Контрольная работа по "Электротехнике"

Содержание

 

 

Введение

1. Расчет электрических нагрузок строительной площадки
2. Расчет сечения и выбор проводов ЛЭП, питающих строительную площадку
3. Расчёт координат центра электрических нагрузок

     4.  Расчет  сечения и выбор проводов (жил-кабелей)  распределительных ЛЭП

     5. Расчет  и выбор защиты центрального  распределительного шкафа и распределительных ЛЭП от аварийных режимов

     6. Проверка надёжности отключения повреждённого участка распределительной ЛЭП, питающей башенный кран, при однофазном замыкании на корпус

    7. Оценка качества  электроснабжения рабочих машин  и механизмов строительной площадки путем проверки возможности запуска электродвигателя при номинальной загрузке рабочей машины

    8.  Расчет потери мощности в проводниках питающей ЛЭП

   9.  Расчет потери мощности в проводниках распределительных ЛЭП

  10. Повышение коэффициента мощности

  11. Выбор вводно-распределительных  и пускозащитных устройств

  12. Проектирование  и расчет параметров контуров  заземления, трансформаторной подстанции, питающей строительную площадку, рельсового подкранового пути и центрально-распределительного пункта строительной площадки

  13. Принципиальная  электрическая схема электроснабжения  строительной площадки

  14. Технические мероприятия  по защите людей на территории стройплощадки от поражения электрическим током при прикосновении к нетоковедущим металлическим частям электроустановок, оказавшимся под напряжением

      Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 Введение

 

  Электричество занимает одно  из важнейших мест в строительстве.

    Процессы в промышленном и гражданском строительстве в основном электрофицированы, а технологические участки укомплектованы разнообразным оборудованием: сварочными трансформаторами, машинными агрегатами дуговой и контактной сварки, нагревательными средствами тепловой обработки бетона, пласт-

Масс, установками сушки  строительных материалов, преобразователями  вибрационной техники, приводами вентиляторов, компрессоров, насосов, промышленных роботов и т.д. Электрическая энергия используется также при отогреве замороженных трубопроводов и оттаивании грунта, в средствах коррозийной защиты от электроосмоса, установках освещения строительных площадок, а также в системах водоснабжения, отопления, канализации и иных бытовых и технологических устройствах.

    Однако каждый должен знать и соблюдать основные меры безопасности при работе с электрическим током. Основными причинами поражения электрическим током являются:

1.Работа в электроустановках  без снятия напряжения.

2.Неисправное состояние  электрооборудования.

3.Случайное прикосновение к проводам находящимся под напряжением.

4.Повреждение изоляции  токоведущих частей.

5.Обрыв провода или  касание стрелой крана воздушной  ЛЭП.

    Ток от 10 до 20 м.А. протекая через тело человека, может привести к не  отпускающему эффекту. При протекании через тело человека тока величиной 100м.А. и более приводит к смерти.

    Основными  мерами защиты от поражения  электрическим током являются:

1.Обеспечение недоступности  токоведущих частей для случайного  прикосновения.

2.Устройство защитного  заземления металлического корпуса электрических инструментов.

3.Использование малого  напряжения.

    Могут применяться  следующие средства индивидуальной  защиты:

1.Резиновый коврик.

2.Резиновые перчатки.

3.Резиновые боты.

4.Инструмент с изолированными  рукоятками.

    Весь электрический  инструмент, переносные лампы и  т.п. необходимо проверять один раз в месяц.

1. Расчёт электрических нагрузок строительной площадки

 

Линия электропередач кабельная  напряжением 380/220В. Расстояние от источника питания до ЦРС-500м. Мощность питающего трансформатора 320кВт.

Таблица 1.

 

№ гр.	Наимен. групп потребителей.	Потребители электроэнергии.						tg	Расчет нагрузки.
		коэффициенты			Ед. мощ-ть кВт.	Кол ед. шт.	Общ.уст мощ-ть. Руст., кВТ		Активная мощ-ть Ррас=Кс Руст. кВт.	Реактивная мощ-ть. Qрас=Ррасtg КВАр.
				ПВ.
1	Растворный узел	0.5	0.65	1.0	4.5	1	4.5	1.17	2.25	2.63
2	Кран башенный С-981	0.35	0.5	0.25	49.5	1	49.5	1.73	8.66	14.98
3	Сварочный аппарат	0.35	0.45	0.6	28	3	84	1.98	22.77	45.08
4	Установка электрообогрева бетона	0.7	0.85	1.0	24	1	24	0.62	16.8	10.42
5	Эл. освещение наружное	0.8	1.0	1.0	60.84	-	60.84	0	48.68	0
6	Эл. освещение внутреннее	0.85	1.0	1.0	10	-	10	0	8.5	0
7	Насосы, вентиляторы	0,6	0,7	1,0	1,6	7	11,2	1,02	6,72	6,85
8	Сушильный шкаф	0.8	0.95	0.1	1,5	2	3	0,32	2,4	0,76
Итого по строительной площадке
С учетом коэффициента (0,8) участия в максимуме и статических конденсаторов мощностью Р’рас/3

Мощность прожекторного  освещения определяем по формуле:

;                                                                                                           

где: m-коэффициент использования для ламп накаливания 0,2-0,25; для ламп ДРЛ и галогенных 0,12-0,16;

S-площадь территории строительной площадки, м;

Е_доп - допустимая освещенность (таб.2.5);

К_з - коэффициент запаса, равный 1,3-1,5.

