–асчет электроснабжени€ станкостроительного завода

дипломна€ работа: ѕромышленность, производство

ƒокументы: [1]   Word-196727.doc —траницы: Ќазад 1 ¬перед

содержание


јннотаци€

—писок сокращений

¬ведение

1 »сходные данные дл€ проектировани€

1.1 ’ј–ј “≈–»—“» ј »—“ќ„Ќ» ј ѕ»“јЌ»я

1.2 ’ј–ј “≈–»—“» ј –≈∆»ћј –јЅќ“џ ѕ–ќ≈ “»–”≈ћќ√ќ ќЅЏ≈ “ј

1.3 ’ј–ј “≈–»—“» ј ¬џ—ќ ќ¬ќЋ№“Ќџ’ ѕќ“–≈Ѕ»“≈Ћ≈…

2.1 –ј—„≈“ —»Ћќ¬џ’ ЁЋ≈ “–»„≈— »’ Ќј√–”«ќ 

2.2 –ј—„≈“ ќ—¬≈“»“≈Ћ№Ќџ’ Ќј√–”«ќ  ÷≈’ќ¬

2.2.1 ¬џЅќ– Ќќ–ћ»–”≈ћќ… ќ—¬≈ў≈ЌЌќ—“»

2.2.2. ¬џЅќ– —¬≈“»Ћ№Ќ» ќ¬ ќЅў≈√ќ ќ—¬≈ў≈Ќ»я

2.2.3. –ј«ћ≈ў≈Ќ»≈ —¬≈“»Ћ№Ќ» ќ¬ ќЅў≈√ќ ќ—¬≈ў≈Ќ»я

2.2.4. –ј—„≈“ ѕј–јћ≈“–ќ¬ »— ”——“¬≈ЌЌќ√ќ ќ—¬≈ў≈Ќ»я

2.3. –ј—„≈“ Ќј–”∆Ќќ√ќ ќ—¬≈ў≈Ќ»я

2.4 –ј—„≈“ ќ’–јЌЌќ√ќ ќ—¬≈ў≈Ќ»я

3.1 ¬џЅќ– –≈ ќћ≈Ќƒќ¬јЌЌќ√ќ  ќЁ‘‘»÷»≈Ќ“ј «ј√–”« » “–јЌ—‘ќ–ћј“ќ–ќ¬

3.2 ¬џЅќ– ÷≈Ћ≈—ќќЅ–ј«Ќќ… ћќўЌќ—“» “–јЌ—‘ќ–ћј“ќ–ќ¬ ¬ —ќќ“¬≈“—“¬»» — Ќј√–”« јћ» ÷≈’ќ¬

3.3 ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ „»—Ћј “–јЌ—‘ќ–ћј“ќ–ќ¬

ћинимальное число трансформаторов одной мощности

ќптимальное число трансформаторов

„исло трансформаторов мощностью 250 к¬тјвј

3.4 ¬џЅќ– ћ≈—“ќѕќЋќ∆≈Ќ»я “ѕ » –ј—ѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ Ќј√–”«ќ  ѕќ “ѕ

3.5 ¬џЅќ– Ќ»« ќ¬ќЋ№“Ќџ’  ќћѕ≈Ќ—»–”ёў»’ ”—“–ќ…—“¬

3.6 –ј—„≈“ ѕќ“≈–№ ћќўЌќ—“» ¬ “–јЌ—‘ќ–ћј“ќ–ј’ ÷≈’ќ¬џ’ “ѕ » ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ –ј—„≈“Ќќ… Ќј√–”« » Ќј Ў»Ќј’ 10  ¬

3.7 –ј—„≈“ » ѕќ—“–ќ≈Ќ»≈  ј–“ќ√–јћћџ ЁЋ≈ “–»„≈— »’ Ќј√–”«ќ , ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ ÷≈Ќ“–ј ЁЋ≈ “–»„≈— »’ Ќј√–”«ќ 

4.1. ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ –ј—„≈“Ќќ… ј “»¬Ќќ… ћќўЌќ—“», ѕ–≈ƒѕ–»я“»я » –≈ј “»¬Ќќ… ћќўЌќ—“», ѕќЋ”„ј≈ћќ… ќ“ ЁЌ≈–√ќ—»—“≈ћџ

4.2. ¬џЅќ– „»—Ћј » ћќўЌќ—“» “–јЌ—‘ќ–ћј“ќ–ќ¬ Ќј √ѕѕ

4.3. –ј—„≈“ ѕќ“≈–№ ћќўЌќ—“» » ЁЌ≈–√»» ¬ “–јЌ—‘ќ–ћј“ќ–ј’

6.1. –ј—„≈“ » ѕ–ќ¬≈– ј ѕ»“јёў»’ ЋЁѕ

6.2. ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ ѕќ“≈–№ ЁЌ≈–√»» ¬ ЋЁѕ

6.3. “≈’Ќ» ќ-Ё ќЌќћ»„≈— ќ≈ ќЅќ—Ќќ¬јЌ»≈ Ќјѕ–я∆≈Ќ»я ѕ»“јёў»’ Ёѕ — ”„≈“ќћ —“ќ»ћќ—“» √ѕѕ

8.1. ”“ќ„Ќ≈Ќ»≈ —’≈ћџ ЁЋ≈ “–ќ—ЌјЅ∆≈Ќ»я — ”„≈“ќћ ¬џ—ќ ќ¬ќЋ№“Ќќ… Ќј√–”« » » –ј—„≈“ —≈„≈Ќ»…  јЅ≈Ћ№Ќџ’ Ћ»Ќ»…

10.1.  ќћѕќЌќ¬ ј –ѕ

10.2.  ќћѕќЌќ¬ ј ÷“ѕ

10.3. ѕ–ќ¬≈– ј јѕѕј–ј“ќ¬

10.3.1. ѕ–ќ¬≈– ј ќЅќ–”ƒќ¬јЌ»я Ќј —“ќ–ќЌ≈ 110  ¬

10.3.1 ѕ–ќ¬≈– ј ¬џ Ћё„ј“≈Ћ≈…

10.3.2 ¬џЅќ– ѕ–≈ƒќ’–јЌ»“≈Ћ≈… Ќј “ѕ —ќ —“ќ–ќЌџ 10  ¬

11.1 ќЅў»≈ ѕќЋќ∆≈Ќ»я ѕќ ѕ–ќ≈ “»–ќ¬јЌ»ё ЁЋ≈ “–ќѕ≈„Ќџ’ ”—“јЌќ¬ќ 

11.2 “»ѕ » ќ—ќЅ≈ЌЌќ—“» ¬џѕќЋЌ≈Ќ»я «јў»“џ

11.3 –ј—„≈“ «јў»“

12.1 ѕќ—“–ќ≈Ќ»≈ √–ј‘» ќ¬ ЁЋ≈ “–»„≈— »’ Ќј√–”«ќ 

12.2 ¬џЅќ– “–јЌ—‘ќ–ћј“ќ–ќ¬

12.3 –ј—„≈“ “ќ ќ¬  ќ–ќ“ ќ√ќ «јћџ јЌ»я

12.4 ¬џЅќ–  јЅ≈Ћ№Ќџ’ Ћ»Ќ»…   –ѕ

12.5 ¬џЅќ– Ў»Ќ Ќј ЌЌ

12.6 ¬џЅќ– √»Ѕ »’ ѕ–ќ¬ќƒќ¬ Ќј ¬Ќ » —Ќ

12.7 ¬џЅќ– ЁЋ≈ “–»„≈— »’ јѕѕј–ј“ќ¬

13.1 –ј—„≈“ —“ќ»ћќ—“» ЁЋ≈ “–ќЁЌ≈–√»», ѕќ“–≈ЅЋ≈ЌЌќ… ѕ–ќћџЎЋ≈ЌЌџћ ѕ–≈ƒѕ–»я“»≈ћ «ј √ќƒ

13.2 ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ √ќƒќ¬ќ… «ј–јЅќ“Ќќ… ѕЋј“џ –јЅќ„»’ » »“– ЁЋ≈ “–ќ’ќ«я…—“¬ј ѕ–≈ƒѕ–»я“»я

13.3 ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ √ќƒќ¬џ’ ќ“„»—Ћ≈Ќ»… Ќј —ќ÷»јЋ№Ќџ≈ Ќ”∆ƒџ

13.4 ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ √ќƒќ¬џ’ јћќ–“»«ј÷»ќЌЌџ’ ќ“„»—Ћ≈Ќ»… Ќј –≈Ќќ¬ј÷»ё

13.5 ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ √ќƒќ¬џ’ ќ“„»—Ћ≈Ќ»… ¬ –≈ћќЌ“Ќџ… ‘ќЌƒ

13.6 –ј—„≈“ —“ќ»ћќ—“» ћј“≈–»јЋќ¬, –ј—’ќƒ”≈ћџ’ ѕ–» “≈ ”ў≈ћ –≈ћќЌ“≈ » ќЅ—Ћ”∆»¬јЌ»» ЁЋ≈ “–ќ’ќ«я…—“¬ј ѕ–≈ƒѕ–»я“»я «ј √ќƒ

13.7 ќѕ–≈ƒ≈Ћ≈Ќ»≈ ѕ–ќ„»’ ≈∆≈√ќƒЌџ’ «ј“–ј“

13.8 –ј—„≈“ ЁЋ≈ “–ќЁЌ≈–√≈“»„≈— ќ… —ќ—“ј¬Ћяёў≈… —≈Ѕ≈—“ќ»ћќ—“»

ѕ–ќƒ” ÷»» ѕ–ќћџЎЋ≈ЌЌќ√ќ ѕ–≈ƒѕ–»я“»я

13.9 –ј—„≈“ ”ƒ≈Ћ№Ќќ… ¬≈Ћ»„»Ќџ ЁЌ≈–√≈“»„≈— ќ… —ќ—“ј¬Ћяёў≈… —≈Ѕ≈—“ќ»ћќ—“» ѕ–ќƒ” ÷»»

14.1 Ќј«Ќј„≈Ќ»≈ » ѕ–»Ќ÷»ѕ ƒ≈…—“¬»я «јў»“Ќќ√ќ «ј«≈ћЋ≈Ќ»я

14.2 ¬џЅќ– ѕ–≈ƒ¬ј–»“≈Ћ№Ќќ… —’≈ћџ «ј«≈ћЋяёў≈√ќ ”—“–ќ…—“¬ј Ќј √ѕѕ

14.3 –ј—„≈“ —Ћќ∆Ќќ√ќ «ј«≈ћЋ»“≈Ћя ¬ ƒ¬”’—Ћќ…Ќќ… «≈ћЋ≈

14.4. ѕќ–яƒќ  ѕќЋ№«ќ¬јЌ»я —–≈ƒ—“¬јћ» «јў»“џ

14.5.ћќЋЌ»≈«јў»“ј √ѕѕ

«ј Ћё„≈Ќ»≈

—ѕ»—ќ  »—ѕќЋ№«ќ¬јЌЌџ’ »—“ќ„Ќ» ќ¬


јннотаци€


¬ насто€щем дипломном проекте рассмотрены вопросы электроснабжени€ завода т€желого машиностроени€ в следующей последовательности: определение нагрузок, составление графиков нагрузок, определение центра электрических нагрузок, выбор схемы электроснабжени€, выбор мощности конденсаторных установок, выбор мощности трансформаторов, выбор напр€жений, расчет сетей завода, расчет токов к.з., релейна€ защита трансформаторов ƒ—ѕ, экономическа€ часть и охрана труда.

—писок сокращени


—ƒ        - синхронный двигатель

јƒ        - асинхронный двигатель

–ѕ        - распределительный пункт

»—        - источник света

ЋЌ        - лампы накаливани€

√Ћ        - газоразр€дные лампы

ќ”        - осветительна€ установка

 ——        - крива€ силы света

“ѕ        - трансформаторна€ подстанци€

√ѕѕ        - главна€ понизительна€ подстанци€

ЌЅ         - низковольтные батареи конденсаторов

 –”        - комплектное распределительное устройство

ЋЁѕ        - лини€ электропередач

¬Ѕ         - высоковольтные батареи конденсаторов

–”        - распределительное устройство

 «        - короткое замыкание

 “ѕ        - комплектна€ трансформаторна€ подстанци€

¬Ќ        - высокое напр€жение

—Ќ        - среднее напр€жение

ЌЌ        - низкое напр€жение

«–”        - закрытое распределительное устройство

ќ–”        - открытое распределительное устройство

÷ѕ        - цеховые подстанции.

¬ведение


Ёлектроснабжение €вл€етс€ одной из составных частей обеспечени€ народного хоз€йства страны. Ѕез электроснабжени€ в насто€щее врем€ не обходитс€ ни одна промышленность, город и т.д. ќдной из задач электроснабжени€ €вл€етс€ обеспечение электроэнергией какого-либо объекта дл€ нормальной работы и жизнеде€тельности.

Ёнергетическа€ программа, разработанна€ на длительную перспективу, предусматривает прежде всего широкое внедрение энергосберегающей техники и технологии.

¬ св€зи с этим важное значение принимает рационализаци€ энергосбережени€, включающа€ в себ€ уменьшени€ удельного расхода электроэнергии и увеличени€ электровооруженности отрасли народного хоз€йства. ¬ажным условием этой задачи €вл€етс€ организаци€ доступной и качественной системы учета электроэнергии, потребл€емой промышленным предпри€тием.

ќсновной задачей в электроснабжении €вл€етс€ автоматизаци€ с целью обеспечени€ бесперебойной работы предпри€ти€. јвтоматизаци€ позвол€ет перевести большинство подстанций на работу без посто€нного дежурного персонала, что уменьшает эксплуатационные расходы и способствует сокращению числа аварий по вине персонала.

¬ данном дипломном проекте произведен полный расчет системы электроснабжени€ промышленного предпри€ти€ с учетом специфики его работы.

1 »сходные данные дл€ проектировани€


»сходными данными дл€ проектировани€ системы электроснабжени€ завода т€желого машиностроени€ €вл€етс€:

  • генеральный план предпри€ти€;
  • установленна€ мощность по цехам таблица 1.1.;
  • характеристика технологического процесса;
  • характеристика режима работы проектируемого объекта;
  • характеристика высоковольтных потребителей.


“аблица 1.1 Ќаименование цехов и их установленные мощности

Ќаименование цехов:

(0,4 к¬ )

L,

м

¬,

м

Ќ,

м

Ќ,

к¬т

 с

Cosѕ∆

1 √лавный корпус

210

150

8,4

4000

0,40

0,70

2 Ѕлок вспомогательных цехов

150

48

8,4

3000

0,35

0,65

3 ћоторный цех

150

48

8,4

1200

0,40

0,60

4 Ћитейный цех

120

90

9,6

900

0,45

0,70

5  узнечный цех

138

66

8,4

1020

0,40

0,70

6 ƒеревообделочный, модельный

72

24

7,2

350

0,32

0,55

7 —клад леса

54

24

6

70

0,40

0,60

8  омпрессорна€

54

36

6

180

0,75

0,80

9 ћатериальный склад

150

18

6

100

0,25

0,50

10 —клад сжатых газов

24

18

6

50

0,40

0,60

11 Ќасосна€ 2-го подъема

30

18

6

140

0,75

0,85

12 —клад и регенераци€ масла

30

18

6

300

0,53

0,60

13 —клад химикатов

36

18

6

40

0,53

0,60

14 “епловозное депо

48

24

6

145

0,35

0,65

15 —толова€

48

24

3,3

90

0,40

0,65

16 «аводоуправление(3 этажа)

60

18

3,3

80

0,65

0,80

17 ѕроходные, на каждую

9

6

2,5

8

0,80

0,85

ѕроходные, на каждую

9

6

2,5

8

0,80

0,85

ѕроходные, на каждую

9

6

2,5

8

0,80

0,85

18 Ћаборатори€

60

18

3,3

200

0,40

0,70

19 √араж

42

18

6

150

0,35

0,65

20 Ёкспериментальный цех

78

36

8,4

520

0,40

0,70

Ќаименование цехов:

( 10 к¬ )







4 Ћитейный цех: 2ƒ—ѕ, нагрузка




5000

0,8

0,84

8  омпрессорна€: 4—ƒ, нагрузка




2520

0,75

0,8

11 Ќасосна€: 4јƒ, нагрузка




3200

0,7

0,88


1.1 ’арактеристика источника питани€


»сточником питани€ дл€ проектируемого предпри€ти€ €вл€етс€ районна€ подстанци€ энергосистемы, расположенна€ на рассто€нии 27 км от завода.

ƒанные системы: мощность системы Sc* = 1400 ћ¬ј, ’с* = 0,32.

Ќа подстанции установлены два трехобмоточных трансформатора, работающих параллельно со следующими параметрами: тип и мощность трансформаторов - “–ƒ÷Ќ-63000/110, напр€жени€ - Uвн=110 к¬, Uсн=35 к¬, Uнн=10 к¬.


1.2 ’арактеристика режима работы проектируемого объекта


–азвернута€ характеристика проектируемого предпри€ти€ с точки зрени€ надежности электроснабжени€ отдельных цехов приведена в таблице 1.2.


“аблица 1.2 ’арактеристика сред и помещений

є

Ќаименование цехов

 атегори€

’ар-ка помещений

 лассификаци€ помещений

поражение эл. током

взрыво-пожароопасность

ѕ”Ё

—Ќиѕ

1

√лавный корпус

II

—уха€, менее 1 мг/м3 токопровод€щей пыли

ѕќ (токопровод€щие полы)

тј‘

ƒ

2

Ѕлок вспомогательных цехов

II

Ќормальна€

повышенна€ опасность

тј‘

ƒ

3

ћоторный цех

II

Ќормальна€

повышенна€ опасность (токопровод€щие полы)

тј‘

ƒ

4

Ћитейный цех

I

—уха€, жарка€, 1-5 мг/м3 токопровод€щей пыли

ѕќ (токопровод€щие полы, жара, токопровод€ща€ пыль)

тј‘

5

 узнечный цех

I

—уха€, жарка€, 1-5 мг/м3 токопровод€щей пыли

ѕќ (токопровод€щие полы, жара, токопровод€ща€ пыль)

тј‘

6

ƒеревообделочный, модельный

II

—уха€, пыль нетокопровод€ща€

повышенна€ опасность

ѕ - IIа

¬

7

—клад леса

III

Ќормальна€

без повышенной опасности

ѕ - IIа

¬

8

 омпрессорна€

II

Ќормальна€

повышенна€ опасность

тј‘

ƒ


9

ћатериальный склад

III

Ќормальна€

без повышенной опасности

ѕ - IIа

¬

10

—клад сжатых газов

III

Ќормальна€

без повышенной опасности

¬ - Iа

ј

11

Ќасосна€ 2-го подъема

II

—ыра€

повышенна€ опасность

тј‘

ƒ

12

—клад и регенераци€ масла

III

Ќормальна€

ѕќ

ѕ - I

¬

13

—клад химикатов

III

—уха€, хим. активна€

ѕќ (токопровод€щие полы, хим. активна€ среда)

¬ - IIа

ƒ

14

“епловозное депо

III

Ќормальна€

без повышенной опасности

ѕ - I

¬

15

—толова€

III

¬лажна€, жарка€

повышенна€ опасность

тј‘

ƒ

16

«аводоуправление (3 этажа)

II

Ќормальна€

без повышенной опасности

тј‘

ƒ

17

ѕроходные, на каждую

III

Ќормальна€

без повышенной опасности

тј‘

ƒ

18

Ћаборатори€

III

’им. активна€

без повышенной опасности

тј‘

ƒ

19

√араж

III

Ќормальна€

повышенна€ опасность (токопровод€щие полы)

ѕ - I

¬

20

Ёкспериментальный цех

II

Ќормальна€

без повышенной опасности

тј‘

ƒ


√одовое число часов работы силовых приемников определ€етс€ по выражению:


г = (365 - m)nTсмkпр -пр,        (1.1)


где m - число выходных и праздничных дней, m = 111;

n - число смен, n = 2;

Tсм - продолжительность смены, Tсм = 8 ч;

kпр - коэффициент, учитывающий аварийные простои предпри€ти€ в течении года, принимаетс€ в диапазоне 0,96 - 0,98, kпр = 0,97;

пр - общее врем€, на которое сокращаетс€ рабочий день перед праздниками, “пр=7 ч.

“огда “г = (365 - 114)280,97 - 7 = 3935,08 ч.

–исунок 1.1 “иповой суточный график электрических нагрузок завода т€желого машиностроени€


–исунок 1.2 √одовой график электрических нагрузок по продолжительности завода т€желого машиностроени€


ѕо годовому графику нагрузок по продолжительности рассчитаем годовое число часов использовани€ максимума активной мощности “max, ч и врем€ максимальных потерь :

годовое число часов использовани€ максимума нагрузки, ч:

Tmax =


где Pi - мощность i-ой ступени графика, %;

Ti - продолжительность i-ой ступени графика, ч.

врем€ максимальных потерь,ч:



4573,8 ч.


1.3 ’арактеристика высоковольтных потребителей


  высоковольтным электроприемникам относ€тс€ синхронные двигатели, а также индукционные и дуговые электропечи.

—инхронные двигатели (—ƒ) напр€жением 6 - 10 к¬ устанавливаютс€, в компрессорных, а асинхронные двигатели (јƒ) - в насосной 2-го подъема.  ак правило, двигатели подключаютс€ к –ѕ, расположенным в цехах, где установлены высоковольтные потребители. ƒопускаетс€ питание высоковольтных электроприемников от шин √ѕѕ, если они расположены недалеко от нее. «ащита двигателей может осуществл€тьс€ при помощи предохранителей или релейной защиты (–«), действующей на отключающие аппараты (автоматы, контакторы, выключатели). Ќа —ƒ устанавливают –« от следующих видов повреждений: многофазных коротких замыканий в двигателе и на его вводах; однофазных замыканий на землю; токов перегрузки; снижени€ напр€жени€; асинхронного режима работы. ƒл€ защиты двигателей примен€ют максимальную токовую отсечку или продольную диф. защиту.

ƒуговые сталеплавильные печи (ƒ—ѕ) - это трехфазные электроприемники, работающие циклично в повторно - кратковременном режиме с резкими колебани€ми тока. ƒ—ѕ устанавливаютс€ в литейных и сталеплавильных цехах. ќсновное назначение ƒ—ѕ - выплавка стали из металлического лома. “акой процесс очень энергоемок: на 1 т выплавленной стали расходуетс€ от 500 до 1000 к¬тч электроэнергии.

