Курсовая Волков ЭЛо-41-С.. Нпгт 08. 02. 09. 02 Эл

• Название: Нпгт 08. 02. 09. 02 Эл
• Дата: 25.10.2022
• Размер: 2.55 Mb.
• Имя файла: Курсовая Волков ЭЛо-41-С..doc
• Тип: Документы; #752907
• страница: 2 из 2

- _{ }= 0,74- _{ }= 0,37=> cosφ_ф = 0,94

Результаты расчётов заносятся в «Компенсирующее устройство»

(Таблица 5).

Таблица 5 - Компенсирующее устройство

Параметр	cosφ	Tgφ	Pм	Qм	Sм
Всего на ВН	0,80	0,74	1804,018	1359,05	2356,18
КУ	-	-	-	600	-
Всего на ВН и КУ	0,94	0,37	1804,018	759,05	1957,20
Потери	-	-	39,144	195,72	199,60
Всего ВН с Ку	?	?	1843,162	954,77	2156,8

Нельзя производить полную компенсацию реактивной мощности до единицы, это приводит к перекомпинсации.

2.5 Выбор питающих кабелей и аппаратов защиты

2.5.1 Выбор аппаратов защиты и тепловых реле

Существует 2 типа аппаратов защиты: предохранители и автоматические выключатели. Для обеспечения требований быстродействия, чувствительности и селективности в необходимых случаях могут применяться устройства защиты с использованием выносных реле. Автоматы рекомендуется применять в тех установках, в которых необходимо быстрое восстановление питания. Они имеют более устойчивые и постоянные характеристики, обеспечивают надежное отключение и селективную защиту от сверхтоков, позволяют точно установить определенный ток срабатывания.

Требования к автоматам защиты

1 Не нагреваться сверх допустимой для них температуры в условиях нормальной эксплуатации.

2 Не отключать электроустановки при кратковременных перегрузках.

Для выбора аппарата защиты нужно знать ток в линии, где он установлен, тип его и число фаз.

В процессе эксплуатации электрических установок могут возникнуть перегрузки отдельных участков сети, короткие замыкания, резкие снижения напряжения и другие ненормальные режимы работы электросетей. Резкое снижение напряжения в сети может привести к нарушению устойчивости работы электрической системы или ее узлов. Следовательно, что в каждой электроустановке необходимо обеспечить быстрое автоматическое отключение поврежденного участка, сохранив работоспособность всех остальных частей системы. Для этого была создана релейная защита.

Релейная защита – это комплекс автоматических устройств, предназначенных для быстрого выявления и отделения от электроэнергетической системы поврежденных элементов этой системы в аварийных ситуациях с целью обеспечения нормальной работы всей системы.

Все реле по назначению разделяют на 3 типа:

- основные – выполняют в схемах защиты дополнительные функции (например, тока, частоты и т.д.); к ним относятся реле тока, реле напряжения, реле мощности и т.д.;

- вспомогательные – выполняют в схемах защиты дополнительные функции (например, передачи команды от одного реле к другому, сигналы и т.д.); к ним относятся реле времени, промежуточные реле и т.д.;

- указательные – реагируют на действие защиты (сигнализируют о срабатывании других реле).

Токи (в амперах) в линии определяются по формуле сразу после трансформатора
(13)
— номинальная мощность трансформатора, кВА;

— номинальное напряжение трансформатора, кВ. Принимается = 0,4 кВ.

В сетях напряжения менее 1 кВ в качестве аппаратов защиты могут применяться автома­тические выключатели (автоматы), предохранители и тепловые реле.

Автоматы выбираются согласно условиям:

для линии без ЭД;

(14)

для линии с одним ЭД;

(15)

для групповой линии с несколькими ЭД,

(16)

где — номинальный ток автомата, А;

— номинальный ток расцепителя, А;

— длительный ток в линии, А;

— номинальное напряжение автомата, В;

— напряжение сети, В;

Кратность отсечки

; (17)

для линии без ЭД;

(18)

для линии с одним ЭД;

(19)

для групповой линии с несколькими ЭД;

(20)

где — ток отсечки, А;

— пусковой ток, А,

, (21)

где — кратность пускового тока.

— номинальный ток, А;

- пиковый ток, А,

(22)

— номинальный ток наибольшего в группе ЭД, А;

— максимальный ток на группу, А.