(кВт).

Полная расчетная мощность строительной площадки определяется из треугольника мощностей:

(кВА).                                                                

 

 

2. Расчет сечения и выбор проводов ЛЭП, питающих строительную площадку

 

 

Расчетный ток ЛЭП, питающей строительную площадку, определяется по формуле:

;                                                                                                             

где: S_РАС - расчетная полная мощность кВА;

U_л=380В- линейное напряжение.

(А).

Для расчетов принимаем  А.

Из таблицы 3.1[1] экономическая  плотность тока для неизолированных  алюминиевых проводов j_эк=1,3 А/мм². Тогда сечение провода будет равно:

(мм²)                                                                                            

Из таблицы 3.2[1] выбираем кабель сечением 120мм², длительно допускаемая токовая нагрузка I_доп=375А.

Проверяем по допустимому нагреву:

(условие выполняется).

Потерю напряжения при  работе механизмов на строительной площадке определяем по формуле:

; 

где: L-длина линии, км;

r и x –удельные активные и индуктивные сопротивления, Ом (таб.3.2-3.3[1]);

U_л=380В- линейное напряжение.

Cos = - средневзвешенный коэффициент мощности электроустановок площадки

  

 

 

3. Расчёт координат центра электрических нагрузок

 

 

Координаты ЦЭН определяем с помощью формул:

 

           

 

 

Рисунок 1 - Расположение потребителей ЭЛ нагрузки на плане стройплощадки

 

Полная мощность (кВА) нагрузок определяется по формуле:

 

где Р_расч и О_расч - измеряются в кВт и кВАр;

Р= 4кВт прибавка активной расчетной мощности за счет дополнительной доли осветительной нагрузки.

 

4. Расчет сечения и выбор проводов (жил-кабелей) распределительных ЛЭП

 

Все вычисления аналогичны разделу 2 и базируются на результатах  расчета раздела 1. Следует иметь в виду, что коэффициент 0,8 при расчете полной мощности каждой из восьми групп потребителей не используется:

;   

Q_РАС и P_РАС берем из таблицы 1. Никакого занижения мощностей не будет.

Далее определяем ток распределяющей линии:

 

; 

Из таблицы 3.1[1] находим  экономическую плотность тока (j_эк) для алюминиевых проводов. Сечение провода, найденное по экономической плотности тока сравниваем с ближайшими табличными значениями тяготея к меньшему, т. к длина распределительных линий мала.

Результаты расчетов заносим в таблицу 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.  Расчет и выбор защиты центрального распределительного шкафа и распределительных ЛЭП от аварийных режимов

 

Каждая распределительная  линия должна быть защищена в начале линии предохранителем или магнитным пускателем (нулевая защита). Для защиты сетей и электроприемников от коротких замыканий применяют плавкие предохранители.

1) Защита сборных шин

        

где: (А) - номинальное значение тока;

- коэффициент полезного действия  в номинальном режиме;

-коэффициент мощности.

(А)

 

Принимаем предохранитель ПН2 250(А).

2) Растворный узел

 

(А)

                                                                     

(А)

Принимаем предохранитель ПР2 20(А)

3) Башенный кран

(А)

(А)

Принимаем предохранитель ПН2 100(А) и 120(А)

4) Сварочный аппарат

(А)

(А)

Принимаем предохранитель ПН2 120(А) и 150(А)

5) Электрообогрев бетона

(А)

Принимаем предохранитель ПН2 30(А) и 40(А).

6) Электроосвещение наружное

(А)

Принимаем предохранитель ПН2 60(А)

7) Электроосвещение внутреннее

(А)

Принимаем предохранитель ПР2 15(А)

8) Насосы,вентиляторы

(А)

(А)

Принимаем предохранитель ПН2 120(А)

9) Cушильный шкаф

(А)

(А)

Принимаем предохранитель ПН2 120(А)

 

 

 

 

 

6. Проверка надёжности отключения повреждённого участка распределительной ЛЭП, питающей башенный кран, при однофазном замыкании на корпус

 

Линия башенного крана:

Расчетный ток башенного  крана  (А). Башенный кран питается с помощью кабеля КРПТ. Из таблицы 3.1 находим (А/мм²).

Требуемое сечение алюминиевой  жилы:

  (мм²).

Из таблицы 3.3 находим для алюминиевого изолированного кабеля стандартного сечения 25мм² (Ом/км); (Ом/км). Допустимый длительный ток шланговых проводов и кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой изоляцией при прокладке в воздухе и трехжильном исполнении (А).

Четвертую зануляющую линию выбираем в первом приближении равной сечением 16мм². Ее характеристики: (Ом/км); (Ом/км); (А).

Сопротивления: (Ом)  (Ом).

Активное сопротивление линейного  провода составляет:

(Ом); (Ом).

Определяем ток плавкой вставки  предохранителя

А

Выбираем предохранитель с номинальной  силой плавкой вставки 100А, а дублирующий 120А.

Параметры питающей ЛЭП:

Кабель А-120 (r₀=27 и x₀=0.297), длина 0,5км. Мощность питающего трансформатора 320кВт.

Сопротивление прямого  и обратного проводов питающих ЛЭП  составляет:

;

;

Для распределительной  линии:

Для трансформатора:

Ток короткого однофазного замыкания  на корпус в конце распределительной  ЛЭП равен: