1 ВВЕдЕНиЕ 1.1 Введение Энергетика России обеспечивает надежное
электроснабжение народного хозяйства страны и жилищно-бытовые нужды
различных потребителей электрической и тепловой энергии. Решение
этой задачи во многом зависит от высококвалифицированных
специалистов среднего звена – техников-электриков, призванных
обеспечить дальнейшее совершен- ствование способов электрификации
промышленных предприятий и установок всех отраслей промышленности с
применением современных средств электронно-вычислительной
техники.
Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит
промышленности, на долю которой приходится более 60% всей
выработанной в стране электроэнергии. С помощью электрической
энергии приводятся в движения миллионы станков и механизмов,
освещаются помещения, осуществляется автоматическое управление
производственными процессами. В условиях ускорения
научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в
промышленности значительно увеличилось благодаря созданию гибких
роботизированных и автоматизированных производств. В настоящее
время осуществляется Энергетическая программа России на длительную
перспективу. Главное, что характеризует Энергетическая программу,-
это комплексный характер со всесторонним охватом проблем развития
энергетической базы в зависимости от задач развития в экономики в
целом. В основных положениях Энергетической программы важное место
занимают вопросы энергоснабжения и охраны природных ресурсов.
Генеральным направлением развития Российской энергетики является
концентрация и централизация производства и передачи
электроэнергии, создание объединенных энергосистем (ОЭС), имеющих
общий технологический режим производства энергии и единое
оперативное диспетчерское управление. Объединение региональных ОЭС
в более мощную систему образует Единую энергетическую систему (ЕЭС)
России. Создание ЕЭС России позволяет снизить необходимую
генераторную мощность по сравнению изолированно работающими
электростанциями и осуществлять более оперативное управление
перетоками энергетических мощностей с Востока, где находится около
80% топливных и гидроресурсов, на Запад страны, так как в
Европейской части России размещается 80% потребителей
электроэнергии. Для электрической связи между ОЭС служат
сверхдальние линии электропередачи (ВЛ) напряжением 330, 500, 750 и
1150 кВ и выше. 2 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Описание схемы
электроснабжения Питание электрической энергией цеха, а также
других потребителей находящихся на территории центральной трубной
базы производится от трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ
мощностью 2х630 кВА с двумя трансформаторами ТМ-630/10.
Электроснабжение подстанции 10/0.4 кВ ЦТБ осуществляется двумя
высоковольтными кабельными линиями фидеров К-17 и К-29 подстанции
«Комплект» ячейки №17 и 29. На стороне 10кВ ТП-10/0,4кВ ввод
осуществляется через выключатели нагрузки ячейка 3, ячейка 4 с
секционированием секций шин 10кВ через секционные рубильники QW3
ячейка 5 и QW5 ячейка 6, где предусмотрена установка секционных
заземляющих ножей QK5 и QK4 в случае ремонта 1 и 2-ой секции шин
10кВ. В трансформаторных камерах ТП-10/0,4кВ установлены силовые
трансформаторы ТМ-630/10 питание которых осуществляется от ячеек
№1,2 секций шин 10кВ через выключатели нагрузки и предохранители
ПКТ-10 80А, установленных для защиты силовых трансформаторов от
токов короткого замыкания. Распредустройство 10кВ проектируемой
подстанции выполнено ячейками с камерами КСО-366. На стороне 0,4кВ
ТП-10/0,4кВ электроснабжение потребителей базы НЭН осуществляется
двумя секциями шин с секционированием через автоматический
выключатель ячейка 3. Ввод 0,4кВ после силовых трансформаторов
осуществлён через автоматы ВА-66 1600А ячейка 5 и ячейка 10 с
установкой рубильников 0,4кВ Р-3545 с номинальным током 1600А
предназначенных для создания видимого разрыва при переключениях и
производстве ремонтных работ. Для контроля за нагрузкой, обвязки
цепей учёта расхода электроэнергии предусмотрена установка
трансформаторов тока ТШ-20 с коэффициентом трансформации 1500/5 и
установкой амперметров для контроля нагрузки вводных ячеек 0,4кВ №5
и 10. Распределение нагрузки 0,4кВ осуществляется по ячейкам №
1,3,7 первой секции шин и ячейкам № 2,4,6,8 второй секции шин через
автоматические выключатели 400-250А на отходящие линии питания
нагрузки объектов цеха базы НЭН, где защита от перегрузок
осуществляется через встроенную в конструкции автоматических
выключателей тепловой защиты и токовой отсечки. Так-так наш
проектируемый объект относится ко второй категории электроснабжения
потребителей, секционирование осуществлено через секционный
рубильник 0,4кВ без применения схемы АВР-0,4кВ с монтажом
секционных автоматов. Удобство переключений на стороне 10кВ
ТП-10/0,4кВ достигается установкой выключателей нагрузки на вводных
и трансформаторных ячейках, предотвращая ошибочные действия
персонала при переключениях под нагрузкой. 3 РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ 3.1
Исходные данные Таблица 3.1 – Цех ЦТБ Наименование оборудования
Номинальная мощность потребителей, кВт Количество потребителей, шт
Коэффициент мощности 1 2 3 4 РП 1 1 Кран-балка ПВ40% 6,4 1 0,1 2
Электропривод рольганга 2,2 7 0,4 РП 2 1 Насос высокого давления 25
2 0,8 2 Агрегат эл. насосный центробежный консольный 30 1 0,8 3
Агрегат эл. насосный центробежный 25 1 0,8 4 Вентилятор вытяжной
15,5 1 0,8 5 Вентилятор вытяжной 20 1 0,8 6 Электропривод рольганга
2,2 2 0,4 РП 3 1 Электропривод рольганга 2,2 10 0,4 РП 4 1