Пример

Линия ВРУ-РП1:

I_м = 38,85

I_н.р. = 1,1*38,85=42,74

BA – 51Г – 31

V=0,38

I_н.а = 100

I_н.р. = 100

I_н.нб =_{ } = _{ } = 31,13

I_п.нб=6,0 * I_н.нб=6,0 * 31,13 = 186,78

I_пик= I_п.нб + I_м - I_н.нб = 186,78 + 38,85 = 225,63-31,13 = 195

I_о = 1,25 * 195 = 243,75

= _{ }

I_у(кз) = 3 * 100 = 300

Принимаем = 3

Вентиляторы:

Iд = _{ } = _{ } = 29,25

I_н.р = 1,25 * I_д = 1,25 * 29,25 = 36,56

I_н.р = 40

I_н.а = 100

ВА – 51 – 31–1

I_у(п) = 1,25 * I_н.р = 1,25 * 40= 50

I_у(кз) = 7 * I_н.р = 7 * 40= 280

I_о = 1,2*I_д = 1,2*6,0*29,25= 210,6

K_о = _{ } = _{ } = 5,27

Принимаем = 7.

Все данные заносятся в таблицу 6.

Таблица 6 – Ведомость автоматов защиты

Наименование ЭО	Автоматы
	Тип	Iн.а.А	Iн.р.А	K0
Линия ВРУ-РП1	BA–51Г–31	100	100	3
Линия ВРУ-РП2	BA–51Г–31	100	100	5
Линия ВРУ-РП3	ВА–51– 31–1	25	25	9
Линия ВРУ-РП4	ВА–51– 31–1	100	100	3
Линия ВРУ-РП5	ВА–53–45	2500	2500	3
Линия ВРУ-РП6	ВА–51–31–1	25	25	17
Вентиляторы	ВА–51–31–1	100	40	7
Сверлильный станок	ВА–51–25	25	12,5	5
Заточный станок	ВА–51–25	25	8	5
Токарно-револьверный станок	BA–51Г–31	100	100	5
Фрезерный станок	BA–51Г–31	100	63	5

Продолжение таблицы 6

Круглошлифовальный станок	BA–51Г–31	100	20	7
Резьбонарезной станок	ВА–51–31–1	100	20	5
Электронагреватели отопительные	BA–51Г–31	100	40	7
Кран мостовой	BA–51Г–33	160	160	5
ЭД вакуумных насосов	ВА–51–31–1	100	20	5
Электродвигатели задвижек	ВА–51–25	25	5	7
Насосные агрегаты	ВА–53–41	1000	1000	7
Щит сигнализации	ВА–51–25	25	3,15	5
Дренажные насосы	ВА–51–25	25	25	5
Сварочные агрегаты	BA–51Г–31	100	80	7

Не оправданные условиями эксплуатации отключения электроустановок приводят к расстройству режима технологического процесса, а иногда могут явиться причиной аварии и пожара.

2.5.2 Выбор питающих кабелей

Сечение кабелей выбирается с учетом следующих требований:

1 Кабели не должны нагреваться сверх допустимой температуры при протекании по ним расчетного тока нагрузки;

2 Отклонения напряжения на зажимах электроприемников не должны превышать (-2,5+5%) для осветительной нагрузки и ±5% для силовой;

3 Кабели должны обладать достаточной для данного вида сети механической прочностью;

4 Отклонения напряжения из-за кратковременного отключения нагрузки должны соответствовать значениям, установленным ГОСТ 13109 – 67;

5 Аппараты защиты должны обеспечивать защиту всех участков сети от коротких замыканий;

6 Для некоторых видов сетей в соответствии с ПУЭ выбор сечения проводов осуществляется по экономической плотности тока.

Выбираем кабель силовой с медными жилами, с изоляцией и внутренней оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, бронированный стальными оцинкованными лентами (далее ВБШВ).

_{Таблица 7 – Сводная ведомость питающих} кабелей

Место проводки	Марка	Сечение, мм2	Количество жил	Длина, м
Линия ВРУ-РП1	ВБШВ	35	3	12
Линия ВРУ-РП2	ВБШВ	35	3	24
Линия ВРУ-РП3	ВБШВ	4	3	36
Линия ВРУ-РП4	ВБШВ	35	3	76
Линия ВРУ-РП5	ВБШВ	100*8	3	60
Линия ВРУ-РП6	ВБШВ	4	3	30
Вентиляторы	ВБШВ	10	3	36
Сверлильный станок	ВБШВ	1,5	3	24
Заточный станок	ВБШВ	1,5	3	24
Токарно-револьверный станок	ВБШВ	35	3	24
Фрезерный станок	ВБШВ	10	3	24
Круглошлифовальный станок	ВБШВ	2,5	3	24
Резьбонарезной станок	ВБШВ	2,5	3	24
Электронагреватели отопительные	ВБШВ	10	3	12
Кран мостовой	ВБШВ	70	3	60
ЭД вакуумных насосов	ВБШВ	1,5	3	76
Электродвигатели задвижек	ВБШВ	1,5	3	76
Насосные агрегаты	ВБШВ	100*6	3	60
Щит сигнализации	ВБШВ	1,5	3	60
Дренажные насосы	ВБШВ	4	3	60
Сварочные агрегаты	ВБШВ	25	3	30

Выбор сечения кабелей без учета экономических факторов может привести к значительным потерям электрической энергии в линиях и существенному возрастанию эксплуатационных расходов

2.6 Расчет заземляющего устройства

Многие части электроустановок, не находящиеся под напряжением (корпуса электрических машин, стальные трубы электропроводки и т.д.) могут во время аварии оказаться под напряжением, что обуславливает опасность поражения электрическим током обслуживающий персонал. Обеспечить безопасности, прикосновения к таким частям позволяет защитное заземление.

Заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой - либо точки сети, электроустановки или оборудования, с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство – это совокупность заземлителя (заземлителей) и заземляющих проводников

Заземление снижает до безопасного значения потенциал, по отношению к земле металлических частей электроустановки, оказавшихся под напряжением при аварии. Защитное действие заземления состоит в уменьшении тока, протекающего в теле человека при соприкосновении с корпусом машины, оказавшейся под напряжением. Чем больше сопротивление человека по сравнению с сопротивлением заземлителя, тем меньше ток, протекающий в теле человека.

Методика расчета заземляющего устройства

Рассчитать заземляющее устройство в электроустановках с изолированной нейтралью — это значит:

- определить расчетный ток замыкания на землю ( ) и сопротивление ЗУ ( );

- определить расчетное сопротивление грунта ( );

- выбрать электроды и рассчитать их сопротивление;

- уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане.

Определение и

Расчетный (емкостный) ток замыкания на землю определяется приближенно

, (23)

где — номинальное линейное напряжение сети, кВ;

— длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км.

(24)

(не более 4 Ом) при мощности источника до 100 кВА — не более 10 Ом.

По этой же формуле рассчитывают , если ЗУ выполняется общим для сетей до и выше 1 кВ.

При совмещении ЗУ различных напряжений принимается наименьшее из требуемых значений

I_з - расчетный ток замыкания на землю, А (не более 500 А);

R_з – сопротивление заземляющего устройства, Ом (не более 10 Ом)

Выбор и расчет сопротивления электродов

Выбор электродов

Приближенно сопротивление одиночного вертикального заземления определяется по формуле

. (25)

Определение сопротивлений с учетом коэффициента использования.

; (26)

, (27)

где и — сопротивление вертикального и горизонтального электродов с учетом коэффициентов использования, Ом;

и — коэффициенты использования вертикального и горизонтального электродов, определяются по

(тип заземлителя, , ),

где а — расстояние между вертикальными заземлителями, м;

L— длина вертикального заземлителя, м;

— число вертикальных заземлителей.

Уточнение числа вертикальных электродов

Необходимое число вертикальных заземлителей определяется следующим образом:

, (28)

(при использовании только искусственных заземлителей);

, (29)

где, — уточненное значение коэффициента использования вертикальных заземлителей.

Пример

Дано:

А×В = 42×30

U_ЛЭП = 10 кВ

L_ЛЭП(кл) = 10 км

U_н = 0,4 кВ

t = 0,7м

ρ = 40 Ом

Решение

1 Определяется расчетное сопротивление одного вертикального электрода:

r_в = 0,3ρK_сез.в = 0,3*40*1,7 = 20,4 Ом

2 Определяется предельное сопротивление совмещенного ЗУ:

R_зу1 = _{ }= 12,5



Требуемое по НН R_зу2 ≤ 4 Ом на НН.

3 Определяется количество определяемых электродов:

без учета экранирования (расчетное)

_{ }=_{ } = 5,1. Принимается _{ }=6, для размещения принимается 8.

С учетом экранирования

_{ }= _{ } = 10,5. Принимается _{ }

4 Размещается ЗУ на плане и уточняются расстояния, наносят на план.

Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1 м, то длина по периметру закладки равна:

L_п = (А + 2)*2 + (В + 2)*2 = (42+2)*2 + (30+2)*2 = 152 м

Тогда расстояние между электродами уточняется с учетом формы объекта. По углам устанавливают по одному вертикальному электроду, а оставшиеся – между ними.

а_в=_{ } а_а=_{ },

где a_в – расстояние между электродами по ширине объекта, м;

a_а – расстояние между электродами по длине объекта, м;

n_в – количество электродов по ширине объекта;

n_а – количество электродов по длине объекта.





B=30




А=42





Рисунок 2 - Заземляющее устройство

Для уточнения принимается среднее значение отношения:


Уточняются коэффициенты использования

η_в = 0,76;

η_г = 0,56

5 Определяются уточненные значения сопротивлений вертикальных и горизонтальных электродов





6 Определяется фактическое сопротивление ЗУ



R_ЗУ.Ф(1,51)ЗУ(4) следовательно, ЗУ эффективно.

