Електрична мережа механічного заводу
PAGE \* MERGEFORMAT 3
РЕФЕРАТ
ПЗ: 117 с., 9 рисунків, 21 таблиця, 15 джерел.
Об’єкт проектування – електрична мережа механічного заводу
Мета роботи – розробка електричної мережі 10 кВ та вибiр основного обладнаня для електропостачання(силові трансформатори, комутаційна апаратура 110кВ та 10кВ), а також провiдникiв i захисних апаратiв, які б задовольняли основним техніко-економічним вимогам та відповідали вимогам апаратів захисту.
До електричної мережі відносяться кабельні лінії електропередачі,ПЛ, розподільчі пристрої ГЗП та КТП. Основним призначенням мережі, що проектується, є надійне забезпечення споживачів електроенергією відповідної якості згiдно ПУЕ. Схема електричної мережі утворюється в результаті об’єднання окремих вузлiв мережі з урахуванням послідовності їх з’єднань. Мережа буде обладнана устаткуванням, яке відповідає сучасним техніко-економічним вимогам до яких відносять забезпечення надійності в експлуатації, компактності, екнономічності, зручності обслуговування, безпеки при експлуатації та виконанні ремонтних робіт на електроустаткуванні.
КАТЕГОРІЯ НАДІЙНОСТІ, КОЕФІЦІЄНТ ПОПИТУ, РОЗРАХУНКОВЕ НАВАНТАЖЕННЯ, КОМПЛЕКТНА ТРАНСФОРМАТОРНА ПІДСТАНЦІЯ, КОМПЕНСУЮЧИЙ ПРИСТРІЙ, КОРОТКЕ ЗАМИКАННЯ, ЯКІСТЬ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ,СЕКЦІЯ, ВИМИКАЧ, ВЛАСНІ ПОТРЕБИ.
ЗМIСТ
Реферат……………………………………………………………………..….…..3
Змiст……………………………………………………………………………......4
Перелік умовних скорочень……………………………………………………...5
Вступ……………………………………………………………………………….6
- Коротка характеристика споживачів …..………………………………....7
- Світлотехнічний розрахунок ……………………………………….……11
- Розрахунок силових навантажень……………………………………….21
- Вибір напруги зовнішнього електропостачання і напруги внутрішньозаводського розподілу електроенергії……………………...30
- Вибір кількості та потужності цехових трансформаторів……………..31
- Побудова картограми навантажень і визначення координат розміщення приймального пункту електроенергії заводу…………………………...35
- Вибір кількості і потужності силових трансформаторів ГЗП з урахуванням компенсації реактивної потужності……………………...38
- Розрахунок струмів КЗ. Вибір повітряної лінії 110 кВ та електричних апаратів………………………………………………………………….....46
- Вибір перерізів КЛ внутрішньозаводського електропостачання...........52
- Вибір електричних апаратів ЗРП-10кВ………………………………....55
- Визначення доцільності компенсації реактивної потужності................57
- Вибір електричних апаратів РП-10кВ штампувального цеху................61
- Розрахунок цехової мережі……………………………............................62
- Релейний захист силових трансформаторів ГЗП…………………….....82
- Формування фонду заробітної плати працівників заводу…………......92
- Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях............................103
Висновки..............................................................................................................115
Перелік літератури…………………………………………………………..…116
Додатки
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
КТП – комплектна трансформаторна підстанція;
ПУЕ – правила улаштування електроустановок;
РП – розподiльчий пристрiй;
ПРА – пускорегулювальна апаратура;
ЕП – електроприймач;
КЗ – коротке замикання;
КП – компенсуючий пристрій;
ТБ – технiка безпеки;
РП – розподільчий пристрій;
ПРА – пускорегулювальна апаратура;
СП –силовий пункт;
ВСТУП
Прискорення НТП висуває високі вимоги до базових галузей економіки країни, якою є енергетика. Виробництво, передача і раціональний розподіл електроенергії набувають все більшого значення. Для підвищення технічного рівня і якості продукції необхідно спрямувати зусилля на покращення якості електроенергії в найкоротші терміни, підвищення надійності системи електропостачання. Це основне завдання проектування та експлуатації сучасних систем електропостачання промислових підприємств.
Раціонально спроектована система електропостачання промислового підприємства повинна задовольняти ряду вимог:
- високим надійності і економічності роботи;
- безпеці та зручності в експлуатації обладнання;
- забезпеченню необхідної якості електроенергії відповідних рівнів напруги та ін.
Повинна також передбачатися необхідна гнучкість системи, що забезпечує можливість розширення при розвитку підприємства без істотного ускладнення і здорожчання первинного варіанту. Таким чином фактори, які необхідно враховувати при проектуванні електропостачання підприємства, підвищує вимоги до кваліфікації інженерів електриків. Питання раціонального електропостачання не повинні вирішуватися у відриві від загальної енергетики району.
Систему електропостачання промислового підприємства умовно можна розділити на внутрішньозаводське та цехове електропостачання. Для забезпечення економічної та надійної роботи мереж промислового підприємства необхідно вибрати: раціональну кількість вузлів навантаження, оптимальну потужність трансформаторів ГЗП та КТП, а також вирішити питання компенсації реактивної потужності. Також необхідно дотримуватися вимог техніки безпеки і враховувати умови виробництва.
1 КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА СПОЖИВАЧІВ
Даний механічний завод спеціалізується на виготовленні металевих деталей та конструкцій різного декоративного профілю.
Основне виробництво проходить у зварювальному, механічному, пресовому та штампувальному цехах. Допоміжними у виробництві є фарбувальний цех, та станція нейтралізації. Метал для подальшого виробництва та металобрухт зберігається у складах.
Основне обладнання яке задіяне у технологічному процесі – це металообробні, свердлильні, фрезерні, токарні верстати, автомати дугового зварювання, преси, верстати для холодного кування, скручування,тиснення, гільйотинні ножиці, роликові ножиці, абразивно-відрізні верстати. Допоміжне обладнання: печі опору, сушильні камери, галтувальні барабани, холодно висадочні автомати, установки вентиляції, кран-балки, шліфувальні верстати.
Металеві заготовки та прокат зі складів потрапляє у механічний цех, де на волочильному верстаті виготовляються листи сталі і на ножицях їм надають необхідну форму. Потім металеві пластини та профіль потрапляють до пресового цеху, де на пресах з них виготовляються декоративні металеві елементи методом холодного штампування та волочіння. У штампувальному цеху відбувається процес гарячої штамповки деталей – перед поданням деталей на преси печі опору нагрівають металеві заготовки до температури, необхідної для надання пластичності заготовці. Після цього розігріті металеві заготовки транспортують до пресів де з них виготовляють декоративні металеві вироби. У штампувальному цеху також виготовляють металеву фурнітуру на холодно-висадочних автоматах та галтувальних барабанах, для скріплення майбутніх деталей, та власних потреб виробництва.
Механічний цех також здійснює обробку готових деталей на верстатах. На свердлильних верстатах роблять отвори у деталях, які потім потрапляють на інші верстати: плоскошліфувальні, безцентрово-шліфувальні для шліфовки або фрезерні та токарні верстати для фрезування пазів, отворів високої якості.
У зварювальному цеху основною метою є сортування та подальше з’єднання окремих металевих деталей у цілісні конструкції. Окремі деталі зварюються ручними автоматами для дугового зварювання. Крім того зварювальний цех здійснює наплавлення металу на деталі, для відновлення їх форми при деформації чи руйнуванні окремих їх частин. Деформовані деталі які не можна відновити, а також виробничий брак розрізається на зручні для транспортування частини та зберігається на складі до відправлення їх у я кості металобрухту на металургійні підприємства.
У фарбувальному цеху готові відсортовані деталі фарбують у спеціальних фарбувальних камерах, та висушуються у сушильному приміщенні при високій температурі.
На території заводу також розміщена станція нейтралізації, основне завдання якої розділення водно-масляної емульсії, яка утворюється під час роботи металообробних верстатів. У приміщенні встановлені сепаратори які розмішують емульсії відділяючи воду з вищою щільністю від масла. Масло що відділилося знову використовується для змащування деталей машин, що обертаються, а вода надходить до верстатів у якості охолодження для розігрітих поверхонь, що контактують із заготовкою під час виробництва.
Таблиця 1.1 – Дані електричних навантажень заводу
|
№
|
Назва споживача
|
РУСТ, кВт
|
Категорія за надійністю
|
|
1
|
Адміністративний корпус
|
320
|
2
|
|
2
|
Механічний цех
|
2200
|
2
|
|
3
|
Пресовий цех
|
1750
|
2
|
|
4
|
Штампувальний цех
|
–
|
2
|
|
5
|
Зварювальний цех
|
1000
|
2
|
|
6
|
Фарбувальний цех
|
400
|
3
|
|
7
|
Станція нейтралізації
|
300
|
3
|
|
8
|
Склад матеріалів
|
150
|
3
|
Таблиця 1.2 – Перелік обладнання штампувального цеху
|
№
|
Назва електроприймача
|
n, шт.
|
РНОМ, кВт
|
КВ
|
Cos
|
ПВ, %
|
|
1
|
Вентилятор
|
10
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
|
2
|
Піч опору
|
3
|
50
|
0,65
|
1
|
100
|
|
3
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
3
|
1,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
|
4
|
Прес
|
14
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
|
5
|
Гільйотинні ножиці
|
3
|
27
|
0,14
|
0,65
|
100
|
|
6
|
Кран-балка
|
1
|
11+7,5+2,2
|
0,2
|
0,5
|
25
|
|
7
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
1
|
5,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
|
8
|
Безцентрово-шліфувальний верстат
|
3
|
21
|
0,2
|
0,65
|
100
|
|
9
|
Токарний верстат
|
5
|
7
|
0,14
|
0,5
|
100
|
|
10
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
3
|
3
|
0,14
|
0,5
|
100
|
Продовження таблиці 1.2
|
№
|
Назва електроприймача
|
n, шт.
|
РНОМ, кВт
|
КВ
|
Cos
|
ПВ, %
|
|
11
|
Фрезерний верстат
|
4
|
5,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
|
12
|
Плоскошліфувальний верстат
|
3
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
|
13
|
Прес
|
8
|
25
|
0,2
|
0,65
|
100
|
|
14
|
Прес
|
4
|
15
|
0,2
|
0,65
|
100
|
|
15
|
Галтувальний барабан
|
4
|
20
|
0,24
|
0,65
|
100
|
|
16
|
Холодновисадочний автомат
|
3
|
28
|
0,2
|
0,65
|
100
|
|
17
|
Внутрішньошліфувальний верстат
|
3
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
2 СВІТЛОТЕХНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК
Згідно до ДБН В.2.5-28-2006 “Штучне і природне освітлення. Норми проектування у виробничих приміщеннях”, використовують три види освітлення: робоче, аварійне та евакуаційне. Ці види відрізняються за рівнем освітлення.
Робоче освітлення є обов’язковим для всіх приміщень незалежно від їх призначення. Робоче освітлення має найвищий рівень освітленості.
Аварійне освітлення для даного цеху є необхідним. Так як у випадку відключення освітлення дії персоналу в темряві можуть призвести до вибуху, пожежі чи до довготривалого порушення технологічного процесу.
Вихідні дані: А = 42 м; В = 120 м; Н = 8 м
Середовище по ПУЕ – нормальне.
Для заданого приміщення вибираємо систему загального освітлення з рівномірним розташуванням джерел світла.
Для приміщень висотою більш 6 м використовують газорозрядні лампи високого тиску, які мають велику світловіддачу та світлопередачу, тому за джерело світла приймаємо лампи ДРЛ.
Для системи евакуаційного освітлення використовуються лампи накалювання.
Для евакуаційного освітлення використовуємо світильники для ламп накалювання типу «Універсаль».
При розрахунку освітленості враховується коефіцієнт запасу. Він враховує те, що з часом світловий потік джерела світла знижується від забруднення ламп. Для виробничих приміщень із нормальним середовищем Кз=1,4.
В системі загального освітлення світильники розташовують над освітлювальною поверхнею рівномірно – правильними симетричними рядами, створюючи при цьому відносно рівномірну освітленість по всій площі. При виборі відстані між світильниками необхідно знайти таке, що забезпечило б найменшу встановлену потужність освітлювальної установки і достатню для практичних умов рівномірність освітлення.
2.1 Розрахунок освітлення штампувального цеху:
Розрахункова висота приміщення визначається за формулами:
(2.1)
де h = 8 м – висота приміщення;
hc= 0,7 м – висота підвісу світильника;
hР= 0,8 м – висота поверхні з нормованою освітленістю.
Відстань між світильниками в ряду та відстань між рядами складають:
(2.2)
(2.3)
де – крива сили світла, для КСС типу Г коефіцієнт = 0,8 1,1.
Відстань від крайнього ряду до стіни цеху;
(2.4)
(2.5)
Визначимо кількість світильників в ряду:
(2.6)
Визначимо кількість рядів:
(2.7)
Перерахуємо відстань між світильниками в ряду:
(2.8)
Перерахуємо відстань між рядами:
(2.9)
Перевіримо умову рівномірності світильників:
(2.10)
(2.11)
Визначимо загальну кількість світильників:
(2.12)
Рисунок2.1 – План розміщення світильників у цеху
Визначимо індекс приміщення:
(2.13)
Для приміщень, в яких прийнято загальне рівномірне освітлення горизонтальних поверхонь, освітлення розраховують методом коефіцієнта використання світлового потоку. Згідно цього методу розрахункову освітленість на горизонтальній поверхні визначають, враховуючи світловий потік, що падає від світильників безпосередньо на поверхню і віддзеркалений від стін, стелі і самої поверхні.