Электропривод рольганга 2,2 10 0,4 РП 5 1 Электропривод рольганга
2,2 6 0,4 2 Станок УЧПУ 25 4 0,6 3 Муфтонаварот 20 1 0,6 РП 6 1
Вентилятор радиальный 1,5 1 0,8 2 Калорифер 40 1 0,8 3 Калорифер
47,5 1 0,8 4 Компрессор 25 1 0,8 5 Вентилятор вытяжной 20 1 0,8 6
Электропривод рольганга 2,2 5 0,4 7 Кран-балка ПВ40% 6,4 1 0,1 3.2
Расчёт и выбор освещения Определим площадь цеха подготовки
производства: S = a · b (3.1) где: A – длина; B – ширина
S = 120·18 = 2160м2 По норме освещённости выбираем удельную
мощность освещения Руд = 16Вт/м2 Определяем общую мощность
освещения: Робщ = Руд · S (3.2) Робщ = 16 · 2160 = 34560Вт Намечаем
95 светильников по 5 ламп в девятнадцати рядах, тогда мощность
одной лампы определим по формуле: Р = (3.3) где, N– количество
светильников Р ==363Вт Следовательно выбираем светильники с лампами
ДРЛ мощность 400Вт Общая нагрузка освещения: Росв = Рл · N (3.4)
Росв = 400 · 95 = 38000Вт 3.3 Расчёт электрических нагрузок Расчет
электрических нагрузок первого уровня электроснабжения производим
по формуле: Iр = ; (3.5) где Рном – активная суммарная номинальная
мощность, Вт; Uном – номинальное напряжение электропотребителя, В;
cosφ – коэффициент мощности электропотребителя; Таблица 3.2 –
Расчет электрических нагрузок первого уровня электроснабжения n
Наименование оборудования n Рн cos Ip 1 2 3 4 5 6 1 Кран-балка
ПВ40% 2 6,4 0,5 18,47 2 Электродвигатель до 5кВт 40 2,2 0,65 4,88 3
Насос высокого давления 1 25 0,8 81,18 4 2 Агрегат эл. насосный
центробежный консольный 1 30 0,8 90,21 5 3 Агрегат эл. насосный
центробежный 1 25 0,8 72,16 6 4 Вентилятор вытяжной 1 15,5 0,8
27,96 7 5 Вентилятор вытяжной 1 20 0,8 36,08 8 2 Станок УЧПУ 4 25
0,7 51,54 9 3 Муфтонаварот 1 20 0,7 41,23 10 1 Вентилятор
радиальный 1 1,5 0,85 2,54 11 2 Калорифер 1 40 0,8 162,37 12 3
Калорифер 1 47,5 0,8 121,78 13 4 Компрессор 1 25 0,8 45,1 14 5
Вентилятор вытяжной 1 20 0,8 36,08 Расчет электрических нагрузок
второго уровня электроснабжения. Электрические нагрузки определяют
для выбора токоведущих элементов (шин, кабелей, проводов), силовых
трансформаторов, а также для расчета потерь, отклонений и колебаний
напряжения, выбора защиты и компенсирующих устройств. Определим
мощность за наиболее загруженную смену: Рсм = Ки * Рном, (3.6) где
Ки – коэффициент использования активной мощности; Рном – активная
суммарная номинальная мощность, кВт. Определим реактивную мощность
за наиболее загруженную смену: Qсм = Рсм * tgφ, (3.7) tgφ = , (3.8)
где coφs – коэффициент мощности электропотребителя; sinφ=; (3.19)
Расчётный ток одного потребителя: Iр = ; (3.10) где Рном – активная
суммарная номинальная мощность, Вт; Uном – номинальное напряжение
электропотребителя, В; cosφ – коэффициент мощности
электропотребителя; Эффективное число электроприемников: nэф = ;
(3.11) Средневзвешенное значение коэффициента использования
распределительного пункта: Ки =, (3.12) где ∑Рсм – сумма всех
активных среднесменных мощностей электроприёмников РП; ∑Рном –
сумма всех активных номинальных мощностей электроприёмников РП По
таблице2,3[5], исходя из средневзвешенного значения коэффициента
использования и эффективного числа электроприёмников
распределительного пункта, определяем значение коэффициента
максимума для каждого распределительного пункта. Активная расчетная
мощность: Рр = Км ·∑Рсм , (3.13) где Км - коэффициент максимума;
Рсм - мощность за наиболее загруженную смену. Реактивная расчётная
мощность: Qр = ∑Qсм ·Км , (3.14) где Qсм – реактивная мощность за
наиболее загруженную смену; Км – коэффициент максимума. Полная
расчётная мощность: Sр=, (3.15) где Рр - активная расчётная
мощность, Вт; Qр - реактивная расчётная мощность, кВар. Расчётный
ток одного распределительного пункта: Iр=, (3.16)
где Sр - полная расчётная мощность, кВА; Uном – номинальное
напряжение распределительного пункта, В. Распределительный пункт 1
Определяем суммарную номинальную мощность семи электроприводов
рольганга: Рном = = 15,4 кВт;
Определим мощность за наиболее загруженную смену электроприводов
рольганга (по формуле 3.6): Рсм = = 6,16 кВт; Находим sinφ
электроприводов рольганга (по формуле 3.9): sinφ == 0,75; Находим
tgφ электроприводов рольганга (по формуле 3.8): tgφ == 1,15;
Определим реактивную мощность электроприводов рольганга за наиболее
загруженную смену (по формуле 3.7): Qсм = = 7,08 кВАр; Определим
мощность за наиболее загруженную смену кран-балки: Рсм = = 0,64
кВт; Находим sinφ кран-балки: sinφ == 0,86; Находим tgφ кран-балки:
tgφ == 1,73; Определим реактивную мощность кран-балки за наиболее
загруженную смену: Qсм = = 1,1 кВАр; Определяем эффективное число
электроприёмников в распределительном пункте 1: nэфРП1 = = 0,36;
Определяем коэффициент использования для распределительного пункта
1: КиРП1 = == 0,311; Коэффициент максимума для распределительного
пункта 1 равен 2,14. Определяем активную расчетную мощность
распределительного пункта 1: РрРП1 = = 14,5 кВт; Определяем
реактивную расчётную мощность распределительного пункта 1: QрРП1 =
= 17,5 кВАр; Определим полную расчётную мощность распределительного
пункта 1: SpРП1 = =22,78 кВА; Находим расчётный ток для
распределительного пункта 1: Iр РП1 == 32,8 А; Аналогично
производим расчёты для остальных РП. Все расчёты сводим в таблицу
3.3 – сводную таблицу расчётных нагрузок цеха подготовки
производства. 3.4 Компенсация реактивной мощности Передача
реактивной мощности по элементам электроснабжения во многих случаях
экономически нецелесообразна. Возникают дополнительные потери
активной мощности и энергии во всех элементах системы
электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью.
