Реферат. 1. Реферат (2). Реферат к выпускной квалификационной работе
 Скачать 45.45 Kb.
|
|
Автономная некоммерческая организация высшего образования «СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра Электроэнергетики и автомобильного транспорта РЕФЕРАТ к выпускной квалификационной работе Проектирование питающих и распределительных электрических сетей на объекте по адресу г. Санкт-Петербург, ул. Садовая, 8/7 лит. Б Направление подготовки: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника Профиль подготовки: 13.03.02.2 Электроэнергетические системы и сети Выполнил: Николаев Роман Николаевич Шифр: 150148 Руководитель: Божков М.И. к.т.н.,доцент "ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ" Заведующий кафедрой Беляев В.Л. «___» _______________ 201_ г Санкт-Петербург, 2019 г. СОДЕРЖАНИЕ 9. Молниезащита заземление и защитные меры безопасности 9 Введение Актуальность темы заключается в том, что в настоящее время в г.Санкт-Петербурге проводится большое количество реконструкций зданий, что влечет изменение инженерных систем, в том числе и систем электроснабжения. Современные нормативы предъявляют высокие требования к надежности электроснабжения и пожаробезопасности питающей, распределительной и групповой электрической сети. Настоящая дипломная работа посвящена проектированию питающих и распределительных сетей здания по адресу: Санкт-Петербург, Центральный район, ул. Садовая, д.8/7, литера Б. Перечень задач: - выбрать источник питания; - рассчитать электрические нагрузки; - рассчитать ток КЗ в точках отпуска электроэнергии; - провести расчет питающей линии 0,4 кВ, выбрать кабели; - провести расчет распределительной сети 0,4, выбрать кабели; - проверить выбранное оборудование по токам КЗ; - выбрать оборудование энергопринимающих устройств; - выбрать способы защиты сетей и автоматики; - провести расчеты по молниезащиты и заземлению. Исходными данными приняты следующие параметры: - Условия на присоединение; - Техническое задание на проектирование; - Архитектурно-строительные чертежи; - Нормативные документы. Технические решения, принятые в данной работе, соответствуют требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных, взрывобезопасных и других норм, действующих на территории РФ, и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных рабочими чертежами мероприятий. Характеристика объекта Здание по адресу ул. Садовая, д.8/7, литера Б построено в 1888 году по проекту военного архитектора В. К. Гаугера. Здесь проживали офицеры кадетского корпуса, осуществлявшие подготовку молодёжи к военной карьере. [12] В ходе начала реконструкции, в документах на флигель в шаге от Невского проспекта нашли свидетельства дореволюционного происхождения. Однако, согласно техническому паспорту, датированному 26 октября 2011 года, здание построено в 1918 году, а значит, не относится к исторической застройке. Именно внесение даты 1918год позволило впоследствии начать реконструкцию здания и почти полностью его снести, а взамен выстроить новое. [13] В ноябре 2014 года на доме 8/7, литера Б, по Садовой демонтировали крышу, а затем снесли постройку почти полностью (Рис.1). Оставили лишь часть фундамента, что формально позволило держаться в рамках реконструкции. Четырехэтажное по лицевому фасаду (высота – 13,6 м) (Рис.2), в глубину оно прирастает пятым мансардным этажом (15,7 м) (Рис.3), а дальше поднимается еще на два этажа до 21,8 метра. Вблизи последних трех этажей семиэтажного здания не видно, лицевой фасад их заслоняет почти полностью. Однако в створе Инженерной улицы верхние этажи заметны даже с площади Искусств. [14] Расчет электрических нагрузок Потребители объекта относятся к II категории надежности электроснабжения, согласно ПУЭ 1.2.17, СП 31-110-2003, в соответствии с техническим заданием на проектирование. Для особо ответственных потребителей электроснабжение спроектировано посредством питания данных потребителей через источники бесперебойного питания (ИБП/UPS) типологии on-line. Основными потребителями электроэнергии являются: - Бытовые потребители; - Вентиляция; - Кондиционирование; - Рабочее освещение; - Розеточная сеть. В ВКР выполнен расчет электрических нагрузок ГРЩ, представлены основные потребители и нагрузка на электрическую сеть. Из общих расчетов видно, что установленная мощность объекта составляет 531,22 кВт, расчетная мощность - 149,37 кВт. Выбор источников питания Электроснабжение объекта предусматривается по II категории надежности электроснабжения от двух существующих ТП 5001 и ТП. В ГРЩ организованы две основные секции шин с автоматическими выключателями и блоком АВР на вводе. На вводе в каждую из основных секций установлены автоматические выключатели с номинальным током теплового расцепителя 250А и секционный автоматический выключатель с номинальным током теплового расцепителя 200А. За автоматическими выключателями, на вводе в каждую из секций ГРЩ, установлены через трансформаторы тока, узлы коммерческого учета электроэнергии, мультимедийные устройства сбора и учета параметров вводов. При исчезновении напряжения на вводе автоматического выключателя 250А, подается сигнал на логический элемент управления АВР, далее осуществляется переключение питания для потребителей первой секции на второй источник питания, включается секционный автоматический выключатель. Когда напряжение от первого источника питания появляется, осуществляется восстановление схемы электроснабжения. Для обеспечения энергией перспективных дополнительных нагрузок предусматривается возможность подключения их к независимому источнику питания (ДЭС). От ГРЩ отходят питающие фидеры к силовым распределительным щитам систем освещения и розеточной сети, силового оборудования, щитов обеспечивающих питание компьютерных систем и серверного оборудования, щитам управления вентиляцией и насосами. Защита силовых кабелей осуществляется посредством установки в ГРЩ автоматических выключателей с соответствующими номинальными токами расцепителя. Коммерческий учет предусмотрен на вводах в ГРЩ счетчиками типа Меркурий 234 АRT2-03 PQRSIDN, 3х220/380В, 5(7,5)А, класс точности 0,5Sподключаемые через трансформаторы тока T-0,66 150/5А с классом точности 0.5S. На щиты управления чиллером, газовой котельной, щиты электроснабжения инженерных систем, щиты управления лифтами, щит оборудования кухни, панель ВРУ-ППЗ для внутреннего учета использовать модули PM3250 производства Schneider Electric, подключаемые через трансформаторы тока. Для компенсации реактивной мощности во второй секции ГРЩ устанавливается автоматические установки компенсации реактивной мощности, производства, с минимальной ступенью регулирования 5кВар, суммарной мощностью компенсации 50кВар, поставляемый в сборе. Расчет токов КЗ в точках отпуска электроэнергии Расчеты токов короткого замыкания (КЗ) в сетях напряжением до 1 кВ выполняются для выбора коммутационной аппаратуры, шинопроводов, кабелей и другого электрооборудования с целью проверки их по условиям термической и динамической стойкостей, а также для выбора уставок устройств релейной защиты и автоматики и проверки их чувствительности Расчет необходим для правильного выбора и отстройки защитной аппаратуры. Рассчитать токи короткого замыкания – это значит: - по расчетной схеме составить схему замещения, выбрать точки КЗ; - рассчитать сопротивления; - определить в каждой выбранной точке 3 – фазные, 2 – фазные, 1-фазные и ударные токи короткого замыкания. В работе определено активное и индуктивное сопротивление трансформаторов, автоматов и кабельной линии. Составлен расчет для каждого участка КЗ. Все расчеты описаны и представлены в табличной форме. Согласно предельной отключающей способности выключателей, равной 18-25кА, ток трехфазного короткого замыкания будет успешно отключен. По времятоковым кривым автоматических выключателей с номинальным током расцепителя, подобранном в работе, ток однофазного короткого замыкания указанной величиной, при уставке кратности отключения 10∙Iном, отключится мгновенно, сработает электромагнитная отсечка. После проверки токов короткого замыкания сформирован вывод о правильности подобранных автоматических выключателей и электрических кабельных сетей. Выбор питающих линий Электроснабжение объекта осуществляется от существующих ТП 5001 и ТП 5165 до ГРЩ, для этого от них прокладываются взаимно резервируемые линии 0,4 кВ кабелем АПвБбШп. В работе проведем расчет кабельной линии питания номинальным напряжением 0,4 кВ, сечение кабеля принято согласно табличным данным ПУЭ: 4-жильный кабель с поперечным сечением жил 185 мм2 . Проверяем кабель по длительно допустимому нагреву и по потере напряжения. Потери напряжения в линии не превышают допустимые 5%, что соответствует требованиям ПУЭ [10]. Все расчетные испытания кабель прошел, данные представлены в Табличной форме. 6. Выбор оборудования энергопринимающих устройств Выберем комплектацию, габариты и параметры ГРЩ. Главный распределительный щит (ГРЩ) – это распределительное устройство, которое отвечает за прием и дальнейшее распределение энергии по зданию [2]. Сборкой щита занимается специализированная организация, зарекомендовавшая себя на рынке электрооборудование - ООО «Бахко». ГРЩ ООО «Бахко» это низковольтное комплектное устройство для использования в сетях трехфазного переменного тока напряжением 380/220 В и частотой 50 Гц. Изделие включает в себя функции приема и распределения электрической энергии, защиты от перегрузок и коротких замыканий, а также управления, измерения и сигнализации, выпускаются в соответствии с ГОСТ Р 51321.1. ГРЩ состоит из 7 секций, щитов производства Rittal, высотой более 2 метров: - вводные панели 1,2; - распределительные панели 1-4; - панель ДГУ Доступность всех коммутационных аппаратов и использование