(2.14)
де – світловий потік одного світильника, лм;
– нормативна освітленість для класу зорових робіт;
– коефіцієнт запасу для ламп ДРИ;
– площа приміщення, м2;
– загальна кількість світильників;
– коефіцієнт використання світлового потоку, який визначається в залежності від індексу приміщень, коефіцієнта віддзеркалення стін та робочої поверхні, а також від висоти приміщення.
Приймаємо лампу типу ДРИ-250 з номінальним початковим світловим потоком . Вибираємо світильники типу ГСП-18-250.
Фактична освітленість:
(2.15)
Знаходимо похибку рівня освітленості, яка має знаходитись в межах (–10 +20)%:
(2.16)
Встановлена потужність освітлення:
(2.17)
2.1.1 Розрахунок освітлювального навантаження.
Розрахунок навантаження освітлювальної мережі проводиться методом коефіцієнта попиту.
Розрахункове навантаження живильної освітлювальної мережі визначаються добутком встановленої потужності ламп на коефіцієнт попиту , а для газорозрядних ламп – ще й множенням на коефіцієнт , що враховує втрати потужності в пускорегулювальній апаратурі (ПРА).
(2.18)
де – розрахункове навантаження освітлювальної мережі, кВт;
– сума номінальних потужностей усіх ламп цеху, кВт;
– коефіцієнт попиту;
– коефіцієнт втрат потужності в пускорегулювальній апаратурі;
Розрахункове навантаження за реактивною потужністю визначається:
(2.19)
де – розрахункова реактивна потужність освітлювальної мережі, кВАр;
– коефіцієнт реактивної потужності.
Повна потужність освітлення цеху:
(2.20)
2.2 Розрахунок електричного навантаження освітлювальної мережі
Методом питомої потужності розрахуємо установлену потужність освітлення кожного приміщення, а розрахункову потужність освітлення кожного приміщення визначимо методом коефіцієнта попиту.
Для освітлення заводських приміщень використані люмінесцентні лампи та лампи ДРЛ в залежності від висоти приміщення.
З [9] вибираємо значення нормативної освітленості робочої поверхні для кожного приміщення заводу (ЕНОРМ, лк)
Методом питомої потужності розрахуємо встановлену потужність освітлення кожного приміщення:
(2.30)
де Sі – площа і-го приміщення, м2;
РПИТ.і – питома потужність освітлення і-го приміщення, яка залежить від висоти приміщення, типу джерела світла, площі приміщення, її значення вибираємо з [2], Вт/м2.
Це значення наведено при освітленості 100 лк, тому необхідно його перерахувати у відповідності до нормативної освітленості приміщення:
(2.31)
Розрахункова потужність освітлення кожного приміщення:
(2.32)
(2.33)
де КП.і – коефіцієнт попиту;
КПРА – коефіцієнт, що враховує втрати потужності у пускорегулювальній апаратурі, для ДРЛ – КПРА = 1,1; для ЛЛ – КПРА = 1,2.
tgі, – коефіцієнт реактивної потужності і-го споживача, для ламп ДРЛ – tgі, = 1,33; для ЛЛ – tgі, = 1,73.
Всі отримані результати зводимо до таблиці 2.2
Таблиця 2.1 – Результати розрахунку електричного навантаження освітлювальної мережі заводу.
|
№
|
S
м2
|
Н м
|
Джерело
світла
|
ЕНОРМ лк
|
РПИТ Вт/м
|
РУСТ
кВт
|
КП
|
КПРА
|
tgі
|
кВт
|
кВАр
|
|
1
|
6750
|
4
|
ЛЛ
|
200
|
5,4
|
72,9
|
0,85
|
1,2
|
1,73
|
74,35
|
128,63
|
|
2
|
9775
|
5
|
ЛЛ
|
200
|
5,4
|
105,57
|
0,95
|
1,2
|
1,73
|
120,4
|
208,20
|
|
3
|
7320
|
5
|
ЛЛ
|
200
|
5,4
|
79,05
|
0,95
|
1,2
|
1,73
|
90,12
|
155,91
|
|
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36,57
|
48,54
|
|
5
|
5080
|
4
|
ЛЛ
|
200
|
5,4
|
54,86
|
0,95
|
1,2
|
1,73
|
62,54
|
108,20
|
|
6
|
1650
|
4
|
ЛЛ
|
200
|
5,4
|
17,82
|
0,95
|
1,2
|
1,73
|
20,31
|
35,14
|
|
7
|
910
|
4
|
ЛЛ
|
100
|
5,4
|
4,91
|
0,95
|
1,2
|
1,73
|
5,6
|
9,69
|
|
8
|
3780
|
8
|
ДРЛ
|
100
|
6,3
|
23,81
|
0,95
|
1,1
|
1,33
|
24,8
|
33,09
|
3 РОЗРАХУНОК СИЛОВИХ НАВАНТАЖЕНЬ
3.1 Розрахунок навантажень штампувального цеху напругою 0,4 кВ.
Цей метод установлює зв'язок між розрахунковим навантаженням і індивідуальними показниками режиму роботи ЕП. За розрахункове активне навантаження приймають його півгодинний максимум, який визначається на всіх рівнях розподільчих і постачальних мереж за коефіцієнтами використання і максимуму номінальної активної потужності робочих електроприймачів. Залежно від нерівномірності режиму роботи ЕП умовно поділяються на ЕП з постійним (при КВ 0,6 та ТВ = 100%), і змінним (при КВ < 0,6 або ТВ 100%), графіком навантажень. Далі визначається сумарна середня потужність за найбільш завантажену зміну для кожної групи однорідних за режимом роботи ЕП:
(3.1)
(3.2)
де КВ – коефіцієнт використання для кожного ЕП,[1].
Для ЕП з повторно-короткочасним режимом роботи паспортну потужність необхідно привести до відносної тривалості включення, яка дорівнює одиниці:
(3.3)
Розрахункове навантаження вузла, до якого входить кілька трифазних приймачів зі змінним графіком навантаження, визначаються за сумарною середньою потужністю за найбільш завантажену зміну за коефіцієнтом максимуму KМ:
(3.4)
(3.5)
(3.6)
де nЕ – ефективне число електроприймачів.
Kм – коефіцієнт максимуму, який визначається за середньозваженим значенням коефіцієнта використання КВСЗ та ефективним числом ЕП nЕ.
(3.7)
(3.8)
Розрахунок проводився методом упорядкованих діаграм за допомогою ЕОМ. Вихідні данні для розрахунку наведено в таблиці 3.1
Таблиця 3.1 – Вихідні дані для розрахунку електричних навантажень методом упорядкованих діаграм
|
№
п/п
|
Найменування
електроприймача
|
Рном, кВт
|
Ки
|
Cos
|
ТВ, %
|
номер вузла варіант
|
|
1
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
|
2
|
Піч опору
|
50
|
0,65
|
1
|
100
|
1
|
|
3
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
1,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
4
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
5
|
Гільйотинні ножиці
|
27
|
0,14
|
0,65
|
100
|
1
|
|
6
|
Кран-балка
|
10,35
|
0,2
|
0,5
|
25
|
1
|
|
7
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
5,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
8
|
Безцентрово-шліфувальний верстат
|
21
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
9
|
Прес
|
15
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
10
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
3
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
11
|
Фрезерний верстат
|
5,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
12
|
Плоскошліфувальний верстат
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
13
|
Прес
|
25
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
14
|
Галтувальний барабан
|
20
|
0,24
|
0,65
|
100
|
1
|
|
15
|
Прес
|
15
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
16
|
Холодновисадочний автомат
|
28
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
17
|
Внутрішньошліфувальний верстат
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
18
|
Прес
|
15
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
19
|
Піч опору
|
50
|
0,65
|
1
|
100
|
1
|
|
20
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
|
21
|
Піч опору
|
50
|
0,65
|
1
|
100
|
1
|
|
22
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
|
23
|
Прес
|
15
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
24
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
Продовження таблиці 3.1
|
№
п/п
|
Найменування
електроприймача
|
Рном, кВт
|
Ки
|
Cos
|
ТВ, %
|
номер вузла варіант
|
|
25
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
1,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
26
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
|
27
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
28
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
|
29
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
30
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
|
31
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
32
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
|
33
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
34
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
|
35
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
36
|
Гільйотинні ножиці
|
27
|
0,14
|
0,65
|
100
|
1
|
|
37
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
38
|
Гільйотинні ножиці
|
27
|
0,14
|
0,65
|
100
|
1
|
|
39
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
40
|
Безцентрово-шліфувальний верстат
|
21
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
41
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
42
|
Безцентрово-шліфувальний верстат
|
21
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
43
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
44
|
Токарний верстат
|
7
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
45
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
46
|
Токарний верстат
|
7
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
47
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
48
|
Токарний верстат
|
7
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
49
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
50
|
Токарний верстат
|
7
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
51
|
Прес
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
52
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
3
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
53
|
Фрезерний верстат
|
5,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
54
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
3
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
Продовження таблиці 3.1
|
№
п/п
|
Найменування
електроприймача
|
Рном, кВт
|
Ки
|
Cos
|
ТВ, %
|
номер вузла варіант
|
|
55
|
Фрезерний верстат
|
5,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
56
|
Плоскошліфувальний верстат
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
57
|
Фрезерний верстат
|
5,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
58
|
Плоскошліфувальний верстат
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
59
|
Прес
|
25
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
60
|
Галтувальний барабан
|
20
|
0,24
|
0,65
|
100
|
1
|
|
61
|
Прес
|
25
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
62
|
Галтувальний барабан
|
20
|
0,24
|
0,65
|
100
|
1
|
|
63
|
Прес
|
25
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
64
|
Галтувальний барабан
|
20
|
0,24
|
0,65
|
100
|
1
|
|
65
|
Прес
|
25
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
66
|
Холодновисадочний автомат
|
28
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
67
|
Прес
|
25
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
68
|
Холодновисадочний автомат
|
28
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
69
|
Прес
|
25
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
70
|
Внутрішньошліфувальний верстат
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
71
|
Прес
|
25
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
72
|
Внутрішньошліфувальний верстат
|
20
|
0,2
|
0,65
|
100
|
1
|
|
73
|
Вентилятор
|
22
|
0,8
|
0,8
|
100
|
1
|
|
74
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
1,5
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
|
75
|
Токарний верстат
|
7
|
0,14
|
0,5
|
100
|
1
|
Результати розрахунку наведено в таблиці 3.2 та в додатку Б
Таблиця 3.2 – Результати розрахунку електричних навантажень
|
№
|
Руст, кВт
|
Рm, кВт
|
Qm, кВАр
|
Sm, кВа
|
Im, А
|
Рсм, кВт
|
Qсм, кВАр
|
Sсм, кВА
|
|
1
|
1419,2
|
527,8
|
384,9
|
654,4
|
940,2
|
476,2
|
383,1
|
644,2
|
3.2 Розрахунок навантажень споживачів напругою 0,4 кВ заводу.
Розрахунок навантажень споживачів напругою 0,4 кВ проводимо методом коефіцієнту попиту:
(3.1)
(3.2)
де РУСТ.і – встановлена активна потужність і-го споживача, наведена у завданні, кВт;
КП.і – коефіцієнт попиту і-го споживача, наведений у [12];
tgі – відношення розрахункової реактивної потужності і-го споживача до активної, у завданні наведено значення cos.
Так для зварювального цеху:
Результати розрахунків зводимо у таблицю 3.3
Таблиця 3.3 – Результати розрахунку навантаження споживачів напругою 0,4 кВ заводу.
|
№
|
Назва споживача
|
РУСТ.і, кВт
|
КП.і
|
cosі
|
tgі
|
Розрахункове навантаження
|
|
|
|
|
|
|
|
Р РОЗР.і, кВт
|
Q РОЗР.і, кВАр
|
|
1
|
Адміністративний корпус
|
320
|
0,3
|
0,75
|
0,88
|
96
|
84,66
|
|
2
|
Механічний цех
|
2200
|
0,5
|
0,7
|
1,02
|
1100
|
1122,22
|
|
3
|
Пресовий цех
|
1750
|
0,45
|
0,75
|
0,88
|
787,5
|
694,50
|
|
4
|
Зварювальний цех
|
1000
|
0,4
|
0,6
|
1,33
|
400
|
533,33
|
|
5
|
Фарбувальний цех
|
400
|
0,4
|
0,5
|
1,73
|
160
|
277,12
|
|
6
|
Станція нейтралізації
|
300
|
0,35
|
0,8
|
0,75
|
105
|
78,75
|
|
|
Склад матеріалів
|
150
|
0,3
|
0,8
|
0,75
|
45
|
33,75
|
3.3 Розрахунок сумарного навантаження заводу.
Сумарне розрахункове навантаження кожного споживача напругою 0,4 кВ:
(3.3)
(3.4)
Результати заводу зводимо до таблиці 3.4.