√ор€ща€ в печи дуга между электродами и металлом нестабильна, длина ее невелика. Ќебольшие изменени€ в положении электрода или металла вызывают либо обрыв дуги, либо короткое замыкание. ћощные ƒ—ѕ €вл€ютс€ причиной возникновени€ высших гармоник тока и напр€жени€ и колебани€ напр€жени€ в системе электроснабжени€ предпри€ти€. ѕоэтому схема внутризаводской сети должна строитьс€ так, чтобы свести к минимуму неблагопри€тные последстви€, что достигаетс€ питанием этих потребителей от отдельных –ѕ или секций шин √ѕѕ, разделением ƒ—ѕ и других потребителей с помощью сдвоенных реакторов или трансформаторов с расщепленными обмотками низшего напр€жени€. ѕри наличии в цехе ƒ—ѕ нельз€ использовать в качестве компенсирующих устройств статические конденсаторы, на которые отрицательно "и€ют высшие гармоники.

ƒ—ѕ питаютс€ от трехфазных печных трансформаторов со встроенными реакторами. Ќапр€жение питани€ дл€ печных трансформаторов 6, 10, 35 и 110 к¬. ¬ыключатели трансформаторов должны отключать до 2 - 3 эксплуатационных к.з. за каждую плавку.

ƒ—ѕ относ€тс€ к потребител€м 2 категории, так как они не критичны к кратковременным перерывам подачи энергии.

ƒл€ литейного цеха выбираем дуговые сталеплавильные печи типа ƒ—ѕ-6 и печной трансформатор со следующими параметрами: –н = 2,5 ћ¬ј; cosφ = 0,84; ѕ¬=75%.

ƒл€ компрессорной по исходным данным к дипломному проектированию выбираем синхронные двигатели со следующими параметрами: тип двигател€ —ƒЌ-14-44-10, Uн=10к¬, n=600 об/мин, –н = 630 к¬т, Qном = 325 квар,  1 = 5,6 к¬т,  2 = 4,06 к¬т

ƒл€ насосной 2-го подъема по исходным данным к дипломному проектированию выбираем асинхронные двигатели со следующими параметрами: тип двигател€ ј4-85/49-4”3, –н = 800 к¬т; ηн = 94,9%, сosφ = 0,88.

2 –асчет электрических нагрузок проектируемого объекта


2.1 –асчет силовых электрических нагрузок


Ќагрузка потребителей задана суммарным значением без указани€ числа и мощности отдельных приемников, максимальна€ расчетна€ нагрузка определ€етс€ по формуле


,        (2.1)


Qмс = –мст»ўtgφ        (2.2)


где         с - коэффициент спроса, принимаетс€ по справочным данным;

н - установленна€ мощность цехов.

¬се расчеты свод€тс€ в таблицу 2.1 и 2.2.


“аблица 2.1 –асчетные силовые нагрузки 0,4 к¬

є

Ќаименование цехов ( 0,4 к¬ )

Ќ,

к¬т

 с

Cosѕ∆

Pмс,

к¬т

Qмс,

квар

1

√лавный корпус

4000

0,40

0,70

1600

1632,33

2

Ѕлок вспомогательных цехов

3000

0,35

0,65

1050

1227,59

3

ћоторный цех

1200

0,40

0,60

480

640,00

4

Ћитейный цех

900

0,45

0,70

405

413,18

5

 узнечный цех

1020

0,40

0,70

408

416,24

6

ƒеревообделочный, модельный

350

0,32

0,55

112

170,07

7

—клад леса

70

0,40

0,60

28

37,33

8

 омпрессорна€

180

0,75

0,80

135

101,25

9

ћатериальный склад

100

0,25

0,50

25

43,30

10

—клад сжатых газов

50

0,40

0,60

20

26,67

11

Ќасосна€ 2-го подъема

140

0,75

0,85

105

65,07

12

—клад и регенераци€ масла

300

0,53

0,60

159

212,00

13

—клад химикатов

40

0,53

0,60

21,2

28,27

14

“епловозное депо

145

0,35

0,65

50,75

59,33

15

—толова€

90

0,40

0,65

36

42,09

16

«аводоуправление(3 этажа)

80

0,65

0,80

52

39,00

17

ѕроходные, на каждую

8

0,80

0,85

6,4

3,97


ѕроходные, на каждую

8

0,80

0,85

6,4

3,97


ѕроходные, на каждую

8

0,80

0,85

6,4

3,97


18

Ћаборатори€

200

0,40

0,70

80

81,62

19

√араж

150

0,35

0,65

52,5

61,38

20

Ёкспериментальный цех

520

0,40

0,70

208

212,20


“аблица 2.2 –асчетные силовые нагрузки 10 к¬


Ќаименование цехов (10 к¬)

Ќ,

к¬т

 с

Cosѕ∆

Pмс,

к¬т

Qмс,

квар

4

Ћитейный цех: 2ƒ—ѕ, нагрузка

5000

0,8

0,84

4000

2583,74

8

 омпрессорна€: 4—ƒ, нагрузка

2520

0,75

0,8

1890

1417,50

11

Ќасосна€: 4јƒ, нагрузка

3200

0,7

0,88

2240

1209,02


2.2 –асчет осветительных нагрузок цехов


2.2.1 ¬ыбор нормируемой освещенности

“ип источника света (»—) должны производитьс€ с учетом световой отдачи, срока службы, спектральных и электрических характеристик. ƒл€ внутреннего и внешнего освещени€ возможно применение лампы накаливани€ (ЋЌ), а также газоразр€дных источников света (√Ћ), такие как ЋЋ, ƒ–Ћ, ћ√Ћ и другие.

Ћюминеiентные лампы об€зательны при повышенных требовани€х к светоотдаче и рекомендуетс€ применение при большей прот€женности рабочих мест и при работе с блест€щими предметами. “акже при низких помещени€х 6 - 8 м наиболее экономичны ќ” с ЋЋ. ѕри освещении системой одного общего освещени€ помещений в которых выполн€ютс€ работы зрительных разр€дов 1 - 5, целесообразно примен€ть ЋЋ.

Ћампы накаливани€ дл€ общего освещени€ рекомендуетс€ примен€ть в помещени€х, где провод€тс€ зрительные работы 6 - 8 разр€дов, а также если установка других »— технически и экономически не целесообразна, помещений с т€желыми услови€ми среды, если отсутствуют ќ” с √Ћ предназначенные дл€ данных условий.

ѕри выборе типа источника света необходимо учитывать, что в низких помещени€х (не выше 6 - 8 м) наиболее экономичны ќ” с ЋЋ, в помещени€х высотой от 8 - 10 до 20 м наименьшие затраты имеют место дл€ ќ” с ƒ–Ћ

¬ыбор системы освещени€

ѕри технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещени€ допускаетс€ использование системы общего освещени€. —истема общего освещени€ должна использоватьс€ дл€ помещений, в которых выполн€ютс€ зрительные работы 5 - 8 разр€дов. ќбщее освещение, в том числе и в системе комбинированного, выполн€етс€ равномерным распределением источников света. Ћокализованное освещение используетс€ дл€ освещени€ вертикального освещени€, выполн€етс€ в помещени€х относ€щихс€ к 1, 2а, 2б, а также к 2в, 2г, 3 и 4 разр€дами зрительных работ.

¬о вспомогательных помещени€х примен€етс€ обычно система общего освещени€ с равномерным распределением светильников.

¬ыбор уровн€ освещенности.

Ќорма освещенности при проектировании устанавливаетс€ по отраслевым нормативным документам. ѕри отсутствии указанных документов уровень нормативной освещенности устанавливаетс€ в соответствии со —Ќиѕ 23-05-95. ѕри этом необходимо учитывать разр€д зрительных работ, выбранный источник света, используемую систему освещени€, отсутствие или наличие естественного света, особые случаи, требующие изменени€ освещенности на одну ступень.

ѕри наличии комбинированного освещени€, общее должно составл€ть 10% всей нормируемой освещенности. ѕри этом наибольшее значение не должно превышать 500 лк при газоразр€дных и 100 лк при лампах накаливани€.


2.2.2. ¬ыбор светильников общего освещени€

—ветотехнический выбор светильника

ќдной из основных характеристик светильника €вл€етс€ его светораспределение, которое характеризуетс€ классами и видами кривых силы света ( ——).

ƒл€ освещени€ производственных предпри€тий в основном используютс€ кривые  , √, ƒ, Ћ. „ем выше помещение и чем выше нормируетс€ освещенность, тем более концентрированными  —— должны обладать световые приборы.

¬ыбор светильников по конструктивному исполнению

 онструктивное исполнение светильников должно обеспечивать, пожарную безопасность, взрывобезопасность при установке во взрывоопасных помещени€х, электробезопасность, надежность, долговечность, стабильность характеристик в данных услови€х среды, удобство обслуживани€.


2.2.3. –азмещение светильников общего освещени€

—ветильники должны быть размещены таким образом чтобы обеспечивать: безопасность и удобный доступ к светильникам дл€ обслуживани€; создани€ нормируемой освещенности наиболее экономичным путем; соблюдение качества освещени€; наименьша€ прот€женность и удобство монтажа групповых сетей; надежность применени€ светильников; соблюдением типа »—, рекомендуемой  ——, строительных параметров здани€. –азмещение светильников может быть комбинированным или локализованным.

–авномерность распределени€ освещенности по освещаемой горизонтальной поверхности зависит от схемы расположени€ светильников, размещение их по длине и ширине помещени€, рассто€ни€ крайних р€дов светильников от стен или р€да колон, которое стоит принимать равным 0,3 -0,5 от рассто€ни€ между р€дами светильников.


2.2.4. –асчет параметров искусственного освещени€

—ветотехнический расчет осветительных установок выполн€етс€ методом удельных мощностей. –асчет производитс€ на примере компрессорной.

«адаетс€ высота производственного помещени€ и определ€етс€ расчетна€ высота по формуле:


hр =h-hc-hг , (2.3)


где h - высота помещени€, м;

hc - высота свеса светильника, дл€ ЋЋ прикрепленной к потолку, hc =0 м;

hг - высота плоскости нормировани€ освещенности.

hр = 6,0-0-0,8=5,2 м.

–ассчитываетс€ индекс помещени€ по формуле:


, (2.4)


где a и b - длина и ширина модул€, м.

.

¬ыбираютс€ коэффициенты отражени€: потолка - 50%, стен - 30%, рабочей поверхности - 10%.

¬ыбираетс€ тип светильника и источника света в зависимости от характеристики среды, а также от кривых светораспределени€.

¬ыбираетс€ осветительна€ установка с ЋЋ, тип светильников Ћ—ѕ 06.

—ветильник Ћ—ѕ 06 имеет  —— - √-1 .

”дельна€ мощность


, (2.5)


где - удельна€ мощность общего равномерного освещени€ при =100 лк (условный  ѕƒ=100%, , , , Z=1,1);

-  ѕƒ светильника в нижнюю полусферу


¬т/.


ћаксимальную активна€ мощность равна:


уст = ωрасчт»ўFцеха,,  (2.6)


где Fцеха - площадь цеха.

уст = 10,15т»ў1944т»ў10-3 = 19,73 к¬т.

јктивна€ расчетна€ мощность определ€етс€ по коэффициенту спроса, который дл€ данного цеха принимаетс€ 0,85. ”читываютс€ потери в ѕ–ј равные 10% дл€ ламп ƒ–Ћ, дл€ ЋЋ потери в ѕ–ј равны 20%.


, (2.7)


квт.

–еактивна€ мощность определ€етс€ по коэффициенту мощности, дл€ ламп ƒ–Ћ cosφ=0,5, tgφ=1,73; дл€ ламп ЋЋ cosφ=0,95, tgφ=0,33.


, (2.8)


квар.

–асчет дл€ остальных цехов производитс€ аналогично и сводитс€ в таблицу 2.3.


“аблица 2.3 –асчетные осветительные нагрузки цехов

є

Ќаименование цеха

“ип источника света

–асчетна€ высота цеха hр, м

ћодуль


 сс

ѕлоскость нормировани€ освещен-ности

 оэф. ќтражени€ рп, рс, рр

 з

–азр€д зрит. работ

Ќормируема€ освещенность ≈, лк

”дельна€ мощность  w100 , ¬т/м2

ѕлощадь цеха  S, м2

–асчетна€ мощность wрасч, ¬т/м2

јктивна€ мощн. на освещ. –р.о., к¬т

cosφ

/tgφ

–еакт. мощн. Qр.о., квар

1

√лавный корпус

ƒ–Ћ

7,2

618

√1

- 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

III б

300

3,7

31500

17,08

502,96

0,5/1,73

870,12

2

Ѕлок вспомогательных цехов

ƒ–Ћ

7,2

612

√1

- 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

III б

300

3,7

7200

17,08

114,96

0,5/1,73

198,88

3

ћоторный цех

ƒ–Ћ

7,2

612

√1

- 0,8

0,3;0,1;0,1

1,5

IV а

300

3,7

7200

17,08

114,96

0,5/1,73

198,88

4

Ћитейный цех

ƒ–Ћ

8,4

612

√1

- 0,8

0,3;0,1;0,1

1,8

VII

200

3,3

10800

12,18

123,04

0,5/1,73

212,86

5

 узнечный цех

ƒ–Ћ

7,2

618

√1

- 0,8

0,3;0,1;0,1

1,8

VII

200

3,3

9108

12,18

103,76

0,5/1,73

179,51

6

ƒеревообделочный, модельный

ЋЋ

6,4

612

ƒ3

- 0,8

0,5;0,3;0,1

1,8

Va

200

4,7

1728

17,35

30,59

0,95/0,33

10,09

7

—клад леса

ЋЋ

5,2

612

ƒ3

- 0,8

0,5;0,3;0,1

1,8

VIIIб

75

4

1296

5,54

7,32

0,95/0,33

2,42

8

 омпрессорна€

ЋЋ

5,2

612

√1

- 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

IVг

200

3,3

1944

10,15

20,12

0,95/0,33

6,64

9

ћатериальный склад

ЋЋ

6

618

ƒ2

ѕол

0,5;0,5;0,3

1,5

VIIIб

75

5,4

2700

6,23

17,16

0,95/0,33

5,66

10

—клад сжатых газов

ЋЋ

6

618

ƒ2

ѕол

0,5;0,3;0,1

1,5

VIIIб

75

4

432

4,62

2,03

0,95/0,33

0,67

11

Ќасосна€ 2-го подъема

ЋЋ

5,2

618

ƒ2

- 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

VI

200

4,7

540

14,46

7,97

0,95/0,33

2,63

12

—клад и регенераци€ масла

ЋЋ

6

618

ƒ2

ѕол

0,5;0,3;0,1

1,8

IIIб

300

4

540

22,15

12,20

0,95/0,33

4,03

13

—клад химикатов

ЋЋ

6

618

ƒ2

ѕол

0,5;0,3;0,1

1,8

VIIIб

75

4

648

5,54

3,66

0,95/0,33

1,21

14

“епловозное депо

ЋЋ

6

612

√1

ѕол

0,3;0,1;0,1

1,5

VIIIб

75

4

1152

4,62

5,42

0,95/0,33

1,79

15

—толова€

ЋЋ

2,5

6 6

ƒ1

- 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

250

4,1

1152

15,77

18,53

0,95/0,33

6,11

16

«аводоуправление(3 этажа)

ЋЋ

2,5

6 6

ƒ1

- 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,7

1080

21,69

23,90

0,95/0,33

7,89

17

ѕроходные, на каждую

ЋЋ

1,7

6 9

ƒ1

- 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,2

54

19,38

1,07

0,95/0,33

0,35


ѕроходные, на каждую

ЋЋ

1,7

6 9

ƒ1

- 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,2

54

19,38

1,07

0,95/0,33

0,35


ѕроходные, на каждую

ЋЋ

1,7

6 9

ƒ1

- 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,2

54

19,38

1,07

0,95/0,33

0,35

18

Ћаборатори€

ЋЋ

2,5

6 6

ƒ1

- 0,8

0,7;0,5;0,3

1,5

------

300

4,7

1080

21,69

23,90

0,95/0,33

7,89

19

√араж

ЋЋ

6

618

ƒ2

ѕол

0,5;0,3;0,1

1,8

VIIIб

75

4

756

5,54

4,27

0,95/0,33

1,41

20

Ёкспериментальный цех

ƒ–Ћ

7,2

6 18

√1

- 0,8

0,5;0,3;0,1

1,5

II в

200

4,7

2808

14,46

37,97

0,5/1,73

65,69


2.3. –асчет наружного освещени€


ѕри проектировании освещени€ дорог используютс€ типовые решени€.

–асчет ведем дл€ светильников типа – ” 01-250-011 с лампами ƒ–Ћ мощностью 250¬т, которые установлены на опорах в р€д освещаемого проезда. —хема расположени€ светильников - односторонн€€. Ўирина дороги - 10 м.

Ќормативна€ минимальна€ освещенность ≈н = 2 лк, выбираетс€ по таблице 1.7 /16/, в зависимости от интенсивности движени€ транспорта от 10 до 50 ед./ч дл€ основных дорог. —ветораспределение светильника - широкое,  —— - "Ўї.

 оэффициент запаса светильников с газоразр€дными лампами  з=1,5

ƒл€ лампы ƒ–Ћ мощностью 250 ¬т световой поток равен 13500 лм,  —— светильника - "Ўї, тогда по таблице 1.8 /16/ определ€ем наименьшую высоту установки светильника 9,5м.

ƒл€ определени€ относительной освещенности предварительно необходимо определить коэффициент ѕЅ3, дл€ этого рассчитываетс€ отношение и по таблице 1.12 /16/ определ€етс€ ѕЅ3. ѕолученный результат отличаетс€ от приведенных величин в таблице, поэтому его необходимо интерполировать: ѕЅ3 = 2,205.

—умма относительных освещенностей:


47,76 лк..


”читыва€, что минимальна€ освещенность в точке ј, (см. рисунок 2.1) создаетс€ одновременно двум€ ближайшими светильниками, получаем:



=23,88 лк..


D





d b = x



A a = y =D/2

–исунок 2.1 –асположение точки минимальной освещенности ј относительно расположени€ светильников на освещаемой поверхности


ѕо графикам условных изолюкс (рисунок 1.7 /16/) по величинам ќµ и ќЊ = (из таблицы 1.12 /16/) определ€ем ќЈ = 1,8. ѕо таблице 1.12 /16/ и по полученному расчетному значению определ€ем стандартное значение ќЈ, (в верхней строке соответствующей графы) ќЈ =2,31.

“ак как , отсюда y = 2,31ќ«9,5 = 21,945 м, тогда шаг светильника:


м


ќкругл€€ до ближайшего целого, получаем D = 44 м.

ѕрот€женность дорог L = 3,3 км.

 оличество светильников: N = L/D = 3300/44 = 75 шт.

јктивна€ мощность нагрузки наружного освещени€ определ€етс€ по формуле

– = –лт»ўNт»ў

– = 0,25т»ў75т»ў1,1= 20,625 к¬т

Q = 20,625т»ў1,73 = 35,68 квар.

       ƒл€ второстепенных дорог и проездов - расчет аналогичен.

–асчет ведем дл€ светильников типа – ” 01-250-011 с лампами ƒ–Ћ мощностью 250¬т, которые установлены на опорах в р€д освещаемого проезда. —хема расположени€ светильников - односторонн€€. Ўирина дороги - 6 м.

Ќормативна€ минимальна€ освещенность ≈н = 1 лк, выбираетс€ по таблице 1.7 /16/, в зависимости от интенсивности движени€ транспорта менее 10 ед./ч дл€ второстепенных дорог. —ветораспределение светильника - широкое,  —— - "Ўї.

 оэффициент запаса светильников с газоразр€дными лампами  з=1,5

ƒл€ лампы ƒ–Ћ мощностью 250 ¬т световой поток равен 12500 лм,  —— светильника - "Ўї, тогда по таблице 1.8 /16/ определ€ем наименьшую высоту установки светильника 9,5м.

ƒл€ определени€ относительной освещенности предварительно необходимо определить коэффициент ѕЅ3, дл€ этого рассчитываетс€ отношение и по таблице 1.12 /16/ определ€етс€ ѕЅ3 = 1,575.

—умма относительных освещенностей:


17,06 лк..


”читыва€, что минимальна€ освещенность в точке ј, (см. рисунок 2.1) создаетс€ одновременно двум€ ближайшими светильниками, получаем:



=8,53 лк..


ѕо графикам условных изолюкс (рисунок 1.7 /16/) по величинам ќµ и ќЊ = (из таблицы 1.12 /16/) определ€ем ќЈ = 2,7. ѕо таблице 1.12 /16/ и по полученному расчетному значению определ€ем стандартное значение ќЈ, (в верхней строке соответствующей графы) ќЈ =3,09.

“ак как , отсюда y = 3,09ќ«9,5 = 29,355 м, тогда шаг светильника:

м

ќкругл€€ до ближайшего целого, получаем D = 59 м. Ўаг опор дл€ светильников получилс€ большим. ÷елеесообразнее дл€ уменьшени€ шага использовать лампы мощностью 125 ¬т. ѕрот€женность дорог L = 1,605 км.

 оличество светильников: N = L/D = 1605/59 = 27 шт.

јктивна€ мощность нагрузки наружного освещени€ определ€етс€ по формуле


– = –удт»ўNт»ў


– = 0,125т»ў27т»ў1,1= 3,713 к¬т

Q = 3,713т»ў1,73 = 6,423 квар.


2.4 –асчет охранного освещени€


ѕо —Ќиѕ 23-05-95 охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриватьс€ вдоль границ территорий, охран€емых в рабочее врем€, освещенность должна быть равна 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости.

–асчет ведем дл€ светильников типа —ѕќ-200, мощность лампы 200 ¬т.

Ўирина освещаемой зоны 10 м. Ќормированна€ минимальна€ освещенность ≈н=0,5лк.

¬ысота расположени€ светильников 6 м.

 оэффициент запаса светильников с лампами накаливани€  з=1,3.

—ветовой поток лампы 2920 лм.



                L


                                периметр


                                                b - ширина охран€емой зоны

                                d

               

A

–исунок 2.2 –асположение светильников и контрольной точки


, откуда минимальна€ освещенность:


; 8,014 лк.


”читыва€, что минимальна€ освещенность в точке ј, (см. рисунок 2.2) создаетс€ одновременно двум€ ближайшими светильниками, получаем:


и = 4 лк..


ѕо рис. 1.6 /16/ определ€етс€ отношение h/d = 0,37, откуда рассто€ние до освещаемой точки d = 1622 м, тогда шаг светильника:


, м.


ќкругл€€ до ближайшего целого, получаем D = 26 м.

ѕрот€женность охранной зоны L = 2,505 км.

 оличество светильников: N = L/D = 2505/26 = 87 шт.