Дополнительные потери напряжения приводят к снижению качества
напряжения и дополнительным затратам на средства регулирования
напряжения. Загрузка реактивной мощностью линий электропередач и
трансформаторов требует увеличения сечения проводов ВЛ и жил
кабелей, увеличение номинальной мощности трансформаторов и их
число. Из приведенного следует, что технически и экономически
целесообразно предусматривать дополнительные мероприятия по
уменьшению потребляемой реактивной мощности, которые можно
разделить на две группы: 1) без применения специальных устройств
компенсации реактивной мощности; 2) с применением специальных
компенсирующих устройств. В первую очередь следует проводить
мероприятия первой группы: замену малонагруженных асинхронных
двигателей и трансформаторов, ограничение продолжительности
холостого хода ЭД применении СД вместо асинхронных, повышение
качества ремонта электрооборудования, совершенствование
технологического процесса с целью улучшения энергетического режима
работы оборудования и т.д. Ко второй группе относятся
конденсаторные батареи и специальные компенсаторы. Наибольшего
эффекта достигают при правильном сочетании мероприятий первой и
второй групп, которые должны быть экономически и технически
обоснованы. Реактивная мощность, кВар, статических конденсаторов
определяется как разность между фактической и наибольшей реактивной
мощностью. Q1 нагрузки предприятия и предельной реактивной
мощностью Q2, представляемой предприятию энергосистемой по условиям
режима ее работы: Q3 = Q1 - Q2 = P × (tg (j1) - tg(j2)), (3.17)
где, Q2=P×tg(j1), (3.18) Р – мощность активной нагрузки предприятия
в часы максимума энергосистемы, принимается по средней расчетной
мощности наиболее загруженной смены; tg (j1) – фактический тангенс
угла, соответствующий мощностям нагрузки P и Q1 вычисляется по
формуле: tg(j1) = Q1 / P; (3.19) Найдём tg(j1): tg(j1) = 1004,88 /
1149,59 = 0,87 tg (j2) – оптимальный тангенс угла, соответствующей
установленым предприятию условиям получения от энергосистемы
мощностей активной нагрузки P и реактивной Q1. По расчетам
получили: Фактический тангенс угла сдвига фаз 0,87 оптимальный
тангенс угла сдвига фаз 0,29 Мощность активной нагрузки в часы
максимума энергосистемы 1149,59кВт. Расчет реактивной мощности для
компенсации: Q2 = 1149,59 × (0,87 - 0,29) = 666,76 кВАр; Принимаем
к установке одну конденсаторную установку мощностью 900кВАр типа
УК-6,3-900-ЛУЗ 3.5 Расчёт мощности и выбор трансформаторов ЦТБ
относится к потребителям I категории, поэтому выбираем на
подстанции два трансформатора. Определяем мощность трансформатора
по формуле: Sт = Sp / βдоп (3.20) Sт = Sp / (2 * cosφ) = 1526,87 /
(2 * 0,91) = 839 кВА Выбираем два трансформатора типа ТМЗ 1000/10.
3.6 Расчет и выбор питающих линий Расчет сечения кабельной линии
произвожу по экономической плотности тока: Fэк = Ip/Jэк (3.21) Ip =
1,4*Sнт/(3*Uн) (3.22) где, Jэк=1,4- экономическая плотность тока
Sнт = 1000 кВА Ip = 1,4*1000/(1,73*10) = 80,9 А Fэк = 80,9/1,4 =
57,8 мм Принимаю стандартное ближайшее сечение жилы кабеля 70мм2.