Таблиця 3.4 – Результати розрахунку навантажень споживачів напругою 0,4 кВ
|
№
|
Назва споживача
|
кВт
|
кВт
|
кВт
|
кВАр
|
кВАр
|
кВАр
|
|
1
|
Адміністративний корпус
|
96
|
74,35
|
170,35
|
84,66
|
128,63
|
213,3
|
|
2
|
Механічний цех
|
1100
|
120,34
|
1220,34
|
1122,22
|
208,2
|
1330,42
|
|
3
|
Пресовий цех
|
787,5
|
90,12
|
877,62
|
694,5
|
155,91
|
850,42
|
|
4
|
Штампувальний цех
|
527,8
|
36,57
|
563,4
|
384,9
|
48,64
|
433,7
|
|
5
|
Зварювальний цех
|
400
|
62,54
|
462,54
|
533,33
|
108,2
|
641,53
|
|
6
|
Фарбувальний цех
|
160
|
20,31
|
180,31
|
277,12
|
35,14
|
312,27
|
|
7
|
Станція нейтралізації
|
105
|
5,6
|
110,6
|
78,75
|
9,69
|
88,44
|
|
8
|
Склад матеріалів
|
45
|
24,88
|
69,88
|
33,75
|
33,09
|
66,84
|
|
Сума
|
–
|
–
|
3655,04
|
–
|
–
|
3935
|
Сумарне навантаження заводу визначаємо з урахуванням коефіцієнта одночасності збігання максимумів навантаження КО=0,9 :
(3.5)
(3.6)
Розрахункова повна потужність заводу, кВА:
(3.7)
Економічно обґрунтоване значення реактивної потужності дозволене до споживання заводом з енергосистеми у години максимального навантаження:
(3.8)
де tgОПТ = 0,25 – коефіцієнт реактивної потужності, що задається енергосистемою;
4 ВИБІР НАПРУГИ ЗОВНІШНЬОГО ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
І НАПРУГИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО РОЗПОДІЛУ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
Джерело живлення заводу – підстанція енергосистеми з двома трансформаторами АТДЦТН – 250000/220/110/10.
Розрахуємо напругу зовнішнього електропостачання за формулою Стілла:
(4.1)
де l – відстань від заводу до джерела живлення: l = 18 км.
Вибираємо стандартну напругу електропостачання – 110 кВ.
Для внутрішньозаводського розподілу електроенергії доцільно використовувати напругу 10 кВ.
5 ВИБІР КІЛЬКОСТІ ТА ПОТУЖНОСТІ ЦЕХОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ
Вихідними даними для вибору цехових трансформаторів є РРОЗР.і, змінність роботи та категорії споживачів.
Вибір кількості трансформаторів визначається розрахунковими навантаженнями та категорією електроприймача.
Розрахуємо кількість та потужність трансформаторів зварювального цеху (№ 6 відповідно на плані). У цеху переважну кількість складають споживачі ІІ-ї категорії за надійністю електропостачання, тому приймаємо кількість трансформаторів КТП nт = 2.
Вибір потужності трансформатору виконуємо за активною потужністю з урахуванням пропускної здатності трансформатора за реактивною потужністю:
(5.1)
де – оптимальний коефіцієнт завантаженості трансформатору, залежить від кількості трансформаторів та категорійності електропостачання споживачів. Для двотрансформаторної підстанції з електроприймачами ІІ та ІІІ категорії .
За довідником [3] приймаємо трансформатор найближчої стандартної потужності 2хТМ–400/10.
Його паспортні дані:
Розрахуємо пропускну здатність трансформатора за реактивною потужністю:
(5.2)
Розрахуємо втрати реактивної потужності у трансформаторі, кВАр:
(5.3)
Розрахуємо потужність компенсуючих пристроїв на боці НН:
(5.4)
Обираємо компенсуючий пристрій – 2хУКРП-0,4-200-20 У3
Перевіряємо трансформатори за режимом роботи. Для цього знаходимо значення коефіцієнтів завантаження у нормальному та післяаварійному режимах роботи.
(5.5)
(5.6)
Значення коефіцієнтів завантаження у НР та ПАР лежать у допустимих межах.
Вибір кількості та потужності трансформаторів інших КТП проводимо аналогічно і результати зводимо до таблиці 5.1.
Таблиця 5.1 – Результати вибору кількості та потужності цехових трансформаторів
|
№
КТП
|
Назва споживача
|
РРОЗР.і, кВт
|
QРОЗР.і,
кВАр
|
|
|
SРОЗР.Т, кВА
|
Тип
|
UК %
|
IХХ %
|
QТ, кВАр
|
QТ, кВАр
|
QНКП, кВАр
|
Тип та потужність НКП
|
|
|
|
1
|
Адміністративний корпус
|
170,35
|
213,30
|
0,7
|
1
|
1072,36
|
2хТМ-1600/10
|
5,5
|
1,3
|
1662,42
|
127,84
|
225,42
|
2хУКРП-0,4-110-10У3
|
0,7
|
1,34
|
|
|
Механічний цех
|
1220,34
|
1330,42
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Станція нейтралізації
|
110,60
|
88,44
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
Фарбувальний цех
|
180,31
|
312,27
|
0,9
|
1
|
200,34
|
ТМ-250/10
|
4,5
|
2,3
|
134,57
|
14,86
|
207,41
|
УКРП-0,4-200-20У3
|
0,92
|
–
|
|
3
|
Зварювальний цех
|
462,54
|
641,53
|
0,7
|
2
|
330,38
|
2хТМ-400/10
|
4,5
|
2,1
|
315,67
|
34,44
|
394,73
|
УКРП-0,4-200-20У3
|
0,69
|
1,34
|
|
4
|
Штампувальний цех
|
563,4
|
431,7
|
0,8
|
2
|
402,4
|
2хТМ-400/10
|
4,5
|
2,1
|
303,67
|
39,84
|
197,3
|
2хУКРП-0,4-100-10У3
|
0,8
|
1,56
|
|
5
|
Пресовий цех
|
877,62
|
850,42
|
0,7
|
2
|
676,79
|
2хТМ-1000/10
|
5,5
|
1,4
|
1030,64
|
81,9
|
50,42
|
УКРП-0,4-50-10У3
|
0,7
|
1,34
|
|
|
Склад
|
69,88
|
66,84
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 ПОБУДОВА КАРТОГРАМИ НАВАНТАЖЕНЬ І ВИЗНАЧЕННЯ
КООРДИНАТ РОЗМІЩЕННЯ ПРИЙМАЛЬНОГО ПУНКТУ
ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ЗАВОДУ
Для знаходження координат центру електричних навантажень побудуємо картограму електричних навантажень. Вона зображується на генплані у вигляді кіл з радіусом Rі у масштабі:
(6.1)
де m = 0,5 кВт/м2 – масштаб навантаження.
Результати розрахунку зводимо до таблиці 6.1
Таблиця 6.1 – Вихідні дані для знаходження центру та картограми навантаження.
|
№
КТП
|
Назва споживача
|
РРОЗР.і, кВт
|
Rі
|
РР.КТП, кВт
|
XКТП, м
|
УКТП, м
|
РР.КТПXКТП
|
РР.КТПYКТП
|
|
1
|
Адміністративний корпус
|
170,35
|
8,31
|
1072,36
|
219
|
262
|
328786,8
|
393343,2
|
|
|
Механічний цех
|
1220,34
|
22,25
|
|
|
|
|
|
|
|
Станція нейтралізації
|
110,60
|
6,69
|
|
|
|
|
|
|
2
|
Фарбувальний цех
|
180,31
|
8,55
|
200,34
|
369
|
276
|
666536,16
|
49766,88
|
|
3
|
Зварювальний цех
|
462,54
|
13,69
|
330,38
|
343
|
225
|
158652,9
|
104072,6
|
|
4
|
Штампувальний цех
|
563,37
|
15,11
|
340,14
|
335
|
214
|
159527
|
101906,8
|
|
5
|
Пресовий цех
|
877,62
|
18,86
|
676,79
|
326
|
106
|
308888,1
|
100436
|
|
|
Склад
|
69,88
|
5,32
|
|
|
|
|
|
|
|
Усього
|
2620,1
|
–
|
–
|
–
|
–
|
1022391
|
749525
|
Координати центру електричних навантажень:
(6.2)
(6.3)
де РР.КТП.і – активне навантаження і-ї КТП, кВт;
Хі,Уі – координати розташування і-ї КТП, м.
Оскільки встановлення ГЗП у центрі навантажень є технологічно не вигідним, то розташовуємо ГЗП не в центрі навантажень, а переносимо його до більш зручного для розміщення місця.
Рисунок 6.1 – Картограма навантажень цехів заводу та місце розміщення ГЗП.
7 ВИБІР КІЛЬКОСТІ І ПОТУЖНОСТІ СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ ГЗП З УРАХУВАННЯМ КОМПЕНСАЦІЇ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ
Для техніко-економічного порівняння обираємо 2 варіанти виконання головної знижувальної підстанції(ГЗП). Кількість встановлюваних трансформаторів залежить від категорії ЕП за надійністю.
Для живлення заводу з ЕП переважно ІІ категорії, можливе застосування однотрансформаторної ГЗП (І варіант), або двотрансформаторної ГЗП (ІІ варіант). При першому варіанті, обов’язково передбачається складський резерв трансформаторів, для швидкого відновлення роботи підстанції.
Потужність трансформаторів вибирається з урахуванням установки компенсуючих пристроїв, на стороні 0,4 кВ (НКУ).
Визначимо розрахункову потужність трансформатора:
(7.1)
де nT = 2 – кількість трансформаторів ГЗП;
– оптимальний коефіцієнт завантаження трансформатора:
- – для двотрансформаторної ГЗП;
- – для однотрансформаторної ГЗП;
Перший варіант – однотрансформаторна КТП.
Обираємо найближче більше стандартне значення потужності трансформатора 6300 кВА, трансформатор ТМН-6300/110. Трансформатор має такі параметри:, , , , , , .
Другий варіант – двотрансформаторна КТП.
Обираємо найближче більше стандартне значення потужності трансформатора 4000 кВА, трансформатор ТМН-4000/110. Трансформатор має такі параметри , , , , , , .
Для техніко-економічного порівняння розглядається два варіанти трансформаторної підстанції, схеми яких приведені на рисунку 7.1.
В першому варіанті встановлюємо однотрансформаторну підстанцію.
Перевагою даного варіанту є те, що однотрансформаторна підстанція дешевше двотрансформаторної, але в післяаварійному режимі після відключення трансформатора втрачає живлення все підприємство.
В другому варіанті встановлюємо двотрансформаторну підстанцію, яка дорожче однотрансформаторної, але в після аварійному режимі при відключенні одного з трансформаторів підприємство отримуватиме живлення через другий трансформатор, що допускає роботу в режимі перенавантаження.
Техніко-економічне порівняння варіантів дозволяє визначити оптимальний варіант трансформаторної підстанції. Критерієм цього є мінімум річних наведених витрат.
Рисунок 7.1 – Графічне зображення варіантів КТП
Техніко-економічне порівняння варіантів проводиться шляхом визначення наведених витрат по формулі:
(7.2)
де ЕН = 0,12 – нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень;
– капітальні витрати для і-го варіанта;
– експлуатаційні витрати для і-го варіанта;
– збиток від перерви електропостачання для і-го варіанта;
Капітальні витрати складають:
(7.3)
де КТР – вартість трансформатора ГЗП, грн.;
КВИМ – вартість високовольтних вимикачів, грн.;
Вартість вимикачів:
(7.4)
Експлуатаційні витрати визначаються по формулі:
(7.5)
де КА, КОБ – коефіцієнти відрахування на амортизацію та обслуговування, згідно з [6] відповідно становлять: КА = 6,4%, КОБ = 3%.
Річні втрати електроенергії в трансформаторах складають:
(7.6)
де max – число годин максимальних втрат;
(7.7)
Вартість річних втрат електроенергії, складає:
(7.8)
де С = 0,97 грн – вартість одного кВт·год електроенергії на 2014р.;
Рисунок 7.2 – Схема заміщення для визначення ймовірності
перерви в електропостачанні.
(7.9)
де – імовірність виходу з ладу вимикача 110 кВ;
– імовірність виходу з ладу ВЛ 110 кВ;
– імовірність виходу з ладу трансформатора ГЗП;
– імовірність виходу з ладу трансформатора ГЗП;
– імовірність виходу з ладу вимикача 10 кВ;
(7.10)
Вартість збитків від перерви в електропостачанні:
(7.11)
де У0 – питомий збиток від перерви в електропостачанні, У0 =3,5 грн/кВтг;
Приведені витрати по кожному варіанту складають:
Порівняємо приведені витрати по кожному варіанту між собою:
(7.12)
Оскiльки наведенi витрати схем вiдрiзняються менше нiж на 5%, схеми є економiчно рiвноцiнними. Отже необхiдно обрати схему з більш високою надійністю електропостачання. Отже, обираємо схему №2.
8 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КЗ.
ВИБІР ПОВІТРЯНОЇ ЛІНІЇ 110 кВ ТА ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ
Вибір перерізу повітряної лінії здійснюється за умовою економічної густини струму:
(8.1)
де JЕК =1 – економічна густина струму для ПЛ з алюмінієвими жилами, для ТМАХ 5000, А/мм2.
