	Компрессорный	1210
15	Гараж	8,6

 

Рис 1.1. План расположения цехов предприятия

Расчёт электрического освещения завода

 

Выбор источником света

Для освещения производственных помещений принимаются лампы типа ДРЛ, обладающие высокой светоотдачей, большим сроком службы, прекритичностыо к условиям внешней среды. Главной причиной выбора этих ламп является высота цеха 8,5 м, а также нетребовательностью производства к цветопередаче.

Для освещения административно-бытовых помещений принимаются люминесцентные лампы, обладающие высокой светоотдачей и большим сроком службы.

Выбор типа светильников

Для ламп типа ДРЛ выбираются светильники РСПО5/ДОЗ (пылезащищенного исполнения).

Для административно-бытовых помещений выбираются светильники ЛПО-01 встроенные и потолочные, излучающие часть светового потока в верхнюю полусферу [2]. Данные светильники устанавливаются с лампами типа ДЛЦ. Светотехнические характеристики освещаемых помещений приведены в таблице 1.

 

Таблица 1.2. Значения коэффициентов отражения стен

Тип помещений
Производственные цеха	50	30	10	1,5
Административные здания	70	50	10	1,5

 

Расчет осветительной нагрузки проводится упрощенным методом по таблицам удельной мощности для цехов [2. табл.5.40], для административно-бытовых помещений [2 табл.5.45.]. Результаты расчета сводятся в таблицы 1.3 и 1.4

 

Основные данные нагрузки административно-бытовых зданий

Таблица 1.3

№	Наименование помещений	Н, м	S,
1	Проходная	2,5	900	100	6,10	6,10	1,5	6,10	4,8
2	Заводоуправление	2,5	1450	300	5,7	17,1	1,5	17,1	25,3
	Итого								30,1

 

Таблица 1.4. Основные данные осветительной нагрузки цехов

№	Наименование цеха	Н, м	S,
3	Эл. монтажный№ 1	6,5	3125	300	5,8	17,4	1,5	17,4	54,38
4	Энергоцех	8,5	1550	75	9,6	7,2	1,5	7,2	11,16
5	Инструментальный	8,5	2900	300	6,7	20,1	1,5	20,1	58,29
6	Штамповочный	8,5	2900	200	8,1	16,2	1,5	16,2	46,98
7,8	Склад	8,5	2х250	75	6,7	5,0	1,5	5,0	2,5
9	Термический.	8,5	1520	200	6,7	13,4	1,5	13,4	20,40
10	Механический № 1	8,5	3070	300	6,7	20,1	1,5	20,1	61,70
11	Механический№2	8,5	3070	300	6,7	20,1	1,5	20,1	61,70
12	Эл. монтажный№2	6,3	3125	300	5,8	17,4	1,5	17,4	54,401
13	Гальванический	8,5	1000	200	8,1	16,2	1,5	16,2	16, 20
14	Компрессорный	8,5	640	50	12,3	6,15	1,5	6,15	3,94
15	Гараж	8,5	1190	75	6,7	5,0	1,5	5,0	5,95
Итого:									397,6

 

Расчётная мощность осветительной нагрузки определяется по следующим формулам

 

 

Где  - коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре:

Для ДРЛ = 1,12, для ЛЛ =1,2.

 - коэффициент спроса: для производственных зданий, состоящих из отдельных помещений, =0,8; для административных зданий и предприятий общественного питания, =0,9;

 - соответствует коэффициенту мощности: для ламп ДРЛ =0,57, для ЛЛ

 

=0,95

 

Расчётная осветительная нагрузка по лампам ДРЛ:

 

 

Расчётная осветительная нагрузка по люминесцентным лампам:

 

 

Выбор сечения проводов ВЛЭП

Питание предприятия обеспечивается посредством линии электропередач. Выбор сечения линий электропередач осуществляется по экономической плотности тока.