јктивна€ мощность нагрузки наружного освещени€ определ€етс€ по формуле


– = –лт»ўN


– = 0,2т»ў87 = 19,2 к¬т


3. ¬ыбор числа и мощности цеховых “ѕ и компенсирующих устройств


3.1 ¬ыбор рекомендованного коэффициента загрузки

трансформаторов


Ќаивыгоднейша€ загрузка цеховых трансформаторов зависит от категорийности питаемых электроприемников, от числа трансформаторов и способа резервировани€. –екомендовано, как правило примен€ть следующие коэффициенты загрузки ( з):

а)        при преобладании нагрузок 1-й категории при двухтрансформаторных подстанци€х  з=0,65-0,7;

б)        при преобладании нагрузок 2-й категории при однотрансформаторных подстанци€х и взаимном резервировании трансформаторов по св€з€м вторичного напр€жени€  з=0,7-0,8;

в)         при преобладании нагрузок 2-й категории при наличии централизованного (складского) резерва трансформаторов, а также при нагрузках 3-й категории  з=0,9-0,95.


3.2 ¬ыбор целесообразной мощности трансформаторов в

соответствии с нагрузками цехов


¬ качестве “ѕ используем комплектные трансформаторные подстанции, которые располагаем в помещени€х цехов.  рупные цеха имеют свои “ѕ, а мелкие получают питание от “ѕ ближайших крупных цехов через низковольтные –ѕ.

–аспределение нагрузок по цехам показано в таблице 3.1.


“аблица 3.1 ќпределение расчетной нагрузки на напр€жении 0,4 к¬

є

Ќаименование цеха

—илова€ нагрузка

ќсветительна€ нагрузка

—уммарна€ расчетна€ нагрузка

м, к¬т

Qм, квар

p.o., к¬т

Qp.o., квар

PмΣ, к¬т

QмΣ, квар

1

2

3

4

5

6

7

8

1

√лавный корпус

1600

1632,33

502,96

870,12

2102,96

2502,45

2

Ѕлок вспомогательных цехов

1050

1227,59

114,96

198,88

1164,96

1426,47

3

ћоторный цех

480

640

114,96

198,88

594,96

838,88


4

Ћитейный цех

405

413,18

123,04

212,86

528,04

626,04

5

 узнечный цех

408

416,24

103,76

179,51

511,76

595,75

6

ƒеревообделочный, модельный

112

170,07

30,59

10,09

142,59

180,16

7

—клад леса

28

37,33

7,32

2,42

35,32

39,75

8

 омпрессорна€

135

101,25

20,12

6,64

155,12

107,89

9

ћатериальный склад

25

43,3

17,16

5,66

42,16

48,96

10

—клад сжатых газов

20

26,67

2,03

0,67

22,03

27,34

11

Ќасосна€ 2-го подъема

105

65,07

7,97

2,63

112,97

67,7

12

—клад и регенераци€ масла

159

212

12,2

4,03

171,2

216,03

13

—клад химикатов

21,2

28,27

3,66

1,21

24,86

29,48

14

“епловозное депо

50,75

59,33

5,42

1,79

56,17

61,12

15

—толова€

36

42,09

18,53

6,11

54,53

48,2

16

«аводоуправление(3 этажа)

52

39

23,9

7,89

75,9

46,89

17

ѕроходные, на каждую

6,4

3,97

1,07

0,35

7,47

4,32

¬а

ѕроходные, на каждую

6,4

3,97

1,07

0,35

7,47

4,32

¬а

ѕроходные, на каждую

6,4

3,97

1,07

0,35

7,47

4,32

18

Ћаборатори€

80

81,62

23,9

7,89

103,9

89,51

19

√араж

52,5

61,38

4,27

1,41

56,77

62,79

20

Ёкспериментальный цех

208

212,2

37,97

65,69

245,97

277,89


“аблица 3.2 ќпределение расчетной нагрузки на напр€жении 10 к¬

є

Ќаименование цехов (10 к¬)

Ќ,

к¬т

 с

Cosѕ∆

Pмс,

к¬т

Qмс,

квар

4

Ћитейный цех: 2ƒ—ѕ, нагрузка

5000

0,8

0,84

4000

2583,74

8

 омпрессорна€: 4—ƒ, нагрузка

2520

0,75

0,8

1890

1417,50

11

Ќасосна€: 4јƒ, нагрузка

3200

0,7

0,88

2240

1209,02


„исло трансформаторов на цеховых подстанци€х определ€етс€ в зависимости от категории надежности электроснабжени€, удельной плотности нагрузки, числа рабочих смен, размеров цеха и др. ƒвухтрансформаторные подстанции рекомендуетс€ выбирать:

при преобладании нагрузки 1-й категории;

при наличии электроприемников особой группы;

дл€ сосредоточенной цеховой нагрузки и отдельно сто€щих объектов общезаводского назначени€ (насосные и компрессорные станции, газовое хоз€йство и т.п.).

ѕри системе двухтрансформаторных подстанций также необходим складской резерв дл€ быстрого восстановлени€ нормального питани€ потребителей в случае выхода из работы одного из трансформаторов на длительный срок.

÷еховые подстанции с числом трансформаторов более двух, как правило, экономически нецелесообразны и на новых предпри€ти€х примен€ютс€ в виде исключени€ только при надлежащем обосновании, например:

если имеютс€ мощные электроприемники, сосредоточенные в одном месте;

если нельз€ рассредоточить подстанции по услови€м технологии или окружающей среды, например на текстильных фабриках, на некоторых предпри€ти€х химии и в других аналогичных случа€х;

при питании совмещенных территориально цеховых нагрузок различного характера: силовые, электросварочные и другие, которые нельз€ питать от общих трансформаторов.

–абота трансформаторов как на цеховых подстанци€х, так и на √ѕѕ почти всегда бывает раздельна€. Ёто упрощает релейную защиту и уменьшает токи  « в сети вторичного напр€жени€. ѕоследнее особенно важно дл€ выбора коммутационных аппаратов на напр€жении до 1000 ¬, которые имеют недостаточную коммутационную способность и электродинамическую стойкость при трансформаторах мощностью 1000 к¬ј и более.

ѕри выборе трансформаторов следует иметь в виду, что в св€зи с ростом удельных плотностей электрических нагрузок во всех отрасл€х промышленности повысились наивыгоднейшие мощности цеховых подстанций по сравнению с теми, которые были рекомендованы в начале внедрени€ принципа разукрупнени€ цеховых подстанций.

  • при плотности нагрузки до 0,2 к¬ј/м2 целесообразно примен€ть трансформаторы мощностью до 1000 к¬ј включительно;
  • при плотности 0,2тј‘0,3 к¬ј/м2 и мощности цеха более 3000 ¬т тј‘ мощностью 1600 к¬ј;
  • при плотности более 0,3 к¬ј/м2 целесообразность применени€ трансформаторов мощностью 1600 или 2500 к¬ј следует определ€ть технико-экономическими расчетами.

ѕри технико-экономическом сопоставлении следует учитывать возрастание токов  « на вторичном напр€жении при применении трансформаторов большей мощности.

ѕо услови€м надежности действи€ защиты от однофазных коротких замыканий в сет€х напр€жением до 1000 ¬ с глухозаземленной нейтралью следует примен€ть на цеховых “ѕ трансформаторы со схемой соединени€ обмоток треугольник-звезда.

ѕлотность нагрузки по цехам представлена в таблице 3.3.


“аблица 3.3 ѕлотность нагрузки по цехам

є

Ќаименование цеха

—илова€ нагрузка

ѕлощадь цеха

ѕлотность нагрузки

PмΣ, к¬т

QмΣ, квар

SмΣ, к¬ј

S, м2

ρ, к¬ј/м2

1

2

3

4

5

6

7

1

√лавный корпус

2102,96

2502,45

3268,75

31500

0,1

2

Ѕлок вспомогательных цехов

1164,96

1426,47

1841,72

7200

0,26

3

ћоторный цех

594,96

838,88

1028,44

7200

0,14

4

Ћитейный цех

528,04

626,04

818,99

10800

0,08

5

 узнечный цех

511,76

595,75

785,38

9108

0,09

6

ƒеревообделочный, модельный

142,59

180,16

229,76

1728

0,13

7

—клад леса

35,32

39,75

53,17

1296

0,04

8

 омпрессорна€

155,12

107,89

188,95

1944

0,1

9

ћатериальный склад

42,16

48,96

64,61

2700

0,02

10

—клад сжатых газов

22,03

27,34

35,11

432

0,08

11

Ќасосна€ 2-го подъема

112,97

67,7

131,7

540

0,24

12

—клад и регенераци€ масла

171,2

216,03

275,64

540

0,51

13

—клад химикатов

24,86

29,48

38,56

648

0,06

14

“епловозное депо

56,17

61,12

83,01

1152

0,07

15

—толова€

54,53

48,2

72,78

1152

0,06

16

«аводоуправление(3 этажа)

75,9

46,89

89,22

1080

0,08

17

ѕроходные, на каждую

7,47

4,32

8,63

54

0,16

¬а

ѕроходные, на каждую

7,47

4,32

8,63

54

0,16

¬а

ѕроходные, на каждую

7,47

4,32

8,63

54

0,16

18

Ћаборатори€

103,9

89,51

137,14

1080

0,13

19

√араж

56,77

62,79

84,65

756

0,11

20

Ёкспериментальный цех

245,97

277,89

371,11

2808

0,13


¬ результате анализа мощности, площади и месторасположени€ цехов предполагаетс€ установка трансформаторов мощностью 250 ꬬЈј и 400 ꬬЈј.

3.3 ќпределение числа трансформаторов


ћинимальное число трансформаторов одной мощности


, (3.2)


где –ћΣ - суммарна€ мощность цехов, где установлены трансформаторы одной мощности, к¬т;

 з - коэффициент загрузки трансформаторов;

Sн.т. - номинальна€ мощность трансформатора, к¬ј.

ΔN - добавка до ближайшего целого числа.

ќптимальное число трансформаторов


, (3.3)


где m - дополнительное число трансформаторов, определ€етс€ по рисунку 9.2 /17/.

„исло трансформаторов мощностью 400 ꬬЈј


,



„исло трансформаторов мощностью 250 ꬬЈј


,



3.4 ¬ыбор местоположени€ “ѕ и распределение нагрузок по “ѕ


Ќа проектируемом заводе устанавливаютс€  “ѕ с трансформаторами “ћ« 250/10 и “ћ« 400/10. ѕри питании от “ѕ нескольких –” - 0.4 к¬ “ѕ устанавливаетс€ в цехе с наибольшей нагрузкой. ≈сли “ѕ необходимо ставить в цехе со взрыво-пожароопасной средой, то необходимо выполн€ть его отдельно сто€щим, на рассто€нии 12 -25 м от цеха. ≈сли Sуд(0,2÷0,3) ꬬЈј/м2, то рекомендуетс€ разносить трансформаторы по цеху, с целью уменьшени€ потерь. ¬ таблице 3.4 приведено распределение нагрузки по “ѕ.


“аблица 3.4 –аспределение нагрузки по “ѕ

є  “ѕ

єє цехов

–, к¬т

Q, квар

N, шт

Sнт, к¬ј

 з

1

2,17

1172,43

1430,79

4

400

0,73

2

15,16,17,18,19+нар.осв

305,995

264,56

1

400

0,76

3

1

2102,96

2502,45

7

400

0,75

4

7,9,12,13,17+охр.осв

300,21

338,54

1

400

0,75

5

3

594,96

838,88

2

400

0,74

6

6,20

388,56

458,05

2

250

0,78

7

5,8,14

723,05

764,76

4

250

0,72

8

4,10,11

663,04

721,08

4

250

0,66


»спользуютс€ трансформаторные подстанции типа  “ѕ-250/10/0,4 и  “ѕ-400/10/0,4. ѕри выборе числа и мощности трансформаторов учитываетс€ необходимость максимального приближени€ полученного коэффициента загрузки трансформаторов  з к выбранному ранее по /3/ значению 0,8.

3.5 ¬ыбор низковольтных компенсирующих устройств

—уммарную расчетную мощность компенсаторных батарей низкого напр€жени€ (ЌЅ ), устанавливаемых в цеховой сети, определ€ют по формуле


,  (3.4)


где Qнк1 - суммарна€ мощность ЌЅ , которую находим по формуле


, (3.5)


где Qmax m - наибольша€ реактивна€ мощность, которую целесообразно передавать через трансформаторы данной номинальной мощности, в сеть напр€жением 0,38 к¬, определ€ема€ по формуле


, (3.6)


где Nопт,  з, Sн.тр - соответственно оптимальное число, коэффициент загрузки трансформаторов единой мощности Sн тр;

Pp, Qp - соответственно расчетные максимальные активна€ и реактивна€ мощности нагрузок трансформаторов единой мощности;

Qнк2 - дополнительна€ мощность, которую рассчитывают по формуле


, (3.7)


где γ - коэффициент, который дл€ двухступенчатой схемы питани€ трансформаторов от распределительных пунктов определ€етс€ по /17/ по формуле


  (3.8)


где  р1 = 9 - коэффициент, который определ€етс€ по /17/ в зависимости от числа смен работы предпри€ти€ и района его размещени€;

коэффициент γ дл€ магистрали с числом трансформаторов более трех находим по формуле


  (3.9)


ƒл€ “ѕ, питающихс€ от –ѕ с синхронными высоковольтными двигател€ми, Qнк2 не рассчитываетс€.  роме того, в случае, если Qнк2 < 0 , то принимаетс€ Qнк2 = 0 .

ѕо табл. 4 - 34 /8/ подбираютс€ комплектные конденсаторные установки напр€жением Uн = 0,38 к¬ с таким расчетом, чтобы их стандартна€ мощность Qнк ст была максимально приближена к расчетному значению Qнк.

ќпредел€ем число и мощность ЌЅ  “ѕ1.

 оэффициент γ определ€етс€ по формуле (3.9)



Ќаходитс€ наибольша€ реактивна€ мощность, которую целесообразно передавать через трансформатор мощностью Sн тр = 400 к¬ј по (3.6)


квар


ќпредел€етс€ суммарна€ мощность ЌЅ  Qнк1Σ дл€ данного цеха по формуле (3.5)


квар.


ƒополнительна€ мощность ЌЅ  Qнк2 дл€ “ѕ1 по формуле (3.7)


квар


—уммарную расчетную мощность конденсаторных батарей низкого напр€жени€, устанавливаемых в цеховой сети, определ€ем по формуле (3.4)


квар.


¬ыбираютс€ конденсаторна€ установка типа 4х” ћ 58-04-300-33,3 ”« суммарной мощностью 1200 квар. “огда недокомпенсированна€ мощность: Qн=1190,79-1200=-9,21 квар.

ƒл€ остальных “ѕ расчет аналогичен. –езультаты расчета сведены в таблицу 3.5.

“аблица 3.4 ¬ыбор компенсирующих устройств на напр€жении 0,4 к¬

є

Qmax m, квар

Qнк1, квар

—хема питани€ “ѕ

€Ѕз

Qнк2, квар

Qнк, квар

 ол-во и тип  ”

Qуст, квар

Qн, квар

1

513,62

917,17

ƒвухстпупенчата€

0,15

273,62

1190,79

4х” ћ 58-04-300-33,3 ”«

1200

-9,21

2

93,63

170,93

ƒвухстпупенчата€

0,15

33,63

204,56

1х” ћ 58-04-200-33,3 ”«

200

4,56

3

771,47

1730,98

ƒвухстпупенчата€

0,15

351,47

2082,45

7х” ћ 58-04-300-33,3 ”«

2100

-17,55

4

110,79

227,75

ƒвухстпупенчата€

0,15

50,79

278,54

1х” ћ 58-04-268-67 ”«

268

10,54

5

235,84

603,04

ƒвухстпупенчата€

0,15

115,84

718,88

2х” ћ 58-04-337,5 ”«

675

43,88

6

94,98

363,07

ƒвухстпупенчата€

0,15

19,98

383,05

2х” ћ 58-04-180-30 ”«

360

23,05

7

342,34

422,42

ƒвухстпупенчата€

0,15

192,34

614,76

4х” ћ 58-04-150-37,5 ”«

600

14,76

8

447,64

273,44

ƒвухстпупенчата€

0,15

297,64

571,08

4х” ћ 58-04-133-33,3 ”«

532

39,08


3.6 –асчет потерь мощности в трансформаторах цеховых “ѕ и

определение расчетной нагрузки на шинах 10 к¬


¬ цеховых  “ѕ установлены трансформаторы “ћ« - 250 и “ћ« - 400 со следующими пасортными данными по таблице 5.2.1 /15/:


“аблица 3.5 ѕаспортные данные трансформаторов

“ип тр-ра

Sн, к¬ј

Uk, %

ΔPх, к¬т

ΔPк, к¬т

Iхх, %

“ћ«-250/10

250

4,5

0,82

3,7

2,3

“ћ«-400/10

400

4,5

1,05

5,5

2,1


ќпредел€ютс€ потери активной мощности в трансформаторах “ѕ по формуле


, (3.11)


где ΔPх, ΔPк - потери активной мощности соответственно холостого хода и короткого замыкани€ в трансформаторе “ѕ;

 з - коэффициент загрузки трансформатора с учетом мощности ЌЅ , который определ€етс€ по формуле


, (3.12)


где Sр тп - расчетна€ максимальна€ мощность “ѕ, рассчитываема€ по формуле


, (3.13)


,


ѕотери реактивной мощности в трансформаторах “ѕ определ€ютс€ по формуле


, (3.14)


где ΔQхх, ΔQк, - потери реактивной мощности в трансформаторах “ѕ определ€емые по формуле


, (3.15)


, (3.16)


где Iхх%, Uк% - соответственно ток холостого тока и напр€жение короткого замыкани€ трансформатора, определ€емые по таблице 5.2.1 /15/.

ќпредел€ютс€ приведенные потери активной мощности в трансформаторах “ѕ  по (3.11), где за потери мощности принимаем приведенные потери холостого хода ΔPтјўх и короткого замыкани€ ΔPтјўк, которые определ€ем по формулам


, (3.17)


, (3.18)


где  ип - коэффициент изменени€ потерь, который дл€ цеховых “ѕ равен 0,07, дл€ √ѕѕ равен 0,05.

ќпредел€ютс€ потери мощности в трансформаторах “ѕ1. –ассчитываетс€ максимальна€ мощность нагрузки этого “ѕ по (3.13)


к¬ј


 оэффициент загрузки рассчитываетс€ по (3.12)


.


ѕотери активной мощности в трансформаторах “ѕ1 по (3.11)


к¬т.


ѕотери холостого хода в одном трансформаторе “ѕ1 по (3.15)


квар.


ѕотери короткого замыкани€ в одном трансформаторе “ѕ1 по (3.16)


квар.


ѕолные реактивные потери в трансформаторах “ѕ1 определ€ютс€ по формуле (3.14)


квар.


ѕриведенные потери активной мощности холостого хода и короткого замыкани€ по (3.17), (3.18)


к¬т.


к¬т.


ѕолные активные потери в трансформаторах “ѕ1 по (3.11)


к¬т.


–асчет потерь мощности в трансформаторах остальных “ѕ аналогичен. –езультаты расчета приведены в таблице 3.6.


“аблица 3.6 –асчет потерь мощности в цеховых “ѕ

є  “ѕ

S р тп, к¬ј

 з

€ЅƒPтп, к¬т

€ЅƒQх, квар

€ЅƒQк, квар

€ЅƒQтп, квар

€ЅƒP`х, к¬т

€ЅƒP`к, к¬т

€ЅƒPтп, к¬т

1

1172,47

0,73

15,92

8,4

18

71,97

1,64

6,76

20,97

2

306,03

0,77

4,31

8,4

18

19,07

1,64

6,76

5,65

3

2103,03

0,75

29,01

8,4

18

129,68

1,64

6,76

38,1

4

300,4

0,75

4,14

8,4

18

18,53

1,64

6,76

5,44

5

596,58

0,75

8,29

8,4

18

37,05

1,64

6,76

10,89

6

389,24

0,78

6,14

5,75

11,25

25,19

1,22

4,49

7,9

7

723,2

0,72

10,95

5,75

11,25

46,33

1,22

4,49

14,19

8

664,19

0,66

9,73

5,75

11,25

42,6

1,22

4,49

12,7


јктивна€ мощность нагрузки на шинах 10 к¬ с учетом потерь в трансформаторах “ѕ определ€етс€ по формуле


  (3.19)


–асчетна€ силова€ нагрузка цеха на шинах 10 к¬ с учетом потерь мощности в трансформаторах “ѕ определ€етс€ по формуле


  (3.20)


ќпредел€етс€ расчетна€ силова€ нагрузка цеха по формулам (3.19), (3.20)


к¬т,


квар,


к¬ј.


–асчет дл€ остальных цехов аналогичен. –езультаты сведены в таблицу 3.7.


“аблица 3.7 –асчетна€ мощность нагрузки на шинах 10 к¬ цеховых “ѕ

є  “ѕ

Pр€Ѕ”, к¬т

Qр€Ѕ”,квар

Sр€Ѕ”, к¬ј

1

1193,4

62,76

1195,05

2

311,645

23,63

312,54

3

2141,06

112,13

2143,99

4

305,65

29,07

307,03

5

605,85

80,93

611,23

6

396,46

48,24

399,38

7

737,24

61,09

739,77

8

675,74

81,68

680,66


3.7 –асчет и построение картограммы электрических нагрузок,

определение центра электрических нагрузок


ƒл€ нахождени€ места размещени€ √ѕѕ и “ѕ на генеральном плане предпри€ти€ наноситс€ картограмма нагрузок –i, представл€ющих собой окружности, площади которых равны πR2 и в выбранном масштабе ћ равны расчетной нагрузке –i данных цехов.


,  (3.21)


 руг делитс€ на сектора, каждый из которых равен нагрузке осветительной, силовой на низкой и высокой стороне.

ѕлощадь круга равна расчетной мощности цеха


,        (3.22)


       (3.23)


где R - радиус круга данного цеха, мм;

m - масштаб, принимаем к расчету 1 к¬т = 0,1 мм2.


,          (3.24)


Ќаход€тс€ углы секторов, соответствующие силовой нагрузке на низкой и высокой сторонам, осветительной нагрузкам


,          (3.25)


,          (3.26)


.         (3.27)


¬се результаты расчетов приведены в таблицу 3.6.

÷ентром электрических нагрузок €вл€етс€ точка с координатами ’о, ”о, где сосредоточенна основна€ нагрузка


,          (3.28)


  (3.29)


где ’i , Yi        - геометрические координаты i - го цеха;

i        - активна€ мощность нагрузки i - го цеха;

Σi - суммарна€ активна€ мощность нагрузки всего предпри€ти€, к¬т.


