Электроснабжение цеха

 

10 Расчет и выбор сетей высокого напряжения

 

Снижение затрат на сооружение электрических сетей  промышленных предприятий в значительной степени зависит от выбора экономически целесообразного сечения, определяемого экономической плотностью тока  , А/ . Правилами устройства электроустановок регламентируется значение , принятое на основе технико-экономических расчетов с учетом стоимости потерь электроэнергии и строительной части линий, экономии цветных металлов и других факторов. Нормируемое значение   приведено в таблице П 1.2 , с.509.

Экономическое сечение проводника определяется по формуле

=

= ,

где - расчетный ток провода в часы максимума энергосистемы, А.

Округлив полученное значение до ближайшего стандартного значения, получаем  = 240 . 
11 Расчет токов КЗ

 

Для расчета строится расчетная схема

 

По расчетной схеме строится схема замещения 

 

 

Определяем сопротивление элементов 

= 9,4  ;  27,2 ;

0,15 ; 0,17

;

;

; = 0,7 ;

= 1,3

= 1,3

Определяем  эквивалентные  сопротивления на участках между  точками КЗ

 9,4 + 0,15 + 0,4 + 15 = 24,95

27,2 + 0,17 = 27,37

= 9,4 + 0,15 + 0,4 + 15 + 0,7 + 4,4 + 20 + 0,7 + 0,45 = 51,24

=

= =

= + = 9,4 + 0,15 + 0,4 + 15 + 0,7 + 4,4 + 20 + 0,7 + 0,45 + 5,5 + 26,9 + 1,3 = 84,94

= + 1,3 + 4,5 = 53,93

= = 100,6

 

Определяем токи КЗ в точках КЗ

3х -фазный :

= 5,92 кА

= 3,12 кА

= 2,18 кА

Ударный :

= 1,414* 1,13* 5,92 = 9,45 кА

= 1,414* 1* 3,12 = 4,41 кА

= 1,414* 1* 2,18 = 3,08 кА

где – ударный коэффициент ,который определяется по графику 1.9.1 , с . 59

1,13

Действующего значения ударного тока

= 1,03* 5,92 = 6,12 кА

= 1* 3,12 = 3,12 кА

= 1* 2,18 = 2,18 кА ,

Где q – коэффициент  действующего значения ударного тока

=

=   =1

=

Расчеты для остальных электроприемников  проводятся аналогично

Таблица 7.1 

№ РП	Точка КЗ						q
РП1	К1	24,95	27,37	37,03	0,91	1,13	1,03	5,92	9,45
	К2	51,24	48,13	70,29	1,06	1	1	3,12	4,41
	К3	84,94	53,93	100,6	1,57	1	1	2,18	3,08
РП2	К1	47,3	65,2	80,5	0,725	1,09	1,008	2,86	4,07
	К2	82,96	67,8	107,14	1,22	1	1	2,15	3,04
	К3	116,15	69,9	135,6	1,66	1	1	1,7	2,4
РП3	К1	47,05	64,8	80,13	0,726	1,08	1,006	2,88	4,39
	К2	95,3	70,4	118,49	1,35	1	1	1,94	2,74
	К3	101,1	71,9	124,05	1,4	1	1	1,86	2,6
РП4	К1	53,05	41,83	67,5	1,26	1	1	3,25	4,95
	К2	103,49	47,73	113,9	2,16	1	1	1,92	2,71
	К3	115,29	49,06	125,29	2,34	1	1	1,75	2,47

 

12 Выбор высоковольтного электрооборудования и проверка его на действие токов короткого замыкания

 

Линии высокого напряжения подвержены повреждениям в большей степени, чем все остальное электрооборудование  промышленных предприятий. На воздушных  и кабельных линиях возможны многофазные  и однофазные короткие замыкания, замыкания на землю, обрыв проводов и т.п.

В данном случае для защиты линии  высокого напряжения  применяем маломасляный выключатель внутренней установки типа ВПМ-10-20/1000УЗ

Таблица 12.1

Тип	Номинальне напряжение, кВ	Наибольшее рабочее напряжение, кВ	Номинальный ток, А	Номинальный ток отключения, кА	Предельный сквозной ток, кА		Номинальный ток включения, кА		Ток термической стойкости, кА/ допустимое время его действия, с	Полное время отключения, с
					Наибольший пик	Начальное действующее значение периодической составляющей	Наибольший пик	Начальное действующее значение периодической  составляющей
ВПМ-10-20/1000УЗ	10	12	1000	20	52	20	52	10	10/3	0,11

 

 

13 Проверка элементов сети  электроснабжения 

 

Согласно ПУЭ предельно допустимое соотношение между током срабатывания защитного аппарата и длительно допустимым током по нагреву для проводников силовых и осветительных сетей определяется по формуле

  ,

где - коэффициент защиты, который определяется по таблице 3.10 , с. 163.