 

 

где J_эк - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм определяется в зависимости от числа часов использования максимума нагрузки в год. Число часов использования максимума нагрузки в год принимается, при 2-х сменном режиме работы, Тм< 5000ч., тогда

Jэк=1,1 А/мм, Далее, для сталеалюминевых проводов, минимальным сечением по прочности является , а по условиям возможного коропирования при напряжении 110 кВ минимальным сечением является

Выбор сечений и технические характеристики проводов сведены в таблицы 2.2 и 2.3

 

Таблица 2.2. Выбор сечений проводов

35	143,42	71,71	65,1	-	70	70/265
110	45,6	22,8	26,2	70	70	70/265

 

Таблица 2.3.Технические характеристики проводов типа АС

					Стоимость с учётом ж/б опор, тыс. р. /км
35	70/265	125	265	0,42/0,44	10,7
110	70/265	125	265	0,42/0,44	13,5

 

Выбор выключателей

Для установки на ГПП применяются маломасляные выключатели. Предварительно, для технико-экономического сравнения, выключатели выбираются по следующим условиям: по напряжению установки: Uном>Uуст по длительному току: Iном>Iнорм; Iном>Iмах.

Выбор выключателей и разъединителей приведен в таблицах 2.4 и 2.5

 

Таблица 2.4. Выбор выключателя

Расчётные значения			Характеристики выключателя ВМУЭ-35Б-25/1250
							Цена тыс. р.
35	200,8	281,2	35	1250	25	64	3,170
Расчётные значения			Характеристики выключателя ВМТ-110Б-20/1000
							Цена тыс. р
110	63,9	89,46	110	1000	20	52	9,0

 

Выбор разъединителей

Для установки на ГПП принимаются разъединители серии РДНЗ. Предварительно для технико-экономического сравнения, разъединители принимаются по напряжению установки и по максимальному току

 

Таблица 2.5. Выбор разъединителей

Расчётные значения		Характеристики РДНЗ - 35-1000
				Цена тыс. р.
35	281,2	35	1000	0,125
Расчётные значения		Характеристики РДНЗ - 110-1000
				Цена тыс. р.
110	89,46	110	1000	0, 200

 

2.3.5 Технико-экономическое сравнение вариантов электроснабжения на напряжении 35 И 110 кВ

Расчет на напряжение 35 кВ. Определяется значение полных приведенных затрат, которое является показаниями экономичности варианта:

 

 

где Ен - нормативный коэффициент отчислений, Ен=0,12; К - капитальные затраты на сооружение системы электроснабжения; С - годовые эксплуатационные расходы. Капитальные затраты складываются и из следующих составляющих:

 

 

где К_л - капитальные затраты на сооружение воздушных линий.

 

 

Кло - стоимость сооружения 1 км линий, L - длина линии. Коб - капитальные затраты на установку оборудования трансформаторы, выключатели, разъединители):

 

 

Годовые эксплуатационные расходы определяются:

где  - стоимость годовых амортизационных отчислений

 

 

где Ка - коэффициент амортизационных отчислений. Амортизационные отчисления на линии Кал=2,8%, амортизационные отчисления на подстанцию Кап=6,3%,  - стоимость потерь электрической энергии:

 

 

где  - стоимость  электроэнергии

 

 

 - число часов работы предприятия в год Тм =4100 ч.

 - потери электроэнергии, где -потери мощности в линиях. Для двухцепной линии потери составляют:

 

 

где  - удельные потери мощности на 1 цепь

 - коэффициент загрузки,

 - потери мощности в трансформаторе

Реактивные потери холостого хода:

 

 

Реактивные потери короткого замыкания:

 

 

Приведённые потери короткого замыкания активной мощности

 

 

где  - коэффициент потерь, называемый экономическим эквивалентом реактивной мощности.

Приведённые потери активной мощности при холостом ходе:

 

 

Полные потери в трансформаторах:

 

 

где  - коэффициент загрузки трансформатора

 

 

Суммарные потери мощности:

 

 

Стоимость потерь:

 

 

Суммарные годовые эксплуатационные доходы:

 

 

Суммарные затраты:

 

 

Потери электроэнергии:

 

 

Выбор разъединителей

Выбор разъединителей осуществляется по следующим условиям: по и напряжению установки: U_ном>U_уст по длительному току: I_ном>I_норм; I_ном>I_мах

на электродинамическую стойкость:

 

а) I_дин>I_по

б) I_дин>I_уд

 

проверка на термическую стойкость

 

 

Предварительно выбран разъединитель РДНЗ-П0/1000У1. Проверка условий выбора разъединителя сведена в таблицу 5.3

 

Таблица 5.3. Выбор выключателей и разъединителей 110 кВ

Расчетные значения		ВМТ-ПОБ-20/1000УХЛ1		РДНЗ-110/1000У1
	110		110		110
	117,56		1000		1000
	3,144		20	-	-
			52
			52
	2,5		7.1	-	-
	7,145		52		80
	6,8		1200		3969

 

Выбранные выключатели и разъединители проходят по условиям проверки.