,         (3.30)


где        мΣ        - сумма активных силовых и осветительных нагрузок;

в/в        - сумма активных нагрузок напр€жением 10 к¬;

n        - количество цехов.

–езультаты расчета картограммы нагрузок приведены в таблице 3.8.


“аблица 3.8 –асчет картограммы электрических нагрузок

є

Ќаименование цеха

осв, к¬т

сил, к¬т

в/в, к¬т

р, к¬т

Ri,
мм

θосв, град

θсил, град

θв/в, град

1

√лавный корпус

502,96

1600

-

2102,96

81,8

86,1

273,9

-

2

Ѕлок вспомогательных цехов

114,96

1050

-

1164,96

60,9

35,5

324,5

-

3

ћоторный цех

114,96

480

-

594,96

43,5

69,6

290,4

-

4

Ћитейный цех

123,04

405

4000

4528,04

120,1

9,8

32,2

318,0

5

 узнечный цех

103,76

408

-

511,76

40,4

73,0

287,0

-

6

ƒеревообделочный, модельный

30,59

112

-

142,59

21,3

77,2

282,8

-

7

—клад леса

7,32

28

-

35,32

10,6

74,6

285,4

-

8

 омпрессорна€

20,12

135

1890

2045,12

80,7

3,5

23,8

332,7

9

ћатериальный склад

17,16

25

-

42,16

11,6

146,5

213,5

-

10

—клад сжатых газов

2,03

20

-

22,03

8,4

33,2

326,8

-

11

Ќасосна€ 2-го подъема

7,97

105

2240

2352,97

86,5

1,2

16,1

342,7

12

—клад и регенераци€ масла

12,2

159

-

171,2

23,3

25,7

334,3

-

13

—клад химикатов

3,66

21,2

-

24,86

8,9

53,0

307,0

-


14

“епловозное депо

5,42

509,6

-

515,02

40,5

3,8

356,2

-

15

—толова€

18,53

36

-

54,53

13,2

122,3

237,7

-

16

«аводоуправление(3 этажа)

23,9

52

-

75,9

15,5

113,4

246,6

-

17

ѕроходные, на каждую

1,07

6,4

-

7,47

4,9

51,6

308,4

-


ѕроходные, на каждую

1,07

6,4

-

7,47

4,9

51,6

308,4

-


ѕроходные, на каждую

1,07

6,4

-

7,47

4,9

51,6

308,4

-

18

Ћаборатори€

23,9

80

-

103,9

18,2

82,8

277,2

-

19

√араж

4,27

52,5

-

56,77

13,4

27,1

332,9

-

20

Ёкспериментальный цех

37,97

208

-

245,97

28,0

55,6

304,4

-


–езультаты определени€ центра электрических нагрузок сведены в таблицу 3.9.


“аблица 3.9 ќпределение центра электрических нагрузок предпри€ти€

є

Ќаименование цеха

р, к¬т

’, м

”, м

i€√„р

i€√„р

1

√лавный корпус

2102,96

246

279

517328,16

586725,84

2

Ѕлок вспомогательных цехов

1164,96

75

279

87372

325023,84

3

ћоторный цех

594,96

450

279

267732

165993,84

4

Ћитейный цех

4528,04

204

105

923720,16

475444,2

5

 узнечный цех

511,76

492

120

251785,92

61411,2

6

ƒеревообделочный, модельный

142,59

558

321

79565,22

45771,39

7

—клад леса

35,32

558

231

19708,56

8158,92

8

 омпрессорна€

2045,12

351

126

717837,12

257685,12

9

ћатериальный склад

42,16

630

279

26560,8

11762,64

10

—клад сжатых газов

22,03

99

99

2180,97

2180,97

11

Ќасосна€ 2-го подъема

2352,97

96

144

225885,12

338827,68

12

—клад и регенераци€ масла

171,2

690

321

118128

54955,2

13

—клад химикатов

24,86

690

249

17153,4

6190,14

14

“епловозное депо

515,02

570

18

293561,4

9270,36

15

—толова€

54,53

72

414

3926,16

22575,42

16

«аводоуправление(3 этажа)

75,9

174

408

13206,6

30967,2

17

ѕроходные, на каждую

7,47

231

408

1725,57

3047,76


ѕроходные, на каждую

7,47

6

189

44,82

1411,83


ѕроходные, на каждую

7,47

744

93

5557,68

694,71

18

Ћаборатори€

103,9

309

408

32105,1

42391,2

19

√араж

56,77

396

411

22480,92

23332,47

20

Ёкспериментальный цех

245,97

540

420

132823,8

103307,4

—умма

14813,4

¬а

3760389

2577129

0, м

253,85






Y0, м

173,97







4. ¬ыбор числа и мощности трансформаторов на √Ћј¬Ќќ… ѕќЌ»«»“≈Ћ№Ќќ… ѕќƒ—“јЌ÷»»


ќсновными требовани€ми при выборе числа трансформаторов √ѕѕ €вл€ютс€: надежность электроснабжени€ потребителей, а также минимум приведенных затрат на трансформаторы. Ќадежность электроснабжени€ потребителей II категории обеспечивают резервами, вводимым автоматически или действи€ми дежурного персонала.

ѕримен€ютс€ двух трансформаторные подстанции, которые экономически более целесообразны чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов.


4.1. ќпределение расчетной активной мощности, предпри€ти€ и реактивной мощности, получаемой от энергосистемы


–асчетна€ активна€ мощность


,        (4.1)


где        м(0,4к¬) - суммарна€ активна€ мощность цеховых трансформаторных подстанций с учетом потерь, к¬т;

       м в/в - суммарна€ активна€ высоковольтна€ мощность –мв/в = 8130 к¬


, к¬т


ќпределение оптимальной реактивной мощности Qэ1, передаваемой из энергосистемы в сеть в период максимальных нагрузок энергосистемы.

–асчет Qэ1 производитс€ двум€ способами.


I способ          (4.2)


где        α = 0,25 при Uн = 110 к¬ и 0,2 при Uн = 35 к¬.

–асчет приводитс€ дл€ напр€жений 110 и 35 к¬

квар


квар


II способ


,        (4.3)


где        QмΣ        - суммарна€ реактивна€ мощность, квар;

Qсд.эΣ - мощность вырабатываема€ —ƒ, квар;

Nсд        - количество установленных —ƒ


,        (4.4)


где        Qр        - суммарна€ мощность цеховых “ѕ с учетом потерь

Qв/в        - суммарна€ мощность высоковольтной нагрузки 10 к¬.


квар


Ёкономически целесообразную загрузку по реактивной мощности определ€ют по формуле:


,        (4.5)


где        Qн.сд - номинальна€ мощность —ƒ;

«вк - удельна€ стоимость 1 квар конденсаторной батареи;

 1сд,  2сд - потери в —ƒ, при его номинальной реактивной мощности;

рп - расчетна€ стоимость потерь, принимаетс€ 557,8 руб (за год умножаетс€ на 12).


,        (4.6)


где        н, ≈а, ≈тр - нормативные коэффициенты дл€ линий, оборудовани€ и ЌЅ , приведены в таблице 4.1;

Δуд - удельные потери мощности, равные 0,003 к¬т;

Qбат - мощность ЌЅ , прин€та€ равной 330 квар из услови€ Qбат Qн. сд ;

 €ч,  бат - стоимость €чейки  –” и ЌЅ  мощностью 330 квар, с учетом Ќƒ— принимаемые  бат = 132,2 тыс. руб. (прайс-лист ќќќ "Ёнергопромавтоматикаї),  €ч = 264,65 тыс. руб. (прайс-лист "¬олготехкомплектї).


“аблица 4.1 Ќормативные коэффициенты

Ќаименование элемента

 оэффициенты

—равнительной эффективности капитальных "ожений, ≈н

јмортизационных отчислений,

а

“екущего ремонта,

тр

¬оздушна€ лини€

0,12

0,028

0,004

 абельна€ лини€

0,12

0,03

0,015

ќборудование

0,12

0,063

0,01

ЌЅ 

0,12

0,075

0,008


ќпределение «вк производитс€ по формуле (4.6)


= 0,256 тыс. руб.


ќпределение Qсд.эΣ производитс€ по формуле (4.5)


квар


≈сли окажетс€, что Qсд.эΣ > Qсд , то принимаем Qсд.эΣ = Qсд ,определ€емый по формуле


,        (4.7)

где         сд - коэффициент загрузки —ƒ по активной мощности


,        (4.8)


где        нз, –н        - заданна€ и номинальна€ мощности —ƒ, соответственно 1417,5 и 630 к¬т,



квар


квар


ѕри дальнейшем расчете используютс€ наименьшее значение Qэ1, т.е. значение Qэ1 рассчитанное I способом по формуле (4.2)


квар


квар


4.2. ¬ыбор числа и мощности трансформаторов на √ѕѕ


 ак было отмечено выше, основную долю нагрузки предпри€ти€ составл€ют потребители II категории, дл€ питани€ которых используютс€ два масл€ных трансформатора.

¬ыбор мощности производитс€ дл€ двух напр€жений: 110к¬ и 35 к¬.

ќпределение полной мощности производитс€ по формуле


,        (4.9)


где         рм        - коэффициент разновременности максимума нагрузок, равный 0,95;

Σ        - принимаетс€ равной –рΣ = 14497,05 к¬т;

Qэ1        - принимаетс€ равной квар дл€ 110 и квар дл€ 35 к¬.

ƒл€ 110 к¬


к¬ј


≈сли на √ѕѕ устанавливаетс€ два трансформатора, то номинальна€ мощность каждого из них определ€етс€ по условию


,        (4.10)


к¬ј


где         з        - коэффициент загрузки равный 0,8.

¬ыбор силового трансформатора производитс€ по таблице 5.2.2 /15/.

–асчет и выбор силового трансформатора на 35 к¬ производитс€ аналогично и сводитс€ в таблицу 4.2.


“аблица 4.2 ѕаспортные данные силового трансформатора

Uн, к¬

–асчет

“ип, мощность и количество трансформаторов

ѕотери, к¬т

Iхх,

%

Uкз,

%

Sм.гпп,

к¬ј

Sном.т,

к¬ј

’’

 «

110

14943,21

9339,51

2х“ƒЌ-10000/110

15,5

60,0

0,7

10,5

35

14784,14

9240,09

2х“ћ-10000/35

14,5

65,0

0,8

7,5


4.3. –асчет потерь мощности и энергии в трансформаторах


ƒанный расчет производитс€ аналогично п. 3.5.

–езультаты расчетов сведены в таблицу 4.3

ѕотери энергии в трансформаторе ΔWтр определ€ютс€ по следующей формуле:


,        (4.11)


где        вкл - врем€ включени€, принимаемое равным 8760 ч.

τм        - врем€ максимальных потерь, равное 4573,8 ч.

622315,78 к¬т ч

ќпределение потерь мощности и энергии, в трансформаторах на 35 к¬ производитс€ аналогичным образом и сводитс€ в таблицу 4.3.


“аблица 4.3 ѕотери мощности и энергии в трансформаторах

Uн, к¬

Sн.тр к¬ј

 з

€ЅƒPтп, к¬т

€ЅƒQх, квар

€ЅƒQк, квар

€ЅƒQтп, квар

€ЅƒP`х, к¬т

€ЅƒP`к, к¬т

€ЅƒPтп, к¬т

€ЅƒWтр, к¬т ч

110

10000

0,75

98,5

70

1050

1321,25

19

112,5

164,56

911751,56

35

10000

0,74

100,19

80

750

981,4

18,5

102,5

149,26

837565,64


5. ¬ыбор принципиальной схемы подстанции


¬ыбираетс€ схема √ѕѕ с перемычкой с высокой стороны, что повышает надежность электроснабжени€. ѕри нормальном режиме перемычка разомкнута. √ѕѕ выполнена на основе блочного типа  “ѕЅ-110/10.

”прощенна€ схема √ѕѕ приведена на рисунке 5.1.


–исунок 5.1 “ипова€ схема подстанции 110/10к¬.

6. ¬ыбор рационального напр€жени€ питающих ЋЁѕ


6.1. –асчет и проверка питающих ЋЁѕ


¬ыбор питающих ЋЁѕ производитс€ по экономической плотности тока.

ќпределение экономического сечени€ производитс€ по формуле


,        (6.1)


где        Iм        - допустимый ток, ј;

Jэ        - экономическа€ плотность тока, принимаема€ по таблице 1.3.36 /6/


,        (6.2)


где        Sм        - суммарна€ полна€ мощность с учетом потерь.


,        (6.3)


ѕроизводитс€ расчет на нар€жение110 к¬


к¬ј


ј,


мм2


ѕринимаетс€ провод ј—-70/11 с допустимым током Iдоп=265 ј, Ro = 0,43 ќм/км

ѕроверка по допустимому току


,        (6.3)


ј


ƒанный провод удовлетвор€ет услови€м короны - сечение провода должно быть не меньше 70 мм2

–асчет на 35 к¬ производитс€ аналогично данные сведены в таблицу 6.1.

ѕри строительстве ЋЁѕ принимаетс€ железобетонные опоры с двусторонним питанием.


6.2. ќпределение потерь энергии в ЋЁѕ


–асчет потерь энергии в ЋЁѕ ΔWа производитс€ по формуле


,        (6.4)


где        n        - число питающих линий, равное 2;

R        - сопротивление линии, ќм


,        (6.5)


где        L        - длина ЋЁѕ, принимаема€ равной 27 км, см.п. 1.1;

Rо        - удельное сопротивление линии.

–асчеты дл€ ЋЁѕ на 110 и 35 к¬ свод€тс€ в таблице 6.1.


“аблица 6.1 “ехнико-экономические характеристики ЋЁѕ.

Uн, к¬

Sм, к¬ј

Iм, ј

Fэ, мм2

Iдоп, ј

Ro, ом/км

ћарка провода

τм, ч

€ЅƒWа, к¬тч

110

15473,23

40,61

36,92

265

0,43

ј—-70/11

4573,8

500390,19

35

14930,53

123,14

111,95

390

0,25

ј—-120/19

4573,8

2808862,6

6.3. “ехнико-экономическое обоснование напр€жени€ питающих

ЋЁѕ с учетом стоимости √ѕѕ.


—хема подключени€ завода к шинам районной подстанции

–ис. 6.1. а) Ёлектроснабжение предпри€ти€ на U = 110 к¬

б) Ёлектроснабжение предпри€ти€ на U = 35 к¬


ќкончательное решение о прин€тии варианта напр€жени€ питающих линий должно обосновыватьс€ технико-экономическими показател€ми системы в целом.

—хема внешнего электроснабжени€ приведена на рис. 6.1.

ћинимум приведенных затрат


(6.6)


где (см. таблица 4.1);

- полна€ стоимость сооружени€ ЋЁѕ;

- полна€ стоимость оборудовани€ √ѕѕ;

- стоимость издержек на потери в ЋЁѕ;

- стоимость издержек на потери в трансформаторах.

—тоимость сооружени€ ЋЁѕ рассчитываетс€ по формуле:


(6.7)


где - удельна€ стоимость сооружени€ 1 км ЋЁѕ;

- коэффициент удорожани€;

- длина ЋЁѕ.

—тоимость оборудовани€ √ѕѕ рассчитываетс€ по формуле:


(6.8)


где - стоимость разъединителей;

- стоимость выключателей;

- стоимость ќѕЌ;

- стоимость короткозамыкателей;

- стоимость отделителей;

- стоимость трансформаторов.

»здержки на потери в ЋЁѕ рассчитываютс€ по формуле:


  (6.9)


где - стоимость 1 к¬тч потерь.

»здержки на потери в трансформаторах рассчитываютс€ по формуле:


  (6.10)


—тоимость 1 к¬т за€вленной мощности рассчитываетс€ по формуле:


(6.11)


где , - дл€ 35 к¬, , - дл€ 110 к¬, ч.

  1. –ассчитаем капитальные затраты дл€ напр€жени€ 35 к¬:



»здержки на потери в ЋЁѕ:



- издержки на потери в трансформаторах:



- стоимость сооружени€ ЋЁѕ:




—тоимость оборудовани€ √ѕѕ:

- стоимость разъединителей –Ќƒ« - 35/400 ”’Ћ 1




- стоимость выключателей ¬¬—-35-20/630 ”’Ћ1




- стоимость ќѕЌ -35/40,5/10/1 - III ”’Ћ 1




- стоимость короткозамыкателей  « - 35




- стоимость отделителей ќƒ - 35/600




- стоимость трансформаторов “ћ - 10000/35




- стоимость √ѕѕ


 апитальные затраты на 35 к¬:


  1. –ассчитаем капитальные затраты на 110 к¬:



- издержки на потери в ЋЁѕ:



- издержки на потери в трансформаторах:



- стоимость сооружени€ ЋЁѕ:




—тоимость оборудовани€ √ѕѕ:

- стоимость разъединителей –ƒ«-110/1000 - ”’Ћ1



.


- стоимость выключателей ¬¬—-110-20/630 ”’Ћ1




- стоимость ќѕЌ 110/73/10 400 1 ”’Ћ 1




- стоимость короткозамыкателей  «-110




- стоимость отделителей ќƒ-110/600




- стоимость трансформаторов “ƒЌ-10000/110




- стоимость √ѕѕ



 апитальные затраты на 110 к¬:


—равнение приведенных затрат показывает, что стоимость варианта электроснабжени€ на напр€жение 110 к¬ с учетом √ѕѕ меньше варианта на 35 к¬. ѕоэтому дл€ дальнейших расчетов принимаетс€ схема внешнего электроснабжени€ на напр€жение 110 к¬.

7. —оставление баланса реактивной мощности дл€ внутризаводской схемы электроснабжени€


–асчетна€ реактивна€ нагрузка в сет€х 6-10 к¬ промышленных предпри€тий Qвбк определ€етс€ по формуле




,        (7.1)


где        ΣQвк(тп) - суммарна€ реактивна€ мощность нагрузки на шинах 10 к¬ с учетом потерь в        “ѕ;

ΣQв/в - суммарна€ реактивна€ мощность высоковольтной нагрузки, без учета —ƒ.


квар


¬ыбираетс€ ¬Ѕ  типа 2х” Ћ(ѕ)56-6,3(10,5)-900 ”1

»тогова€ мощность Qвбк с учетом выбранных батарей составл€ет


квар

8. –асчет сети внутризаводского электроснабжени€


8.1. ”точнение схемы электроснабжени€ с учетом высоковольтной

нагрузки и расчет сечений кабельных линий.


–асчет сечени€ кабельных линий выбираетс€ по экономической плотности тока с последующей проверкой по длительно допустимым токовым нагрузкам нормального и аварийного режима и по термической стойкости к токам  «.

ƒл€ расчета сечений кабельных линий, соедин€ющих “ѕ, необходимо знать рабочий максимальный ток, который протекает по рассматриваемому участку и определ€етс€ по формуле.


,        (8.1)


где Sм - полна€ мощность проход€ща€ по рассматриваемому участку кабельной линии, к¬ј;

Uн         - напр€жение на шинах –ѕ, равное 10 к¬;

n         - количество кабелей в нормальном или аварийном режиме.

”часток √ѕѕ - –ѕ


,        (8.2)


”часток –ѕ - “ѕ


,        (8.3)


где        рпΣ, QрпΣ - суммарна€ активна€ и реактивна€ мощность приход€ща€ на шины –ѕ;

кл, Qкл  - активна€ и реактивна€ мощность проход€ща€ по рассматриваемому участку кабельной линии;

–асчет сечений кабельной линии ведетс€ дл€ наиболее загруженных одиночных магистралей отход€щих от одной секции –ѕ.

–асчет проводитс€ на примере –ѕ1.


,        (8.4)


,        (8.5)


где        тпΣ, QвкΣ - суммарна€ активна€ и реактивна€ мощности рассматриваемого “ѕ;

n- число трансформаторов на данном “ѕ.


“ѕ8:к¬т


квар.


“ѕ3:к¬т


квар.


“ѕ1:к¬т


квар.


јктивна€ –кл и реактивна€ Qкл мощности проход€щие по данному участку, определ€етс€ по формулам


,        (8.6)


,        (8.7)


“огда дл€ участков (см. рисунок 8.1, 8.2):


“ѕ1в-“ѕ1а: к¬т


квар.


к¬ј


ј


.


- дл€ алюминиевых кабелей по таблице 1.3.36 /6/

ѕринимаетс€ стандартное сечение кабель јјЅ.

ѕроизводитс€ проверка кабел€ при работе в аварийном режиме, при котором должно соблюдатьс€ условие:


(8.8)


где - коэффициент перегрузки по таблицам 1.3.1 и 1.3.2 /6/;

- коэффициент, учитывающий количество кабелей в траншее и рассто€ние между ними по таблице 1.3.26 /6/.

ј.


–асчеты дл€ остальных –ѕ и их участков производ€тс€ аналогично и результаты расчетов свод€тс€ в таблицы 8.1 и 8.2. –асчеты дл€ –”-0.4 к¬ также производ€тс€ аналогично, выбор сечений производитс€ только по допустимому току, результаты выбора сведены в таблицу 8.3.


