Меры безопасности при обслуживании оборудования КТП

 

Содержание

 

1 Общая часть 4

1.1 Характеристика объекта проектирования 4

1.2 Категории потребителей электроснабжения 6

2 Специальная часть 7

2.1 Расчет электрических нагрузок методом «методом коэффициента 

использования»  7

2.2 Компенсация реактивной мощности 9

2.3 Расчет и выбор силового  трансформатора 10

2.4 Выбор типа КТП 14

2.5 Расчет ЦЭН и выбор схемы  электроснабжения 15

2.6 Расчет и выбор сечения  токоведущих частей 18

2.7 Выбор оборудования ниже 1000 В 19

3 Охрана труда 20

3.1 Меры безопасности при обслуживании оборудования КТП 25

Литература 28

Приложение А Задание для курсового проектирования 29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Общая часть 

1.1. Характеристика объекта проектирования

 

Цех металлоизделий является составной частью отрасли тяжелого машиностроения и предназначен для выпуска различных изделий для этого производства.

В цехе предусмотрено термическое отделение, в котором производится предварительная подготовка заготовок и окончательная подготовка готовых изделий.

В станочном отделении установлены станки различного назначения. Транспортные операции производятся с помощью мостовых кранов и наземных электротележек.

Кроме названных в цехе имеются вспомогательные, бытовые и служебные помещения.

Цех металлоизделий получает электроснабжение от собственной цеховой транспортной подстанции, расположенной на расстоянии 1,6км от заводской подстанции глубокого ввода. Напряжение – 10кВ. От энергосистемы до подстанции глубокого ввода – 15км.

Количество рабочих смен – две. Потребители электроэнергии подстанции по надежности электроснабжения – второй и третьей категории.

Грунт в районе цеха – песок с температурой +10 С. Каркас здания сооружен из блоков-секций длиной четыре, шесть, и восемь метров каждый.

Размеры цеха A×B×H=48×30×10 м.

Все помещения,  кроме станочного и термического отделений, двухэтажные- высотой четыре метра.

Перечень электрооборудования цеха приведены в таблице 1.

Мощность электропотребления указана для одного электроприемника.

Расположение основного электрооборудования показано в соответствии с рисунком 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – План расположения электрооборудования цеха металлоизделий.

 

1.2 Ведомость потребителей электроэнергии 

 

Ведомость потребителей электроэнергии представлена в таблице 1.

 

Таблица 1. Перечень электрооборудования подстанции цеха металлоизделий.

 

Порядковый номер на плане	Наименование электрооборудования подстанции	Вариант	Примечание
		1(Э-3)
1	2	3	6
1,31,42	Краны мостовые	25	ПВ=25%
2,3,14	Продольно-строгальные станки	12,2

   Продолжение таблицы 1

 

Порядковый номер на плане	Наименование электрооборудования подстанции	Вариант	Примечание
15…17	Плоскошлифовальные станки	3	1 – фазные
4…8,32…35,39…41	Токарно-револьверные станки	3,5
9…13	Токарные станки	15
18,19	Вертикально-сверлильные станки	2,5	1 – фазные
20	Расточный станок	13
21,22	Фрезерные станки	3,8
23,24	Радиально-сверлильные станки	9,5
25	Электрическая печь сопротивления	60
26,27	Электрические печи индукционные	24
28…30	Электродуговые печи	50
36…38	Вентиляторы	5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Специальная часть

2.1.Расчет нагрузок цеха металлоизделий 

 

Средние нагрузки за наиболее загруженную смену Р см и Qсм имеют важное значение при расчетах и исследованиях нагрузок. Величины Рсм и Qсм находят по показателям обследования электрических нагрузок.

Среднюю активную мощность за наиболее загруженную смену какой-либо группы силовых приемников с одинаковым режимом работы, Рсм, кВт, определяют по формуле

 

Рсм=Ки×Рном,      (1)

 

где Ки – реактивная мощность, кВт;

Рном – активная мощность, кВт.

Среднюю реактивную мощность за наиболее загруженную смену какой-либо группы силовых приемников с одинаковым режимом работы, Qсм, кВт, определяют по формуле

 

Qсм=Рсм×tgφ=Ки×Рном×tgφ,  (2)

 

где Qсм – средняя реактивная мощность, кВт;

Рсм – средняя активная мощность, кВт;

Ки – реактивная мощность, кВт;

Рном. – активная мощность, кВт.

Определение средних нагрузок за наиболее загруженную смену однофазных приемников независимо от степени неравномерности по фазам, создаваемой этими приемниками, производят аналогично трехфазным.

Среднюю активную мощность Рсм узла системы электроснабжения, включающего группы приемников с разными режимами работы, определяют по формуле

 

n 

Pсм = ∑ × Pсм.и,     (3)

i=l 

 

где Pсм – средняя активная мощность, кВт;

Pсм.и – средняя активная мощность за максимально загруженную смену, кВт

Среднюю реактивную мощность Qсм определяют по формуле

 

n 

Qсм = ∑ × Qсм.и,     (4)

i=l 

 

 

где Qсм – средняя реактивная мощность, кВАр;

Qсм.и – средняя реактивная мощность за максимально загруженную смену, кВАр.

Среднюю активную мощность для каждого приемника за наиболее загруженную смену, определяют по формуле (1)

 

Qсм=Рсм×tgφ=Ки×Рном×tgφ, (5)

 

где Рсм – средняя активная мощность, кВт;

Ки – реактивная мощность, кВт;

Рном – активная мощность, кВт.

Полученные результаты сводим в таблицу 2

 

Таблица 2 – Результаты расчета нагрузок для цеха металлоизделий

 

Питающие магистрали и группы электроприемников	Колличество электроприемников, n	Установленная мощность, приведённая к ПВ=100%		m=Рном max/Рном min	Коэффициент использования Кu	cos φ/ tg φ  до компенсации	средняя нагрузка за наиболее загруженную смену		Пэ	Км	расчётная нагрузка (30-ти минутный  максимум)			Ток расчетный, Iр, А
		пределы номинальных мощностей электроприемников в группе	суммарная мощность Рном. кВт				Рсм кВт = Ки Рном	до компенсации Qсм кВАр = Рсм tgφ			Рр кВт = Ксм Рсм	до компенсации Qр' кВАр	Мощность расчетная, Sр кВа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Группа А
Краны мостовые	3	25	75	2	0,6	0,5 1,732	45	77,94						72
Продольно- строгальные станки	3	12,2	36,6	1	0,12	0,5 1,732	4,4	7,61						35
Плоско- шлифовальные станки (1фазные)	3	3	9	0,2	0,17	0,65 1,169	1,53	1,79						12
Токарно-револьверные станки	12	3,5	42	0,3	0,17	0,65 1,169	7,14	8,35						10
Токарные станки	5	15	75	1,2	0,12	0,5 1,732	9	15,59						43
Вертикально-сверлильные станки (1фазные)	2	2,5	5	0,2	0,12	0,5 1,732	0,6	1,04						13
Расточный станок	1	13	13	1	0,12	0,5 1,732	1,56	2,70						38
Фрезерные станки	2	3,8	7,6	0,3	0,12	0,5 1,732	0,91	1,58						11
Радикально-сверлильные станки	2	9,5	19	0,8	0,12	0,5 1,732	2,28	3,95						27
Итого по группе А:		87,5	30	10	0,18		72,4	120,5	7	2,1	152,1	120,5	194

 

   Продолжение таблицы 2

 

Группа Б
Электрическая печь сопротивления	1	60	60	2	0,75	0,95 0,328	45	14,76						91
Электрические печи индукционные	2	24	48	0,8	0,75	0,95 0,328	36	11,81						37
Электродуговые печи	3	50	150	1,7	0,75	0,95 0,328	112,5	36,90						76
Вентиляторы	3	5	15	0,2	0,75	0,85 0,620	11,25	6,98						8,5
Итого по группе Б:		139	273	12	0,8		204,8	70,44	5	1,14	233,4	70,44	243,8
Итого по цеху:							277,2	191			385,5	191,0	437,8

 

 

2.2 Компенсация реактивной мощности

 

Для поддержания нормативного коэффициента мощности необходимо определить расчетный Cos φ- коэффициент мощности, который определяют по формуле

 

, (6)

 

где Р – активная мощность, кВт;

S – полная мощность, кВА;

Q – реактивная мощность, кВАр.

Физическая сущность Cos φ заключается в том, что он показывает какую часть активной мощности потребляет приемник или группа приемников от полной мощности подводимой к ним.

Для объектов Cos φр определяют по формуле

 

сos φ р = ,   (7)

 

где Pp = 385,5 кВт.(таб. 2);

Sp – выбирают из таблицы 2.

 

.

Энергоснабжающая организация для всех объектов предприятий задает нормативное значение Cos φ в пределах

 

сos φ норм = 0,92–0,95

 

Источники реактивной мощности: конденсаторные батареи, синхронные двигатели, вентильные статические источники реактивной мощности, специальные быстродействующие источники реактивной мощности. Конденсаторные батареи устанавливают на секциях шин, вблизи электроприемников.

Если Cos φр< Cos φнорм , тогда необходимо рассчитать сколько реактивной мощности ∆Qку, кВАр нужно отдать в сеть, чтобы повысить его до нормативного значения, по формуле

 

ΔQку = Pсм﴾tgφр – tgφн﴿, (8)

 

где Рсм – активная средняя мощность за максимально загруженную смену, из таблицы 2 итого по объекту

 

ΔQ = 277﴾0.54 – 0.426﴿ = 31.6 кВАр.

 

Далее приступаем к выбору числа и мощности компенсирующих устройств.

Число компенсирующих батарей принимается равным или кратным числу источников питания.

На объектах второй и третьей категорий электроприемников,  nб принимается по наиболее ответственной категории nб = 2, 4, 6, и т.д. Мощность батареи определяют по формуле

 

, (9)

 

где ∆Qку – реактивная мощность, кВАр;

∆Qку = 31,6 кВАр, формула (8).

 

 

Выбираем две батареи КС1 – 0,38 – 18 ЗУЗ, напряжение 380 В, мощность 36 КВАр, [5, с. 306].

 

2.3 Расчет и выбор силового  трансформатора

 

Мощность силового трансформатора по полной средней мощности с учетом компенсации реактивной мощности Sсм кВА, определяют по формуле

 

 ,    (10)

 

 

 

где Р см – средняя активная мощность, кВ.;

Q см – выбирают из таблицы 2 в итого по объекту, кВАр.;

∑Q нб – сумма номинальных реактивных мощностей конденсаторных батарей, кВАр.

 

 

Расчетную мощность Sт, кВА силового трансформатора определяют по формуле

 

   (11)

 

 

где Sсм. – полная расчетная мощность, кВА.;

nт – количество трансформаторов.