Выбор выключателей

Условия выбора выключателей остаются те же. В КРУН серии К-59 устанавливаются выключатели типа ВВЭ-10. В таблице 5.5 приведены результаты проверки условий выбора для вводных выключателей. Остальные выключатели выбираются аналогично

Предварительно выбран выключатель ВВЭ-10-20/1600УЗ

 

Таблица 5.5. Выбор выключателей 10 кВ

Расчетные значения		ВВЭ-10-20/1600УЗ
	10		10
	1293		1600
	6,72		20
			20
			20
	2,5		52
	16,34		52
	7,916		60

 

Выбранный выключатель удовлетворяет всем условиям выбора.

 

Выбор трансформаторов тока

В шкафах серии К-59 устанавливаются трансформаторы тока типа ТЛМ-10. Трансформаторы тока выбираются по следующим условиям:

По напряжению: U_ном>U_уст.

Потоку: I_ном>I_норм; I_ном>I_мах.

По конструкции и классу точности (в данном случае класс точности должен быть не ниже 0,5).

По электродинамической стойкости (электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин, поэтому такие трансформаторы не проверяются по этому условию).

По термической стойкости:

 

 или  

 

где К_{т -} кратность термической стойкости.

По вторичной нагрузке: , где  - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Так как индуктивное сопротивление токовых цепей не велико, то , , r_приб - сопротивление приборов, r_пр - сопротивление проводов, rк - сопротивление контактов, при количестве приборов до трех r_к = 0,05 Ом, при большем количестве r_к = 0,1 Ом

Зная r_пр можно определить сечение соединительных проводов:

 

,

 

где  - удельное сопротивление материала

для провода с алюминиевыми жилами, I_расч - расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока.

Выбор трансформаторов тока проводится на примере для цепи вводных выключателей.

Предварительно для установки выбирается трансформатор тока ТЛМ-ЮУЗ

 

Таблица 5.7. Технические характеристики ТЛМ - 10 У3

			Класс точности
10	1500	5	0,5	0,4	100	3969

 

Проверка условий выбора:

По напряжению: Uном>Uуст,

Потоку: I_ном>I_норм; I_ном1>I_мах

Класс точности равен 0,5

 

,

 

Определяется суммарная мощность подключенных приборов

 

Таблица 5.8. Приборы и их мощность

Прибор	Тип	Нагрузка фазы, В - А
		А	В	С
Амперметр	Э-355	-	0,5	-
Ваттметр	Д-355	0,5	-	0,5
Счётчик	САЗИ-681	2,5	-	2,5
Счётчик	СРИИ-676	2,5	-	2,5

 

Наиболее загружены фазы А и С - 5,5 В-А. Общее сопротивление приборов:

 

 

В качестве соединительных проводов принимаются провода с алюминиевыми жилами.

Ориентировочная длина l=5 м. Трансформаторы тока соединяются в полную звезду: L_расч = L = 5м

Сечение проводов принимается с учетом условия прочности 4

Отсюда:

 

, тогда

 

Выбранный трансформатор тока ТЛК - 10 УЗ удовлетворяет всем условиям.

Остальные трансформаторы тока выбираются аналогично.

 

Характеристика цеха

 

Заданный цех серийного производства включает в состав: литейный участок, кузнечное отделение, участок термической обработки. На литейном участке производится изготовление болванок и заготовок нужной формы путём расплавления материалов. В кузнечном отделении производятся обработка изделий путём ковки, штамповки, волочения и др.

На участке термической обработки деталям придаются нужные физические свойства: твёрдость, прочность и т.д. путем закалки, отжига, отпуска и других операций.

Литейный участок имеет потребителей 1-ой категории: вентиляторы дутья варганок, разливочные краны.

Перечень потребителей участков цеха представлен в таблице 6.3.

План цеха показан на рисунке 6.2.