“аблица 8.1 –асчет нагрузок по участкам кабельных линий напр€жением 10 к¬

”часток

кл (0,4 к¬), к¬т

Qкл, квар

м (10 к¬), к¬т)

Qм (10 к¬), квар

Qсд, QЅ— , квар

м (10 к¬) –ѕ, к¬т

Qм (10 к¬) –ѕ, квар


“ѕ1в-“ѕ1а

298,35

15,69






“ѕ1а-“ѕ3ж

596,70

31,38






“ѕ3ж-“ѕ3д

902,57

47,40






“ѕ3д-“ѕ3в

1208,43

63,42






“ѕ3в-“ѕ3а

1514,30

79,44






“ѕ3а-“ѕ8в

1820,16

95,46






“ѕ8в-“ѕ8а

1989,10

115,88






–ѕ1-“ѕ8а

2158,03

136,30






“ѕ1г-“ѕ1б

298,35

15,69






“ѕ1б-“ѕ3е

596,70

31,38






“ѕ3е-“ѕ3г

902,57

47,40






“ѕ3г-“ѕ3б

1208,43

63,42






“ѕ3б-“ѕ8г

1514,30

79,44






“ѕ8г-“ѕ8б

1683,23

99,86






–ѕ1-“ѕ8б

1852,17

120,28






–ѕ1-јƒ



560

302,255




–ѕ1-ƒ—ѕ



2000

1291,87





√ѕѕ-–ѕ1






5278,03

2032,68


“ѕ2-“ѕ6а

311,65

23,63







“ѕ6а-“ѕ4

509,88

47,75







“ѕ4-“ѕ5а

815,53

76,82







“ѕ5а-“ѕ7в

1118,45

117,28







“ѕ7в-“ѕ7а

1302,76

132,55







–ѕ2-“ѕ7а

1487,07

147,83







“ѕ6б-“ѕ5в

198,23

24,12







“ѕ5в-“ѕ7г

501,16

64,58







“ѕ7г-“ѕ7б

685,47

79,85







“ѕ7б-–ѕ2

869,78

95,13







–ѕ2-—ƒ



472,5


-617,5




√ѕѕ-–ѕ2






2432,07

-469,67


√ѕѕ-Ѕ— 





-900




–исунок 8.1 —хема соединени€ “ѕ от –ѕ1



–исунок 8.2 —хема соединени€ “ѕ от –ѕ2



“аблица 8.2 –асчет сечений кабельных линий напр€жением 10 к¬

”часток

Sм, к¬ј

n

Ip, ј

Iав, ј

jэ, ј/мм2

Fрасч, мм2

Fст, мм2

Iдоп, ј

 пер

 п

I'доп, ј

“ѕ1в-“ѕ1а

298,76

2

8,21

16,42

1,4

5,86

16

75

1,25

0,9

84,38

“ѕ1а-“ѕ3ж

597,52

2

16,43

32,86

1,4

11,74

16

75

1,25

0,9

84,38

“ѕ3ж-“ѕ3д

903,81

2

24,85

49,7

1,4

17,75

25

90

1,25

0,9

101,25

“ѕ3д-“ѕ3в

1210,09

2

33,27

66,54

1,4

23,76

25

90

1,25

0,9

101,25

“ѕ3в-“ѕ3а

1516,38

2

41,69

83,38

1,4

29,78

35

115

1,25

0,9

129,38

“ѕ3а-“ѕ8в

1822,66

2

50,11

100,22

1,4

35,79

50

140

1,25

0,9

157,50

“ѕ8в-“ѕ8а

1992,47

2

54,78

109,56

1,4

39,13

50

140

1,25

0,9

157,50

–ѕ1-“ѕ8а

2162,33

2

59,45

118,9

1,4

42,46

50

140

1,25

0,9

157,50

“ѕ1г-“ѕ1б

298,76

2

8,21

16,42

1,4

5,86

16

75

1,25

0,9

84,38

“ѕ1б-“ѕ3е

597,52

2

16,43

32,86

1,4

11,74

16

75

1,25

0,9

84,38

“ѕ3е-“ѕ3г

903,81

2

24,85

49,7

1,4

17,75

25

90

1,25

0,9

101,25

“ѕ3г-“ѕ3б

1210,09

2

33,27

66,54

1,4

23,76

25

90

1,25

0,9

101,25

“ѕ3б-“ѕ8г

1516,38

2

41,69

83,38

1,4

29,78

35

115

1,25

0,9

129,38

“ѕ8г-“ѕ8б

1686,19

2

46,36

92,72

1,4

33,11

35

115

1,25

0,9

129,38

–ѕ1-“ѕ8б

1856,07

2

51,03

102,06

1,4

36,45

50

140

1,25

0,9

157,50

–ѕ1-јƒ

636,36

2

17,5

35

1,4

12,5

16

75

1,25

0,9

84,38

–ѕ1-ƒ—ѕ

2380,95

2

65,46

130,92

1,4

46,76

50

140

1,25

0,9

157,50

√ѕѕ-–ѕ1

7448,15

2

204,77

409,54

1,4

146,26

240

355

1,35

0,9

431,33

“ѕ2-“ѕ6а

312,54

2

8,59

17,18

1,4

6,14

16

75

1,25

0,9

84,38

“ѕ6а-“ѕ4

512,11

2

14,08

28,16

1,4

10,06

16

75

1,25

0,9

84,38

“ѕ4-“ѕ5а

819,14

2

22,52

45,04

1,4

16,09

25

90

1,25

0,9

101,25

“ѕ5а-“ѕ7в

1124,58

2

30,92

61,84

1,4

22,09

25

90

1,25

0,9

101,25

“ѕ7в-“ѕ7а

1309,49

2

36

72

1,4

25,71

35

115

1,25

0,9

129,38

–ѕ2-“ѕ7а

1494,40

2

41,09

82,18

1,4

29,35

35

115

1,25

0,9

129,38

“ѕ6б-“ѕ5в

199,69

2

5,49

10,98

1,4

3,92

16

75

1,25

0,9

84,38

“ѕ5в-“ѕ7г

505,30

2

13,89

27,78

1,4

9,92

16

75

1,25

0,9

84,38

“ѕ7г-“ѕ7б

690,10

2

18,97

37,94

1,4

13,55

16

75

1,25

0,9

84,38

–ѕ2-“ѕ7б

874,96

2

24,06

48,12

1,4

17,19

25

90

1,25

0,9

101,25

–ѕ2-—ƒ

777,54

2

21,38

42,76

1,4

15,27

16

75

1,25

0,9

84,38

√ѕѕ-–ѕ2

2477,01

2

68,1

136,2

1,4

48,64

50

140

1,25

0,9

157,50

√ѕѕ-Ѕ— 

900,00

2

24,74

49,48

1,4

17,67

25

90

1,25

0,9

101,25


“аблица 8.3 –асчет сечений кабельных линий напр€жением 0,4 к¬

”часток

Pкл, к¬т

Qкл, квар

Sм, к¬ј

n

Ip, ј

Iав, ј

jэ, ј/мм2

Fрасч, мм2

Fст, мм2

Iдоп, ј

 пер

 п

I'доп, ј

“ѕ1а-–”17

7,47

4,32

8,63

1

12,46

24,91

1,4

8,9

10

75

1,35

1

101,25

“ѕ8-–”10

22,03

27,34

35,11

1

50,68

101,36

1,4

36,2

50

180

1,35

1

243

“ѕ8-–”11

112,97

67,7

131,70

2

95,05

190,10

1,4

67,9

70

220

1,35

0,9

267,3

–”15-–”16

54,53

48,2

72,78

1

105,05

210,09

1,4

75,0

95

260

1,35

1

351

–”16-–”17

130,43

95,09

161,41

2

116,49

232,98

1,4

83,2

95

260

1,35

0,9

315,9

–”17-“ѕ2

137,9

99,41

170,00

2

122,68

245,37

1,4

87,6

95

260

1,35

0,9

315,9

“ѕ2-–”19

56,77

62,79

84,65

1

122,18

244,36

1,4

87,3

95

260

1,35

1

351

“ѕ7-–”8

155,12

107,89

188,95

2

136,36

272,73

1,4

97,4

120

300

1,35

0,9

364,5

“ѕ7-–”14

56,17

61,12

83,01

1

119,82

239,63

1,4

85,6

95

260

1,35

1

351

“ѕ6-–”20

245,97

277,89

371,11

4

133,91

267,83

1,4

95,7

120

300

1,35

0,8

324

“ѕ4-–”9

35,32

39,75

53,17

1

76,75

153,50

1,4

54,8

70

220

1,35

1

297

–”17-–”13

7,47

4,32

8,63

1

12,46

24,91

1,4

8,9

10

75

1,35

1

101,25

–”13-–”12

32,33

33,8

46,77

1

67,51

135,02

1,4

48,2

50

180

1,35

1

243

–”12-“ѕ4

203,53

249,83

322,24

4

116,28

232,56

1,4

83,1

95

260

1,35

0,8

280,8


9 –асчет “ќ ќ¬  ќ–ќ“ ќ√ќ «јћџ јЌ»я


ѕроверка правильности выбора аппаратов и проводников напр€жением 6 - 35 к¬ производитс€ по току трехфазного короткого замыкани€ (к.з.), а напр€жением 110 к¬ и выше - по току трехфазного или однофазного к.з. –асчет токов к.з. производ€т в основных коммутационных узлах схемы электроснабжени€. ƒл€ определени€ наибольшего возможного тока к.з. в каждом узле следует считать включенными все генераторы в системе, все трансформаторы и линии электропередачи (ЋЁѕ) подстанции.

—хема замещени€ дл€ расчета токов к.з. представлена на рисунке 9.1.

–асчет токов к.з. осуществл€етс€ в относительных единицах. ѕринимаетс€ за базисные величины Sб = 1200 ћ¬ј и среднее напр€жение ступени с точками к.з. Uб1 = 115 к¬, Uб2 = 10,5 к¬.

Ѕазисный ток определ€етс€ по формуле:


       (9.1)


“огда дл€ ступеней напр€жений:


кј


кј


—опротивлени€ элементов схемы замещени€:

- индуктивное сопротивление " в о.е. приведенное к базисной мощности:

вл = ’удвлL        (9.2)


где ’удвл =0,444 ќм/км - индуктивное сопротивление " 110 к¬ /18/.

’2 = 0,44427 = 1,09


- активное сопротивление " в о.е. приведенное к базисной мощности:


rвл = rудвлL        (9.3)


где rудвл =0,428 ќм/км - активное сопротивление " 110 к¬ /18/.


r2 = 0,42827 = 1,05


- полное сопротивление " в о.е. приведенное к базисной мощности:


z2 = zвл =        (9.4)


z2 = zвл = = 1,5


- трансформатор мощностью 10ћ¬ј:


тр =        (9.5)


rтр =        (9.6)


’3 =


r3 =


- кабельные линии:


кл = удвлL        (9.4)


rкл = rудвлL        (9.5)


где n - количество кабельных линий.

’4 = 0,0750,06= 0,024


r4 = 0,1290,06= 0,042


–асчеты дл€ остальных кабельных линий аналогичны и сведены в таблицу 9.1.

–исунок 9.1. —хема замещени€ дл€ расчета токов к.з.


“аблица 9.1 –асчет сопротивлений кабельных линий

є линии

Sб, ћ¬ј

Uб, к¬

0, ќм/км

R0, ќм/км

L, км

n

Xкл, о.е.

Rкл, о.е.

4

1200,00

10,5

0,075

0,129

0,06

2

0,024

0,042

5

1200,00

10,5

0,113

1,94

0,09

2

0,055

0,950

6

1200,00

10,5

0,09

0,62

0,18

2

0,088

0,607

7

1200,00

10,5

0,113

1,94

0,018

2

0,011

0,190

8

1200,00

10,5

0,095

0,89

0,045

2

0,023

0,218

9

1200,00

10,5

0,099

1,24

0,075

2

0,040

0,506

10

1200,00

10,5

0,099

1,24

0,12

2

0,065

0,810


–асчет токов к.з. дл€ точки  1


Iк1 = ,        (9.5)


где ’1Σ - суммарное сопротивление до точки к.з.

1Σ = ’1 + ’2


1Σ = 0,32 + 1,09 = 1,41


r1Σ = r2


r1Σ = 1,05


—уммарное сопротивление определ€етс€ по формуле 9.4


z1Σ = = 1,76


Iк1 = = 3,42 кј


ќпредел€ем ударный ток в точке  1


       (9.6)


где  у - ударный коэффициент, завис€щий от посто€нной времени “а апериодической составл€ющей тока к.з.


,        (9.7)


где ω = 2⋅π⋅f = 2⋅π⋅50 = 314 - уголова€ частота


= 0,004 с.


       (9.8)


= 1,796


“огда ударный ток в точке  1 составл€ет:


= 5,31 кј


Ќаибольшее действующее значение ударного тока к.з.


       (9.9)


= 3,46 кј


“оки к.з. дл€ остальных точек рассчитываютс€ аналогично. –езультаты расчетов сведены в таблицу 9.2.


“аблица 9.1 –асчет токов короткого замыкани€

¬а

€Ѕ”, о.е.

r€Ѕ”, о.е.

z€Ѕ”, о.е.

а, с

 у

Iкп, кј

iу, кј

Iу, кј

 1

1,41

1,05

1,76

0,004

1,796

3,42

8,70

5,16

 2

14,01

1,77

14,12

0,025

1,673

4,67

11,05

6,45

 3

14,090

2,762

14,36

0,016

1,540

4,60

10,01

5,78

 4

14,109

2,567

14,34

0,018

1,565

4,60

10,18

5,89

 5

14,033

1,988

14,17

0,022

1,641

4,66

10,80

6,28

 6

14,074

2,494

14,29

0,018

1,573

4,62

10,27

5,94

 7

14,138

3,304

14,52

0,014

1,480

4,54

9,51

5,49


ѕри определении токов к.з. учитываетс€ подпитка от двигателей высокого напр€жени€: подпитку от синхронных двигателей учитывают как в ударном, так и в отключаемом токе к.з; подпитку от асинхронных двигателей - только в ударном токе к.з.

—верхпереходный ток синхронного двигател€ определ€етс€ по выражению:

       (9.10)


где         - сверхпереходна€ Ёƒ—;

- сверхпереходное сопротивление двигател€ по продольной оси;

, - внешние сопротивлени€ в расчете не учитываютс€, так как они малы.


       (9.11)


где n - число двигателей.


= 95,24


= 0,76 кј


= 1,96 кј


ћаксимальный ток подпитки от асинхронных двигателей определ€етс€ по выражению:


       (9.12)


= 227,5 ј


“огда с учетом подпитки от токов к.з.

- дл€ точки  2:        Iкп = Iкп сист +2;


- дл€ точки  3:        


- дл€ точки  4:        Iкп = Iкп сист + ;


“аблица 9.2 –асчет токов короткого замыкани€ с учетом подпитки от двигателей

¬а

€Ѕ”, о.е.

r€Ѕ”, о.е.

z€Ѕ”, о.е.

а, с

 у

Iкп, кј

iу, кј

Iу, кј

 1

1,41

1,05

1,76

0,004

1,796

3,42

8,70

5,16

 2

14,01

1,77

14,12

0,025

1,673

6,19

15,43

7,92

 3

14,090

2,762

14,36

0,016

1,540

4,60

10,24

5,78

 4

14,109

2,567

14,34

0,018

1,565

5,36

12,14

6,86

 5

14,033

1,988

14,17

0,022

1,641

4,66

10,80

6,28

 6

14,074

2,494

14,29

0,018

1,573

4,62

10,27

5,94

 7

14,138

3,304

14,52

0,014

1,480

4,54

9,51

5,49


10  ќћѕќЌќ¬ ј √ѕѕ, –ѕ, ÷“ѕ


10.1.  омпоновка –ѕ


—хема снабжени€ предпри€ти€ имеет два –ѕ. –ѕ укомплектованы камерами типа  —ќ-285. ¬се –ѕ, включа€ –ѕ √ѕѕ, выполнены двухсекционными на напр€жении 10 к¬. ќт –ѕ √ѕѕ запитаны –ѕ1 и –ѕ2. ќт –ѕ1 запитаны “ѕ1, “ѕ3 и “ѕ8. ќт –ѕ2 запитаны “ѕ2, “ѕ4, “ѕ5, “ѕ6 и “ѕ7.

Ќа каждой секции сборных шин –ѕ установлены трансформаторы напр€жени€, служащие дл€ подключени€ измерительных приборов учета, контрол€ электроэнергии и релейной защиты.


10.2.  омпоновка ÷“ѕ


¬ проекте к установке предусматриваютс€ комплектные “ѕ предпри€ти€ "¬олготехкомплектї с трансформаторами по 400 и 250  ¬ј. “ип -  “ѕ√-250/10,  “ѕ√-400/10.

Ќа стороне 10 к¬ установлены шкафы ввода Ў¬¬-3 в которых установлены выключатели нагрузки типа ¬Ќћ, а так же силовые предохранители типа ѕ “ 101-10.

Ќа стороне 0,4 к¬ прием и распределение энергии со шкафов ЎЌ¬-3”3 в которых установлены выключатели ¬ј 55-43. ƒл€ секционировани€ шин 0,4 к¬ примен€ютс€ шкафы типа ЎЌ—-2 с секционными выключател€ми ¬ј 55-41.


10.3. ѕроверка аппаратов


10.3.1. ѕроверка оборудовани€ на стороне 110 к¬

–езультаты расчетов и номинальные параметры аппаратов свод€тс€ в таблицу 10.1.

ѕри проверке на термическую стойкость используетс€ выражение теплового импульса:


¬к = (Iп0)2(tоткл + Ta), кј2с¬љ        (10.1)


tоткл = tрз max + tпв - врем€ отключени€ короткого замыкани€, с,

tрз max = 1 с - максимальное врем€ действи€ релейной защиты,

tпв = 0,04 с - полное врем€ отключени€ выключател€,

Ta = 0,045 с - посто€нна€ затухани€ апериодической составл€ющей тока  «.

¬к = (3,42)2(1+0,04 + 0,004) = 12,69 кј2с¬љ


“аблица 10.1 —водна€ таблица по выбору высоковольтных аппаратов

”слови€ выбора

–асчетные данные сети

 аталожные данные

разъединитель –ƒ«-110/1000

короткозамы-катель  «-110

отделитель ќƒ«-110/600

ѕо номинальному напр€жению

Ucном т…д Uном

Ucном = 110к¬

Uном = 110 к¬

Uном = 110 к¬

Uном = 110 к¬

ѕо номинальному длительному току

Iрасч т…д Iном

Iрасч = 39,63 ј

Iном = 1000 ј

тј‘

Iном =600 ј

ѕо электродинамической стойкости

iу т…д iдин

iуд = 8,70 кј

iдин = 63 кј

iдин = 42 кј

iдин = 80 кј

ѕо термической стойкости

¬к т…д

¬к = 12,69 кј2с¬љ

=2523 = 1875 кј2с

=12,523 = 468,75 кј2с

=12,523 = 468,75 кј2с


10.3.1 ѕроверка выключателей

–езультаты расчета и номинальные параметры выключателей сведены в таблицу 10.2.

- дл€ ¬¬Ё-ћ-10-20:


tпо = 0,04 с;


τ = tрз min + tпо = 0,01+0,04 = 0,05 с


β 32%.


iaτ = = = 1,18 кј


9,93 кј


¬к = ()2(1+0,04 + 0,025) = 40,8 кј2с¬љ


“аблица 10.2 —водна€ таблица по выбору выключателей

”слови€ выбора

–асчетные данные сети

¬¬Ё-ћ-10-20

–асчетные данные сети

¬ыключатель нагрузки

Ucном т…д Uном

Ucном = 10 к¬

Uном = 10 к¬

Ucном = 10 к¬

Uном = 10 к¬

Iрасч т…д Iном

Iрасч = 297,61 ј

Iном = 1000 ј

Iрасч = 51,03 ј

Iном = 400 ј

Iкп т…д Iпр.с

Iкп = 6,19 кј

Iпр.с = 20 кј

Iкп = 4,66 кј

Iпр.с = 20 кј

iу т…д iдин

iу = 15,43 кј

iдин = 52 кј

iу = 10,80 кј

iдин = 30 кј

Iпτ т…д Iоткл.ном

Iпτ = 6,19 кј

Iоткл.ном = 20 кј

Iпτ = 4,66 кј

Iоткл.ном = 20 кј

т…д

=
= 9,93 кј

37,335 кј

тј‘

тј‘

¬к т…д

¬к = 40,8 кј2с¬љ

= 2023 =
= 1200 кј2с

тј‘

тј‘


ѕо результатам проверки выключатели проход€т по всем параметрам. ќкончательно устанавливаютс€ на вводах √ѕѕ выключатель ¬¬Ё-ћ-10-20 с Iном = 1000 ј. ¬ €чейках –” √ѕѕ устанавливаютс€ выключатели того же типа с Iном = 630 ј


10.3.2 ¬ыбор предохранителей на “ѕ со стороны 10 к¬

ѕ “ 101-10

ѕредохранители провер€ютс€ по следующим параметрам:

1. номинальное напр€жение сети

Ucном т…д Uном

Ucном = 10 к¬

Uном = 10 к¬

2. номинальный ток плавкой вставки и номинальный ток патрона предохранител€ дл€ защиты трансформатора со стороны высокого напр€жени€ должны удовлетвор€ть условию


       (10.2)


где  н - коэффициент надежности дл€ отстройки от броска тока намагничивани€ при включении трансформатора,  н = 1,5 - 2 при Sн.тр. 160 к¬ј.


= 27,48 ј 300 ј


3. начальное значение периодической составл€ющей тока к.з. за предохранителем.


Iкп т…д Iоткл        (10.3)


где Iоткл - предельный симметричный ток отключени€ патрона предохранител€.

4,66 т…д 20 кј.

11 релейна€ защита трансформаторов дсп


¬ литейном цехе установлены две дуговые сталеплавильные печи. ѕаспортные данные трансформатора:


Sн = 2500 к¬ј, – = 2100 к¬т, Uн = 10 к¬, ѕ¬ = 75%, cosφ = 0,84.


11.1 ќбщие положени€ по проектированию электропечных

установок


Ќа лини€х, питающих электропечные установки (трансформаторы), и самих трансформаторах должны предусматриватьс€ устройства релейной защиты, действующие при: многофазных замыкани€х в линии, питающей электропечную установку, и в трансформаторе; всех видах к.з. в трансформаторе; сверхтоках перегрузки.

Ќесмотр€ на значительную мощность трансформаторов электропечных установок, дифференциальна€ защита не предусматриваетс€. ≈е выполнение затруднено тем, что трансформаторы тока со стороны низшего напр€жени€ отсутствуют или имеют характеристики, резко отличающиес€ от характеристик трансформаторов тока со стороны питани€.


11.2 “ип и особенности выполнени€ защиты


«ащита от многофазных замыканий на в линии и трансформаторе представл€ет собой максимальную токовую защиту без выдержки времени в двухфазном двух- или трехрелейном исполнении, установленную со стороны высшего напр€жени€ за кабельной линией.

ƒл€ защиты трансформатора от всех видов повреждений внутри кожуха трансформатора используетс€ газова€ защита, котора€ выполн€етс€ аналогично соответствующей защите трансформаторов с обмоткой высшего напр€жени€ 6 к¬ и выше.

«ащита от сверхтоков перегрузки представл€ет собой максимальную токовую защиту в трехфазном трехрелейном исполнении , выполненную на реле с зависимой от тока характеристикой выдержки времени и установленную со стороны низкого напр€жени€ электропечного трансформатора. «ащиты действуют на отключение короткого замыкани€ ближайшим к месту повреждени€ выключателем.


11.3 –асчет защит


ћаксимальна€ токова€ защита от многофазных замыканий.