ІРОЗР – розрахунковий струм, що протікає через ПЛ у нормальному режимі:
(8.2)
де n = 2 – кількість ПЛ, що живлять завод.
Приймаємо провід АС-70 з ІТР.ДОП = 265 А, перевіряємо його за умовою тривало допустимого нагріву:
(8.3)
– умова виконується.
Складаємо схему заміщення рисунок 8.1.
Рисунок 8.1 – Схема заміщення живильної мережі.
Розрахунок струмів КЗ проводимо методом відносних одиниць.
Приймаємо :
- базисну потужність Sбаз = 100 МВА.
- базисні напруги: Uбаз1 = 110 кВ; Uбаз2 = 10 кВ.
Базисний струм:
(8.4)
Визначаємо опори елементів схеми заміщення.
Опір енергосистеми:
(8.5)
де Uс =110 кВ – напруга системи;
Ікс =10 кА – струм КЗ в усталеному режимі;
Опір підстанції енергосистеми з двома трансформаторами
2хАТДЦТН-250000-220/110/10, що є джерелом живлення заводу:
(8.6)
Опір трансформатора головної знижувальної підстанції заводу:
(8.7)
Опір повітряної лінії довжиною l = 18 км:
(8.8)
Надперехідна ЕРС системи .
Для т.К1:
(8.9)
У початковий момент часу струм КЗ буде дорівнювати:
(8.10)
Ударний струм:
(8.11)
де – ударний коефіцієнт.
Для т.К2:
(8.12)
(8.13)
Вибір апаратів для ГЗП здійснюємо за наступними умовами:
Тяблиця 8.1 – Умови вибору та перевірки апаратів ГЗП
|
|
Вимикач
|
Роз’єднувач
|
Трансф. струму
|
Розрядник
|
|
UНОМ > UМЕР
|
+
|
+
|
+
|
+
|
|
ІНОМ > ІМАХ.РОБ.
|
+
|
+
|
+
|
–
|
|
ІВИМ > ІК.З.
|
+
|
–
|
–
|
–
|
|
іДИН > іУД.
|
+
|
+
|
+
|
–
|
|
І2К.З·tK >BK
|
+
|
+
|
+
|
–
|
Таблиця 8.1 – Результати вибору електричних апаратів для ГЗП
|
|
ВЭК-110-40/2000У1
|
РНДЗ-1-110/1000У1
|
ТФЗМ-110Б-
I-У1
|
РВМГ-110МУ1
|
|
UНОМ > UМЕР
|
110>110
|
110>110
|
110>110
|
110>110
|
|
ІНОМ > ІМАХ.РОБ.
|
2000>21,62
|
1000>21,62
|
100>21,62
|
–
|
|
ІВИМ > ІК.З.
|
40>3,28
|
–
|
–
|
–
|
|
іДИН > іУД.
|
102>8,34
|
80>8,34
|
41>8,34
|
–
|
|
І2К.З·tK >BK
|
4800>32,21
|
992,2>32,21
|
48>32,21
|
–
|
9 ВИБІР ПЕРЕРІЗІВ КЛ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
Для внутрішньозаводського електропостачання вибираємо кабель типу ААШв з прокладкою у траншеї.
Кабельну лінію обираємо за умовою економічної густини струму та перевіряємо за умовою термічної стійкості до струмів КЗ і умовою тривало допустимого нагріву в ПАР.
За економічною густиною струму перерізу КЛ:
(9.1)
де – економічна густина струму для КЛ з алюмінієвими жилами при Тмах = 5350 год/рік;
За умовою термічної стійкості до струмів КЗ перевіряємо кабель з перерізом:
(9.2)
де – приведений час КЗ, с:
(9.3)
де – періодична складова, що визначається за відповідними кривими в залежності від та '':
– час протікання струму КЗ,
С = 88 Ас-1/2/мм2 – температурний коефіцієнт, що визначається типом кабеля.
Цей метод веде до завищення, тому обираємо найближчий менший стандартний перетин, тобто 25 мм2.
За умовою тривало допустимого нагріву
(9.4)
де КДОП = 1,2– коефіцієнт допустимого перевантаження КЛ;
КПР = 0,85 – коефіцієнт, що враховує кількість кабелів, що лежать поруч у траншеї, знаходимо для відстані між кабелями 200 мм;
КСЕР = 1 – поправочний коефіцієнт на температуру навколишнього середовища.
ІДОП – допустиме значення струму для даного перерізу обраного типу КЛ, вибирається з [2].
ІРОБ.МАХ – розрахунковий струм у післяаварійному режимі, А
Після визначення перерізу та перевірки КЛ обираємо найбільше стандартне значення.
Визначені перерізи КЛ внутрішньозаводського електропостачання зведені до таблиці 9.1.
Таблиця 9.1 – Результати вибору КЛ 10кВ
|
КЛ
|
Sрозр,
кВА
|
nКЛ
|
Ір,
А
|
Ір мах, А
|
, А
|
Sек,
мм2
|
Sст.мін,
мм2
|
Sст,
мм2
|
|
ГЗП-КТП1
|
1072,36
|
2
|
31
|
62
|
60,77
|
25,82
|
25
|
25
|
|
ГЗП-КТП2
|
200,35
|
2
|
5,79
|
11,58
|
11,35
|
4,82
|
25
|
25
|
|
ГЗП-КТП3
|
330,39
|
2
|
9,55
|
19,1
|
18,72
|
7,95
|
25
|
25
|
|
ГЗП-КТП4
|
402,41
|
2
|
11,63
|
23,26
|
22,8
|
9,69
|
25
|
25
|
|
ГЗП-КТП5
|
676,79
|
2
|
19,56
|
39,12
|
38,35
|
16,3
|
25
|
25
|
|
ГЗП-ВКУ
|
2250
|
2
|
65
|
130
|
127,5
|
54,2
|
25
|
70
|
10 ВИБІР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ ЗРП-10КВ
Максимальний робочий струм на вводі ЗРП-10кВ розраховуємо за формулою:
(10.1)
Для комплектації ЗРП-10кВ приймаємо шафи типу КУ-10Ц.
Оскільки , то чарунки збірних шин та чарунки вводу будуть однакові.
Вибираємо апарати та отримані результати зводимо до таблиці 10.1.
Згідно [7] на всіх двотрансформаторних ГЗП також встановлюється трансформатор власних потреб.
Умова вибору трансформатора власних потреб наступна:
(10.2)
де SНОМ.ГЗП – номінальна потужність трансформатора ГЗП, кВА.
Таким чином вибираємо трансформатор власних потреб ТСЗ-16/10 із запобіжниками ПКТ101-10-2-31,5У3. До секції шин підключений трансформатор напруги 3х3НОЛ06-10 через шафу трансформаторів напруги.
Таблиця 10.1 – Вибір апаратів для ЗРП – 10кВ
|
Найменування
|
Умови вибору
|
Номінальне значення
|
Розрахункові дані
|
|
Чарунка вводу
|
|
Вимикач
ВР1-10-20/630 У3
|
UНОМUС
|
10 кВ
|
10 кВ
|
|
|
ІНОМІРОЗР
|
630 А
|
383,46 А
|
|
|
ІВІДКЛІ"
|
20 кА
|
2,07 кА
|
|
|
іДИНіУ
|
51 кА
|
5,28 кА
|
|
|
|
202·3=1200 кА2·с
|
29,95 кА2·с
|
|
Трансформатор струму
ТЛК-10
|
UНОМUС
|
10 кВ
|
10 кВ
|
|
|
ІНОМІРОЗР
|
600 А
|
383,46 А
|
|
|
іДИНіУ
|
80 кА
|
5,28 кА
|
|
|
|
31,52·3=2977 кА2·с
|
29,95 кА2·с
|
|
Трансформатор напруги
ЗНОЛ.06-10
|
UНОМUС
|
10 кВ
|
10 кВ
|
|
Розрядник
РВО-10У1
|
UНОМUС
|
10 кВ
|
10 кВ
|
11 ВИЗНАЧЕННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ КОМПЕНСАЦІЇ РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ
Для визначення доцільності компенсації реактивної потужності необхідно порівняти сумарні річні втрати електроенергії в елементах мережі у випадках:
- при встановленні компенсуючих пристроїв на заводі;
- без компенсуючих пристроїв.
Для визначення необхідності встановлення компенсуючих пристроїв на стороні 10кВ складемо баланс реактивної потужності:
(11.1)
Звідки:
(11.2)
де QВКП.– потужність компенсуючих пристроїв напругою 10кВ;
QР – розрахункова реактивна потужність, кВАр:
QКТП. – сумарні втрати реактивної потужності у трансформаторах КТП, кВАр.
QГЗПП – втрати реактивної потужності у трансформаторі ГЗП:
QНКП. – сумарна реактивна потужність КП встановлених на напрузі 0,4кВ.
На стороні 10 кВ встановлюємо УКЛ(П)56-10,5-2250 У3.
(11.3)
Економія електроенергії від КП визначається як різниця між втратами електроенергії без КП та втратами електроенергії із застосуванням КП:
(11.4)
Втрати визначаємо за формулою:
(11.5)
де WКТП,– сумарні втрати електроенергії в трансформаторах КТП, кВт год:
(11.6)
WКЛ, – сумарні втрати електроенергії в КЛ, кВт год.
Результати розрахунку втрат електроенергії в трансформаторах КТП зводимо до таблиці 11.1.
Таблиця 11.1 – Розрахунок втрат електроенергії у трансформаторах КТП
|
№КТП
|
|
РХ
кВт
|
РК
кВт
|
з КП
|
без КП
|
|
|
|
|
|
КЗ
|
WКТП.і
МВт год
|
КЗ
|
WКТП.і
МВт год
|
|
КТП 1
|
2
|
3,3
|
16,5
|
0,67
|
57,26
|
0,72
|
81,47
|
|
КТП 2
|
1
|
0,82
|
3,7
|
0,88
|
18,14
|
1,49
|
38,6
|
|
КТП 3
|
2
|
1,05
|
5,5
|
0,67
|
18,68
|
1,02
|
31,12
|
|
КТП 4
|
2
|
1,05
|
5,5
|
0,78
|
21,98
|
0,92
|
26,84
|
|
КТП 5
|
2
|
2,1
|
11
|
0,67
|
37,21
|
0,69
|
38,23
|
|
ГЗП
|
1
|
7,7
|
28,2
|
0,61
|
99,3
|
0,7
|
111,5
|
|
Всього
|
–
|
–
|
–
|
–
|
298,82
|
–
|
476,16
|
Результати розрахунку втрат електроенергії у кабельних лініях наведені в таблиці 11.2.
Таблиця 11.2 – Втрати в кабельних лініях 10кВ
|
|
SРОЗР, кВА
|
SСТ, мм2
|
ІРОЗР, А
|
r0, Ом/км
|
l,
км
|
WКЛ,і,
МВт год
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З КП
|
|
ГЗП-КТП1
|
2150,71
|
25
|
62,15
|
1,25
|
0,09
|
9,92
|
|
ГЗП-КТП2
|
220,62
|
25
|
6,37
|
1,25
|
0,147
|
0,17
|
|
ГЗП-КТП3
|
538,62
|
25
|
15,56
|
1,25
|
0,073
|
0,5
|
|
ГЗП-КТП4
|
625,41
|
25
|
18,07
|
1,25
|
0,057
|
0,53
|
|
ГЗП-КТП5
|
1341,15
|
25
|
38,76
|
1,25
|
0,168
|
7,2
|
|
Усього
|
18,32
|
|
БЕЗ КП
|
|
ГЗП-КТП1
|
2313,35
|
25
|
66,85
|
1,25
|
0,09
|
11,47
|
|
ГЗП-КТП2
|
373,54
|
25
|
10,79
|
1,25
|
0,147
|
0,48
|
|
ГЗП-КТП3
|
819,08
|
25
|
23,67
|
1,25
|
0,073
|
1,16
|
|
ГЗП-КТП4
|
734,69
|
25
|
21,23
|
1,25
|
0,057
|
0,73
|
|
ГЗП-КТП5
|
1377
|
25
|
39,79
|
1,25
|
0,168
|
7,59
|
|
Усього
|
21,45
|
МВтгод/рік;
МВтгод/рік;
Встановлення компенсуючих пристроїв призводить до зниження витрат електроенергії на 36,26% на рік.
12 ВИБІР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ РП-10кВ ШТАМПУВАЛЬНОГО ЦЕХУ
Для РП-10кВ вибираємо чарунку КРП типу КУ-10Ц з вимикачем
ВР1-10-20/630 У2.
Робочий максимальний струм на стороні ВН:
(12.1)
А
Таблиця 12.1 – Перевірка вимикача КРП
|
ВР1-10-20/630 У2
|
Данi вимикача
|
Розрахунковi данi
|
|
UНОМ > UМЕР
|
10,5
|
10
|
|
ІНОМ > ІР.МАХ.
|
630
|
37,71
|
|
ІВИМ > ІКЗ.
|
20
|
2,07
|
|
ІДИН > іУД.
|
52
|
5,28
|
|
І2КЗ·tk >Bk
|
1200
|
29,95
|
В чарунці КРП установлюємо трансформатори струму ТОЛ-10/50-5У3, та трансформатор нульової послідовності ТНПШ-2У3
13 РОЗРАХУНОК ЦЕХОВОЇ МЕРЕЖІ
13.1 Вибір схеми й конструктивного виконання цехової мережі
Для цехової мережі обрана радіальна схема із застосуванням силових пунктiв типу ШР-11, укомплектованих запобіжниками, приєднаних до РП-0,4 кВ КТП.