Общая площадь цеха составляет 1520м, габаритные размеры 20х76м, ширина пролета равна 6м. Высота цеха составляет 8,5м.

Расстояние от ГПП до цеха - 25 м. Принимаем коэффициенты отражения равными: Р_{потолка} = 30%, Р_стен = 10%, Р_пола = 10% по [2].

 

Рис.6.1 Схема распределительных сетей

 

Светотехнический расчёт

Расчет освещения на участках цеха будем проводить по методу коэффициента использования на примере литейного участка.

Нормы освещенности Е = 300лк, К₃ = 1,5 [2]. Размер помещения F = 48x12 = 576 . Для ламп типа ДРЛ z = 1,15

Определим индекс помещения

 

 

Округляем до стандартного ближайшего значения i = 1,5

Коэффициенты отражения равны: Р_потл = 30%, Р_стен = 10%, Р_пола = 10%, тогда по [2] для светильников типа ДРЛ определяется коэффициент использования светового потока

Потребный поток одной лампы равен:

 

 

Выбираем лампу 1000Вт, 50000 лм

 

 

Что лежит в допустимых пределах - 10%: +20%

Расчёт освещения остальных участков цеха проводится аналогично, результаты расчёта сводим в таблицу 6.1

Суммарная мощность осветительной нагрузки равна (по таблице 6.1)

 

 

Расчетная мощность:

 

 

К₁ = 1,2 - коэффициент, учитывающий потери мощности в ПРА

К_с = 0,95 - коэффициент спроса для производственных зданий, состоящих из отдельных пролётов

 

 

 для ламп типа ДРЛ с некомпенсированным ПРА

 

 

где =1,73соответствует  

 

Результаты расчёта освещения ремонтно-механического цеха Таблица 6.1

№	Наименование помещений	Размеры				Освещенность	Тип светильников	Кз	N, шт	Индекс помещения	Коэффициент	Потреби мый поток одного	Параметры светильников		ДФ
		Длина,	ширина	высота	Площадь								Мощность, Вт	Св. поток, Вт
1	Литейный Участок а) кладовая заготовок	48,8	12	8,5 8,5	576 48	300 150	СД2ДРЛ СД2ДРЛ	1,5	9 1	1,5 0,5	0,64 0,42	50175 29571,4	1000 700	50000 35000	-0,3 18
2	Кузнечное отделение	48	6	8,5	576	200	СД2ДРЛ	1,5	10	1,5	0,64	37260	700	35000	-6,1
3	Участок Термической обработки	24	12	8,5	288	288	СД2ДРЛ		6	1,25	0,61	40721	1000	50000	20,3

 

Грозозащита объектов

 

Зоны защиты молникотводов

 

В настоящее время в связи с потребностями практики нормированы зоны защиты молниеотводов высотой до 150 м. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h<150 м представляет собой круговой конус (рис.3.1) с вершиной на высоте h_o<h, сечение которого на высоте h_x имеет радиус г_х.

 

Рис.7.1. Сечение зоны защиты стержневого молниеотвода

 

Граница зоны защиты находится по формулам (все размеры - в метрах):

 

 

Вероятность прорыва молнии через границу зоны не превышает 0,005. Если допустить вероятность прорыва молнии 0,05, то зона защиты расширяется. В ряде случаев такая зона удовлетворяет потребностям практики, так как для объектов высотой до 30 м число разрядов обычно меньше 0,1 в год. Поэтому при вероятности прорыва 0,05 защищаемый объект в среднем будет поражаться не чаще, чем 1 раз за 200 лет эксплуатации. Зона защиты одиночного молниеотвода при вероятности прорыва 0,05 описывается формулами:

 

,

 

Зона защиты двух стержневых молниеотводов, находящихся вблизи друг от друга [на расстоянии, меньшем (3-5) h], расширяется по сравнению с зонами отдельных молниеотводов. Возникает дополнительный объем зоны защиты, обусловленный совместным действием двух молниеотводов. Зоны защиты двойного стержневого молниеотвода описываются формулами:

а) при вероятности прорыва Р_пр=0,005

 

 

Рис.7.2. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода:

 

а - сечение вертикальной плоскостью, проходящей через оси

молниеотводов; б - сечение горизонтальной плоскостью на высоте h_x.