Расчет заземляющих устройств сводится, главным образом, к расчету собственно заземлителя, так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и стойкости к коррозии по ПУЭ.
Заключение
В ходе выполнения курсового проекта по теме «Электроснабжение и электрооборудование насосной станции» для достижения заданной цели были поставлены следующие задачи:

1 Квалифицированы помещения по взрыво-, пожаро- и электробезопасности

Это необходимо для уменьшения травм (в случае экстренных ситуаций), обеспечении безопасности рабочего персонала и для установки цикличности осмотров электрооборудования на наличие:

- дефекта обмоток (замыкания, обрыв и т.д.)

- дефекты токосберегательной системы (искрение щеток, перегрев коллектора и т.д.)

- механические повреждения;

- нарушения системы охлаждения;

- течи масла и т.д.

2 Произведен расчет освещения

Это было сделано для лучшей освещенности помещений и для обеспечения комфортных работ. Для освещения машинного зала были выбраны светодиодные прожекторы, количество ламп 1 шт., световой поток Ф_л=14000, а для остальных помещений выбраны светильники ПЗС Пром-45, количество ламп 1 шт., световой поток Ф_л=7550.

Для освещения машинного зала количество светильников составило – 42 шт, а для остальных помещений – 67 шт.

Расчет освещения производился следующим образом:

1) Определялась минимальная освещенность;

2) Рассчитались индекс и площадь станции;

3) Рассчиталась высота свисания светильника;

4) Рассчитывались количество светильников.

3 Произведен расчет электрических нагрузок

Данный расчет произведен методом упорядоченных диаграмм.

Это основной метод расчета электрических нагрузок, который сводится к определению максимальных расчетных нагрузок.

4 Выбран трансформатор

Рассчитав максимальную электрическую нагрузку и потери, был выбран трансформатор, марки ТС (трансформатор сухой) 1600 – 6,3/0,4 кВА. Эта марка трансформатора является наилучшей для данного цеха.

5 Выбрано компенсирующее устройство

КУ применяется для восполнения реактивной мощности, нормализации напряжения и снижения потерь электроэнергии.

Произведя все необходимые расчеты, было выбрано КУ марки

УКН – 0,38 – 600 – УХЛЗ.

6 Выбор аппаратов защиты

Выбор аппаратов защиты производился по току двигателя. Все используемые автоматические выключатели входят в серию ВА.

Тепловое реле обеспечивает защиту электродвигателей от токовой перегрузки. Его выбор производится по максимальному нагрузочному току.

7 Выбраны питающие кабеля

Выбор питающих кабелей производится по коэффициенту защиты и пусковому току.

Все питающие проводники серии ВБШВ, что соответствует всем требованиям.

8 Расчет заземляющего устройства

При расчете заземления, рассчитывается собственный заземлитель, так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по ПУЭ.

Использовав для расчетов и разработке схем различные источники, поставленные задачи и цель были достигнуты.

Список использованных источников
1 Алиев, И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. / И. И. Алиев – Ростов: Феникс, 2004.- 480с.

2 Викторенко, А.М. Основы электрического освещения. Учебное пособие / А. М. Викторенко - Томск: Изд-во: ТПУ 2005- 135 с.

3 Кабышев, А.В. Электроснабжение объектов. Ч. 1. - Расчет электрических нагрузок, нагрев проводников и электрооборудования. Учебное пособие. / А. В. Кабышев - Томск: Изд-во: ТПУ 2007- 185 с.

4 Климова, Г.Н. Энергосбережение на промышленных предприятиях. Учебное пособие. / Г. Н. Климова - Томск: Изд-во ТПУ 2011- 180 с.

5 Костин, В.Н. Монтаж и эксплуатация оборудования систем электроснабжения: Учеб. пособие. / В. Н. Костин - СПб.: СЗТУ, 2004 - 184 с.

6 Мельников, М.А. Внутрицеховое электроснабжение. Учебное пособие. / М. А. Мельников - Томск: Изд-во ТПУ 2007- 164 с.

7 Сибикин, Ю.Д. Электроснабжение промышленных и гражданских зданий / Ю. Д. Сибикин -Форум: ИНФРА 2007- 273 с., ил.

8 Шеховцов, В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования: Учебное пособие / В. П. Шеховцов - М: форум: инфра-м 2004- 207 с.,ил.

9 Классификация помещений, пожаро, взрыво, электробезопасных зон, взрывоопасных смесей и электрооборудования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://helpiks.org/2-35626.html.

10 Выбор схем электроснабжения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://zdamsam.ru/a10236.html.