элснабинструментального цеха. Электроснабжение инструментального цеха

• Название: Электроснабжение инструментального цеха
• Дата: 01.04.2023
• Размер: 2.94 Mb.
• Имя файла: элснабинструментального цеха.docx
• Тип: Пояснительная записка; #1030577
• страница: 13 из 13

10 Расчет заземления

Согласно ПУЭ в электроустановках с глухозаземленной нейтралью нейтраль трансформатора должна быть присоединена к заземлителю при помощи заземляющего проводника.

Искусственный заземлитель должен быть расположен вблизи трансформатора. Для внутрицеховых подстанций допускается располагать заземлитель около стены здания.

Если фундамент здания, в котором размещается подстанция, используется в качестве естественных заземлителей, нейтраль трансформатора следует заземлять путем присоединения не менее чем к двум металлическим колоннам или к закладным деталям, приваренным к арматуре не менее двух железобетонных фундаментов.

При расположении встроенных подстанций на разных этажах многоэтажного здания заземление нейтрали трансформаторов таких подстанций должно быть выполнено при помощи специально проложенного заземляющего проводника. В этом случае заземляющий проводник должен быть дополнительно присоединен к колонне здания, ближайшей к трансформатору, а его сопротивление учтено при определении сопротивления растеканию заземляющего устройства, к которому присоединена нейтраль трансформатора.

Во всех случаях должны быть приняты меры по обеспечению непрерывности цепи заземления и защите заземляющего проводника от механических повреждений [9].

Сопротивление заземляющего устройства в любое время года для линейного напряжения 380 В должно быть не менее 4 Ом.

На рис. 17 представлена схема продольного разреза вертикального заземлителя для расчёта электрода одиночного, треугольного, в ряд или контурного заземления, где t (м) — в общем случае глубина траншеи, допускается 0,5 - 0,8 м., длина стержня электрода (L) рекомендуется 1,5 — 3 м, Н — толщина верхнего слоя грунта.



Рис. 17- Стандартная схема продольного разреза вертикального заземлителя

В соответствии с ПУЭ устанавливается допустимое сопротивление заземляющего устройства R_з. Если заземляющее устройство является общим для установок на различное напряжение, то за расчетное сопротивление ЗУ принимают наименьшее из допустимых.

Предварительно с учетом территории намечают расположение заземлителей – в ряд, по контуру и т.п.

Определяют необходимое сопротивление искусственного заземлителя с учетом использования естественного заземлителя, включенного параллельно

(86)

где R_з – допустимое сопротивление заземляющего устройства;

R_и – сопротивление искусственного заземлителя;

R_е – сопротивление естественного заземлителя.

Определяют расчетное удельное сопротивление грунта ρ_р для горизонтальных и вертикальных электродов с учетом повышающего коэффициента К_п, учитывающего высыхание грунта летом и промерзания зимой.

Если в качестве вертикальных электродов используют уголок, то диаметр уголка определяют по формуле

d=0,95b, (87)

b – ширина сторон уголка.

Ориентировочно определяется число вертикальных заземлителей при предварительно принятом коэффициенте использования К_и.в

(88)

где R_о.в.э – сопротивление растеканию одного вертикального электрода, определенного в п. 5;

R_и – сопротивление искусственного заземлителя, определенного в п. 3.

Определяется расчетное сопротивление растеканию горизонтальных электродов

(89)

где R_г.э – сопротивление горизонтальных электродов;

К_и.г.э – коэффициент использования горизонтальных электродов

Уточняется необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом проводимости горизонтальных соединительных электродов

(90)

Определяется число вертикальных электродов с учетом уточненного коэффициента использования К_и.в.у

(91)

Принимается окончательное число вертикальных электродов из условия размещения.

Рассчитаем заземление подстанции с одним трансформатором 10/0,4кВ мощностью 630 кВА со следующими данными: грунт в месте сооружения – глина полутвердая; климатическая зона (Самарская область) – II.

По ПУЭ п. 1.7.98 для подстанции напряжением 6-10/0,4 кВ должно быть выполнено одно общее ЗУ, к которому присоединяются:

нейтраль трансформатора на стороне напряжением до 1 кВ;

корпус трансформатора;

металлические оболочки и броня кабелей напряжением до 1 кВ и выше;

открытые проводящие части электроустановок напряжением до 1 кВ и выше;

сторонние проводящие части.

Вокруг площади, занимаемой подстанцией, на глубине не менее 0,5 м и на расстоянии не более 1 м от края фундамента здания подстанции или от края фундаментов открыто установленного оборудования должен быть проложен замкнутый горизонтальный заземлитель (контур), присоединенный к заземляющему устройству [9].