где r₀ - зона защиты одиночного молниеотвода на уровне земли

(h_X=0).

Если расстояние 1 между молниеотводами превышает 3h (Р_ПР=0,005)

или 5h (Р_ПР = 0,05), каждый из молниеотводов следует рассматривать как одиночный.

Несколько близко расположенных молниеотводов (например, три и более) образуют "многократный" молниеотвод. Его зона защиты определяется зонами защиты ближайших молниеотводов. При этом принимается, что внутренняя зона имеет вероятность прорыва такую же, как и зоны взятых попарно молниеотводов.

Для защиты протяженных объектов тросовые молниеотводы натягивают над защищаемым объектом и заземляют на опорах. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода определяется по формулам

 

 

Заземление молниеотводов

 

Для устройства заземлений применяются вертикальные и горизонтальные электроды (заземлители). Для горизонтальных заземлителей используется полосовая сталь шириной 20-40 мм и толщиной не менее 4 мм, а также сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм. В качестве вертикальных заземлителей применяются стальные трубы, стержни и профильная сталь. На подстанциях заземлитель представляет собой сложную систему, состоящую обычно из горизонтальных полос, объединяющих вертикальные электроды и образующих сетку на площади, занимаемой подстанцией. На линиях электропередачи в качестве заземлителя опор могут использоваться их железобетонные фундаменты.

Заземлитель характеризуется значением сопротивления, которое окружающая земля оказывает стекающему с него току. Сопротивление заземлителя зависит от его геометрических размеров и удельного сопротивления грунта р, в котором он находится.

Для расчета сопротивления заземления одиночного стержневого молниеотвода или линейной опоры используются следующие формулы сопротивление вертикальной трубы или стержня:

 

 

где 1 - длина трубы или полосы; t-глубина залегания полосы, верхнего конца вертикального электрода или нижнего конца фундамента; b - ширина полосы или фундамента; d - диаметр трубы или стержня.

Расчетное значение ρ определяется по данным измерений как

 

 (3.10)

 

где К - сезонный коэффициент; ρ_{ИЗМ -} измеренное значение

удельного сопротивления грунта. Если измерение проводилось при средней влажности грунта, то К=1,4. При повышенной влажности земли перед измерением берется К=2,6.

Быстрое же нарастание тока молнии на фронте импульса создает падение напряжения на индуктивности протяженного заземлителя, что ограничивает отвод тока с удаленных его частей. При этом сопротивление заземления, наоборот, увеличивается.

В результате влияния того или иного фактора (образования зоны искрения или падения напряжения на индуктивности) сопротивление заземлителя при прохождении тока молнии - так называемое импульсное сопротивление R_И - отличается от стационарного сопротивления заземления, измеренного при переменном напряжении и сравнительно небольшом токе.

Отношение импульсного и стационарного сопротивлений заземления называется импульсным коэффициентом

 

 

Пусть ток I стекает с вертикального заземлителя в виде стержня при t=0. На границе искровой зоны, представляющей собой цилиндрическую поверхность радиусом г_из, напряженность электрического поля

 

 

Рис.3.3 Искровая зона вокруг вертикального электрода

 

Сосредоточенные заземлители имеют тем меньшее R_h, чем больше ток молнии, проходящий через заземлитель, и выше удельное сопротивление грунта.

Анализ протяженного горизонтального заземлителя без учета искровых процессов, который здесь не приводится из-за его громоздкости, приводит к следующему выражению для импульсного коэффициента:

 

 

где  индуктивность единицы длины

горизонтального заземлителя, мкГн/м; τ_Ф - длительность фронта тока молнии, макс.

Импульсный коэффициент протяженного горизонтального заземлителя больше единицы, и чем больше его длина и меньше длительность фронта импульсного тока, тем выше значение а_и.

Следует иметь в виду, что у поверхности протяженного заземлителя имеют место искровые процессы, однако они ослабевают по мере удаления от начала заземлителя, поскольку уменьшаются его потенциал и плотность стекающего тока. Искровые процессы в земле существенно влияют на импульсное сопротивление протяженного заземлителя. При малых длинах его, когда плотности тока велики, искровые процессы могут привести к уменьшению импульсного коэффициента до .