“ок срабатывани€ зашиты


,        (11.1)


где - номинальный ток электропечного трансформатора, ј;

       

- коэффициент отстройки =2,0...3,0 дл€ руднотермическнх печей и = 3,0...4,5 дл€ дуговых сталеплавильных печей. ѕовышенные значени€ обеспечивают отстройку от токов эксплуатационных коротких замыканий, ликвидируемых устройством автоматического регулировани€ мощности.


= 147,06 ј (11.2)


= (441,18 √Ј 661,77) ј


¬ыбираетс€ трансформатор тока с коэффициентом трансформации:


,        (11.3)


где Iт.ном - номинальный ток трансформатора на стороне ¬Ќ;

Iнн.тт - номинальный ток трансформатора тока на стороне ЌЌ (Iнн.тт = 5 ј);

 сх - коэффициент схемы (дл€ ““ соединенных в звезду  сх = 1)

=


¬ыбираетс€ трансформатор с типа “ќЋ-10.

ќпредел€етс€ ток срабатывани€ реле по формуле:


       (11.4)


= = 14,71 √Ј 22,06 ј.


«ащита выполн€етс€ на реле типа –“-40 в 3-х релейном исполнении (рисунок 11.1).

√азова€ защита от повреждений внутри бака электропечного трансформатора.

√азова€ защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихс€ выделением газа, и от понижени€ уровн€ масла должна быть предусмотрена:

  • дл€ трансформаторов мощностью 6,3 ћ¬ј и более;
  • дл€ внутрицеховых понижающих трансформаторов мощностью 630 к¬ј и более.

√азовую защиту можно устанавливать также на трансформаторах мощностью 1-4 ћ¬ј.

√азова€ защита должна действовать на сигнал при слабом преобразовании и понижении уровн€ масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровн€ масла.

«ащита от повреждений внутри кожуха трансформатора, сопровождающихс€ выделением газа, может быть выполнена также с использованием реле давлени€.

ѕринимаетс€ дл€ установки - газовое реле –√„«-66.

—игнальный орган защиты срабатывает, когда объем газа в реле достигнет 400 см3.

„увствительность отключающего элемента может измен€тьс€ в зависимости от скорости потока масла - 0,6 м/сек, 0,9 м/сек, 1,2 м/сек.

¬ыдержка времени отключающего элемента составл€ет 0,1√Ј0,15 с при скорости потока масла, превышающего его уставку в 1,5 раза.

—хема газовой защиты предусматривает перевод ее действи€ только на сигнал, переводом контактной накладки с цепи отключени€ в цепь сигнализации (рисунок 11.1).

“окова€ защита от перегрузки включаетс€ через трансформаторы тока, установленные на стороне низшего напр€жени€.

”читыва€ возможность несимметрии токов фаз, защиту от перегрузки выполн€ют трехфазной. ѕараметры ее срабатывани€ выбирают таким образом, чтобы при токе срабатывани€


Iс.з.= (1,4... 1,5)(11.5)


выдержка времени составл€ла tс.з. 10 с. ѕри этом также обеспечиваетс€ отстройка от токов эксплуатационных к.з.


= 6275,73 ј


Iс.з.= (1,4... 1,5) = (8786,02 √Ј 9413,60) ј


¬ыбираетс€ трансформатор тока с  т = 6000/5 типа “ЋЎ-10.

“ок срабатывани€ реле:


= = 7,32 √Ј 7,84 ј.




- электропечной трансформатор

Q - выключатель

“ј1, “ј2 - трансформаторы тока

 ј1 -  ј3 - реле тока типа –“-40

 ј4 -  ј6 - реле тока типа –“-84

KL1 - KL5 - реле промежуточное типа –ѕ-23

 “ - реле времени типа Ё¬-132

 Ќ1 -  Ќ2 - реле указательные типа –”-21

KSG - контакт газового реле типа –√„«-66

SX - накладка контактна€

R1 - R2 - сопротивлени€


–исунок 11.1 ѕринципиальна€ схема. защиты ƒ—ѕ

12 ѕроектирование районной подстанции


12.1 ѕостроение графиков электрических нагрузок


Ёлектрическа€ подстанци€ предназначена дл€ электроснабжени€ промышленного района. Ќа напр€жении 35 к¬ от электрической подстанции будут питатьс€ 4 ЋЁѕ, а на напр€жении 10 к¬ 7 –ѕ.

ћощность энергосистемы и относительное сопротивление току к.з. в системе соответственно равны: Sc = 3000 ћ¬ј и ’с = 1,1 о.е. при заданном Ubh = 110 к¬.

ѕринципиальна€ схема положени€ электрической подстанции в энергосистеме









L=75 км


Ёлектрические нагрузки подстанции определ€ют дл€ выбора силовых трансформаторов, электрических аппаратов и токопроводов.

ƒанные дл€ построени€ суточных графиков электрических нагрузок на среднем и низком напр€жени€х указаны в задании отдельно дл€ летнего и зимнего периодов.

–исунок 12.1 —уточный график нагрузок, 35 к¬, зима


–исунок 12.2 —уточный график нагрузок, 35 к¬, лето

–исунок 12.3 —уточный график нагрузок, 10 к¬, зима


–исунок 12.4 —уточный график нагрузки, 10 к¬, лето


ƒл€ построени€ суточных графиков нагрузок подстанции на высшем напр€жении найдем суммарные значени€ – и Q нагрузок на среднем и низком напр€жении дл€ каждой ступени графика. «атем определим полную мощность.

ƒл€ зимнего периода (по рис.1 и 3):

t = 0-8 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 10+15 = 25 ћ¬т


¬ задании указаны значени€ cosφ1 = cosφ2 = 0,9, следовательно


φ1 = φ2 = 25,8


Q1Σ = 25tg25,8 = 12 ћвар



t = 8 - 12 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 15 + 25 = 40 ћ¬т


Q1Σ = 40tg25,8 = 19,2 ћвар



t = 12 - 16 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 15 + 30 = 45 ћ¬т


Q1Σ = 45tg25,8 = 21,6 ћвар



t = 16 - 20 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 20 + 35 = 55 ћ¬т


Q1Σ = 55tg25,8 = 26,4 ћвар



t = 20 - 24 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 20 + 45 = 65 ћ¬т


Q1Σ = 65tg25,8 = 31,2 ћвар



ƒл€ летнего периода (по рис.2 и 4):


t = 0-8 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 8+10 = 18 ћ¬т


Q1Σ = 18tg25,8 = 8,64 ћвар



t = 8 - 12 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 10 + 15 = 25 ћ¬т


Q1Σ = 25tg25,8 = 12 ћвар



t = 12 - 16 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 10 + 20 = 30 ћ¬т


Q1Σ = 30tg25,8 = 14,4 ћвар



t = 16 - 20 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 15 + 22 = 37 ћ¬т


Q1Σ = 37tg25,8 = 17,76 ћвар



t = 20 - 24 час


1Σ = –1—Ќ+–1ЌЌ = 17 + 30 = 47 ћ¬т


Q1Σ = 47tg25,8 = 22,56 ћвар



–езультаты расчетов сведем в таблицу.


“аблица 1.1 - —уточные графики электрических нагрузок на высшем напр€жении

¬рем€ суток, ч

0-8

8-12




12-16

16-20


20-24

Ќагрузка, зима, ћ¬ј

27,7

44,37

49,22

61,07

72,1

лето, ћ¬ј

19,97

27,7

33,28

41,04

52,13


ѕостроение годового графика нагрузки по продолжительности производитс€ на основании известных графиков за летние и зимние сутки. ѕри построении годового графика по оси ординат откладываютс€ нагрузки, к¬т, по оси абiисс - часы года от 0 до 8760 ч. Ќагрузки на графике располагаютс€ в пор€дке убывани€ от –max до –min.

ѕродолжительность потреблени€ нагрузки “i определ€етс€ по длительност€м ступеней суточных графиков ti и количеству календарных дней зимы Nзим = 210 и лета Nлет = 155, причем ΣTi= 8760 ч.


–исунок 12.5 —уточные графики нагрузок, 110 к¬


√одовой график по продолжительности на стороне ¬Ќ:


T1 = t1Nзим = 4210=840 ч.; T2 = t2Nзим = 4210=840 ч.;


T3 = t3Nлет = 4155=620 ч; T4 = t4Nзим = 4210=840 ч.;


T5 = t5Nзим = 4210=840 ч.; T6 = t6Nлет = 4155=620 ч.;


T7 = t7Nлет = 4155=620 ч.; T8 = t8Nзим+ t9Nлет= 8210+4155=2300 ч.;


T9 = t10Nлет = 8155=1240 ч.


–исунок 12.6 √одовой график по продолжительности, 110 к¬


ѕо построенному графику определ€ем следующие показатели и коэффициенты: годовое потребление активной энергии W; годовое число часов использовани€ максимума активной мощности “max; врем€ максимальных потерь τ.

√одовое потребление активной энергии, ћ¬т¬Јч:


(12.1)


где Si - мощность i-й ступени графика, ћ¬ј;

ti - продолжительность i-й ступени графика, ч.



Wгод = 72,1840+61,07840+52,13620+49,22840+44,37840+41,04620+33,28620+

+27,72300+19,971240 = 357350,2 ћ¬т¬Јч.


√одовое число часов использовани€ максимума активной мощности Smax нагрузки, ч.


(12.2)


¬рем€ максимальных потерь, ч,


(12.3)


√одовой график по продолжительности на стороне —Ќ:


T1 = t1Nзим = 8210=1680 ч.; T2 = t2Nлет = 4155=620 ч.;


T3 = t3N лет + t4Nзим = 4155+8210=2300 ч.;


T4 = t5(Nзим +N лет ) = 8(210+155)=2920 ч.;


T5 = t6N лет = 8155=1240 ч.


–исунок 12.7 √одовой график по продолжительности, 35 к¬


√одовое потребление активной энергии, ћ¬т¬Јч по формуле (1.1):


Wгод = 201680+17620+152300+102920+81240 = 117760 ћ¬т¬Јч.


√одовое число часов использовани€ максимума активной мощности –max нагрузки, ч. согласно (1.2):



¬рем€ максимальных потерь, ч. по формуле (1.3):



√одовой график по продолжительности на стороне ЌЌ:


T1 = t1Nзим = 4210=840 ч.; T2 = t2Nзим = 4210=840 ч.;


T3 = t3(Nлет+ Nзим) = 4(155+210)=1460 ч.;


T4 = t4Nзим = 4210=840 ч.; T5 = t5Nлет = 4155=620 ч.;


T6 = t6Nлет = 4155=620 ч.; T7 = t7Nлет+t8Nзим = 4155+8210=2300 ч.;


T8 = t9Nлет= 8155=1240 ч.


–исунок 12.8 √одовой график по продолжительности, 10 к¬


√одовое потребление активной энергии, ћ¬т¬Јч ,


Wгод = 45840+35840+301460+25840+22620+20620+152300+101240= 204940 ћ¬т¬Јч.


√одовое число часов использовани€ максимума активной мощности –max нагрузки, ч.



¬рем€ максимальных потерь, ч,



12.2 ¬ыбор трансформаторов


ѕри выборе числа трансформаторов (автотрансформаторов) на подстанции следует руководствоватьс€ требовани€ми к надежности электроснабжени€, определ€емыми категори€ми потребителей.

Ќа подстанци€х с высшим напр€жением 35 - 750 к¬ рекомендуетс€ устанавливать два трансформатора (автотрансформатора). ѕри соответствующем технико-экономическом обосновании или при наличии двух средних напр€жений допускаетс€ установка более двух трансформаторов (автотрансформаторов).

ћощность трансформаторов выбираетс€ так, чтобы при отключении наиболее мощного из них на врем€ ремонта или замены, оставшиес€ в работе, с учетом их допустимой перегрузки и резерва по сет€м среднего и низшего напр€жений, обеспечивали питание нагрузки. —огласно √ќ—“ в аварийном режиме допускаетс€ работа трансформатора с перегрузом на 40% не более 5 суток, и временем перегрузки не более 6 часов в сутки.

–асчетна€ мощность трансформатора (автотрансформатора) определ€етс€ на основании построенных суточных графиков нагрузок, по которым наход€т максимальную нагрузку подстанции. ќбычно мощность каждого трансформатора (автотрансформатора) двухтрансформаторной подстанции выбирают равной (0,65-0,7) суммарной максимальной нагрузки подстанции.

—уммарна€ максимальна€ нагрузка подстанции согласно рисунку 12.5:


Smax = 72,1 ћ¬ј


ћощность одного трансформтора:


SЌ“ = 0,7Smax = 0,772,1 = 50,47 ћ¬ј


ѕо стандартной шкале номинальных мощностей трансформаторов выбираем трансформатор:


2х“–ƒ÷Ќ - 63000/110


SЌќћ = 63 ћ¬ј, U¬Ќ = 115 к¬, U—Ќ = 36,5 к¬, UЌЌ = 10,5 к¬,


uк¬-— = 16,2%, uк¬-Ќ = 28,8%, uк—-Ќ = 12,6%, –к ¬Ќ-—Ќ = 220 к¬т,


х = 74 к¬т, Iх% = 0,5, —=150 тыс.р.


ѕосле выбора номинальной мощности трансформатора производитс€ проверка на допустимость систематических перегрузок.

ƒопускаемые систематические перегрузки трансформатора в основном завис€т от конфигурации графика нагрузок, системы охлаждени€ трансформатора, посто€нной времени трансформатора τ и температуры окружающего воздуха и определ€ютс€ по двухступенчатому суточному графику нагрузок.

≈сли исходный суточный график нагрузок многоступенчатый, то его необходимо преобразовать в эквивалентный (в тепловом отношении) двухступенчатый. ƒл€ этого из графика выдел€ют первую и вторую ступени. ѕеременную нагрузку в пределах каждой ступени замен€ют неизменной нагрузкой, создающей потери такой же величины, как и переменна€ нагрузка. ¬еличина этой эквивалентной нагрузки может быть определена по выражению, к¬*ј:


, (12.4)


где n - число ступеней многоступенчатого графика; ti - длительность i-й ступени графика, ч; Si - нагрузка i-й ступени графика, к¬ј.

ѕреобразование заданного графика нагрузок в эквивалентный двухступенчатый:

- проводим на заданном графике горизонтальную линию с ординатой, равной номинальной мощности трансформатора, предполагаемого к установке;

- пересечением этой линии с исходным графиком выдел€ем участок наибольшей перегрузки продолжительностью h'=4ч;

–исунок 12.9 ѕостроение двухступенчатого графика по суточному графику нагрузок трансформатора


- оставшуюс€ часть исходного графика разбиваем на m интервалов Δti с нагрузкой в каждом интервале Si;

- определ€ем начальную нагрузку SЁ1 эквивалентного графика (мощность первой ступени) из выражени€, к¬ј:




 оэффициент начальной нагрузки



ѕредварительный коэффициент максимальной нагрузки



 оэффициент максимальной нагрузки



“.к.  тјў2 >0.9 MAX, 1.14>1,026, принимаем  2 =  тјў2 = 1,14.


ќпредел€ем продолжительность перегрузки:



»спользу€ [2] по средней эквивалентной температуре окружающей среды t= -10 и продолжительности перегрузки, определ€ем допустимость относительной нагрузки:


 2ƒќѕ = 1,35


 2ƒќѕ  2, 1,35 > 1,14.


—истематические перегрузки €вл€ютс€ допустимыми.


12.3 –асчет токов короткого замыкани€


—огласно [3] проверка правильности выбора аппаратов и проводников напр€жением 6 - 35 к¬ производитс€ по току трехфазного к.з., а напр€жением 110 к¬ и выше - по току трехфазного или однофазного к.з. –асчет токов к.з. производ€т в основных коммутационных узлах подстанции. ƒл€ определени€ наибольшего возможного тока к.з. в каждом узле следует считать включенными все генераторы в системе, все трансформаторы и линии электропередачи (ЋЁѕ) подстанции.

–асчет сопротивлений элементов схемы замещени€ подстанции в относительных единицах:

сопротивление системы


’*с = ’с(Sб/Sс) = 1,1(3000/3000) = 1,1,


где ’с - заданное эквивалентное сопротивление системы, отнесенное к мощности системы Sc; Sб- прин€тое значение базисной мощности, ћ¬ј;


Sб = Sс = 3000 ћ¬ј.


сопротивление воздушной линии


’*Ћ = ’0l(Sб/U2) = 0.475(3000/1102) = 7,43,


где ’0 - сопротивление 1км линии, ќм/км;

1 - длина линии, км;

U - напр€жение ступени, где находитс€ воздушна€ лини€, к¬.

сопротивлени€ трехобмоточного трансформатора


’*¬ = 0,005(uк¬Ќ-—Ќ+ uк ¬Ќ-ЌЌ -uк —Ќ-ЌЌ )(Sб/SЌ“);


’* = 0,005(uк ¬Ќ-—Ќ + uк —Ќ-ЌЌ -uк ¬Ќ-ЌЌ)(Sб/SЌ“); (12.5)


’*Ќ = 0,005(uк ¬Ќ-ЌЌ +uк —Ќ-ЌЌ - uк ¬Ќ-—Ќ)(Sб/SЌ“),


где uк¬Ќ-—Ќ,, uк ¬Ќ-ЌЌ ,-uк —Ќ-ЌЌ - соответственно напр€жени€ к.з, между обмотками высшего и среднего, высшего и низшего, среднего и низшего напр€жений дл€ выбранного трансформатора, %;


’*¬ = 0,005(16,2+ 28,8 - 12,6)(3000/63) = 7,71;


’* = 0,005(16,2 + 12,6 - 28,8)(3000/63) = 0;


’*Ќ = 0,005(28,8 + 12,6 - 16,2)(3000/63) = 6.


Ќа схеме замещени€ все сопротивлени€ обозначены пор€дковыми номерами, под чертой указана величина сопротивлени€.

ќпределение периодической составл€ющей тока к.з.

¬ общем случае значение периодической составл€ющей равно, кј:


Iѕ = , (12.6)


       где ≈*э - эквивалентна€ Ёƒ— источников питани€, о.е.; ’*э - эквивалентное сопротивление схемы до точки к.з., о.е.;

       базисное значение тока, кј


(12.7)


–исунок 12.10 —хема замещени€ дл€ расчета токов к.з.


       ¬ дипломном проекте можно прин€ть ≈*э = 1, тогда


Iѕ = (12.8)


  1. дл€ точки  -1



’*Ё1 = ’*с + ’*Ћ /2 = 1,1+7,43/2 = 4,82


ѕо формуле (12.8) определим ток к.з.


Iѕ1 = .


  1. дл€ точки  -2



’*Ё2 = ’*Ё1 + ’*¬/2 = 4,82+7,71/2 = 8,68


ѕо формуле (3.4) определим ток к.з.


Iѕ2 = .


  1. дл€ точки  -3


а) выключатель разомкнут


’*Ё3 = ’*Ё2 + ’*Ќ = 8,68+6 = 14,68


Iтјўѕ3 = .


б) выключатель замкнут


’*Ё3 = ’*Ё2 + ’*Ќ /2 = 8,68+6/2 = 11,68


Iтјўтјўѕ3 = .


       ƒл€ дальнейшего расчета будем использовать Iтјўѕ3 = 11,24 кј.


12.4 ¬ыбор кабельных линий к –ѕ


—ечение кабелей должно удовлетвор€ть следующим требовани€м: экономичность, стойкость к нагреву в форсировочном режиме, термической стойкости при к.з.

—ечение кабелей рассчитываетс€ по экономической плотности тока. ƒл€ кабелей с алюминиевыми жилами при “max= 4554,22 час jэк=1,4 ј/мм2.


, (12.9)


где Iр.м. - ток расчетный максимальный, ј


(12.10)


где n - число кабелей, проложенных в земле,


(12.11)


ѕри проверке кабелей на длительно допустимый ток учитывают число р€дом проложенных в земле кабелей


Iр.ф. Iтјўдл.доп


Iтјўдл.доп =  N*Iдл.доп,


       где  N - поправочный коэффициент на число работающих кабелей.

ѕри проверке на термическую стойкость необходимо, чтобы выполн€лось условие:


(12.12)


—=92; tф = t–« + tѕќ + “а = 0,8+0,12+0,05=0,97 с


Ќапример, дл€ первого –ѕ: n = 6




¬ыбираем стандартное сечение 3-х жильного кабел€ с алюминиевыми жилами.


qст = 185 мм2


ƒл€ этого сечени€ длительно допустимый ток


Iдл.доп. = 340 ј


Iр.ф = Iр.м. ¬Ј2 = 71,282 = 142,56 ј


 N = 0,75 142,56 255.



¬ыбранное сечение кабел€ удовлетвор€ет услови€м проверки на нагрев.

¬ыбор сечени€ кабелей на остальных –ѕ осуществл€етс€ аналогично, поэтому результаты расчетов сведем в таблицу.


“аблица 12.2 –асчет сечени€ кабелей, отход€щих от –ѕ

є –ѕ

n

q, мм2

qст, мм2

Iр.м, ј

Iр.ф, ј

Iдл.доп, ј

Iтјўдл.доп, ј

Iн.т, кј

Iп, кј

1

6

50,91

185

71,28

142,56

340

255

17,3

11,2

2

6

58,37

150

81,71

163,43

300

225

14,0

11,2

3

6

44,08

150

61,71

123,43

300

225

14,0

11,2

4

4

55,10

185

77,14

154,29

340

255

17,3

11,2

5

6

58,37

185

81,71

163,43

340

255

17,3

11,2

6

6

58,37

185

81,71

163,43

340

255

17,3

11,2

7

4

32,24

120

45,14

90,29

260

195

11,2

11,2

12.5 ¬ыбор шин на ЌЌ

       —ечение шин выбираетс€ по экономической плотности тока и провер€етс€ на стойкость к нагреву в форсировочном режиме и электродинамическую стойкость.

       ќпределим расчетный максимальный ток нормального режима:

Iр.ф.=2Iр.м.=2749,28 ј.



       jЁ = 1,1 дл€ алюминиевых шин при “max= 4554,22 час.

       ¬ыбираем шины коробчатого сечени€


qст = 2440 мм2


Iдл.доп. = 6430 ј > Iр.ф = 2749,28 ј.


ќсновные параметры шин:


h =175 мм, b=80 мм, с=8мм, r=12 мм;


моменты сопротивлени€ Wх-х = 122 см3, Wy-y = 25 см3, Wy0-y0 = 250 см3,


моменты инерции Jx-x = 1070 см4, Jy-y = 114 см4, Jy0-y0 = 2190 см4.


ѕроверка шин на электродинамическую стойкость производитс€ по значению ударного тока трехфазного к.з.



где  у = 1+е -0,01/“а = 1+е -0,01/0.05= 1.8 - ударный коэффициент.