Розташування КТП у цеху неможливо, тому КТП виконується прибудованого типу з боку зовнішнього джерела живлення. КТП містить у собі два силових трансформатори ТМ-400/10, шафи вводу ШВН-3У3, лінійні шафи ШНЛ-4У3, укомплектованих автоматичними вимикачами серії ВА.
Живильна мережа 0,4 кВ виконана кабельними лініями, із прокладкою кабелів по стінах на конструкціях.
Розподільна мережа 0,4 кВ виконана проводом марки АПВ із прокладкою в пластикових трубах, у підлозі.
Результати розрахунку навантажень по вузлам за допомогою ЕОМ наведені в Додатку Б, та в таблиці 13.1
Таблиця 13.1 – Результати розрахунку по вузлам на ЕОМ
|
№
|
Назва вузла
|
РВСТ, кВт
|
РМАХ, кВт
|
QМАХ, кВАр
|
SМАХ, кВА
|
IМАХ, А
|
РСМ, кВт
|
QСМ, кВАр
|
SСМ, кВА
|
|
1
|
СП-1
|
168
|
112
|
73,5
|
134
|
193,4
|
85,5
|
71,6
|
111,5
|
|
2
|
СП-2
|
149,5
|
77
|
67,9
|
102,7
|
148,2
|
29,2
|
35,1
|
45,6
|
|
3
|
СП-3
|
77,5
|
56
|
56
|
79,2
|
114,3
|
25,4
|
26,7
|
36,8
|
|
4
|
СП-4
|
150
|
74,5
|
47,2
|
88,2
|
127,3
|
43,6
|
44,1
|
62
|
|
5
|
СП-5
|
174,5
|
79
|
94
|
122,8
|
177,3
|
32,1
|
42,3
|
53,1
|
|
6
|
СП-6
|
120,5
|
72
|
54,8
|
90,5
|
130,6
|
36,6
|
36,3
|
51,5
|
|
7
|
СП-7
|
165
|
79,8
|
50
|
94,2
|
135,9
|
46,2
|
46,6
|
65,6
|
|
8
|
СП-8
|
133,9
|
68,7
|
43,3
|
81,2
|
117,2
|
39,9
|
40,5
|
56,9
|
|
9
|
СП-9
|
135,5
|
72
|
44,5
|
84,7
|
122,2
|
41,4
|
41,7
|
58,7
|
|
10
|
Печi опору
|
150
|
150
|
0
|
150
|
216,5
|
150
|
0
|
150
|
Таблиця 13.2 – Вибір апаратів захисту шаф КТП
|
№ приєднання
|
Назва вузла
|
Розрахунковий струм вузла, Ір, А
|
Тип шафи
|
Тип автоматичного вимикача
|
Струм АВ,
ІНОМ, А
|
|
1
|
Ввод 1
|
1074
|
ШВН-3У3
|
ВА55-43
|
1600
|
|
2
|
Пiч опору
|
72,2
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
3
|
Пiч опору
|
72,2
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
4
|
ЩО
|
87,94
|
ШНЛ-4У3
|
ВА52-35
|
250
|
|
5
|
СП-1
|
193,4
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
6
|
СП-2
|
148,2
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
7
|
СП-3
|
114,3
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
8
|
СП-4
|
127,3
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
9
|
СП-5
|
177,3
|
ШНЛ-4У3
|
ВА52-35
|
250
|
|
10
|
НКП
|
144,5
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
11
|
Резерв
|
–
|
|
–
|
–
|
|
12
|
Резерв
|
–
|
|
–
|
–
|
|
13
|
Резерв
|
–
|
|
–
|
–
|
|
14
|
Секцiйний вимикач
|
1074
|
ШНС-3У3
|
ВА55-43
|
1600
|
|
15
|
НКП
|
144,5
|
ШНЛ-4У3
|
ВА52-35
|
250
|
|
16
|
СП-6
|
130,6
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
17
|
СП-7
|
135,9
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
18
|
СП-8
|
117,2
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
19
|
СП-9
|
122,2
|
|
ВА52-35
|
250
|
|
20
|
Пiч опору
|
72,2
|
ШВН-3У3
|
ВА52-35
|
250
|
|
21
|
Резерв
|
–
|
|
–
|
–
|
|
22
|
Ввод 2
|
770,3
|
|
ВА55-43
|
1600
|
- Розрахунок живильної мережі
Живильна мережа – це ділянка цехової мережі від РП-0,4 кВ до СП. Для даної мережі проведемо вибір уставок автоматичних вимикачів та вибір перерізів КЛ.
Умови вибору та перевірки автоматичних вимикачів:
UНОМ > UМЕР
ІНОМ > ІР.МАХ
ІТ.РОЗ ІРОЗР
ІЕМ.РОЗ 1,25ІПІК
де UНОМ – номінальна напруга АВ, В;
UМЕР – номінальна напруга мережі, В;
ІНОМ – номінальний струм АВ, А;
ІТ.РОЗ – номінальний струм теплового розчеплювача АВ, А;
ІЕМ.РОЗ – струм електромагнітного розчеплювача АВ, А;
ІРОЗР – розрахунковий струм лінії, А;
ІПІК – піковий струм лінії, А.
(13.1)
де – коефіцієнту пуску.
Вибір перерізу КЛ проводиться за умовою:
(13.2)
де КПОП=0,92 – поправочний коефіцієнт;
КСЕР =1 – коефіцієнт, що враховує вплив навколишнього середовища.
Проведемо вибір уставок АВ та перерізу КЛ для лінії від РП-0,4 кВ до СП-1. Для встановлення в шафі КТП обираємо автоматичний вимикач ВА52-35.
Таблиця 13.3 – Результати вибору та перевірки автоматичних вимикачів
|
|
Данi вимикача
|
Розрахунковi данi
|
|
UНОМ > UМЕР
|
400
|
380
|
|
ІНОМ > ІР.МАХ.
|
250
|
193,4
|
|
ІТ.РОЗ ІРОЗР
|
250
|
193,4
|
|
ІЕМ.РОЗ 1,25ІПІК
|
2400
|
529,26
|
Вибір перерізу КЛ:
Вибираємо кабель АВВГ 3х150 +1х95 з ІДОП = 235 А.
Перевіримо відповідність перерахованого довготривалого струму КЛ з апаратами захисту:
(13.3)
235 250
Для відповідності умовам перевірки збільшуємо переріз кабелю до АВВГ 3х185 +1х120 з ІДОП = 270 А.
Розрахунок для інших приєднань проводиться аналогічно. Результати вибору уставок та перерізу КЛ наведено в зведеній таблиці 13.5.
Таблиця 13.4 – Вибір уставок АВ та перерізів КЛ для живильної мережі
|
№
|
Найм.
|
Тип АВ
|
ІНОМ > ІР.МАХ.
|
ІТ.РОЗ ІРОЗР
|
ІЕМ.РОЗ 1,25ІПІК
|
Переріз КЛ АВВГ
|
ІДОП ІРОЗР
|
ІДОП ІТ.РОЗ
|
|
1
|
Пiч опору
|
ВА52-35
|
250 72,2
|
100 72,2
|
1200 72,2
|
3х50+1х35
|
110 78,34
|
110 100
|
|
2
|
Пiч опору
|
ВА52-35
|
250 72,2
|
100 72,2
|
1200 72,2
|
3х50+1х35
|
110 78,34
|
110 100
|
|
3
|
ЩО
|
ВА52-35
|
250 87,94
|
100 87,94
|
1200 219,85
|
3х50+1х35
|
110 95,58
|
110 100
|
|
4
|
СП-1
|
ВА52-35
|
250 193,4
|
250 193,4
|
2400 529,26
|
3х185+1х120
|
270 210,21
|
270 250
|
|
5
|
СП-2
|
ВА52-35
|
250 148,2
|
160 148,2
|
1500 472,36
|
3х95+1х70
|
170 161,1
|
170 160
|
|
6
|
СП-3
|
ВА52-35
|
250 114,3
|
125 114,3
|
1200 335,07
|
3х70+1х50
|
140 124,23
|
140 125
|
|
7
|
СП-4
|
ВА52-35
|
250 127,3
|
160 127,3
|
1500 451,58
|
3х95+1х70
|
170 138,36
|
170 160
|
|
8
|
СП-5
|
ВА52-35
|
250 177,3
|
200 177,3
|
1920 541
|
3х185+1х120
|
270 192,71
|
270 200
|
|
9
|
НКП
|
ВА52-35
|
250 144,5
|
160 144,5
|
1500 144,5
|
3х95+1х70
|
170 157,1
|
170 160
|
|
10
|
СП-6
|
ВА52-35
|
250 130,6
|
160 130,6
|
1500 443,5
|
3х120+1х95
|
200 141,95
|
200 160
|
|
11
|
СП-7
|
ВА52-35
|
250 135,9
|
160 139,5
|
1500 500,35
|
3х120+1х95
|
200 147,7
|
200 160
|
|
12
|
СП-8
|
ВА52-35
|
250 117,2
|
160 117,2
|
1500 422,41
|
3х95+1х70
|
170 117,4
|
170 160
|
|
13
|
СП-9
|
ВА52-35
|
250 122,2
|
160 122,2
|
1500 470,55
|
3х95+1х70
|
170 132,8
|
170 160
|
|
14
|
Пiч опору
|
ВА52-35
|
250 72,2
|
100 72,2
|
1200 72,2
|
3х50+1х35
|
110 78,43
|
110 100
|
Для розподільчої мережі вибираємо провід АПВ та СП типу ШР-11 з запобіжниками типу ПН-2.
Номінальний струм плавкої вставки вибирається за умовами:
UНОМ > UМЕР (13.4)
(13.5)
де – піковий струм ЕП, А;
– коефіцієнт пуску:
= 2,5 легкий пуск;
= 1,6 важкий пуск.
ІРОЗР ЕП – номінальний струм електроприймача, А;
(13.6)
Перетин проводів АПВ вибирається за умовою:
ІДОП ІРОЗР ЕП (13.7)
Проведемо вибір запобіжників та перерізу проводу АПВ для вентиляторів потужністю РНОМ = 22 кВт.
Для встановлення обираємо запобіжники ПН2-250-120. Перевіримо їх за умовами (13.4) – (13.5):
380 В 380 В
120 А 105,82 А
За умовою (13.7) оберемо переріз проводу АПВ:
55 А 52,91 А
Вибираємо один трижильний провід АПВ 3х16+1х10.
Перевiримо вiдповiднiсть вставок запобiжникiв обраному перерiзу провода:
(13.8)
55 40
Розрахунки для інших ЕП виконані аналогічно. Результати розрахунку наведено в зведеній таблиці 13.6
Таблиця 13.5 – Вибір уставок запобіжників та перерізів проводів розподільчої мережі
|
№ ЕП за планом
|
Найменування електроприймача
|
Р,
кВт
|
Тип запобіжника.
|
, А
|
Переріз проводу АПВ
|
ІДОП ІРОЗР ЕП, А
|
|
1,2,3,4,56,72,73,74,75
|
Вентилятор
|
22
|
ПН2-250-120
|
200 105,82
|
3х16+1х10
|
55 52,91
|
|
15,16,27
|
Піч опору
|
50
|
ПН2-100-80
|
80 74,38
|
3х35+1х25
|
75 74,38
|
|
48,57,61
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
1,5
|
ПН2-100-30
|
30 10,8
|
3х2,5+1х2,5
|
16 5,41
|
|
11,12,1920,45,4650,53,5859,62,6364,69
|
Прес
|
20
|
ПН2-250-200
|
200 185
|
3х25+1х16
|
65 59,2
|
|
8,42,43
|
Гільйотинні ножиці
|
27
|
ПН2-250-160
|
160 149,85
|
3х35+1х25
|
75 74,92
|
|
51
|
Кран-балка
|
10,35
|
ПН2-250-200
|
200 163,35
|
3х10+1х8
|
38 37,33
|
|
71
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
5,5
|
ПН2-100-60
|
60 42,32
|
3х5+1х4
|
24 21,16
|
|
7,33,47
|
Безцентрово-шліфувальний верстат
|
21
|
ПН2-250-125
|
125 121
|
3х25+1х16
|
65 60,54
|
|
9,10,21,31,49
|
Токарний верстат
|
7
|
ПН2-100-60
|
60 53,87
|
3х8+1х6
|
32 26,93
|
|
22,24,38
|
Вертикально-свердлильний верстат
|
3
|
ПН2-100-30
|
30 23,08
|
3х2,5+1х2,5
|
16 11,5
|
|
18,17,3770
|
Фрезерний верстат
|
5,5
|
ПН2-100-60
|
60 41,22
|
3х4+1х2,5
|
21 20,61
|
|
23,28,44
|
Плоско-шліфувальний верстат
|
20
|
ПН2-250-125
|
125 118,4
|
3х25+1х16
|
65 59,2
|
Продовження таблиці 13.6
|
№ ЕП за планом
|
Найменування електроприймача
|
Р,
кВт
|
Тип запобіжника.