Если заземлитель состоит из п труб или полос, то его импульсное сопротивление равно

 

 

где η_{И -} импульсный коэффициент использования заземлителя, учитывающий ухудшение условий растекания тока молнии вследствие взаимного экранирования электродов.

Сопротивление заземлителя подстанции в виде сетки, которая состоит из вертикальных электродов, объединенных горизонтальными полосами, рассчитывается по эмпирической формуле:

 

 

где L - суммарная длина всех горизонтальных заземляющих электродов (полос); пи 1 - число и длина вертикальных электродов; S - площадь, занятая заземлителем;

ρ - расчетное значение удельного сопротивления грунта А - коэффициент, определяемый по значению

Расчёт молниезащиты гппп

 

Габаритные размеры подстанции 50x50 м², высота защищаемого оборудования 20 м, грозовая активность, характеризующаяся числом грозовых часов в году - Д_Г = 40 ч/год, измеренное сопротивление грунта ρ_изм=45Ом-м.

Для защиты подстанции используются стержневые молниеотводы высотой 35 м. Принимаю для защиты подстанции 4 молниеотвода, их размещение приведено на рис.7.4, 7.5

 

Рис.7.4. Горизонтальная зона защиты молниеотводами

 

Рис.7.5. Вертикальная зона защиты молниеотводами

 

Расстояние между молниеотводами L принято 25 м, от периметра ГПП до молниеотводов d_x =15 м. Высота защищаемого оборудования h_x = 20 м.

Принята вероятность прорыва молнии через границу зоны Р = 0,005. Верхняя граница защищаемой зоны:

 

При L<h:

h_min = h₀ = 29,8 м,

d_x = r_x = 20 м.

 

Заземляющее устройство круглый год должно иметь сопротивление не более 0,5 Ом [3, п.1.7 51]. Для заземления молниеотводов приняты вертикальные и горизонтальные заземлители. В качестве вертикальных заземлителей приняты стальные стержни диаметром 16 мм и длиной 6м. Горизонтальные заземлители представляют собой стальные полосы прямоугольного сечения 48 мм².

Расчётное сопротивление грунта:

 

ρ = К·ρ_изм =1,15·50 = 57,5 Омм,

 

где значение К определено для суглинистой почвы III климатической зоны.

Суммарная длина горизонтальных заземлителей:

 

L_Г=9·50 + 9·50 = 900 м.

 

Рис.7.6. Схема заземлителя

 

Определим сопротивление заземлителя

 

 

Рассчитанное сопротивление проходит по условию минимального сопротивления заземлителей. Для оценки эффективности защиты определяется пятидесятипроцентное значение разрядного напряжения Uso%₅ по длине гирлянды изоляторов.

Выбор числа изоляторов и его типа.

Принимаю среднеэксплуатационную нагрузку F = 120 кН. Необходимо, чтобы изолятор имел пятикратный запас прочности:

 

F_H3 = 5F = 5120 = 600 кН.

 

По [11] выбираю изолятор ПС 12-А, его характеристики:

Строительная длина Н = 140 мм

диаметр Д = 260 мм

длина пути утечки LУ1=325 мм

Коэффициент, учитывающий изменение длины пути утечки изолятора при неравномерном загрязнении и увлажнении в процессе эксплуатации:

 

 

Число изоляторов увеличивается на 1, Т.о. общее число изоляторов составляет 7 шт.д.ля длины гирлянды изоляторов L_Г = nН = 70,14 = 0,98 м U₅₀= 840 кВ.

Произведем оценку молниезащиты предприятия.

Определим вероятность перекрытия изоляции вследствие прорыва молнии в зону защиты.

 

 

Определим вероятность обратных перекрытий при ударах в молниеотвод:

 

8. Мероприятия по обеспечению требований безопасности и экологичности при электроснабжении промышленного предприятия

 

Для того чтобы правильно выбрать вид электропроводки, марку провода способ его прокладки, электроустановку соответствующего исполнения, необходимо знать, в каких условиях они будут работать. Исполнение электроустановки отражает степень защиты персонала от поражения электрическим током и защиту оборудования от внешних воздействий. По этим признакам классифицируются помещения и электротехнические изделия [7]

 

Условия производства работ

 

В электроустановках все работы необходимо производить при обязательном соблюдении следующих условий.