стандартных комплектующих обеспечивает быстрое выполнение операций по обслуживанию. Подробная спецификация оборудования для ГРЩ описана в Графической части в разделе Спецификация. Выбор автоматических выключателей Критерии выбора автоматических выключателей: - номинальное напряжение автомата должно быть не менее напряжения сети; - номинальный ток теплового расцепителя должен быть больше тока нагрузки. Для защиты КЛ выбираем автоматические выключатели, отвечающие требованиям сети, а именно: потребляемой мощности потребителя и силе тока. Все данные и расчеты представлены в табличной форме. Выбор варианта распределительной сети 0,4 кВ Распределительные сети выполнены трехпроводными кабелями с медными жилами с изоляцией из ПВХ пластиката пониженной пожарной опасности марки ВВГнгLS,а также кабелями с изоляцией и оболочкой из полимерных композиций, не содержащих галогенов, не распространяющих горение, с низким дымогазовыделением марки ППГнгHF, предназначенные для участков, где требуется повышенный уровень безопасности, превышающей обычные стандарты для кабелей из ПВХ пластиката. Для однофазных электроприемников использовать трехжильные кабели, для трехфазных - пятижильные. Проектом предусмотрены следующие виды электропроводок: - скрыто в стеновых перегородках в трубах ПВХ; - открыто по потолкам в трубах ПВХ. Питание осуществляется по отдельным кабельным линиям, проложенным по кабельным конструкциям, а так же открыто и скрыто в тубах ПВХ. Кабели выбраны по условиям падения напряжения и проверены по току нагрева. Оболочка кабелей выбрана из условий прокладки и агрессивности внешней среды. В работе произведен расчёт токов кабельных линий.  Сечение кабеля принимаем согласно табличным данным ПУЭ.Проверяем кабель по длительно допустимому нагреву расчетным током, проверяем выбранное сечение по потере напряжения. Потери напряжения в линии не превышают допустимые 5%, что соответствует требованиям ПУЭ [15]. Подобранное сечения кабеля прошло необходимые проверки. Защита сетей и автоматика Для обеспечения нормальной безопасной и надежной работы системы электроснабжения подстанция оснащается устройствами микропроцессорной релейной защиты. В настоящее время большинство фирм-производителей устройств релейной защиты и электроавтоматики (РЗА) прекращает выпуск электромеханических реле и переходит на микропроцессорную элементную базу. Это объясняется следующими достоинствами микропроцессорных устройств: - достигается высокая степень автоматизации производства с минимальной долей ручного труда; - элементная база у большинства устройств РЗА получается практически одинаковой, отличие заключается в программном обеспечении; - микропроцессорные устройства РЗА органически входят в автоматизированную систему управления технологическим процессом (АСУ ТП) электрической части сетей и систем и обеспечивают высокую степень информатизации электроэнергетических процессов; - микропроцессорные устройства являются интеллектуальными системами, обладающими возможностью совершенствования путем изменения программного обеспечения и использования более перспективных принципов выполнения (алгоритмов) защиты. Изменение алгоритмов и программ возможно осуществлять в ходе эксплуатации. Эти устройства не требуют использования мощных ТТ и ТН, их потребление по цепям тока и напряжения крайне мало (единицы вольт и миллиамперы). Широкое внедрение микропроцессорных устройств сдерживается их высокой стоимостью и практически отсутствием в России производства микропроцессорной техники. Однако это явление временное и в перспективе микропроцессорная техника в РЗА альтернативы не имеет. Измеритель мощности PowerLogic™ PM5000 и РМ3250 идеальны для применения в области управления затратами. Они обладают всеми измерительными возможностями, необходимыми для распределения затрат на электроэнергию, ведения взаиморасчетов с арендаторами, точечной экономии энергии, оптимизации производительности и использования оборудования, а также для анализа качества электроэнергии. Единый блок размером 96 х 96 мм с графическим дисплеем позволяет осуществлять одновременный мониторинг всех трех фаз, нейтрали и заземления. Простые для понимания меню, 8 языков на выбор, пиктограммы и графика создают удобную среду для получения информации об электрической сети пользователя. Осуществляется простой мониторинг и управление автоматическим выключателем, измеритель мощности имеет два релейных выхода (высокопроизводительный тип Form A) с возможностью прямого управления большинством катушек выключателя. Для мониторинга контролируемые выключатели могут быть подключены напрямую к измерителю мощности через дискретные входы без внешнего источника электропитания. [15] 9. Молниезащита заземление и защитные меры безопасностиВсё оборудование, подлежащее заземлению, присоединяется к магистрали заземления с помощью нулевых РЕ проводников. Все