|
, А
|
Переріз проводу АПВ
|
ІДОП ІРОЗР ЕП, А
|
|
14,26,3940,41,6066,67
|
Прес
|
25
|
ПН2-250-250
|
250 231,25
|
3х35+1х25
|
75 74
|
|
13,25,5565
|
Прес
|
15
|
ПН2-250-160
|
160 136,92
|
3х16+1х10
|
55 48,31
|
|
32,34,5668
|
Галтувальний барабан
|
20
|
ПН2-250-125
|
125 118,4
|
3х25+1х16
|
65 59,2
|
|
29,30,52
|
Холодно-висадочний автомат
|
28
|
ПН2-250-200
|
200 165,7
|
3х35+1х25
|
75 82,88
|
|
|
Внутрішньо-шліфувальний верстат
|
20
|
ПН2-250-125
|
125 118,4
|
3х25+1х16
|
65 59,2
|
13.3Розрахунок мережі освітлення
Для освітлення приймаю змішану схему живлення з ГЩО типу ПР-8501 з автоматичними вимикачами серії ВА51-31 на відходячих лініях, та групові щити освітлення ЯОУ 8501 з вимикачами АЕ 1031
Рисунок 13.1 – Схема мережі освітлення
Знаходимо розрахункові струми на ділянках мережі:
(13.9)
(13.10)
(13.11)
(13.12)
Для QF1 вище був обраний та перевірений автоматичний вимикач типу ВА52-35;
Для QF2, QF3, QF4 обираємо вимикачі ВА51-31
ІНОМ.АВ=100 А ІРОЗР.2=37,69 А
ІТ.РОЗ=50 А ІРОЗР.2=48,99 А
ІЕМ.РОЗ=150 А 1,25ІПІК.2=117,78 А
ІНОМ.АВ=100 А ІРОЗР.3,4=25,13 А
ІТ.РОЗ=40 А ІРОЗР.3,4=32,66 А
ІЕМ.РОЗ=120 А 1,25ІПІК.3,4=78,53 А
Для QF1Г, QF2Г, QF3Г Вибираємо автомати АЕ 1031-21
ІНОМ.АВ=10 А ІРОЗР.1-3г=12,56 А
ІТ.РОЗ=20 А ІРОЗР. 1-3г =16,32 А
ІЕМ.РОЗ=240 А 1,25ІПІК. 1-3г =39,25 А
Вибір перерізу КЛ та проводів за умови:
ІДОП ІРОЗР.і (13.13)
Для QF1:
ІДОП=90 А ІРОЗР.1=87,94 А
Обираємо АВВГ 335+116;
Для QF2:
ІДОП=42 А ІРОЗР.2=37,69 А
Обираємо АВВГ 310+16;
Для QF3, QF4:
ІДОП=27 А ІРОЗР.3,4=25,13 А
Обираємо АВВГ 34+12,5;
Для QF1Г, QF2Г, QF3Г,:
ІДОП=19 А ІРОЗР.3,4=12,56 А
Обираємо АПВ 42,5;
Знаходимо втрати напруги на окремих ділянках мережі.
Для ділянки до ЩО:
(13.14)
де Sі – переріз фазної жили, мм2;
c – коефіцієнт, що залежить від типу мережі та матеріалу провідників:
– c=7,7 – для 2-провідної мережі з алюмінієвими жилами;
– c=4,6 – для 4-провідної мережі з алюмінієвими жилами.
Для ділянки від ЩО до ГЩО:
(13.15)
Для ділянки від ГЩО до найвіддаленішого світильника:
(13.16)
Визначимо втрати напруги в трансформаторі:
(13.17)
де – активна й реактивна складові напруги.
(13.18)
(13.19)
Визначимо загальні втрати напруги до найбільш віддаленого світильника:
(13.20)
13.4 Розрахунок тролейних ліній
Потужність, що споживається крановою установкою:
(13.21)
Розрахунковий струм однієї кранової установки:
(13.22)
де КС = 0,5 – коефiцiєнт попиту.
Для встановлення в якості тролеї обираємо сталеву смугу з габаритами 25х4мм та тривало допустимим струмом 85 А.
ІТРЛ = 85 А ІРОЗР=17,56 А
Для визначення втрат напруги в тролейній лінії розрахуємо піковий струм.
(13.23)
(13.24)
Розрахункова довжина тролейної лінії:
(13.25)
Допустима втрата напруги в тролеї складає:
(13.26)
де e = 10,5 – втрати напруги на 100А струму та 100м довжини тролеї;
(13.27)
Для запобіжників, що встановлені в ЯРЗ-100 для живлення кранових тролейних ліній, вибираємо струм плавкої вставки:
(13.28)
Обираємо запобіжники типу ПН2-100-60.
14 РЕЛЕЙНИЙ ЗАХИСТ СИЛОВИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ ГЗП
На ГЗП встановлені два трансформатори ТМН-4000/110/10. Вибираємо наступні види захисту:
– поздовжній диференційний захист від багатофазних КЗ в обмотках трансформатора та на його вводах;
– МТЗ з витримкою часу для захисту від однофазних перевантажень;
– МТЗ з витримкою часу для захисту від струмів зовнішніх КЗ;
– газовий захист.
14.1 Диференційний захист трансформатора.
Максимальний струм трифазного короткого замикання, приведений до сторони високої напруги силового трансформатора:
(14.1)
де – струм короткого замикання в точці К3 на шинах 10 кВ ГЗП;
UСР.1, UСР.2, – середня напруга високої і низької сторін силового трансформатора.
Мінімальний струм двофазного короткого замикання на шинах 10 кВ ГЗП, приведений до сторони високої напруги силового трансформатора:
(14.2)
Первинний і вторинний номінальні струми силового трансформатора:
(14.3)
(14.4)
Для вибору трансформаторів струму знайдемо максимальні робочі струми:
- на стороні високої напруги:
(14.5)
- на стороні низької напруги:
(14.6)
На стороні ВН приймаємо до установки трансформатор струму типу ТВТ-110-І-300/5.
Коефіцієнт трансформації трансформатора струму
(14.7)
де І1НОМ, І2НОМ – первинний та вторинний струми ТС.
На стороні НН приймаємо до установки трансформатор струму типу ТОЛ-10-400У2.
Коефіцієнт трансформації трансформатора струму:
(14.8)
Силовий трансформатор має схему з'єднання обмоток Y/Д, отже, для компенсації зсуву фаз трансформатори струму на стороні високої напруги включаються за схемою повного трикутника (), а трансформатори струму на стороні низької напруги – за схемою зірки ().
Захист виконується за допомогою диференціального реле РСТ-15.
Вторинні струми трансформаторів струму в номінальному режимі роботи:
(14.9)
(14.10)
За основну сторону приймаємо сторонувисокої напруги, так як:.
Визначаємо струми небалансу, викликані похибками трансформаторів струму і регулюванням напруги під навантаженням (РПН) . При цьому всі струми приводимо до ступеня напруги основної сторони.
Визначимо струм небалансу :
(14.11)
де – коефіцієнт однотипності трансформаторів струму;
– коефіцієнт аперіодичної складової для диференціального реле;
– допустима похибка трансформаторів струму;
Визначимо струм небалансу :
(14.12)
де – межі регулювання напруги на стороні ВН;
– межі регулювання напруги на стороні СН.
Попереднє значення струму спрацьовування захисту за умови нечутливості до струмів небалансу:
(14.13)
де – коефіцієнт відстройки від струму небалансу;
Струм спрацьовування захисту за умовою відстройки від кидка струму намагнічування:
(14.14)
де – коефіцієнт відстройки від кидка струму намагнічування.
З двох струмів спрацьовування вибираємо найбільший, тобто .
Знайдемо попереднє значення коефіцієнта чутливості:
(14.15)
Коефіцієнт чутливості задовольняє необхідним умовам.
14.2 Максимальний струмовий захист
Резервним захистом від багатофазних коротких замикань в обмотках трансформатора і на його вводах і захистом від надструмів, викликаних зовнішніми короткими замиканнями, є МТЗ з незалежною від струму витримкою часу. Захист виконується на реле РСТ-13-24 з коефіцієнтом повернення kП=0,9.
Струм спрацювання захисту за умовою відстройки від максимального робочого струму при можливому перевантаженні трансформаторів:
(14.16)
де – коефіцієнт відстройки;
– коефіцієнт самозапуску загальмованого навантаження.
Визначимо коефіцієнт чутливості в основній зоні:
(14.17)
.
Струм спрацювання реле:
(14.18)
Використаємо захист на струмових реле РСТ-13-24, уставки 5–20 А. Для захисту використаємо трансформатори струму ТФЗМ110-50У1, з'єднані за схемою повного трикутника. Тоді коефіцієнт схеми .
Визначимо суму уставок:
(14.19)
Приймаємо суму уставок:
Знайдемо струм уставки реле:
(14.20)
14.3 Максимальний струмовий захист від перевантаження
В якості захисту від перевантаження застосовуємо максимальний струмовий захист з одним реле струму РСТ-13-24, включеним на трансформатор струму фази А з боку нижчої напруги силового трансформатора.
Струм спрацювання захисту за формулою:
(14.21)
Струм спрацювання реле:
(14.22)
Приймаємо до установки реле РСТ-13-24.
Визначимо суму уставок:
(14.23)
Приймаємо суму уставок:
.
Знайдемо струм уставки реле:
(14.24)
Захист діє на сигнал з витримкою часу , встановлюємо реле часу типу РВ-01 (tЧВ=1–100 с).
14.4 Газовий захист
Газовий захист є основним захистом трансформаторів від виткових замикань і інших внутрішніх пошкоджень, супроводжуваних розкладанням масла і виділенням газу. Газовий захист має два реагуючих елемента з роздільним входом. При слабкому газоутворенні і зниженому рівні масла спрацьовує верхній елемент, діючий на сигнал. При бурхливому газоутворення масла в баку відбувається рух масла в сторону розширювача. У результаті переміщення масла з певною швидкістю спрацьовує нижній елемент, діючий на відключення без витримки часу. Цей же елемент спрацьовує і при подальшому зниженні рівня масла. В якості реагуючого органу вибираємо реле типу РГТ-80. Уставка швидкісного елемента (нижнього) вибирається залежно від потужності і системи охолодження силового трансформатора. Так як трансформатор має потужність 4МВА приймаємо уставку 0,6мс.
15 ФОРМУВАННЯ ФОНДУ ЗАРОБІТНОЇ ПЛАТИ ПРАЦІВНИКІВ ЗАВОДУ
Ефективність функціонування та соціальний розвиток підприємств забезпечується формуванням індивідуальних і колективних матеріальних стимулів, основною формою реалізації яких є оплата праці.
Дієвість оплати праці забезпечується:
- встановленням норм оплати праці на рівні, який забезпечує відтворення робочої сили відповідної кваліфікації, спонукає кожного найманого працівника до ефективної роботи, що гарантує власнику отримання необхідного результату господарської діяльності;
- диференціацією рівня заробітної плати за кваліфікацією, важливістю та складністю трудових завдань;
- однаковою оплатою за однакову роботу.
Практична організація оплати праці ґрунтується на поєднанні державного й договірного регулювання оплати праці.
Державна політика оплати праці реалізується через:
- механізм установлення мінімальної заробітної плати; інших державних норм і гарантій щодо оплати за роботу у святкові та вихідні дні та за час виконання державних обов’язків тощо:
- умови визначення частини доходу, що спрямовується на оплату праці;
- міжгалузеві співвідношення в оплаті праці;
- рівень оподаткування підприємств і доходів працівників.
Конкретна реалізація політики оплати праці здійснюється на підставі укладання генеральної, галузевої та виробничої тарифних угод. Предметом тарифної угоди на виробничому рівні є:
- форми й системи оплати праці, що застосовуються для різних категорій і груп працівників;
- мінімальні тарифні ставки, диференційовані за видами (типами) виробництв;
- розміри тарифних ставок за розрядами робіт і посадових окладів відповідних працівників;
- види й розміри доплат і надбавок, премій та інших виплат.
Для оцінювання розміру заробітної плати найманих працівників застосовують показник фонду оплати праці. До фонду оплати праці належать нарахування найманим працівникам у грошовій та натуральній формах (оцінені в грошовому виразі) за відпрацьований та невідпрацьований час, який підлягає оплаті, або за виконану роботу незалежно від джерел фінансування цих витрат.
Фонд оплати праці складається з фонду основної та фонду додаткової заробітної плати, а також інших заохочувальних і компенсаційних виплат.
Фонд основної заробітної плати охоплює нарахування винагороди за виконану роботу відповідно до встановлених норм праці (норми часу, виробітку, обслуговування, посадових обов’язків).
Фонд додаткової заробітної плати містить доплати, надбавки, гарантії та компенсаційні виплати, передбачені законом, премії за виконання виробничих завдань і функцій, а саме: надбавки й доплати до тарифних ставок і окладів у розмірах, передбачених законом (за роботу у важких і шкідливих умовах, у нічний час, за керівництво бригадою, високу майстерність і т. ін.). У цей фонд включають премії та винагороди, у тому числі за вислугу років; оплату праці у святкові та вихідні дні; оплату за невідпрацьований час у розмірах, передбачених законом.