Принимаю кабель с алюминиевыми однопроволочными токопроводящими
жилами, с изоляцией из пропитанной кабельной бумаги, в оболочке из
алюминия, бронированный, с наружным покровом в виде битумного слоя
и кабельной пряжи, ААБ-3*70 мм2. 1) От ВРУ до РП 1: Выбираю кабель
марки АВВГ- 4*6 мм2 Расчетный ток Iр = 32,88 А; длительно
допустимый ток Iд = 36А 32,88 2) От ВРУ до РП 2: Выбираю кабель
марки АВВГ-3*95+1*70 мм2 Расчетный ток Iр = 235,50 А; длительно
допустимый ток Iд = 255А
235,50 3) От ВРУ до РП 3: Выбираю кабель марки АВВГ- 4*10 мм2
Расчетный ток Iр = 41,42 А; длительно допустимый ток Iд = 46А
41,42
4) От ВРУ до РП 4: Выбираю кабель марки АВВГ- 4*10 мм2 Расчетный
ток Iр = 41,42 А; длительно допустимый ток Iд = 46А 41,42 5) От ВРУ
до ПР 5: Выбираю кабель марки АВВГ- 3*95+1*70 мм2 Расчетный ток Iр
= 229,35 А; длительно допустимый ток Iд = 255А 229,35 6) От ВРУ до
ПР 6: Выбираю кабель марки АВВГ- 3*95+1*70 мм2 Расчетный ток Iр =
233,23 А; длительно допустимый ток Iд = 255 А 233,23 3.7 Расчёт
токов короткого замыкания (КЗ) Коротким замыканием (КЗ) называют
всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным
режимом работы, электрическое соединение различных точек
электроустановки, при которых токи в ветвях электроустановки резко
возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного
режима. В системе трехфазного переменного тока могут быть замыкания
между тремя фазами, между двумя фазами и однофазные КЗ. Последствия
коротких замыканий является резкое увеличение тока в
короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках
системы. Дуга, возникшая в месте КЗ, приводит к частичному или
полному разрушению аппаратов, машин и других устройств. Увеличение
тока в ветвях электроустановки, примыкающего к месту КЗ, приводит к
значительным механическим воздействиям на токоведущие части и
изоляторы. Для уменьшения последствия тока КЗ необходимо как можно
быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением
быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной
выдержкой времени. Все электрические аппараты и токоведущие части
должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение
при прохождении токов КЗ. Для расчетов токов КЗ составляется
расчетная схема - упрощенная однолинейная схема электроустановки, в
которой учитываются все источники питания, трансформаторы,
воздушные и кабельные линии, реакторы. Для расчета токов короткого
замыкания составим схему замещения: Sкз.с = 6300 кВА Lкл = 0,1 км
Uк% = 10,6 Расчет токов короткого замыкания производим в
именованных единицах, для этого определяем параметры схемы
замещения: Определим сопротивление системы по формуле: Хс = U2ном.с
/ Sкз.с (3.23) где U2ном.с – номинальное напряжение системы, кВ.
Sкз.с – мощность короткого замыкания системы, кВА. Хс = 1102 / 6300
= 1,9 Ом Определим реактивное сопротивление кабельной линии по
формуле: Хкл = Х0 * Lкл (3.24) где Х0 – удельное сопротивление
кабельной линии, Ом Lкл – длина линии, км. Хкл = 0,08 * 0,1 = 0,008
Ом / км Определим активное сопротивление кабельной линии по
формуле: Rкл = r0 * Lкл = 0,27 * 0,1 = 0,027 Ом / км Определим
реактивное сопротивление трансформатора по формуле: (3.25) где UК %
- напряжение короткого замыкания; UВН – номинальное напряжение
первичной обмотки трансформатора, кВ; SНОМ.Т – номинальная мощность
трансформатора, кВА. Xт = = 0,2 Ом Определим активное сопротивление
трансформатора по формуле: (3.26) где РК – мощность потерь
трансформатора. Rт = = 0,14 Ом Определим полное сопротивление до
точки К1 по формуле: Zк1 = √(Xc + Xкл)2 + Rкл2 (3.27) Zк1 = √(1,9 +
0,008)2 + 0,0272 = 1,9 Ом Определим ток короткого замыкания в точке
К1 по формуле: Iк1 = Uс / √3 * Zк1 = 6 / √3 * 1,9 = 1,8 кА (3.28)
Определим ударный ток короткого замыкания в точке К1 по формуле:
iуК1 = √2 kу Iк1 (3.29) где kу – коэффициент ударного тока. iуК1 =
√2 * 1,8 * 1,8 = 4,5 кА Определим полное сопротивление до точки К2
по формуле: Zк2 = √Х2 + R2 (3.30) Zк2 = √(1,9 + 0,008 + 0,2)2 +
(0,027 + 0,14)2 = 2,11 Ом Приводим сопротивление до точки К2 к
стороне низкого напряжения: Z^к2 = (3.31) Z^к2 0,05 Ом Определяем
ток короткого замыкания в точке К2: Iк2 = 0,4 / √3 * 0,05 = 4,6 кА
Определим ударный ток короткого замыкания в точке К2: iуК2 = √2 *
1,8 * 4,6 = 11,6 кА 3.8 Выбор оборудования на РУ Производим выбор
высоковольтного оборудования. Выбор высоковольтного предохранителя:
Плавкие предохранители используют для защиты элементов установки от
короткого замыкания и токов перегрузки. На напряжение 10 кВ
наиболее распространены предохранители, в которых металлическая
плавкая вставка заключена в изолированную трубку, заполненную
кварцевым песком. При увеличении тока сверх номинального
расплавляется плавкая вставка и возникающая в патроне дуга
интенсивно гасится. Это происходит благодаря тому, что горение дуги
протекает в узком извилистом канале, в котором она быстро
охлаждается, а пары металла вставки конденсируется в объеме песка.
Исходя из расчетных данных принимаем к установке предохранители
типа ПКТ-101‑10‑12,5У3 с Uном = 10 кВ, Iном = 40 А Iоткл = 12,5 кА.