металлические, нормально нетоковедущие части электрооборудования, c возможностью оказаться под напряжением, а именно: каркасы щитов, корпуса пусковой аппаратуры, металлические корпуса светильников - подлежат защитному заземлению. Здание относится к III категории в соответствии с СО 153-34.21.122-2003 и подлежит защите от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала. Защита зданий от ПУМ осуществляется комбинированным путём. В части здания, в качестве молниеприемника используется металлический профнастил кровли. В части здания, в качестве молниеприемника используются металлические конструкции, проложенные в пироге кровли, проваренные с шагом не менее 10х10м, и присоединяемые к опускам молниеприемника через закладные элементы. Опуски выполняются из круглой оцинкованной стали, диаметром 8мм, в среднем через каждые 20 м по периметру кровли. В качестве заземлителя используется стальная полоса, проложенная по периметру здания, на расстоянии от фундамента не менее 1 метра и на глубине не менее 0,3м. В целях обеспечения безопасной работы электроустановки в нормальном режиме и защиты от поражения электрическим током в проекте предусмотрены следующие защитные меры: - основная изоляция токоведущих частей; - ограждения и оболочки; - размещение вне зоны досягаемости; - применение сверхнизкого (малого) напряжения. В целях обеспечения безопасной работы электроустановки в случае повреждения изоляции и защиты от поражения электрическим током предусмотрены следующие защитные меры: - защитное заземление; - автоматическое отключение питания; - уравнивание потенциалов; - двойная или усиленная изоляция. Для здания применена система заземления с глухозаземленной нейтралью трансформатора, с нулевым рабочим проводником N и нулевым защитным проводником PE, объединенными в части системы). Проектные решения отражены в Графической части. Заключение В процессе выполнения ВКР были спроектированы питающие и распределительные электрические сети объекта по адресу ул. Садовая, д.8/7 лит. Б. Произведен расчет нагрузок, рассчитаны токи короткого замыкания, в следствие чего определен тип кабеля и его сечения на участках от ТП до ГРЩ, и от ГРЩ до щитов распределительных. Произведен выбор и проверка оборудования в ГРЩ и щитах распределительных. Электроснабжение объекта предусматривается по II категории надежности электроснабжения от двух существующих ТП 5001 и ТП 5165 до ГРЩ. Ввод электроэнергии производится в главный распределительный щит ГРЩ, общей мощностью 151,23 кВА – по II категории надежности электроснабжения установленном в помещении электрощитовой. Питающая КЛ 0,4 кВ выполнена кабелем марки АПвБбШп 4*185 в 2 линии: основная и резервная. Распределительная сеть 0,4 и 0,22 кВ выполнена кабелями марки ВВГнг-LS, ППГнг(А)-HF. Выбранное оборудование было проверено на соответствие номинальным рабочим параметрам и соответствует современным требованием электробезопасности и энергоэффективности. Релейная защита и автоматика на ТП выполнены на основе измерителей мощности METSEPM3250 и METSEPM5100. Проектные решения, разработанные в данный ВКР, легли в основу проекта электроснабжения мини-гостиницы по адресу ул. Садовая, д.8/7 лит. Б. Библиографический список Андреев, В. А. Релейная защита систем электроснабжения в примерах и задачах / В.А. Андреев. - М.: Высшая школа, 2016. - 256 c. Дьяков В. И. Типовые расчеты по электрооборудованию: Практ. пособие — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1991.— 160 с: ил. Жуков, В. В. Короткие замыкания в электроустановках напряжением до 1 кВ / В. В. Жуков. - М. : Изд-во МЭИ, 2004. - 192 с. Кабышев А.В. Электроснабжение объектов. Ч.2 Расчет токов короткого замыкания в электроустановках до 1000В: учебное пособие/ А.В.Кабышев.- Томск: изд-во Томского политехнического университета, 2009-168с Небрат И.Л. Расчеты токов короткого замыкания в сетях 0,4кВ: учебное пособие. – Спб.: ПЭИПК, 2012.-56с. Расчет и проектирование схем электроснабжения» В.П. Шеховцов, М.:2004г Полуянович, Н. К. Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий / Н.К. Полуянович. - М.: Лань, 2017. - 400 c. . ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ. - М. : Изд-во стандартов, 1993. - 53 с. СП 31-110-2003 Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. Правила устройства электроустановок, издание 7. – М.: Энергия, 2018. – 648 с. Расчет электрических нагрузок. TopEngineering http://www.topeng.ru/calculation_electrical_load.html Википедия Садовая улица (Санкт-Петербург) https://ru.wikipedia.org/wiki/Садовая улица (Санкт-Петербург) Ежедневное петербургское сетевое издание "Фонтанка.ру" https://www.fontanka.ru/2018/02/07/126/ 14. Citywalls.ru , сайт, посвященный архитектуре домов Санкт-Петербурга http://www.citywalls.ru/house4061.html?s=0ov2u54ne8qp38o4redmobtuu0 Техническая спецификация: Многофункциональные измерители мощности PowerLogic |