работу можно выполнять только с разрешения уполномоченного на это официального лица в соответствии с заданием, оформленным в виде наряда или распоряжения;

работу должны вести, как правило, не меньше чем два лица;

должны быть выполнены организационные и технические мероприятия, обеспечивающие персоналу безопасные условия работ.

Организационные мероприятия имеют целью обеспечить безупречную организацию выполнения работ в электроустановках для исключения несчастных случаев с людьми при высокой производительности труда и хорошем качестве работ. Такими мероприятиями являются:

а) выдача нарядов и распоряжений на производство работ;

б) допуск бригады к работе;

в) надзор за бригадой во время работы;

г) оформление перерывов в работе и окончания работ.

Технические мероприятия имеют целью обеспечить безопасность безопасность персонала при выполнении работ с полным или частичным снятие напряжения с электроустановки. Такими мероприятиями являются:

а) производство необходимых отключений и принятие мер для предотвращения ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры (блокирование, механический запор приводов, снятие предохранителей и т.п.);

б) вывешивание переносных плакатов по технике безопасности и при необходимости установка временных ограждений;

в) проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях установки, предназначенной для работы;

г) наложение временных заземлений [7]

 

Заключение

 

В данном дипломном проекте был проведен расчет электроснабжения завода дорожных машин. В расчет вошли такие разделы как: внешнее и внутреннее снабжение предприятия, выбор числа и мощности ГГШ, выбор оборудования. Подробно произведен расчет электроснабжения цеха, который также включил в себя рад таких вопросов, как: выбор питающей сети цеха, расчет электрического освещения цеха, расчет троллейных линий, защита распределительных сетей цеха.

В заключительной части дипломного проекта рассмотрен вопрос по организационным мероприятиям, обеспечивающим безопасность труда на проектируемом заводе.

Список используемой литературы

 

1. Мукосеев Ю.Л. "Электроснабжение промышленных предприятий" - М.: "Энергия" 1973г.

2. Кнорринг Г.М. "Справочная книга для проектирования электрического освещения" - Л.: "Энергия" 1976г.

3. Федоров А.А. "Справочник по электроснабжению и электрооборудованию" Т.1 "Электроснабжение", Т2 "Электрооборудование"

4. Артёмов А.И. "Цеховые трансформаторные подстанции". М: Моск. энерг. инст., 1988г.

5. Липкин Б.Ю. "Электроснабжение промышленных предприятий и установок" - М: "Высшая школа" 1981г.

6. "Качество электроэнергии на промышленных предприятиях" И. В. Жежеленко и др. Киев: Техника, 1981г.60с.

7. "Правила устройства энергоустановок" - М.: "Энергопромиздат." 1986г.

8. Рожков Л.Д. Козулин В.С. "Электрооборудование станций и подстанций" - М.: "Энергопромиздат." 1986г.

9. Федорова А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий, М.: Энергопромиздат. 1987.

10. "Справочник по проектированию электроэнергетических систем". Под редакцией Шапиро И.М. Энергопромиздат. 1985г.

Введение

 

Темой данной работы является проектирование системы электроснабжения автомобильного завода.

Ускорение научно-технического процесса диктует необходимость совершенствования промышленной электроники, создание современных надёжных систем электроснабжения промышленных предприятий, освещения, автоматизированных систем управления электрооборудованием и технологическим процессом.

Поэтому при проектировании уделено большое внимание вопросам надёжности, обеспечение качества электроэнергии и электромагнитной совместимости, быстродействия и селективности релейной защиты и оперативной автоматики.

Основные задачи, решаемые при проектировании системы электроснабжения, заключаются в оптимизации параметров этих систем путём правильного выбора напряжений, определении электрических нагрузок, высоких требований к бесперебойности электроснабжения, рационального выбора числа и мощности трансформаторов, конструкций промышленных сетей, средств регулирования напряжения, средств симметрирования нагрузки, подавление высших гармонических составляющих в сетях путём правильного построения схемы электроснабжения, соответствующей оптимальному уровню надёжности.

Подробно рассмотрена методика проектирования системы электроснабжения цеха. Выбор основного электрооборудования и его защита производится на основе расчета токов короткого замыкания.

Определение расчетных электрических нагрузок предприятия