У фонд оплати праці входять інші заохочувальні та компенсаційні виплати, а саме: премії, які мають одноразовий характер; компенсаційні виплати, які не передбачено законом або понад нор ми призначено законами (щорічні виплати за вислугу років, премії спеціальними системами преміювання, за виконання особливо важливих виробничих завдань і т. ін.)
Рисунок 15.1 – Структура фонду оплати праці.
Планування оплати праці охоплює розрахунки фондів оплати й середньої заробітної плати всіх працівників і за категоріями пер соналу.
Вихідними даними для визначення планового фонду оплати праці є:
- стратегічні цілі щодо підвищення матеріального добробуту працівників;
- матеріали аналізу фонду оплати праці;
- виробнича програма та її трудомісткість;
- склад і рівень кваліфікації працівників;
- тарифна система;
- штатний розклад;
- законодавчі акти щодо праці, які регулюють оплату праці.
У передплановому періоді треба проаналізувати динаміку витрат засобів на оплату праці, нераціональні виплати за всіма категоріями персоналу.
Важливо розглянути середню заробітну плату одного працівника по підприємству, за підрозділами й категоріями персоналу, а також її структуру.
Аналіз співвідношення зростання продуктивності праці та середньої заробітної плати покаже, наскільки темпи зростання продуктивності праці випереджають темпи зростання зарплати.
Для розрахунків планових фондів оплати праці існують різні методи:
Рисунок 15.2 – Методи планування фонду оплати праці.
Для визначення планового фонду оплати праці в перспективних планах можна використовувати збільшені методи. Метод коригування базового фонду оплати праці (ФОПБ) на підставі планового зростання обсягу виробництва (КО), скорочення (збільшення) чисельності працівників у плановому періоді (Є) і досягнутого в базовому періоді рівня середньої заробітної плати (ЗПБ):
(15.1)
де ФОПП – плановий фонд оплати праці, грн.
Недоліком цього методу є те, що він заснований на базовому фонді оплати, в якому могли бути нераціональні виплати заробіт ної плати.
У перспективному й часто в поточному плануванні використовують розрахунок планового фонду оплати праці на основі планової середньої заробітної плати одного працівника (ЗПД) і планової чисельності працівників (Ч):
(15.2)
(15.3)
де ЗПБ – досягнутий рівень заробітної плати працівника в базовому періоді, грн;
КЗП – плановий коефіцієнт зростання заробітної плати в плановому періоді.
Порівняно з попереднім методом цей метод точніший, оскільки ґрунтується на планових показниках.
Більш обґрунтованим є нормативний метод визначення планового фонду оплати. На практиці застосовують два варіанти – рівневий і прирістний. За рівневого варіанту плановий фонд оплати (ФОП) визначають на основі планового обсягу випуску товарної (валової) продукції у вартісному (трудовому) вираженні (ОВ) і планового нормативу заробітної плати на одну гривню (нормо-годину) обсягу продукції (НЗП):
(15.4)
Норматив заробітної плати в плановому періоді обчислюють за формулою:
(15.5)
де ФОПБ – базовий фонд оплати праці за вирахуванням відносних перевитрат (недоцільних виплат, пов’язаних з відхиленням від нормальних умов праці), грн;
ОВБ – обсяг виробництва в базовому періоді;
ЗП – плановий приріст середньої заробітної плати, %;
ПП – плановий приріст продуктивності праці, %.
Приріст середньої заробітної плати (ЗП) визначають за формулою:
(15.6)
де Н – норматив приросту середньої заробітної плати на 1 % підвищення продуктивності праці, %.
Прирістний нормативний метод ґрунтується на нормативі приросту фонду оплати праці на 1 % приросту обсягу виробництва (НФОП). Плановий фонд оплати праці (ФОПП) розраховують за формулою
(15.7)
де ОП – плановий приріст (зменшення) обсягу продукції стосовно базисного періоду, %.
Нормативні методи планування мають переваги в тому, що довгострокові нормативи мають стимулювальний характер. Проте вони доцільні тільки там, де нормативи достатньо стабільні впродовж планового періоду.
Розподіл річного фонду оплати праці за плановими періодами (квартал, місяць) можна здійснити пропорційно кількості робочих днів або планового фонду робочого часу в годинах.
За поточного планування фонду оплати праці використовують поелементний метод(прямого розрахунку). Він передбачає докладний розрахунок кожної статті планового фонду оплати окремо за робітниками, службовцями та іншими категоріями працівників.
На першому етапі розраховують фонд оплати праці робітників. Залежно від характеру доплат і виплат розрізняють годинний, ден ний і місячний (квартальний, річний) фонди оплати праці.
Таблиця 15.1 – Склад фонду оплати праці робітників
|
Місячний (річний, квартальний)
фонд оплати праці
|
Денний фонд оплати праці
|
Годинний фонд
оплати праці
|
Відрядний фонд оплати праці
|
|
|
|
|
Погодинний фонд оплати праці
|
|
|
|
|
Доплати за роботу в нічний час
|
|
|
|
|
Доплати за роботу у святкові дні
|
|
|
|
|
Доплати за виконання функцій бригадира
|
|
|
|
|
Оплата навчання учнів
|
|
|
|
Доплати підліткам
|
|
|
|
Доплати матерям, які годують немовлят
|
|
|
Оплата основних і додаткових відпусток
|
|
|
Оплата днів виконання державних обов’язків
|
|
|
Винагорода за вислугу років
|
|
|
Вихідна допомога
|
Основу цих фондів становить фонд прямої оплати праці. Він охоп лює відрядну оплату за розцінками і погодинну оплату за тарифом.
Плановий фонд оплати за розцінками визначають так:
(15.8)
де ОВі – обсяг виробництва і-го виробу (послуги) у плановому періоді;
Рі – планова відрядна розцінка і-го виробу (послуги).
Плановий фонд оплати робітників-погодинників обчислюють так:
(15.9)
де ТСі – годинна тарифна ставка і-ї кваліфікаційної групи, грн;
Фі – корисний фонд робочого часу одного робітника і-ї кваліфікаційної групи, год;
Чі – явочна чисельність і-ї кваліфікаційної групи, осіб.
Плановий фонд оплати праці робітників, оплачуваних на підставі місячних окладів, визначають множенням їхніх окладів на кількість робітників, які мають однакові оклади, і на кількість місяців роботи в плановому періоді.
Плановий преміальний фонд оплати праці охоплює суми премій за виробничі результати, передбачені системами преміювання:
(15.10)
де ФОП – фонд оплати відрядний (або погодинний), грн;
р – розмір премії за положенням про преміювання, %.
У плановий годинний фонд оплати праці включають виплати компенсаційного характеру, пов’язані з режимом і умовами праці.
Плановий фонд доплат за роботу в нічний час (ФОПН) розраховують за формулою
(15.11)
де УН – питома вага часу нічної роботи, %;
КН – коефіцієнт доплати до тарифної ставки за роботу в нічний час.
Доплату за роботу у святкові та неробочі дні планують на підприємствах і дільницях з безперервним режимом роботи, а також тоді, коли за планом передбачається ремонт устаткування в ці дні. Оплату здійснюють у подвійному розмірі: відрядникам – за подвійними розцінками, погодинникам – у розмірі подвійної тарифної ставки.
Місячний (річний, квартальний) фонд оплати праці охоплює денний фонд оплати праці та оплату основних і додаткових відпусток, вихідної допомоги у зв’язку з призовом до Збройних Сил, щодобових невиходів на роботу, пов’язаних з виконанням держав них обов’язків тощо.
Враховуючи, що під час хвороби працівники цієї категорії отримують виплати з фонду соціального страхування, а під час перебування в адміністративній відпустці не одержують заробітну плату, то плановий фонд оплати праці треба коригувати:
(15.12)
(15.13)
де ДХВ – дні хвороби, перебування в адміністративній відпустці (за плановим бюджетом робочого часу одного працівника).
Середню заробітну плату одного працівника обчислюють діленням фонду оплати праці працівників на середньооблікову кількість цих працівників за відповідний період (місяць, квартал, півріччя, рік).
Середню заробітну плату за категоріями персоналу визначають аналогічно. Для робітників розраховують:
- середньогодинну заробітну плату – діленням планового фонду годинної заробітної плати на заплановану кількість людино-годин роботи;
- середньоденну заробітну плату – діленням планового денного фонду заробітної плати на заплановану кількість людино-днів роботи.
16 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ
В Україні, забезпеченню безпечних умов праці на виробництві приділяється підвищена увага. Питання безпеки праці при експлуатації електроустаткування набувають дуже важливого значення. Право кожного громадянина на працю та умови праці, які відповідають умовам безпеки та гігієни, закріплено основним державним документом – Конституцією України, а також підтверджено законодавчими документами, нормами та правилами.
В системах електроенергетики, де робота обслуговуючого персоналу виконується в умовах підвищеної небезпеки, заходами з охорони праці приділяється особливе значення. Електричні станції, підстанції, їх окремі одиниці та мережі у теперішній час забезпечуються сучасною технікою, при розробці та конструюванні якої закладаються принципи охорони праці. Здоров’я та працездатність обслуговуючого персоналу забезпечуються використанням найбільш безпечних конструкцій електричних апаратів.
Щоб уникнути аварійних ситуацій для електротехнічних підприємств розроблені спеціальні правила, які регламентують безпечну експлуатацію електроустаткування.
Додержуючись цих правил, а також нормативних документів, досягається високий рівень техніки безпеки, що забезпечує умови безпечного виконання робіт на РП-10кВ підстанції механічного заводу.
16.1 Заходи з охорони праці
За електронебезпекою приміщення розподільчого пункту віднесені в основному до категорії особливо небезпечних.
З точки зору забезпечення охорони праці можливі потенційно-небезпечні фактори, які виникають під час експлуатації об’єкту, що проектується:
- Перехід вищої напруги на бік низької. В результаті замикання між обмотками силового трансформатора мережа нижчої напруги може виявитися під напругою вище 1000 В, на яку ізоляція самої мережі і підключеного електрообладнання не розрахована. Для захисту від цієї небезпеки передбачено заземлення нейтралі на стороні низької напруги.
- Використання малих напруг. У виробничих переносних електроприймачах з метою підвищення безпеки при дотику до струмоведучих частин застосовується напруга 12 В з живленням від трансформатора 220/12 В.
- Контроль та профілактика пошкодження ізоляції. При пошкодженні ізоляції виникають замикання на землю і короткі замикання. Контроль ізоляції – це вимір її активного (або омічного) опору з метою виявлення дефектів. В РП контроль ізоляції здійснюється вольтметрами включеними в розімкнений трикутник.
- Можливість випадкового дотику до частин обладнання, які знаходяться під напругою. Це може призвести до електричних травм, таких як електричні опіки, електричні удари та інше. Щоб виключити можливість дотику чи небезпечного наближення до струмоведучих частин забезпечено недоступність за допомогою огорожі, блокувань та розташування струмоведучих частин на недоступній висоті.
- Захисне розділення мереж: В цілях зниження небезпеки поразки від однофазного дотику, дуже розгалужену мережу з великою ємкістю і малим опором ізоляції передбачено розділяти через розділові трансформатори на ряд невеликих мереж такої ж напруги, які мають незначну ємкість і високий опір ізоляції. Використано трансформатори з Кт=1.
В будівлі РП передбачена наявність наступних електрозахисних засобів:
- покажчик напруги – 1 шт.;
- діелектричні рукавички – 2 пари;
- діелектричні калоші – 2 пари;
- діелектричні килимки – 2 шт.;
- захисні окуляри – 2 пари;
- ізолюючі штанги – 1 шт.
Ці засоби передбачено періодично перевіряти.
Заземлення. Для забезпечення безпечних умов роботи обслуговуючого персоналу від ураження напругою дотику передбачено всі частини електроустаткування, що нормально не знаходяться під напругою, але що можуть виявитися під таким впливом при пошкодженні ізоляції, надійно заземлювати.
Розрахуємо заземлюючий пристрій для окремо розташованого РП 10 кВ.
Заземлюючий пристрій РП прийнятий загальним для напруги 10 кВ. Опір заземлюючого пристрою має бути RЗ< 0,5 Ом у будь-яку пору року.
Заземлюючий пристрій виконаний заглибленими заземлювачами із сталевих стрижнів, що заглиблюється в траншею завглибшки 0.7м по периметру РП, та з’єднуються горизонтальними електродами зі сталі мм.
Розрахунок пристрою заземлення РП 10 кВ з двома трансформаторами. Встановлюємо нормований за опір RЗ< 0,5 Ом.
Визначимо розрахунковий питомий опір ґрунту з урахуванням підвищеного коефіцієнту, який враховує висихання ґрунту влітку та промерзання взимку. Питомий опір ґрунту 100 Ом/м.
(16.1)
де – питомий опір ґрунту, Ом/м.
k – підвищуючий коефіцієнт для вертикального та горизонтального заземлювачів. kВ=1,4; kГ=2; згідно [7].
Визначимо опір розтікання одного вертикального електрода. Візьмемо стрижень діаметром 14мм, довжина 4м.
(16.2)
де LВ.Е – довжина прутка, м
d – діаметр прутка, м
t – відстань від поверхні землі до середини електрода, м.
Рисунок 16.1 – Відстань від поверхні землі до середини електрода.
Визначимо приблизне число вертикальних заземлювачів при прийнятому коефіцієнті використання kВ=0,7 [11]:
Приймаємо
Вертикальні електроди розміщуємо по контуру РП.
