Электроснабжение по отраслям

     Сопротивление асинхронного двигателя:

     Ха = 0,2 · ( 1/Х_б)  = 0,2 · (1/209,524) = 0,116о.е

   Сопротивление трансформатора ГПП:

   Uк = 10,5%;

   Хтгпп = (Uк/100)× (U²_n/S_n) ×(1/Хб)× К² = (10,5/100)× (110²/10)×(1/1,732)× (11/115)² = 0,671 о.е.

     Сворачивание схемы:

   Последовательно:

   Х1 = Хл+Хт.гпп+Хкл+Ха = 0,009 + 0,671 +0,188 +0,116= 0,985 о.е;

   Х2 = Хт.гпп + Хл = 0,671+0,009 = 0,68 о.е.

   Х3 = Хкл+ Ха = 0,188+0,116 = 0,304 о.е.

   Параллельно:

   Х4 = (Х1·Xт)/(X1+Xт) = (0,985×0,458)/ (0,985+0,458) = 0,412 о.е;

   Е1 = (Ес·X1+ Еа·Xт)/(Х1+ Хт) = (1·0,985 + 1,1·0,458)/(0,985+0,458) = 1,769 о.е;

   Последовательно:

   Х5 = Х4+Х2 = 0,412 + 0,68 = 1,092 о.е.

   Параллельно:

   Е2 = (Е1·X5+ Еа·X4)/(Х5+ Х4) = (1,769×1,092+1,1×0,412)/ (1,092+0,412) = 1,58 о.е.

Х6 = (Х5·X4)/(X5+X4)=(1,092×0,412)/(1,092+0,412)= 0,3 о.е.                                                      Ток короткого замыкания находится из выражения:

   I_КЗ = Е·I_б/ Х = 1,58 · 5,774 / 0,3 = 30 кА. 

   

                   (46) 

   где Ку - ударный коэффициент.

    А  

   На  отходящих линиях, в цепи трансформатора и секционный выключатель принимаю марки ВК-10-630 (Iн=630 А; Iн.отк =31,5 кА; Iдин=80 кА).

   В итоге после сравнения смешанной  и радиальной схем окончательно выбираю  радиальную схему электроснабжения завода.  Этот вариант выбираю вследствие малых потерь электроэнергии в течение года, а также  в связи с высокой надежностью электроснабжения и простотой РзиА. 
 
 
 
 
 

   

5. Проектирование  электроремонтного  цеха

 

1. Выбор проводов и кабелей  в цехе

    В электроремонтном  цехе я расположил 4 распределительных щитка, от которых отходят провода марки АПВ к потребителям. Вставки между щитками и вводным распределительным пунктом сделаны из АПВБ. Выбор проводов произвожу по номинальной мощности приемников электрической энергии.

   

                          (47)

   Выбор кабелей для вставок нахожу по расчетной мощности распределительных  щитков – Sр. Также для выбора проводов и кабелей провожу определение  потерь напряжения в проводах и кабеля составляющую 10% от номинального напряжения (380 В). Потери напряжения определяются таким же способом как и в высоковольтной сети. Все эти расчеты приведены в таблице 15. Рисунок 1. 

2. Короткое  замыкание в цехе

     Для выбора автоматических выключателей  или предохранителей необходимо  знать значение тока короткого замыкания на приемниках электрической энергии. Для этого рассмотрим по одной точки короткого замыкания на всех четырех распределительных щитках. Схема замещения выполнена на рисунке 9.

   Сопротивление питающего кабеля:

    мОм

     мОм

   Сопротивление трансформатора ТП10: 

   

                            (48) 

    мОм 

   

              (49)

    мОм

   Точка К1:

   R1=6,846 мОм; Х1=1,264 мОм;

   Хк1=Хпит.к+Хт+Х1=1,508+117,139+1,264=19,911 мОм;

   Rк1= Rпит.к+ Rт+ R1+ Rдоб=2,588+2,2+6,846+15=26,634 мОм. 

   

                    (50) 

    кА

   Точка К2:

   R2=7,088 мОм; Х2=0,979 мОм;

   Хк2=19,911+0,979=20,89 мОм;

   Rк2=26,634+7,088=33,722 мОм.

    кА

   Точка К3:

   R3=3,354 мОм; Х3=0,783 мОм;

   Хк3=Х3+Хпит+Хт=0,783+0,075+17,139=17,997 мОм;

   Rк3=R3+Rпит+Rт+Rдоп=3,354+1,294+2,2+15=21,848 мОм.

    кА

   Точка К4:

   Х4=0,979 мОм;

   R4= 7,088мОм.

   Хк4=Хк3+Х4=17,997+0,979=18,976 мОм;

   Rк4=Rк3+R4=21,848+7,088=28,936 мОм.

         кА 
 
 
 

   

3. Выбор распределительных  щитков и автоматических выключателей

     В цехе выбираю РЩ типа «ПР-9000»  с числом ответвлений равное 12. В этом типе распределительного  щита находятся автоматические  выключатели типа «ВА». Они выбираются  по номинальному току, номинальному  напряжения и току короткого  замыкания, который был найден в предыдущем пункте. Выбор снесен в таблицу 15. 

   

4. Выбор освещения в электроремонтном цехе

   Освещение в цехе на основе ламп накаливания. Цех подразделяю на несколько  отдельных участков, где будет  применяться различное удельное освещение, в зависимости от рода работы. Основная часть, где производятся работы будет иметь удельное освещение 18 Вт/м, в комнате мастеров производится бумажная работы, которая требует большого напряжения на глаза, в этом месте удельная освещенность составит 19 Вт/м.  В учебно-производственных мастерских освещенность составляет 18 Вт/м. Светильники надо расположить равномерно, для этого необходимо узнать площадь каждого участка. Найдя площадь, по справочникам находим лампы с широким распространением света. Лампы будут располагаться на высоте 8 м, чтобы не мешать работе кран балок. 

   Ро = Руд · S ·Кс                    (51) 

   где Руд- удельная освещенность, Вт/м;

          S – площадь участка; 

           Кс=0.8 – коэффициент спроса.

     Расчет основного  участка: 

     Площадь: S1 =446,15 м²; Руд= 0,016 кВт/м;

     Р1= 446,15 · 0,8 · 0,016 = 7,138 кВт. Выбираю  из справочника лампы накаливания:  «Зеркальные с широким (Ш) светораспределением».Тип  ЗН-27, 24*300 Вт, питающее напряжение 220 В.

     Расчет комнаты  мастеров:

     Площадь: S2 = 20,7м²; Руд= 0,019 кВт/м.

     Р2= 20,7 ·0,8 · 0,019 = 0,393 кВт;  Выбираем из справочника лампы накаливания «Зеркальные со средним (Г) светораспределением типа НЗС», 4*100 Вт.

   Учебно-производственные мастерские:

     Площадь: S3 =112,45 м²;    Кс = 0,8; Руд=0,018 кВт/м.

     Р3= 112,45 · 0,8 · 0,018 = 2,024 кВт; Выбираем  из справочника Лампы накаливания  (лампы – светильники Выбираю  из справочника лампы накаливания  ЗН, 4*500 Вт.

   Кладовая:

     Площадь: S4 =20,7 м²; Руд= 0,012 кВт/м;

     Р4=20,7 ·0,8 · 0,012 = 0,248 кВт;  Выбираем из справочника лампы накаливания НЗС, 3*100 Вт.

     Распределение светильников показано  на Рисунке 1.

6. Расчет заземления

 

     Все металлические части электрических  установок и электрического оборудования  которые могут оказаться под  напряжением должны быть заземлены.

   Нормативное значение заземления для напряжения 35 кВ составляет:

Rн=0,5 Ом.

   Расчетные удельные сопротивления:

     Ом·м

     Ом·м.

   Определяю сопротивление растеканию одного вертикального электрода: 

   

               (52) 

   где l – длина заземлителя;

          d – диаметр электрода.

     Ом.

   Примерное число заземлителей: 

   

                             (53) 

   где Ки.в. – коэффициент использования вертикальных электродов.

   Сопротивление растеканию горизонтальных электродов: 

   

                (54) 

   где b – ширина заземляющей полосы;

          t – глубина заложения заземления.

   Действительное  сопротивление растеканию горизонтальных электродов: 

   

                (55) 

     Ом.

   Уточняю сопротивление вертикальных электродов:

    Ом.

   Уточненное  сопротивление вертикальных электродов:

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   

7. Релейная  защита

     Распределительные сети промышленных  предприятий на номинальное напряжение 6-35 кВ имеют одностороннее питание  и выполняются с изолированной  нейтралью. Наиболее распространенным  видом защиты является максимальная  токовая защита (МТЗ). От междуфазных замыканий такую защиту рекомендуют выполнять в двухфазном исполнении и включать ее в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения с целью отключения в большинстве случаев двойных замыканий на землю только одного места повреждения.

     Замыкание на землю одной фазы  в сетях с изолированной нейтралью  не является КЗ. Поэтому защиту  выполняют действующей на сигнал  и только когда это необходимо  по требованиям безопасности, действующей  на отключение.

     Обычно токовую защиту от замыкания на землю выполняют с включением на фильтр токов нулевой последовательности. Она приходит в действие в результате прохождения по поврежденному участку токов нулевой последовательности, обусловленных емкостью всей электрически связанной сети без учета емкости поврежденной линии.