Таблица 3.5-Выбор высоковольтного предохранителя Расчетные величины
РВЗ-10-400 Условия выбора Uном =10 кВ Iр = 32,8 А iу =4,5 кА Uном =
10 кВ Iном = 40 А iдин = 12,5 кА UустIрiу Выбор высоковольтного
разрядника: Разрядники – основное средство защиты оборудования
распределительных устройств от электромагнитных волн
перенапряжения, проходящих по линиям электропередачи. Исходя из
расчетных данных принимаем к установке разрядник типа РТВ
10/0,5‑2,5 кА с Uпроб =16 кВ. Выбор трансформатора тока: В
электроустановках трансформаторы тока применяют для питания токовых
катушек электроизмерительных приборов и реле. По роду установки они
подразделяются на трансформаторы наружной и внутренней установки, а
по конструкции на одновитковые и многовитковые. Для питания
измерительных приборов выбираем одновитковый трансформатор тока с
классом точности 0,5. Исходя из расчетных данных принимаем к
установке трансформатор тока типа ТК-20 с Uном = 0,4 кВ, Iном = 50
А Iоткл = 17,6 кА.
Таблица 3.6-Выбор трансформатора тока Расчетные величины ТК-20
Условия выбора Uном =0,4 кВ
Iр = 32,8 А iу =4,5 кА Uном = 0,4 кВ Iном = 50 А iдин = 17,6 кА
UустIрiу Производим выбор низковольтного оборудования. Выбор
автоматического выключателя для автоматической линии:
Автоматические выключатели предназначены для защиты электрических
установок от недопустимых перегрузок и токов короткого замыкания, а
также для нечастой коммутации при нормальных условиях работы.
Исходя из расчетных данных принимаем к установке вводной
автоматический выключатель типа АВМ-10 с Uном = 0,4 кВ, Iном = 1000
А, Iкр = 12 кА. Таблица 3.7-Выбор автоматического выключателя
Расчетные величины АВМ-10 Условия выбора Uном =0,4 кВ Iр = 813 А iу
=16,1 кА Uном = 0,4 кВ Iном = 1000 А Iкр = 12 кА UустIрiу >1,25
iкр Выбор автоматического выключателя для не автоматической линии:
Исходя из расчетных данных принимаем к установке автоматический
выключатель типа АВМ-10 с Uном = 0,4 кВ, Iном = 2000 А, Iкр = 12 к
БКтического выключателя для РММА. Таблица 3.8-Выбор автоматического
выключателя Расчетные величины АВМ-10 Условия выбора Uном =0,4 кВ
Iр = 1023,12 А iу =16,1 кА Uном = 0,4 кВ Iном = 2000 А Iкр = 12 кА
UустIрiу >1,25 iкр Выбор автоматического выключателя для АБК:
Исходя из расчетных данных принимаем к установке автоматический
выключатель типа АЗ-130 с Uном = 0,4 кВ, Iном = 220 А, Iкр = 11,5
кА. Таблица 3.9-Выбор автоматического выключателя Расчетные
величины АЗ-130 Условия выбора Uном =0,4 кВ Iр = 181,06 А iу =16,1
кА Uном = 0,4 кВ Iном = 220 А Iкр = 11,5 кА UустIрiу >1,25 iкр
Выбор автоматического выключателя для Склада: Исходя из расчетных
данных принимаем к установке автоматический выключатель типа АЗ-130
с Uном = 0,4 кВ, Iном = 220 А, Iкр = 11,5 кА. Таблица 3.9-Выбор
автоматического выключателя Расчетные величины АЗ-130 Условия
выбора Uном =0,4 кВ Iр = 49,79 А iу =16,1 кА Uном = 0,4 кВ Iном =
220 А Iкр = 11,5 кА UустIрiу >1,25 iкр 3.9 Расчет заземления Ток
однофазного замыкания на землю в сети 10кВ определяю по формуле: Iз
= U · (35 · Iкаб + Iв) / 350 (3.32) где U - напряжение сети Iкаб –
общая протяжённость кабельных линий 10 кВ, км; Iв – общая
протяжённость воздушных линий 10 кВ, км; Iз = 10 · (35 · 2) / 350 =
2 А; Сопротивление заземляющего устройства для сети 10 кВ при общем
заземлении определяю по формуле: Rз = 125 / Iз (3.33) где Iз - ток
однофазного замыкания на землю Rз = 125 / 2 = 62,5 Ом;
Сопротивление заземляющего устройства для сети 0,4 кВ с
глухозаземлённой нейтралью должно быть не более 4 Ом. Принимаем
наименьшее сопротивление заземляющего устройства при общем
заземлении 4 Ом. В качестве естественного заземлителя использую
броню кабеля 10 кВ, проложенного в земле. Сопротивление растеканию
тока с брони кабеля 2 Ом. Коэффициент сезонности kсез = 4,5; Rе =
4,5*2 = 9 Ом, что больше требуемого Rз = 4 Ом, следователь
необходимы искусственные заземлители общим сопротивлением по: Rиск
= Rе Rз/Rе - Rз = 9*4/9-4 = 7,2 Ом (3.34) В качестве искусственного
заземлителя применяю вертикальные заземлители – стержни длиной 5 м,
диаметром 42 мм на расстоянии 5 м друг от друга и стальную полосу
40*4 мм на глубине 0,7 м, соединяющую стержни. Сопротивление одного
стержня: rв = 0,27*ррасч = 0,27*121,3 = 32,7 Ом (3.35) Принимая
предварительное число стержней 10, находим: nв = rв/ Rиск*nв =
32,7/7,2*0,52 = 8,8 (3.36) Принимаю n = 9, тогда уточненное
сопротивление вертикальных заземлителей Rв = 32,7/9*0,52 = 6,9
Ом
4 ОбщИЙ РАЗДЕЛ
4.1 Охрана труда Предмет охраны труда является учебной дисциплиной
изучающий социально-правовые вопросы регламентируемые
законодательством об охране труда, вопросы техники безопасности и
производственной санитарии, а также вопросы пожаро и
взрывобезопасности. В Конституции РФ сказано – что каждый гражданин
страны имеет право на охрану здоровья. Это обеспечивается развитием
и совершенствованием ТБ и промышленной санитарии. Проведением
широких профилактических операции, мерами по оздоровлению
окружающей среды. Законодательство о труде регламентирует трудовые
отношения рабочих служащих, устанавливает высокий уровень условий
труда, обеспечивает всемирную охрану прав трудящихся. Трудовое
законодательство регламентирует режим рабочего времени и отдыха
рабочих и служащих. Нормальная продолжительность рабочего времени
для всех рабочих и служащих на всех предприятиях и учреждениях не
должна превышать 40 часа в неделю как при пятидневной так и при
шести дневной системах. Рабочим и служащим в возрасте 16 до 18 лет
устанавливается 36 часовая система работы. Рабочие и служащие,
занятые на работах с вредными условиями труда устанавливается 36
часовая рабочая неделя. Список производств, цехов, профессии,
должностей с вредными условиями труда, работа в которых дает право
на льготы, определяется комитетом по вопросам труда и заработной
платы при совете министров РФ. При работе в ночное время с 22 до 6
часов. продолжительность работы (смены) сокращается на 1 час. Это
правило не распространяется на рабочих и служащих, для которых уже
было предусмотрено сокращение рабочего времени. Проведение сверх
урочных работ допускаются в исключительных случаях с разрешения
профсоюзного комитета. Для рабочих и служащих общая
продолжительность сверхурочных работ не должна превышать 120
часов.
Не допускаются к сверхурочным работам лица не достигшие 18 лет.
кормящие матери и женщины имеющие детей возрастом до 1 года, а
также рабочие и служащие обучающиеся в вечерних школах, ПТУ в дни
занятий и зачетных сессий, на тяжелых работах с опасными и вредными
условиями труда и на объектах относящихся к категории повышенной
опасности (грузоподъемные механизмы, сосуды под давлением,
электроустановки, химические реактивы).
Применение тех или иных мероприятий техники безопасности зависит от
номинального напряжения электротехнической установки. Различают
установки с номинальным напряжением до 1кВ и выше 1кВ. К работе в
действующих электроустановках допускается персонал не моложе 18
лет, подготовленный и не имеющий противопоказаний по здоровью.
Обслуживание действующих электроустановок, профилактические
испытания, ремонтные работы, монтаж или демонтаж установленного
оборудования производит только персонал. прошедший специальный
инструктаж и проверку знаний по технике безопасности. Этим лицам
устанавливается группа, определяется круг работ, к которым они
могут быть допущены, и выдается соответствующее удостоверение.
Лица, не имеющие такого разрешения, к работам в эксплуатирующихся
электроустановках не допускаются. Мероприятии, обеспечивающие
безопасность работ в электро-установках: 1) Организационные
мероприятия: - оформление работ нарядом, расположением или перечнем
работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации; - допуск к
работе; - надзор во время работы; оформление перерыва в работе,
перевода на другое место, окончание работы. 2) Технические
мероприятия: - произвести необходимые отключения и принять меры,
препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие
ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных
аппаратов; - на приводах и на ключах дистанционного управления
коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты;
- проверить отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые
должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим
током - наложить заземление (включить заземляющие ножи, а там , где
они отсутствуют установить переносное заземление); - вывесить
указательные плакаты «Заземлено», оградить при необходимости
рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части,
вывесить предупреждающие и предписывающие плакаты. Всей
организационной работой по охране труда занимается управление
охраны труда, которое планирует работу по охране труда и
контролирует ее выполнение, разрабатывает комплексные планы
улучшения условий труда санитарно оздоровительных мероприятий,
подготавливает проекции отраслевых стандартов правил инструкций по
охране труда, разрабатывает мероприятия по предупреждению
травматизма. Обязанности и персональная ответственность за создание
безопасных и здоровых условий труда возлагается на первого
руководителя, который подбирает управленческие кадры и распределяет
их функции по управлению охраны труда. Главный инженер охраны труда
предприятия совместно с главными специалистами обеспечивает условия
труда при выполнении технологических процессов на производстве,
строгое соблюдение стандартов правил инструкций и осуществляет
общие руководства службой охраны труда. Служба охраны труда и
техники безопасности контролирует соблюдение норм и правил и
требований по охране труда, организует обучение рабочих и ИТР,
организовывает и контролирует своевременность проведения проверок
знаний по инструкциям и правилам по охране труда. Непосредственную
ответственность за безопасность при проведении работ и
использования оборудования, инструментов и защитных средств несет
мастер. Согласно требованиям ПТБ при осмотре действующих
электроустановок не разрешается выполнять какие-либо работы, а в
случае обнаружения аварийного состояния электрооборудования
необходимо его немедленно отключить, сообщив об этом лицу,
ответственного за электрохозяйство. Все ремонты действующего
электрооборудования, как правило, следует производить только при
снятом напряжении с ремонтируемой электроустановки. Работу под
напряжением (до 380 В) разрешается выполнять инструментом с
изолирующими рукоятками или в диэлектрических перчатках. При этом
не следует применять стальные линейки, ножовки, и другие
инструменты и приспособления, которыми можно случайно вызвать
короткое замыкание междуфазное или на землю. 4.2 Промышленная
безопасность При эксплуатации электроустановок могут иметь место
следующие виды опасности: - поражения электрическим током; -
возникновения пожаров и взрывов; - воздействие ионизирующего,
радиационного, инфракрасного и ультрафиолетового излучения; -
воздействия вредных веществ, вибрации, ударов, шума; - воздействия
электромагнитных и электростатических полей; - получения ожогов в
результате контакта людей с нагретыми до высокой температуры
частями оборудования и др. Для обеспечения безопасности должны быть
предусмотрены меры по защите от указанных видов опасности. 4.2.1
Защита от непосредственного прикосновения: Люди должны быть
защищены от опасности, которая может возникнуть от соприкосновения
с токоведущими частями установки. Эта защита может быть
осуществлена одним из следующих способов: - средствами, не
допускающими протекание тока через тело человека; - ограничением
тока повреждения, который может протекать через тело, до значения
меньшего, чем значение тока поражения. 4.2.3 Защита от косвенного
прикосновения: Люди должны быть защищены от опасности, которая
может возникнуть от соприкосновения с открытыми проводящими
частями. Эта защита может быть осуществлена одним из следующих
способов: - средствами, не допускающими протекания тока через тело
человека; - ограничением тока повреждения, который может протекать
через тело, до значения меньшего, чем значение тока повреждения; -
автоматическим отключением питания в случае повреждения изоляции,
при котором возникает вероятность протекания тока через тело при
соприкосновении с открытыми токоведущими частями, если значение
этого тока равно или больше значения тока поражения. 4.2.4 Защита
от тепловых воздействий в нормальных рабочих условиях: При
нормальных условиях эксплуатации электрооборудования должна быть
исключена опасность получения ожогов людьми или домашними
животными. 4.2.5 Защита от сверхтока: Люди должны быть защищены от
травматизма, а имущество должно быть защищено от ущерба,
причиняемого высокими температурами или электромеханическими
нагрузками, вызываемыми любыми сверхтокам, могущими протекать по
токоведущим проводникам. Эта защита может быть осуществлена одним
из следующих способов: - автоматическим отключением в случае
появления сверхтока прежде, чем он достигнет опасного значения и
продолжительности; - ограничением максимального сверхтока до
безопасного значения и продолжительности. 4.2.6 Защита от токов
повреждения: Проводящие части, за исключением токоведущих
проводников, и любые другие части электроустановки, по которым
может протекать ток повреждения, должны быть рассчитаны на
протекание этого тока, не сопровождающегося появлением высокой
температуры.
4.2.7 Защита от перенапряжения: Люди должны быть защищены от
травматизма, а имущество от любых вредных воздействий в случае
замыкания между токоведущими проводниками цепей, питающихся на
различных напряжениях. Люди должны быть защищены от травматизма, а
имущество от ущерба, причиненного любыми вероятными сверхвысокими
напряжениями или другими причинами (например, грозовыми или
коммутационными перенапряжениями).
4.2.8 Защита от пожара (взрыва): Электроустановки должны иметь
такое расположение, которое исключило бы опасность воспламенения
горючих материалов из-за высокой температуры или электрической
дуги. 4.3 Противопожарная защита Одно из основных правил пожарной
безопасности-содержания производственных объектов в чистоте и
порядке. Производственная территория не должна загрязняться
легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, а также мусором и
отходами производства. Легковоспламеняющиеся и горючие и горючие
жидкости не должны храниться в открытых ямах и амбарах. Дороги,
проезды и подъезды к производственным объектам, водоемам, пожарным
гидрантам и средствам пожаротушения следует поддерживать в
надлежащем состояние. У пожарных гидрантов должны устанавливаться
надписи-указатели. На территории цеха запрещается разведение
костров, кроме мест, где это разрешено приказом руководителя
предприятия по согласованию с местной пожарной охраной. На
пожароопасных и взрывоопасных объектах запрещается курение и
вывешиваются предупреждающиеся надписи: "Курить запрещается".