Визначимо опір розтікання горизонтальних електродів із сталі 404мм, приварених до кінців вертикальних електродів:
(16.3)
де kив – коефіцієнт використання з’єднувальної смуги в контурі. kив=0,6;
LГ.Е = 40 м – довжина смуги;
l – ширина смуги, м;
b – товщина смуги, м.
(16.4)
Сумарний опір вертикальних електродів:
(16.5)
Перевірка опору заземлення
(16.6)
0,48 Ом < 0,5 Ом
Умова виконується, отже заземлення розраховано вірно.
Для захисту від прямих ударів блискавки у будівлю РП з неметалевою крівлею (рубемаст покладений на бітумно-полімерну мастику) передбачено блискавкозахист.
Будівлю РП обслуговує оперативно-ремонтний персонал. На них покладено обов’язки оперативного і ремонтно-експлуатаційного обслуговування закріплених за ними електроустановок, що не мають чергового персоналу.
До обслуговування РП допускається оперативно-ремонтний персонал, з категорією допуску за електричною безпекою не нижче IV.
В процесі експлуатації електроустановок проводяться планово-попереджувальні ремонти, випробування ізоляції, наладка дротів та інші роботи. До початку ремонтних і налагоджувальних робіт проводиться низка технічних і організаційних заходів, що забезпечують безпеку робіт з електроустановками.
Технічні заходи:
а) відключення електроенергії на ділянці, виділеній для проведення робіт;
б) установка тимчасових огороджень і вивішування попереджувальних плакатів типу «Не вмикати – працюють люди»;
в) приєднання до землі переносних заземлювачів, перевірка відсутності напруги на струмоведучих частинах, які мають бути заземлені;
г) накладення заземлення (після перевірки відсутності напруги);
д) огороджування робочого місця і вивішування плакатів типу «Працювати тут».
Організаційні заходи:
а) призначення осіб відповідальних за безпечне ведення робіт;
б) оформлення роботи нарядом або розпорядженням;
в) оформлення допуску до роботи;
г) нагляд за працівниками під час виконання роботи;
д) оформлення перерв в роботі, переводів на інше робоче місце;
е) оформлення закінчення роботи.
ж) протипожежні заходи та засоби.
Заходи з пожежної безпеки.
Пожежна безпека електроустановок обумовлена наявністю в РП горючих ізоляційних матеріалів. Горючою є ізоляція обмоток трансформаторів, проводів, кабелів та ін..
Найбільшу пожежну небезпеку представляють маслонаповнені апарати – трансформатори, вимикачі високої напруги, а також кабелі з паперовою ізоляцією просоченою маслоканіфольним складом.
При проектуванні та будівництві РП необхідно враховувати категорію пожежної безпеки виробництва. Згідно протипожежним нормам проектування (СНиП 2.01.02-85*), в залежності від речовин, які використовуються у виробництві, і їх кількості, будівля РП за категорією пожежної безпеки відноситься до категорії В.
При виникненні аварійних ситуацій відбувається різке виділення теплової енергії, яка може стати причиною виникнення пожежі. На долю пожеж, які виникають в електроустановках припадає 20% [17].
З метою усунення пожеж в проекті передбачаються наступні заходи:
– запобігання утворення зайвого горючого середовища;
– запобігання утворення в горючому середовищі або внесення в нього джерела запалення.
Класифікація вибухо і пожежонебезпечних зон за ПУЕ.
Для забезпечення конструктивної відповідності електричних виробів в ПУЕ виділяють вибухо і пожежонебезпечні зони.
Будівля РП відноситься до категорії П–II – приміщення в яких використовуються горючі речовини з нижньою межею згорання > 650C.
Будівля РП передбачена II ступеню вогнестійкості. Як міра проти поширення пожежі, що почалася, передбачається застосовувати загальні та місцеві протипожежні перешкоди, виконані з негорючих матеріалів.
Приміщення РП укомплектовані протипожежним устаткуванням і пристосуваннями:
а) вуглекислотні вогнегасники ВВК-5 – 4 шт.;
б) ящики з піском – 2 шт.;
в) щит, укомплектований устаткуванням для гасіння пожежі, – 1 шт.
Вимоги до санітарії щодо чистоти повітря приміщення для обслуговуючого персоналу РП відповідають вимогам ДСН 3.3.6. 042-99 «Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень», а також ДСП 173-96 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий». Повітря робочої зони (мікроклімат) виробничих приміщень визначають параметри:
– температура повітря в приміщені, оС;
– відносна вологість повітря, %;
– швидкість повітря, м/с;
– інтенсивність теплового випромінювання.
Ці параметри впливають на людину. Допустима температура повітря на робочих місцях в холодний та перехідний період року – +19 – +21оС, в теплий період – +21 – +23оС. Вологість повітря 40–60%, швидкість повітря 0,2–0,3 м/с. Для забезпечення цих параметрів використовуються наступні заходи: застосування вентиляції і раціонального опалення, кондиціонування повітря. Нормативними документами є СНиП 2.04.05-91У «Отопление, вентиляция, кондиционирование». Освітлення у приміщенні як природне, так і штучне. Природне освітлення – проникаюче через світові отвори в зовнішніх огороджуючих конструкціях. Рівень штучного загального освітлення, 200 Лк, згідно ДБН В.2.5-28-2006. Для оперативно-виїзної бригади у кімнаті передбачено кондиціонування повітря.
Особи, обслуговуючі електроустановки, не повинні мати каліцтв або хвороб, що заважають виробничій роботі або підсилюють небезпеку дії струму на організм.
Персоналу, який несе чергування в електроустановках, що бере безпосередню участь в оперативних перемиканнях, а також чергові, що виконують ремонтні, монтажні, налагоджувальні і інші роботи в електроустановках, що діють, належить пройти медичний огляд при прийомі на роботу, а потім періодично – раз у 2 роки.
16.2 Заходи з безпеки в надзвичайних ситуаціях.
Цивільний захист України є державною системою органів управління, сил і засобів, що створюється для організації і забезпечення захисту населення від наслідків надзвичайних ситуацій техногенного, екологічного, природного та воєнного характеру» (Кодекс цивільного захисту України).
Громадяни України мають право на захист свого життя і здоров'я від наслідків аварій, катастроф, значних пожеж, стихійного лиха. Уряд України, інші органи виконавчої влади, адміністрації підприємств, установ і організацій, незалежно від форм власності і господарювання, повинні забезпечувати реалізацію цього права. Держава, як гарант цього права, створює систему цивільного захисту. Мета її — захист населення від небезпечних наслідків аварій і катастроф, від стихійного лиха, сильнодіючих отруйних речовин, зброї. Заходи цивільного захисту поширюються на всю територію України, на всі верстви населення. Розподіл цих заходів за обсягом і відповідальністю за їх виконання здійснюється за територіально-виробничим принципом.
Система цивільного захисту суб'єкта господарської діяльності будується на основі кодексу цивільного захисту України, та інших нормативно-правових актів з метою захисту робітників, службовців і населення, яке мешкає у відомчому житловому фонді або потрапляє у зону ураження від об'єкта, від НС техногенного, природного та соціально-політичного характеру, яка включає органи управління, сили і засоби, що створюються для організації та забезпечення захисту робітників, службовців та населення, попередження і ліквідації наслідків НС, та організовується за територіально-виробничим принципом.
Керівництво цивільним захистом на території підстанції, де знаходиться РП, головний енергетик заводу. Начальником цивільної оборони Механічного заводу – директор.
Потрібна за умовами цивільного| захисту стійкість роботи РП 10кВ| у військовий час забезпечується:
– розміщенням поза зоною можливих силових руйнувань категорованих | міст і об'єктів, згідно ДБН В.1.2-4:2006 «Інженерно-технічні заходи цивільного захисту|;
– автоматичним відключенням пошкодженого устаткування;
– можливістю автоматичного переводу РП на післяаварійний режим роботи;
Також потрібно розглянути загальні положення дії персоналу під час різноманітних надзвичайних ситуацій.
Дії персоналу, що мають на меті:
- запобігання розвитку аварії;
- усунення небезпеки для обслуговуючого персоналу і устаткування, незачепленого аварією;
- відновлення в найкоротший строк, насамперед в зоні ураження, живлення найбільш відповідальних споживачів;
- створення надійної післяаварійної схеми постачання;
- з'ясування стану устаткування, що було відключено під час аварії, і можливості його включення в роботу.
Оповіщення про надзвичайні ситуації здійснюється на підставі “Положення про організацію оповіщення і зв’язку у надзвичайних ситуаціях”, затвердженого Постановою Кабінету Міністрів України від 15.02.99 р. №192. Головний спосіб оповіщення про дії при виникненні надзвичайних ситуацій – це передача повідомлення по мережам проводного мовлення (через цехові і зовнішні гучномовці), а також через місцеві радіомовні точки та телебачення. Для привернення уваги в екстремальних випадках перед передачею інформації включаються сирени, а також інші сигнальні засоби.
На РП сигнал «Увага усім» подається включенням сирен, виробничих гудків і інших сигнальних засобів для залучення уваги при сповіщенні населення в надзвичайних ситуаціях мирного часу у разі| загрози виникнення стихійних лих, аварій і катастроф на хімічно небезпечних об'єктах міста, транспорті і в умовах війни.
Черговий диспетчер, почувши сирену і виробничі гудки – сигнал «Увага усім», зобов'язаний включити динамік радіотрансляційної| мережі для прийому мовної інформації з екстреним повідомленням управління по НС, про НС на території області, а в умовах війни – про повітряну небезпеку «Повітряна тривога», про загрозу хімічного або радіоактивного зараження.
При отриманні по радіо, телебаченню повідомлення штабу ЦЗ міста (області) про подачу сигналу про повітряну небезпеку у вигляді тексту: «Увага! Говорить штаб цивільної оборони. Громадяни! «Повітряна тривога» черговий диспетчер зобов'язаний: у темний час доби перейти на режим повного затемнення; доповісти керівнику або особі, його замінюючій; дотримуватись вказівок керівництва ЦЗ; при необхідності скористатися евакуаційними шляхами.
Таким чином, передбачені заходи з техніки безпеки, пожежної безпеки, промислової санітарії, цивільного захисту дозволяють створити безаварійний та безпечний режим роботи системи електропостачання, що проектується.
ВИСНОВКИ
У даному дипломному проекті був проведений розрахунок електричних навантажень підприємства в цілому(методом коефіцієнту попиту), і докладний розрахунок електричних навантажень штампувального цеху. Був проведений детальний розрахунок освітлення штампувального цеху. В якості джерела живлення вибрана ГЗП 110/10 кВ з двома трансформаторами ТМН–4000/110. За активною потужністю з урахуванням пропускної здатності були вибрані трансформатори КТП. Для внутрішньозаводського електропостачання було обрано радіальну схему. Зроблено вибір електрообладнання для зовнішнього і внутрішнього електропостачання, вибір засобів компенсації реактивної потужності підприємства. Розрахунок компенсації реактивної потужності у мережі показав, що встановлення компенсуючих пристроїв доцільно та знизить втрати електроенергії на 36,26%. Проведено розрахунок релейного захисту силового трансформатора ГЗП. Наведено основні положення з безпеки життєдіяльності у відношенні діючих електроустановок, проведений розрахунок захисного заземлення ЗРП ГЗП. В результаті проведених розрахунків була розроблена система електропостачання механічного заводу, що відповідає всім необхідним вимогам по безперебійності та надійності електропостачання з мінімальними втратами електроенергії.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
- Рудницький В.Г. «Внутрішньоцехове електропостачання».– Суми.:ВТД «Університетська книга», 2007. – 280 с.
- Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Спеціальні питання електропостачання» для студентів спеціальності 8.090603 «Електричні системи електроспоживання» усіх форм навчання / Укл.:О.М.Свидерська. – Запоріжжя:ЗНТУ, 2001. – 43 с.
- Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанция: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования:Учебное пособие для вузов. – М.:Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.:ил.
- Рудницький В.Г. «Внутрішньозаводське електропостачання».– Суми.:ВТД «Університетська книга», 2006. – 153 с.
- Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов. – М.:Энергоатомиздат, 1986. – 640 с.:ил.
- Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред.С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро – М.:Энергоатомиздат, 1985-352с.
- Правила устройства електроустановок – Х.:Из-во «ФОРТ», 2009.
- Федоров А.А., Стракова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий:Учебное пособие для вузов. – М.:Энергоатомиздат, 1987. – 368 с.:ил.
- Кнорринг Г.М. Осветительные установки. – Л.:Энергоиздат, 1981. – 288 с., ил.
- Петренко Л.И. Электрические сети: Сборник задач. – К.: Вища школа, 1985. – 271 с.
- Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок:Учеб.для учащихся электротехн.специальностей средних спецюучебюзаведений. – М.:Высш.шк., 1990. – 366 с., ил.
- Электрический справочник / Под общ.ред.П.Г.Грудинского, Г.Н.Петрова и др. – М.:Энергия, 1972.
- Справочник по электроснабжению промышленных предприятий/ ред. Федоров А.А. и Сербинского Г.В. – М. Энергия, 1973.
- Электротехнический справочник. Т3– М.: Энергоиздат, 1987.
- Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования/ ред. Барыбин Ю.Г. – 1991.
Електрична мережа механічного заводу