Предполагается сооружение заземлителя с внешней стороны здания, к которому примыкает подстанция, с расположением вертикальных электродов в один ряд (рис. 20) длиной 35 м (от ТП до угла здания цеха), материал – круглая сталь диаметром 16 мм и длиной 2,5 м, метод погружения – ввертывание, верхние концы вертикальных стержней, погружены на глубину 0,7 м, приварены к горизонтальному электроду – стальной полосе 40×4.

Для стороны 10 кВ в соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле

(92)

где U_р – расчетное напряжение заземлителей, при общем заземлении установок 6 – 10 кВ и 0,4 кВ – 125 В;

I_з – расчетный ток замыкания на землю

(93)

где U_н – номинальное линейное напряжения сети, кВ;

L_кл, L_вл – длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км.

Заземляемая подстанция удалена от РП на 0,5 км, питание осуществляется кабельной линией, тогда ток замыкания на землю



По ПУЭ п.1.7.96 принимается 10 Ом.

Для сети 0,4 кВ минимальное сопротивление ЗУ 4 Ом. Из двух сопротивлений принимается наименьшее, следовательно, R_з=4 Ом.

Предварительно намечается расположение электродов в ряд на расстоянии 5 м, с учетом длины 7 электродов.

Сопротивление искусственного заземлителя при отсутствии естественных принимается допустимому R_и=R_з=4 Ом.

Удельное сопротивление грунта для вертикальных и горизонтальных электродов.

Удельное сопротивление глины– 60 Ом∙м.

Повышающие коэффициенты: К_п.в=1,5, К_п.г=3,5

Удельное сопротивление грунта

ρ_р.в=ρ_уд∙К_п.в=60∙1,5=90 Ом∙м;

ρ_р.г= ρ_уд∙К_п.г=60∙3,5=210 Ом∙м.

Сопротивление растеканию одного вертикального электрода стержневого типа



Определяется примерное число вертикальных заземлителей при К_и.в=0,77 отношение расстояния между электродами к их длине 5/2,5=2, ориентировочное число электродов N_предв=7



Расчетное сопротивление растеканию горизонтальных электродов с учетом коэффициента использования (длина определятся исходя из количества вертикальных электродов и расстояния между ними: L_г =N_предвa=5∙7=35 м



Уточняется необходимое сопротивление вертикальных электродов



Число вертикальных электродов с учетом горизонтальных при коэффициенте использования К_и.в=0,59 ближайшее значение к 12 электродам и a/l=(p/12/2,5=35/12/2,5≈0,7, где р=35 – периметр контура расположения электродов



Принимается окончательно 12 вертикальных электродов, установленных в ряд вдоль стены ТП и цеха на расстоянии 35/12=2,9≈3 м (рис. 21).

Проверяется сопротивление ЗУ








Рис. 18- Расположение ЗУ.

Заключение

В курсовой работе было запроектировано электроснабжение инструментального цеха.

Для этого были рассмотрены следующие вопросы:

• 
  рассчитано электрическое освещение;
  
• 
  рассчитаны электрические нагрузки;
  
• 
  выбран трансформатор подстанции цеха;
  
• 
  рассчитаны токи короткого замыкания в высоковольтных цепях;
  
• 
  рассчитаны токи короткого замыкания в низковольтных цепях;
  
• 
  выбрано электрооборудование для электроустановок высокого напряжения;
  
• 
  выбрано электрооборудование и проводники для электрических сетей низкого напряжения;
  
• 
  рассчитана релейная защита высоковольтных и низковольтных цепей.
  

Таким образом все намеченные задачи в курсовой работе выполнены в полном объёме.

Список использованных источников

1. 
   Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам. – М.: Академия. 2015.
   
2. 
   Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. – М.: Академия. 2015.
   
3. 
   Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. – М. Высшая школа. 2015
   
4. 
   Правила устройства электроустановок. – М. НЦ ЭНАС. 2016.
   
5. 
   Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования – М. : ФОРУМ.2015.
   
6. 
   Шеховцов В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению./ В.П.Шеховцов. – М.: ФОРУМ.2016.
   
7. 
   Шеховцов В.П. Расчет и проектирование ОУ электроустановок промышленных механизмов. – М. : ФОРУМ. 2015.
   
8. 
   Электротехнический справочник. В 4т.Т2. Под редакцией Герасимова В.Г.– М.: МЭИ.2014