Руководители энергетических предприятий и организаций обязаны: -
Создать пожарно-техническую комиссию и добровольные пожарные
формирования (ДПФ), а также обеспечить их регулярную работу в
соответствии с действующими положениями. - Обеспечить разработку, а
также выполнение мероприятий, направленных на повышение пожарной
безопасности, с выделением необходимых ассигнований на утвержденные
мероприятия. - Установить соответствующий их пожарной опасности
противопожарный режим на территории, в производственных помещениях
(цехах, лабораториях, мастерских, складах и т.п.), а также в
административных и вспомогательных помещениях. - Определить
конкретный порядок организации и проведения сварочных и других
огнеопасных работ при ремонте оборудования - Установить порядок
регулярной проверки состояния пожарной безопасности предприятия,
исправности технических средств тушения пожара, систем
водоснабжения, оповещения, связи и других систем противопожарной
защиты. Принимать необходимые меры к устранению обнаруженных
недостатков, которые могут привести к пожару. - Назначить
ответственных лиц за пожарной безопасностью по каждому
производственному участку и помещению и разграничить зоны
обслуживания между цехами для постоянного надзора работниками
предприятия за техническим состоянием, ремонтом и нормальной
эксплуатацией оборудования водоснабжения, установок обнаружения и
тушения пожара, а также других средств пожаротушения и пожарной
техники. Таблички с указанием фамилии и должности лица,
ответственного за пожарную безопасность, должны быть вывешены на
видном месте. На энергетических предприятиях должны применяться
знаки пожарной безопасности, предусмотренные НПБ 160-97 "Цвета
сигнальные. Знаки пожарной безопасности. При нарушениях пожарной
безопасности на участке работы, в других местах цеха или
предприятия, использовании не по прямому назначению пожарного
оборудования каждый работник предприятия обязан немедленно указать
об этом нарушителю и сообщить лицу, ответственному за пожарную
безопасность, или руководителю предприятия. Каждый работающий на
энергетическом предприятии обязан знать и соблюдать установленные
требования пожарной безопасности на рабочем месте, в других
помещениях и на территории предприятия, а при возникновении пожара
немедленно сообщить вышестоящему руководителю или оперативному
персоналу о месте пожара и приступить к его ликвидации имеющимися
средствами пожаротушения с соблюдением мер безопасности. 4.4 Охрана
окружающей среды недр Сбор и хранение отходов производства требует
специальной подготовки с точки зрения экологической безопасности и
знания требований техники безопасности для предотвращения нанесения
ущерба окружающей природной среде и травмирования работников
производства. Предельное количество отходов разрешенных к
накоплению на территории предприятия определяется по согласованию с
управлением природных ресурсов на основании классификации отходов:
- по классу опасности веществ-компонентов отходов; - по их
физико-химическим свойствам (агрегатному состоянию, летучести,
реакционной способности); Накопление и хранение отходов на
территории предприятия допускается временно в следующих случаях: -
при использовании отходов в следующем технологическом цикле с целью
их полной утилизации; - накопление необходимого минимального
количества отходов для вывоза их на переработку; - накопление
отходов в емкостях между периодами их обслуживания. В ходе
технологических процессов производства на каждом предприятии
образуются отходы производства и потребления. Отходы собираются в
специально определенных местах с соблюдением всех необходимых мер
безопасности. При заполнении контейнеров производится определение
объема накопленных отходов, который регистрируется в специальном
журнале ОТХ-1, ОТХ-2. По мере накопления отходы направляются на
утилизацию в специализированные организации или на городской
полигон для захоронения. На предприятии должен осуществляться
селективный (раздельный) сбор отходов (нефтезагрязненные,
промышленные, металлолом, ТБО и т.д.). Промышленные отходы
собираются тоже раздельно. Места временного хранения должны быть
оборудованы согласно санитарным нормам. Все контейнеры и емкости
должны быть покрашены, подписаны, указан объем и вместимость (м3,
тонн, штук). Все контейнеры и накопители должны быть установлены на
твердом покрытии (бетон, асфальт и др.) На предприятии запрещается
захламление территории производственных баз, помещений и
прилегающих к ним территорий промышленными и бытовыми отходами. 4.5
Мероприятия по гражданской обороне Большой объем задач, выполняемых
гражданской обороной (ГО) на объекте в условиях мирного и военного
времени, вызывает необходимость создания и подготовки сил
различного назначения. Основу сил ГО составляют невоенизированные
формирования объектов народного хозяйства. Они создаются в мирное
время, укомплектовываются личным составом и транспортом, техникой и
оборудованием, материалами и имуществом с таким расчетом, чтобы
отрыв людей, техники от работы не влиял на производственную
деятельность объекта. Эти формирования проходят обучение по
специальной программе и должны находиться в постоянной готовности к
выполнению своих задач. Основное их назначение - это ведение С и
ДНР в очагах поражения (заражения) и зонах катастрофического
затопления, а также других мероприятий по ГО. Они комплектуются из
рабочих, служащих, студентов, учащихся.
Невоенизированные формирования подразделяются: -по назначению
(общего назначения и служб ГО); -по подчиненности (территориальные
и объектовые). Сводные в спасательные отряды предназначены для
розыска и выноса пораженных, находящихся под завалами, в
разрушенных и поврежденных зданиях и сооружениях; оказание первой
медицинской помощи и их доставки к местам погрузки; расчистка
завалов, откопки и вскрытия заваленных и поврежденных защитных
сооружений; локализация аварий на коммунальных и энергетических
сетях и другие работы. Организация сводной команды гражданской
обороны.
Для усиления сводных и спасательных отрядов привлекаются
территориальные сводные отряды. Они также могут выполнять
самостоятельные различные трудоемкие работы. Объектовые
формирования служб ГО предназначаются для выполнения специальных
мероприятий по проведению спасательных работ и усиления
формирования общего назначения. Территориальные формирования
используются по планам начальников ГО района, города, республики
для ведения С и ДНР на наиболее важных объектах самостоятельно или
совместно с объектовыми формированиями. Штабы ГО совместно с
командирами формирований разрабатывают планы приведения
формирований в готовность. Для борьбы с лесными пожарами,
ликвидации стихийных бедствий, аварий часть территориальных и
объектовых формирований в мирное время содержится в повышенной
готовности. В формирования ГО зачисляют служащих в возрасте от 16
до 60 лет мужчин, до 55 лет женщин. В формирования не зачисляются
военнообязанные, инвалиды I группы, беременные женщины и женщины,
имеющие детей до 8-ми летнего возраста, женщины со средним и высшим
медицинским образованием, имеющие детей в возрасте до 2 лет.
Заключение В дипломном проекте был произведён расчёт электрических
нагрузок цеха ЦТБ , по токам потребителей были выбраны питающие
линии. На подстанции были выбраны трансформаторы и высоковольтное и
низковольтное оборудование. Произведён расчёт токов короткого
замыкания и заземления. Были описаны схема работы электроснабжения
центральной трубной базы. В экономической части был произведён
расчёт себестоимости ремонтно-эксплуатационных работ.