ѕри этом должно соблюдатьс€ условие


(12.13)


σдоп = 70 ћѕа

”силие между фазами при протекании тока к.з.:


,


где l = 1,2 м - длина шины между изол€торами,

а = 0,2м - рассто€ние между ос€ми соседних фаз.

Ќапр€жение в материале шин при взаимодействии фаз, ћѕа:



,


т.е. условие (12.13) соблюдаетс€.


12.6 ¬ыбор гибких проводов на ¬Ќ и —Ќ


—ечение шин выбираетс€ по экономической плотности тока и провер€етс€ на стойкость к нагреву в форсировочном режиме, термическую стойкость и по услови€м коронировани€.

¬ыбор проводов на ¬Ќ




jЁ = 1,1 дл€ сталеалюминевых проводов при “max= 4956,31 час.

¬ыбираем провод ј—-185/24, Iдл.доп. = 520 ј


Iр.ф. = 2Iр.м = 378,44 ј, т.е. условие Iр.ф. Iдл.доп выполн€етс€.


ѕроверка на термическую стойкость выполн€етс€ по условию:


Iн.т. Iѕ1,


где Iѕ1 = 3,12 кј - см. расчет токов к.з. дл€ точки  -1.



—=90; tф = t–« + tѕќ + “а = 0,2+0,06+0,05=0,31с


29,9 > 3,21 кј, т.е. выбранное сечение термически стойко.


ѕри проверке проводов по услови€м коронировани€ должно выполн€тьс€ условие:


1,07 0,90 (12.14)


где ≈ - напр€женность электрического пол€ около поверхности нерасщепленного провода, к¬/см;

0 - критическа€ начальна€ напр€женность пол€, при которой возникает разр€д в виде короны, к¬/см.


(12.15)


где r0- радиус провода, см;

r0 = Dѕ–/2=1,89/2 = 0,945

Dѕ– - диаметр провода, /15/;

Dср - среднегеометрическое рассто€ние между проводами фаз, см,

Dср = 1,26D =1,26400 = 504

D = 400 рассто€ние между проводами фаз, см.


(12.16)


где m=0,82 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода.

ќпределим значени€ ≈ и ≈0:




условие (12.14) 1,0715,11 = 16,17 0,932,49 = 29,24 не выполн€етс€.

¬ –” 110 к¬ дл€ уменьшени€ коронировани€ примен€ют расщепление проводов фаз. Ќапр€женность электрического пол€ около поверхности расщепленного провода, к¬/см:


, (12.17)


       где   - коэффициент, учитывающий число проводов n в фазе;

rЁ - эквивалентный радиус расщепленного провода, см.

¬озьмем число проводов в фазе n=4, тогда


,


где а= 20 см - рассто€ние между расщепленными проводами.




условие (12.14) 1,076,08 = 6,51 0,932,49 = 29,24 выполн€етс€

¬ыбор проводов на —Ќ




jЁ = 1 дл€ сталеалюминевых проводов при “max= 5888 час.

ѕри выборе проводов до шин —Ќ ток Iдл.доп сравниваем с форсированным током

       ¬ыбираем провод сечение


120/27 Iдл.доп. = 375 ј


Iр.ф. = 2Iр.м = 366,58 ј, т.е. условие Iр.ф. Iдл.доп выполн€етс€.


ѕри выборе проводов после шин —Ќ ток Iдл.доп сравниваем с рабочим максимальным.



где n=4 - количество отход€щих линий.


.


¬ыбираем сечение


16/2,7 Iдл.доп. = 111 ј


условие Iр.м. Iдл.доп выполн€етс€.

12.7 ¬ыбор электрических аппаратов


¬ –” 110 к¬ и 35к¬ установим маломасл€ные выключатели.

”слови€ выбора выключателей:


Uуст Uном, Iр.ф. Iном


In Iн.д., iу iскв


In Iн.откл, iaτ i


¬к I2н.т. ¬Јtн.т.


”слови€ выбора разъединителей:


Uуст Uном, Iфорс Iном, iу iскв, ¬к I2н.т. ¬Јtн.т.


¬ыбор выключателей и разъединителей на ¬Ќ

¬ыберем тип выключател€:


¬ћ“ - 110Ѕ - 20/1000 ”’Ћ1


Ќоминальные параметры:


Uном =110 к¬; Iном = 1000 ј; Iн.д. = 20 кј; iскв = 52 кј;


Iн.откл=20 кј; ќ≤н =25%; Iн.т./tн.т=20кј/3с; tпо = 0,08с; tс.в = 0,05с;


;


I2н.т. ¬Јtн.т = 2023=1200 кј2с


–асчетные параметры:




где τ - врем€ от момента возникновени€ к.з. до начала размыкани€ контактов выключател€, с


τ = tрзmin + tс.в= 0,01 + 0,05 = 0,06 с;


а = 0,03 с - посто€нна€ времени дл€ " 110 к¬.


“епловой импульс, кј2с:


кј2с,


где tотк - врем€ отключени€ к.з.

tотк = tрзmax + tпо= 0,2 + 0,08 = 0,28 с.


“аблица 12.3 ”слови€ выбора и проверки выключателей

–асчетные параметры

”слови€ выбора и проверки

Ќоминальные параметры

Uуст

110 = 110, к¬

Uном

Iр.ф.

378,44 < 1000, ј

Iном

In

3,12 < 20, кј

Iн.д

iу

7,94 < 52, кј

iскв

In

3,12 < 20, кј

Iн.откл

iaτ

0,6 < 7,07, кј

i

¬к

4,02 < 1200, кј2с

I2н.т. ¬Јtн.т


¬ыберем тип разъединителей:


–Ќƒ« - 1 - 110/630 “1, –Ќƒ« - 2 - 110/630 “1, тип привода ѕ– - “1


Ќоминальные параметры:


Uном = 110 к¬; Iном = 630 ј; iскв = 100кј; Iн.т./tн.т=40кј/3с;


I2н.т. ¬Јtн.т = 4023=4800 кј2с.


–асчетные данные такие же, как дл€ выключателей.


“аблица 12.4 ”слови€ выбора и проверки разъединителей

–асчетные параметры

”слови€ выбора и проверки

Ќоминальные параметры

Uуст

110 = 0, к¬

Uном

Iр.ф.

378,44 < 630, ј

Iном

iу

7,94 < 100, кј

iскв

¬к

3,02 < 4800, кј2с

I2н.т. ¬Јtн.т


¬ыбор выключателей и разъединителей на —Ќ

¬ыберем тип выключател€:

¬ћ Ё - 35ј - 16/1000 ”1

Ќоминальные параметры:


Uном =35 к¬; Iном = 1000 ј; Iн.д. = 26 кј; iскв = 45 кј;


Iн.откл=16 кј; ќ≤н =21%; Iн.т./tн.т=16,5кј/4с; tпо = 0,11с; tс.в = 0,08с;


;


I2н.т. ¬Јtн.т = 16,524=1089 кј2


–асчетные параметры:




где τ - врем€ от момента возникновени€ к.з. до начала размыкани€ контактов выключател€, с


τ = tрзmin + tс.в= 0,01 + 0,05 = 0,06 с;


а = 0,02с - посто€нна€ времени дл€ " 35 к¬.

“епловой импульс, кј2с:


,


где tотк - врем€ отключени€ к.з.


tотк = tрзmax + tпо= 0,2 + 0,08 = 0,28 с.


“аблица 12.5 ”слови€ выбора и проверки выключателей

–асчетные параметры

”слови€ выбора и проверки

Ќоминальные параметры

Uуст

35 = 35, к¬

Uном

Iр.ф.

366,58 < 1000, ј

Iном

In

5,70 < 26, кј

Iн.д

iу

14,51 < 45, кј

iскв

In

5,70 < 16, кј

Iн.откл

iaτ

0,09 < 4,75, кј

i

¬к

9,75 < 1089, кј2с

I2н.т. ¬Јtн.т


¬ыберем тип разъединителей:

–Ќƒ« -1-35/1000 ’Ћ1, –Ќƒ«-2- 35/1000 ’Ћ1, тип привода ѕ¬ - 20 ”2

Ќоминальные параметры:


Uном =35 к¬; Iном = 1000 ј; iскв = 63кј; Iн.т./tн.т=25кј/4с;


I2н.т. ¬Јtн.т = 252*4=2500 кј2с.


–асчетные данные такие же, как дл€ выключателей.


“аблица 12.6 ”слови€ выбора и проверки разъединителей

–асчетные параметры

”слови€ выбора и проверки

Ќоминальные параметры

Uуст

35 = 35, к¬

Uном

Iр.ф.

366,58 < 1000, ј

Iном

iу

14,51 < 63, кј

iскв

¬к

9,75 < 2500, кј2с

I2н.т. ¬Јtн.т

13 определени€ удельной величины энергетической составл€ющей себестоимости продукции


13.1 –асчет стоимости электроэнергии, потребленной промышленным предпри€тием за год


ѕолна€ стоимость потребленной электроэнергии рассчитываетс€ по формуле


  (13.1)


где        »тјўЁ - стоимость потребленной электроэнергии;

»ѕќ“.Ё - стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах (»ѕќ“.Ёќ‘W(“–-–ј)= = тыс.руб).

—тоимость потребленной электроэнергии определ€етс€ по формуле


(13.2)


где        а - основна€ ставка (а=557,8 руб/к¬т - дл€ U=20-1к¬);

       в - дополнительна€ ставка (в=1,05 руб/к¬тт»ўч - дл€ U=20-1к¬);

       ќг- суммарна€ активна€ мощность предпри€ти€ (ќг–= к¬т);

       Ё√ќƒ - количество потребленной электроэнергии предпри€тием за год.

ѕотребленна€ электроэнерги€ предпри€тием за год вычисл€етс€ по формуле


(13.3)


потребленна€ электроэнерги€ предпри€тием за год



стоимость потребленной электроэнергии



полна€ стоимость потребленной электроэнергии



13.2 ќпределение годовой заработной платы рабочих и »“–

электрохоз€йства предпри€ти€


ƒл€ определени€ численности эксплуатационного и ремонтного персонала необходимо привести годовой баланс рабочего времени, а также рассчитать суммарную величину единиц ремонтной сложности по электрохоз€йству предпри€ти€ и суммарную трудоемкость по текущему и среднему ремонту объектов электрохоз€йства. √одовой баланс рабочего времени предоставлен в таблице 13.1.


“аблица 13.1 √одовой баланс рабочего времени

є

Ќаименование статей

«начение

ѕримечание

дни

часы

1

 алендарный фонд рабочего времени

365

8760

расчет ведетс€ на 2005г.

2

Ќерабочие дни:





- праздничные

10

-



- выходные

104

-



¬сего

114

-


3

—редн€€ продолжительность рабочего дн€

-

8

завод работает по 5-ти дневной неделе

4

Ќоминальный фонд рабочего времени

251

2008

п.1 - п.2

5

Ќеиспользуемое врем€:





- основного и дополнительного отпуска

36

-



- отпуска учащихс€

1,255

-

0,5% от п.4


- не выходы по болезни

7,53

-

3% от п.4


- не выходы в св€зи с выполнением государственных об€занностей

1,255

-

0,5% от п.4


- внутрисменные потери

1,255

-

0,5% от п.4


¬сего

47,295

-


6

ƒействительный фонд рабочего времени

203,705

1629,64

п.4 - п.5

7

 оэффициент использовани€ рабочего года

0,812

-

п.6 / п.4


“рудоемкость текущих ремонтов определ€етс€ по формуле


(13.4)


где        Ni - количество единиц i-го оборудовани€;

≈–—i - единица ремонтной сложности i-ой единицы оборудовани€;

ni - количество текущих ремонтов дл€ i-ой единицы оборудовани€ за год;

t - количество времени, приход€щеес€ на одну ≈–— дл€ текущего ремонта (t=1,2ч).

“рудоемкость средних ремонтов вычисл€етс€ по формуле


(13.5)


где        ni - количество текущих ремонтов дл€ i-ой единицы оборудовани€ за год;

t - количество времени, приход€щеес€ на одну ≈–— дл€ текущего ремонта (t=7ч).

„исло рабочих мест дл€ эксплуатационного персонала рассчитываетс€ по следующей формуле


(13.6)


где        ќг≈–— - суммарна€ ремонтна€ сложность электрохоз€йства предпри€ти€ (ќг≈–—=2733,604);

  - норма обслуживани€ единицы ремонтной сложности, приход€щиес€ на одного человека (  принимаетс€ равным 800).

“аблица 13.2 –асчетные трудоемкости элементов схемы электроснабжени€

є

Ќаименование элементов схемы электроснабжени€

≈диница

 оличество

≈–— на ед. оборудовани€

ќг≈–—

 оличество текущих ремонтов

 оличество средних ремонтов за год

“рудоемкость текущих ремонтов, ““–

“рудоемкость средних ремонтов, “—–

—уммарна€ трудоемкость, ќг“,ч

1

“рансформатор “ƒЌ-10000/110

шт.

2

51

102

1

0

122,4

0

122,4

2

 ороткозамыкатель, отделитель, ќѕЌ

шт.

8

1

8

1

0

9,6

0

9,6

3

ячейка ввода или отход€щих линий

шт.

30

11

330

1

0

396

0

396

4

ячейка трансформатора собственных нужд

шт.

2

11

22

1

0

26,4

0

26,4

5

ячейка трансформаторов напр€жени€ и разр€дников

шт.

6

12,5

75

1

0

90

0

90

6

“рансформаторы на ƒ—ѕ

шт.

2

8,5

17

1

0

20,4

0

20,4

7

ячейка трансформаторов напр€жени€ на Ѕ— 

шт.

2

1,5

3

1

0

3,6

0

3,6

8

ячейка с выключателем нагрузки

шт.

11

7

77

1

0

92,4

0

92,4

9

“рансформаторы тока

шт.

82

1

82

1

0

98,4

0

98,4

10

Ѕ— 

шт.

2

7

14

4

2

67,2

196

263,2

11

 “ѕ 250 к¬т»ўј

шт.

3


трансформаторы

шт.

10

8

80

1

0

96

0

96

шкаф вводной

шт.

10

12

120

6

3

864

2520

3384

шкаф линейный

шт.

40

13,5

540

6

3

3888

11340

15228

шкаф секционный

шт.

5

12

60

6

3

432

1260

1692

12

 “ѕ 400 к¬т»ўј

шт.

5


трансформаторы

шт.

15

8

120

1

0

144

0

144

шкаф вводной

шт.

15

12

180

6

3

1296

3780

5076

шкаф линейный

шт.

60

13,5

810

6

3

5832

17010

22842

шкаф секционный

шт.

6

12

72

6

3

518,4

1512

2030,4

13

 абельна€ лини€ 10 к¬ јјЅ сечением:


до 70 мм2

км

1,867

4

7,468

4

2

35,8464

104,552

140,3984

95 мм2 и выше

км

2,356

6

14,136

4

2

67,8528

197,904

265,7568

¬а

»“ќ√ќ:

¬а

¬а

¬а

2733,6

¬а

¬а

14100,5

37920,46

52020,96


явочна€ численность эксплуатационного персонала вычисл€етс€ как


(13.7)


где        n—ћ - количество рабочих смен в течении суток дл€ расчетного предпри€ти€ (дл€ данного промышленного предпри€ти€ n—ћ принимаетс€ равным 2).

€вочна€ численность эксплуатационного персонала



—уточна€ численность обслуживающего персонала определ€етс€ по формуле


(13.8)


где         »–√ - коэффициент использовани€ рабочего года ( »–√=0,812 - см. таблицу 13.1).

суточна€ численность обслуживающего персонала



“ребуемое количество рабочих дл€ проведени€ текущих ремонтов рассчитываетс€ по формуле


(13.9)


где        ќг- суммарна€ трудоемкость электрохоз€йства предпри€ти€ (ќг“ приведена в таблице 13.2 и равна 52020,955 ч);

ƒ - действительный фонд рабочего времени (‘ƒ=1629,64 ч - см. таблицу 13.1);

 ¬Ќ - коэффициент выполнени€ нормы ( ¬Ќ принимаетс€ равным 1,1).

требуемое количество рабочих дл€ проведени€ текущих ремонтов



ќсновна€ заработна€ плата рабочих эксплуатационников вычисл€етс€ по формуле


(13.10)


где        ќ≤ѕ– - коэффициент, учитывающий премиальные выплаты (βѕ– = 1,1);

 =30% - дл€ г.¬ладивостока;

«i - часова€ тарифна€ ставка (дл€ 4-го разр€да «i составл€ет 17 руб за час).

основна€ заработна€ плата рабочих эксплуатационников



ƒополнительна€ заработна€ плата составл€ет 50% от основной заработной платы


(13.11)


дополнительна€ заработна€ плата



ќсновна€ заработна€ плата ремонтных рабочих будет определ€тьс€ по формуле

(13.12)


где        «i - часова€ тарифна€ ставка (дл€ 4-го разр€да «i составл€ет 16 руб за час).

ќсновна€ заработна€ плата ремонтных рабочих



ƒополнительна€ заработна€ плата ремонтных рабочих беретс€ из расчета 50%-ов от основной заработной платы


(13.13)


дополнительна€ заработна€ плата ремонтных рабочих



ќбщий годовой фонд по рабочим рассчитываетс€ как


(13.14)


общий годовой фонд по рабочим



ѕолный годовой фонд заработной платы »“– вычисл€етс€ по формуле


(13.15)


где        ќ i - должностные оклады (на предпри€тии работают главный энергетик и два мастера: главный энергетик - ќ =5300руб, мастер ќ =4000руб).

полный годовой фонд заработной платы »“–



ќбщий годовой фонд заработной платы по электрохоз€йству предпри€ти€ определ€етс€ по формуле


(13.16)


общий годовой фонд заработной платы по электрохоз€йству предпри€ти€


13.3 ќпределение годовых отчислений на социальные нужды


ќтчислени€ на социальные нужды производ€тс€ в соответствии с существующими параметрами во внебюджетные социальные фонды.

–асчет отчислений на социальные нужды производитс€ по следующей формуле


(13.17)


где        α—Ќ - норма отчислений на социальные нужды (α—Ќ принимаетс€ равной 26,2%).

отчислени€ на социальные нужды



13.4 ќпределение годовых амортизационных отчислений на

реновацию


јмортизационные отчислени€ рассчитываютс€ по установленным нормам на реновацию в процентах от первоначальной стоимости электротехнического оборудовани€ и внутризаводских электрических сетей по следующей формуле


(13.18)


где        Ќ–≈Ќјi - норма амортизационных отчислений на реновацию:

       -        дл€ силового электротехнического оборудовани€ U до 150 к¬- Ќ–≈Ќј=3,5 %;

       -        дл€ синхронных и асинхронных двигателей -  Ќ–≈Ќј=5,3 %;

       -        дл€ силовых кабелей - Ќ–≈Ќј=4 %;

       -         i - капитальные затраты на электротехническое оборудование и внутризаводские электрические сети. –асчет данных капитальных затрат приведен в таблице 13.3.


“аблица 13.3 –асчет капитальных затрат на электротехническое оборудование и внутризаводские электрические сети

є

Ќаименование оборудовани€

 оличество оборудовани€, шт./км

—тоимость единицы оборудование, тыс.руб (на1.01.2005г.)

ќбща€ стоимость оборудовани€, тыс.руб

1

 “ѕ

2

316,65

633,3

2х200 к¬т»ўј

2

535,12

1070,24

2х400 к¬т»ўј

30

368,55

11056,5

2

ячейки ¬¬Ё-10

2

80,67

161,34

3

ячейка “—Ќ

6

80,67

484,02

4

ячейка трансформаторов напр€жени€ и разр€дников

2

63,47

126,94

5

ячейка трансформаторов напр€жени€ на ƒ—ѕ

¬а

¬а

¬а

6

Ѕ— 

2

185,22

370,44

” Ћ(ѕ)-10,5 (900 к¬ар)

¬а

¬а

¬а

7

 Ћ-јјЅ сечением:

1,867

125,7

234,6819

до 70 мм2

2,356

162,12

381,95472

95 мм2 и выше

2

316,65

633,3


√одовые амортизационные отчислени€ на реновацию



13.5 ќпределение годовых отчислений в ремонтный фонд


√одовые отчислени€ в ремонтный фонд определ€ютс€ по формуле


(13.19)


где        Ќ .–≈ћј - норма амортизационных отчислений в ремонтный фонд (принимаетс€ равной 2,9%).

т»—  - общие капиталовложени€ в электротехническое оборудование и внутризаводские сети (т»— =14519,417 тыс.руб).

годовые отчислени€ в ремонтный фонд



    1. –асчет стоимости материалов, расходуемых при текущем ремонте и обслуживании электрохоз€йства предпри€ти€ за год


—тоимость затрат на материалы определ€етс€ в процентах к основной заработной плате рабочих по ремонту и обслуживанию оборудовани€


(13.20)


где        ќ±ћ - норма отчислений на расходуемые материалы при текущем ремонте и обслуживании электрохоз€йства предпри€ти€ (ќ±ћ принимаетс€ равной 60%);

»ќ«.ѕ.–∆ - годовые отчислени€ на основную заработную плату эксплуатационных и ремонтных рабочих.

√одовые отчислени€ на основную заработную плату вычисл€ютс€ по формуле


(13.21)


годовые отчислени€ на основную заработную плату эксплуатационных и ремонтных рабочих


—тоимость материалов



    1. ќпределение прочих ежегодных затрат


¬еличина прочих затрат определ€етс€ по формуле


(13.22)


где        ќ±ѕ–. - норма отчислений на прочие затраты (ќ±ѕ–. принимаетс€ равной 25%).

прочие ежегодные затраты



    1. –асчет электроэнергетической составл€ющей себестоимости

продукции промышленного предпри€ти€


Ёлектроэнергетическа€ составл€юща€ полной себестоимости продукции промышленного предпри€ти€ определ€етс€ формулой


(13.23)


Ёлектроэнергетическа€ составл€юща€ полной себестоимости продукции промышленного предпри€ти€



    1. –асчет удельной величины энергетической составл€ющей

себестоимости продукции


–езультаты расчетов и затрат свод€тс€ в таблицу 13.4 и определ€ютс€ суммарные затраты промышленного предпри€ти€, обусловленные использованием электроэнергии.