140

125

Для остальных электроприемников  проверка проводится аналогично.

Проверка автоматических выключателей на токи КЗ 

Проверка  на надежность срабатывания

3120

375

Проверка на отключающую способность

12,5

4,41

Проверка остальных автоматических выключателей проводится аналогично.

Таблица 13.1 – проверка элементов  сети

Наименование	, А	, А	кА
РП – 1	140 125	3120 375	12,5 4,41
РП – 2	140 125	2150 375	12,5 3,04
РП – 3	140 125	1940 480	12,5 2,74
РП – 4	700 630	1920 1890	35 2,71

 

 

14 Расчет заземляющего  устройства

 

Защитное заземление –это преднамеренное электрическое  соединение какой–либо части электроустановки с заземляющим устройством для  обеспечения электробезопасности .

ЗУ выполняем общим для сетей  до и выше 1кВ

Определяем расчетный ток замыкания  на землю

= = 1,54 А ,

где  –номинальное напряжение сети ,кВ

-длина кабельных и воздушных  электрически связанных

линий ,км .

Оределяется предельное сопротивление  заземляющего устройства

В электроустановках 6 -10 кВ

/

 

            Сопротивление заземляющего устройства  в электроустановках 6 -10 кВ не  должно превышать 10 Ом ,поэтому принимаем =10 Ом .

В электроустановках до 1 кВ

  125 /

  81,16

Значение  не должно превышать 4 Ом ,а при мощности источника до 100 кВа -10 Ом ,поэтому принимаем = 4 Ом

Определяем предварительно конфигурацию ЗУ ,принимая расстояние между электродами  не менее их длины .По плану ЗУ определяем предварительное число вертикальных заземлителей.

Определяем длину горизонтальных заземлителей с учетом того .что ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1м от здания

=( А + 2 )* 2 + ( В + 2 )* 2 = 100 + 64 =164 м

Определяется расчетное  сопротивление одного вертикального  электрода 

=0,3 = 0,3 * 100 * 1,7 = 51 Ом ,

где - удельное сопротивление грунта, таблица 1.13.3 , с .90

 – коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание  грунта ,таблица 1.13.2 , с.90

Определяем количество вертикальных электродов

= = = 11,86,

где -коэффициент использования электродов ,таблица 1.13.5 , с.91

ЗУ размещается на плане и  уточняются расстояния

= =

= = 12 м ,

где – расстояние между электродами по ширине объекта, м ;

   - расстояние между электродами по длине объекта, м ;

- количество электродов по  ширине объекта ;

- количество электродов по  длине объекта .

Для уточнения принимается среднее  значение отношения

= 0,5 = 0,5 * 5,4 = 2,7

Уточняем коэффициенты использования  и .

Определяем сопротивление горизонтальных заземлителей

  = = 0,55 * 17,9 = 9,84 Ом ,

где b – ширина полосы , м , для круглого горизонтального заземлителя 

b = 1,1d ;

t – глубина заложения , м .

Определяется уточненное сопротивление  вертикальных заземлителей

= = = 5,59 Ом

Определяем фактическое сопротивление  ЗУ

= = = 3,56 Ом

Сравниваем значения фактического сопротивления ЗУ с требуемым , ЗУ эффективно ,если

 

3,56

4

К установке принимаем ЗУ , состоящее  из 12 вертикальных электродов с расстоянием  между электродами по ширине объекта 15м и расстоянием между электродами  по длине объекта 12м . Глубина заложения 0,5м.  Длина электродов 5м . Длина горизонтального заземлителя 164м . Сопротивление ЗУ 3,56.

 

15 Заключение 

 

           В ходе выполнения курсового проекта были решены поставленные задачи, были закреплены полученные теоретические знания. Важнейшим условием   надежности действия сети и оборудования, а также безопасности их обслуживания является правильный их выбор в зависимости от технологического назначения помещений, в которых они должны работать.В курсовом проекте большое внимание уделялось вопросам повышения экономии системы электроснабжения, снижения потерь электроэнергии, применения современного оборудования, а также приведены сведения о расчетах силовых сетей. Были приведены схемы электроснабжения. Для достижения всех этих целей использовалась различного рода справочная литература.