“аблица 13.4 –асчет суммарных затрат

Ќаименование

¬еличина затрат, тыс.руб

¬ % к итогу

—тоимость потребленной электроэнергии за год

189950,7

97,12%

√одова€ заработна€ плата рабочих и »“–

2445,548

1,25%

√одовые отчислени€ на социальные нужды

640,734

0,33%

√одовые амортизационные отчислени€ на реновацию

511,262

0,26%

√одовые отчислени€ в ремонтный фонд

421,063

0,22%

—тоимость расходуемых материалов

886,926

0,45%

ѕрочие ежегодные затраты

719,1

0,37%

»того (»ќг)

195575,363

100,00%


”дельна€ величина энергетической составл€ющей себестоимости продукции рассчитываетс€ по формуле


(13.24)


удельна€ величина энергетической составл€ющей себестоимости продукции


14 –ј—„®“ «ј«≈ћЋ≈Ќ»я √ѕѕ. —–≈ƒ—“¬ј «јў»“џ


14.1 Ќазначение и принцип действи€ защитного заземлени€


«аземление электроустановок осуществл€етс€ преднамеренным соединением их с заземл€ющим устройством.

«аземл€ющим устройством называетс€ совокупность заземлител€ -металлических проводников (электродов), соединенных между собой и наход€щихс€ в непосредственном соприкосновении с землЄй и заземл€ющих проводников, соедин€ющие заземл€емые части электроустановок с заземлителем.

Ќазначение защитного заземлени€ тј‘ устранение опасности поражени€ током в случае прикосновению к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим част€м, оказавшимс€ под напр€жением вследствие замыкани€ на корпус и по другим причинам.

ѕринцип действи€ защитного заземлени€ тј‘ снижение до безопасных значений напр€жений прикосновени€ и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Ёто достигаетс€ путем уменьшени€ потенциала заземленного оборудовани€ (уменьшением сопротивлени€ заземлител€), а также путем выравнивани€ потенциалов основани€, на котором стоит человек, и заземленного оборудовани€ (подъемом потенциала основани€, на котором стоит человек, до значени€, близкого к значению потенциала заземленного оборудовани€).


14.2 ¬ыбор предварительной схемы заземл€ющего устройства на

√ѕѕ


¬ установках напр€жением выше 1000 ¬ с эффективно заземленной нейтралью при выполнении заземл€ющего устройства с соблюдением требований, предъ€вл€емых к его сопротивлению, размещение электродов должно обеспечить возможно полное выравнивание потенциала на площадке, зан€той электрооборудованием.

— этой целью заземлитель должен быть выполнен в виде горизонтальной сетки из продольных и поперечных проводников, уложенных в земле на глубине 0,5-0,7 м, и вертикальных электродов. ѕри этом контурный электрод, образующий периметр сетки, должен охватывать все сооружени€ защищаемого объекта.

ѕродольные проводники сетки прокладывают вдоль осей электрооборудовани€ и конструкций со стороны обслуживани€ на рассто€нии 0,8-1,0 м от фундамента или основани€ оборудовани€.

ѕоперечные заземлители следует прокладывать в удобных местах между оборудованием на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли. –ассто€ни€ между ними рекомендуетс€ принимать увеличивающимс€ от периферии к центру заземл€ющей сетки.

≈сли контур заземл€ющего устройства располагаетс€ в пределах внешнего ограждени€ электроустановки, то у входов и въездов на ее территорию следует выравнивать потенциал путем установки двух вертикальных заземлителей у внешнего горизонтального заземлител€ напротив входов и въездов. ¬ертикальные заземлители должны иметь длину 3-5 м, а рассто€ние между ними должно быть равно ширине входа или въезда.

«аземл€ющее устройство, которое выполн€етс€ с соблюдением требований, предъ€вл€емых к напр€жению прикосновени€, также должно иметь заземлитель в виде сетки. ѕри этом размещение продольных и поперечных заземлителей должно определ€тьс€ требовани€ми ограничени€ напр€жений прикосновени€ до нормированных значений и удобством присоединени€ заземл€емого оборудовани€.

–ассто€ни€ между продольными и поперечными горизонтальными искусственными заземлител€ми не должно превышать 30 м, а глубина заложени€ их в грунт должна быть не менее 0,3 м. ” рабочих мест допускаетс€ прокладка заземлителей на меньшей глубине, если необходимость этого подтверждаетс€ расчетом, а наличие их не снижает удобства обслуживани€ электроустановки и срока службы заземлителей. ƒл€ снижени€ напр€жени€ прикосновени€ у рабочих мест в обоснованных случа€х может быть сделана подсыпка щебн€ слоем толщиной 0,1 - 0,2 м.

¬о всех случа€х следует:

«аземл€ющие проводники, присоедин€ющие оборудование или конструкции к заземлителю, прокладывать в земле на глубине не менее 0,3 м. ¬близи мест расположени€ заземл€емых нейтралей силовых трансформаторов, короткозамыкателей прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители (в четырех направлени€х);

ѕри выходе заземл€ющего устройства за пределы ограждени€ электроустановки горизонтальные заземлители, наход€щиес€ вне территории электроустановки, прокладывать на глубине не менее 1 м. ¬нешний контур заземл€ющего устройства в этом случае рекомендуетс€ выполн€ть в виде многоугольника с тупыми или скругленными углами.

¬нешнюю ограду электроустановок не рекомендуетс€ присоедин€ть к заземл€ющему устройству. ≈сли от электроустановки отход€т воздушные линии электропередачи напр€жением 110 к¬ и выше, то ограду следует заземл€ть с помощью вертикальных заземлителей длиной 2-3 м, установленных у ее стоек по всему периметру через 20-50 м. “акие заземлители не требуютс€ дл€ ограды с металлическими стойками и со стойками из железобетона, арматура которых электрически соединена с металлическими звень€ми ограды.

Ќе следует устанавливать на внешней ограде электроприемники напр€жением до 1000 ¬, которые питаютс€ непосредственно от понижающих трансформаторов, расположенных на территории электроустановки. ѕри размещении электроприемников на внешней ограде их питание следует осуществл€ть через раздел€ющие трансформаторы. Ёти трансформаторы не допускаетс€ устанавливать на ограде. Ћини€, соедин€юща€ вторую обмотку раздел€ющего трансформатора с электроприемником, расположенным на ограде, должна быть изолирована от земли исход€ из расчетного значени€ напр€жени€ на заземл€ющем устройстве.

¬о избежание выноса потенциала не допускаетс€ питание электроприемников, наход€щихс€ за пределами заземл€ющих устройств электроустановок напр€жением выше 1000 ¬ сети с эффективно заземленной нейтралью, от обмоток напр€жением до 1000 ¬ с заземленной нейтралью трансформаторов, наход€щихс€ в пределах контура заземл€ющего устройства.


14.3 –асчет сложного заземлител€ в двухслойной земле


÷ель расчета защитного заземлител€: определить основные параметры заземлени€ - число, размеры и пор€док размещени€ одиночных заземлителей и заземл€ющих проводников, при которых напр€жени€ прикосновени€ и шага в период замыкани€ фазы на заземленный корпус не превышают допустимых значений.

ƒанные дл€ расчета:

–асчет ведем дл€ понижающей подстанции √ѕѕ, котора€ имеет два трансформатора 110/10 к¬ с эффективно заземленной нейтралью со стороны 110 к¬;

“ерритори€ подстанции занимает площадь S = 1645,2 м2;

«аземлитель предполагаем выполнить из горизонтальных полосовых электродов сечением 4 х 40 мм и вертикальных стержневых электродов длиной lв = 5 м, диаметром d = 12 мм, глубина заложени€ электродов в землю t = 0,8 м;

”дельное сопротивление верхнего сло€ земли в месте сооружени€ заземлени€ (торф) по таблице 3.10 /15/ принимаем ρ1 = 20 ќмм; удельное сопротивление нижнего сло€ (глина камениста€) принимаем ρ1 =100 ќмм, мощность верхнего сло€ земли h1 = 2,8 м;

¬ качестве естественного заземлител€ принимаетс€ металлическа€ оболочка кабел€ - Rкаб = 1 ќм.

–асчетный ток замыкани€ на землю на стороне 110 к¬ определ€ем по формуле:


       (14.1)


где ≈* - Ёƒ— энергосистемы, принимаем 1;

= 0,863 - результирующие сопротивлени€ пр€мой и обратнойпоследовательности до точки короткого замыкани€ в относительных единицах.

- результирующие сопротивление нулевой последовательности до точки короткого замыкани€ в относительных единицах определ€ем по формуле:


       (14.2)


= 1,71 о.е.


–асчетный ток замыкани€ на землю составит:


= 3,94 кј


“ребуемое сопротивление искусственного заземлител€ рассчитываетс€ по формуле


       (14.3)


где RE - сопротивление растеканию естественного заземлител€ (R= RKAB=1);

R3 - требующеес€ сопротивление заземлител€ (согласно /6/ дл€ U=110 к¬ - R3 = 0,5 ќм).

“ребуемое сопротивление искусственного заземлител€


= 1 ќм


—оставл€ем предварительную схему заземлител€, прин€в контурный тип заземлител€, то есть в виде сетки из горизонтальных полосовых и вертикальных стержневых (длиной lв =5 м) электродов. ¬ертикальные электроды размещаем по периметру заземлител€ (см. рисунок 14.1).

–исунок 14.1 ѕредварительна€ схема заземлител€


ѕо предварительной схеме определ€ем суммарную длину горизонтальных и количество вертикальных электродов: L = 708,4 м; n = 32 шт.

—оставл€ем предварительную расчетную модель заземлител€ в виде квадратной сетки площадью S = 1645,2 м2. ƒлина одной ее стороны = 41 м.  оличество €чеек по одной стороне модели

       (14.4)


= 7,73.


ѕринимаем m = 8.

”точн€ем суммарную длину горизонтальных электродов по формуле:


       (14.5)


м.


ƒлина стороны €чейки в модели


       (14.6)


                = 5,07 м.


–ассто€ние между вертикальными электродами


       (14.7)


= 5,07 м.


—уммарна€ длина вертикальных электродов


Lв = nlb        (14.8)


Lв =325 = 160 м.


ќтносительна€ глубина погружени€ в землю вертикальных электродов

       (14.9)


.


ќтносительна€ длина верхней части вертикального электрода, то есть части, наход€щейс€ в верхнем слое земли:


       (14.10)



–асчетное эквивалентное удельное сопротивление грунта ρэ определ€ем по формуле:


ρэ = ρ2(ρ1/ρ2)k,        (14.11)


где ρ1 и ρ2 - удельные сопротивлени€ верхнего и нижнего слоев земли соответственно, ќмм;

k - показатель степени.

–исунок 14.2 –асчетна€ модель заземлител€


ѕредварительно находим значени€ ρ1/ρ2 и k:


ρ1/ρ2 = 20/100 = 0,2.


ѕоскольку 0,1 <ρ1/ρ2<1, значение k находим по формуле:


       (14.12)


= 0,272


ќпредел€ем ρэ по формуле (14.11):


ρэ = 100(20/100)0,272 = 64,44 ќм.


ќбщее сопротивление заземлител€ определ€ем по формуле:


       (14.13)


«начение коэффициента ј при 0,1 < tотн < 0,5 будет рассчитыватьс€ по формуле:


ј = 0,385 - 0,25tотн        (14.14)


ј = 0,385 - 0,250,14 = 0,35


¬ычисл€ем общее сопротивление заземлител€:


= 0,63 ќм.


= 0,386 ќм.


ќпредел€ем потенциал заземл€ющего устройства в аварийный период:

       (14.15)


= 1,523 к¬.


Ётот потенциал допустим, так как он меньше 10 к¬.

“аким образом, искусственный заземлитель подстанции должен быть выполнен из горизонтальных пересекающихс€ полосовых электродов сечением 4 х 40 мм общей длиной не менее 730,1 м и вертикальных стержневых в количестве не менее 32 штук диаметром 12 мм, длиной по 5 м, размещенных по периметру заземлител€, по возможности равномерно, то есть на одинаковом рассто€нии один от другого, глубина погружени€ электродов в землю 0,8 м. ѕри этих услови€х сопротивление искусственного заземлител€ подстанции Rи будет не более 0,5 ќм .


14.4. ѕор€док пользовани€ средствами защиты.


ѕерсонал, обслуживающий электроустановки, должен быть снабжен всеми необходимыми средствами защиты, обеспечивающими безопасность его работы.

—редства защиты должны находитс€ в качестве инвентарных в распределительных устройствах, в цехах электростанций, на трансформаторных подстанци€х и распределительных пунктах электросетей или входить в инвентарное имущество оперативно-выездных бригад, бригад централизованного ремонта, передвижных лабораторий и пр., а также выдаватьс€ дл€ индивидуального использовани€.

»нвентарные средства защиты распредел€ютс€ между объектами, оперативно-выездными бригадами и пр., в соответствии с системой организации эксплуатации, местными услови€ми и нормами комплектовани€. “акое распределение с указанием мест хранени€ должно быть зафиксировано в списках, утвержденных главным инженером предпри€ти€ или начальником сетевого района.

ќтветственность за своевременное обеспечение персонала и комплектование электроустановок испытанными средствами защиты в соответствии с нормами комплектовани€, организацию правильного хранени€ и создание необходимого резерва, своевременное производство периодических осмотров и испытаний, изъ€тие непригодных средств и за организацию учета средств защиты несут начальник цеха, службы, подстанции, участка сети, мастер участка, в ведении которого находитс€ электроустановки или рабочие места, а в целом по предпри€тию - технический руководитель предпри€ти€.

“аблица 14.1 Ќормы комплектовани€ средствами защиты

—редство защиты

 оличество

–аспределительные устройства напр€жением выше 1000 ¬ электростанций подстанций станций

»золирующа€ штанга (оперативна€ или универсальна€)

2 шт. на каждое напр€жение

”казатель напр€жени€

“о же

»золирующие клещи (при отсутствии универсальной штанги)

ѕо 1 шт. на 10 и 35 к¬ при наличии предохранителей на эти напр€жени€

ƒиэлектрические перчатки

Ќе менее 2 пар

ƒиэлектрические боты (дл€ ќ–”)

1 пара

ѕереносные заземлени€

Ќе менее 2 на каждое напр€жение

¬ременные ограждени€ (щиты)

Ќе менее 2 шт.

ѕереносные плакаты и знаки безопасности

ѕо местным услови€м

Ўланговый противогаз

2 шт.

«ащитные очки

2 пары

–аспределительные устройства напр€жени ем до 1000 ¬ электростанций, районных подстанций и наход€щиес€ в различных производственных помещени€х

»золирующа€ штанга (оперативна€ или универсальна€)

ѕо местным услови€м

”казатель напр€жени€

2 шт.

»золирующие клещи

1 шт.

ƒиэлектрические перчатки

2 пары

ƒиэлектрические галоши

2 пары

»золирующа€ подставка или диэлектрический ковер

ѕо местным услови€м

»золирующие накладки, временные ограждени€, переносные плакаты и знаки безопасности

“о же

«ащитные очки

1 пара

ѕереносные заземлени€

ѕо местным услови€м

“рансформаторные подстанции и распределительные пункты распределительных электросетей 6-20 к¬ (кроме  “ѕ,  –”ѕ и мачтовых подстанций)

»золирующа€ штанга (оперативна€ или универсальна€)

1 шт.

»золирующие подставки или диэлектрический ковер

ѕо местным услови€м

ўиты и пульты управлени€ электростанций и подстанций, помещени€ (рабочие места) дежурных электромонтеров

”казатель напр€жени€

1 шт. на каждое напр€жение выше 1000 ¬ и 2 шт. на напр€жение до 1000 ¬

»золирующие клещи на напр€жение выше 1000 ¬ (при отсутствии универсальной штанги)

ѕо 1 шт. на 10 и 35 к¬ при наличии предохранителей на эти напр€жени€

»золирующие клещи на напр€жение до 1000 ¬

1 шт.

Ёлектроизмерительные клещи

ѕо местным услови€м

ƒиэлектрические перчатки

2 пары

ƒиэлектрические галоши

2 пары

—лесарно-монтажный инструмент с изолирующими руко€тками

1 комплект


14.5.ћолниезащита √ѕѕ


—огласно /20/ расчет зоны защиты молниеотводов сводитс€ к построению пространства вблизи их.

ќбъекты открытых распределительных устройств станций и подстанций, которые располагаютс€ на большой территории, защищаютс€ несколькими молниеотводами. ¬нутренн€€ часть зоны защиты нескольких молниеотводов не строитс€. ќбъект высотой hx, наход€щийс€ внутри треугольника или пр€моугольника, образуемого молниеотводами будет защищен в том случае, если диаметр окружности, проход€щей через вершины молниеотводов, или диагональ пр€моугольника, в углах которого наход€тс€ молниеотводы, не будет больше по приведенному неравенству на высоте hх, т.е.


D 8р(h - hx).        (14.16)


или выполнение неравенства rcx > 0 дл€ всех попарно вз€тых молниеотводов.

«она защиты многократного стержневого молниеотвода определ€етс€ как зона защиты попарно вз€тых соседних стержневых молниеотводов высотой h 150 м.

“орцевые области зоны защиты двойного стержневого молниеотвода определ€ютс€ как зоны одиночных стержневых молниеотводов, габаритные размеры которых определ€ютс€ по формулам:


h0 = 0,85h,                (14.17)


r0 = (1,1 тј‘ 0,002h)h,        (14.18)


rx = (1,1 тј‘ 0,002h)(h тј‘ hx/0,85),        (14.19)


где h - полна€ высота молниеотвода, м;

- высота защищаемого объекта, м.

¬нутренние области зон защиты двойного стержневого молниеотвода имеют следующие габаритные размеры (при h < L 2h):


,


,


,


√абаритные размеры внутренней области зоны защиты пары молниеотводов разной высоты определ€ютс€ по формулам:


;


;


,


–езультаты расчетов дл€ каждой пары молниеотводов сведены в таблицу 14.2.

¬ соответствии с проведенными расчетами система молниеотводов обеспечивает требуемую надежность оборудовани€ √ѕѕ от поражени€ грозовыми разр€дами.


“аблица 14.2 –езультаты расчета зон защиты молниеотводов

ѕара

Ќ1, м

Ќ2, м

Ќ01, м

Ќ02, м

R01, м

R02, м

Ќх, м

Rх, м

Ќс, м

Rс, м

Rсх, м

ћ1-ћ2

19

19

16,15

16,15

20,18

20,18

11

6,43

14,74

20,18

5,12

ћ3-ћ4

25

25

21,25

21,25

26,25

26,25

5

20,07

20,90

26,25

19,97

ћ1-ћ3

19

25

16,15

21,25

20,18

26,25

8

-

17,82

11,61

6,39


«ј Ћё„≈Ќ»≈


–азработанный дипломный проект несет учебный характер. ¬ результате проектировани€ разработана схема электроснабжени€ завода, рассчитано уличное освещение территории завода и внутренне освещение цехов; выбраны сечени€ кабелей; выбрано два трансформатора на √ѕѕ; цеховые комплектные трансформаторные подстанции; выбраны аппараты.

—ѕ»—ќ  »—ѕќЋ№«ќ¬јЌЌџ’ »—“ќ„Ќ» ќ¬


       1.        јйзенберг ё.Ѕ. —правочна€ книга по светотехнике - ћ.: Ёнергоатомиздат, 1983.

       2.         норринг √.ћ. —правочна€ книга дл€ проектировани€ электрического освещени€. - Ћ.: Ёнерги€, 1976.

       3.        ‘едоров ј.ј., —таркова Ћ.≈. ”чебное пособие дл€ курсового и дипломного проектировани€ по электроснабжению промышленных предпри€тий. - ћ.: Ёнегоатомиздат, 1987.

       4.        —правочник по электроснабжению и электрооборудованию /ѕод редакцией ј.ј. ‘едорова/ - ћ.: Ёнергоатомиздат, 1986.

       5.        ≈рмилов ј.ј. ќсновы электроснабжени€ промышленных препри€тий. - ћ.: Ёнергоатомиздат, 1983.

       6.        ѕравила устройства электроустановок /ћинэнерго ———–. - ћ: Ёнегроатомиздат, 1985.

       7.        —правочные материалы √лавэнергонадзора - ћ.: Ёнергоатомиздат, 1986.

       8.        —правочник по электроснабжению промышленных предпри€тий. ѕромышленные электрические сети /ѕод редакцией ј.ј. ‘едорова и √.¬. —ербиновского/ - ћ.: Ёнегроатомиздат, 1973.

       9.        —правочник по электрическим установкам высокого напр€жени€ /ѕод редакцией ».ј. Ѕаумштейна и ћ.¬. ’ом€кова/ - ћ.: Ёнергоатомиздат, 1981.

       10.        —правочник по электроснабжению промышленных предпри€тий. Ёлектрооборудование и автоматизаци€ /ѕод редакцией ј.ј. ‘едорова и √.¬. —ербинского/ - ћ.: Ёнергоатомиздат, 1974.

       11.         н€зевский Ѕ.ј., Ћипкин Ѕ.ё. Ёлектроснабжение промышленных препри€тий. - ћ.: ¬ысша€ школа, 1986.

       12.        —правочник по проектированию электроснабжени€ /ѕод редакцией ё.√. Ѕарыбина и др./ - ћ.: Ёнергоатомиздат, 1990.

       13.        ћетодические указани€ "Ёлектрическа€ часть станций и подстанцийї - "адивосток, 1987.

       14.        Ќеклепаев Ѕ.Ќ.,  рючков ».ѕ. Ёлектрическа€ часть станций и подстанций.: —правочные материалы дл€ курсового и дипломного проектировани€: ”чебное пособие дл€ вузов - 4-ое изд. перераб. и доп. - ћ.: Ёнергоатомиздат, 1989.

       15.        јлиев ».». Ёлектротехнический справочник. - 4-е изд., испр. - ћ.: »ѕ –адио—офт, 2001. - 384 с.: ил.

       16.        ћетодические указани€ "ѕроектирование электрического освещени€ї - "адивосток, 1987.

       17. »ванов ¬.—., —околов ¬.». –ежимы потреблени€ и качества электроэнергии систем электроснабжени€ промышленных предпри€тий. - ћ.: Ёнергоатомиздат, 1987

       18. –ƒ 153-34.0-20.527-98 –уковод€щие указани€ по расчету токов короткого замыкани€ и выбору электрооборудовани€. ”тверждены ƒепартаментом стратегии развити€ и научно-технической политики 23.03.1998 г.

       19. јндреев ¬.ј. –елейна€ защита и автоматика систем электроснабжени€: ”чеб. пособие дл€ вузов по спец. "Ёлектроснабжениеї. - 3-е изд., перераб. и доп. - ћ.: ¬ысш. шк., 1991 - 446 с., ил.

20. –ƒ 34.21.122-87 »нструкци€ по устройству молниезащиты зданий и сооружений ”тверждена √лавтехуправлением ћинэнерго ———– 12 окт€бр€ 1987г.

—траницы: Ќазад 1 ¬перед