Характеристика потребителей электрической энергии и определение категорий электроснабжения
Около 70 % всей вырабатываемой в нашей стране электрической энергии потребляется промышленными предприятиями. Приёмники электрической энергии промышленных предприятий делятся на 5 групп:
1) Приёмники трех фазного тока напряжением выше 1000В с частотой 50 Гц.
2) Приёмники трех фазного тока напряжением выше 1000В, с частотой ниже 50 Гц.
3) Приёмники одно фазного тока напряжением выше 1000В с частотой 50 Гц.
4) Приёмники, работающие с частотой отличной от 50 Гц питаемой от преобразователя подстанции установок.
5) Приёмники постоянного тока, питаемые от преобразователя подстанции установок.
В настоящее время электроснабжение промышленных предприятий осуществляется переменным током трех фазной сети. Для питания групп приёмников постоянного тока сооружаются преобразовательные подстанции, на которых устанавливаются преобразовательные агрегаты: полупроводниковые выпрямители, ртутные вентили, система двигатель - генератор и механические потребители.
Приёмники электрической энергии классифицируются также по режимам работы:
1)Приёмники, работающие с продолжительной неизменной нагрузкой или мало меняющейся нагрузкой. В этом режиме электрические машины или аппарат может работать продолжительное время, при этом температура отдельных частей машины аппарата достигает установившегося значения, примерами приёмников работ в этом режиме является электродвигатели компрессоров, насосов, вентиляторов, сырьевых и цементных мельниц.
2) Приёмники, работающие в кратковременном режиме. В этом режиме рабочий период машины или аппарата не настолько длителен, чтобы температура отдельных частей машины или аппарата могла бы достигнуть установившегося значения. В период остановки машины или аппарата машина успевает охладиться до температуры окружающей среды. К таким приёмникам относятся вспомогательные механизмы металлорежущих станков и гидравлические затворы.
3) Приёмники, работающие в повторно-кратковременном режиме. В этом режиме кратковременно работающие периоды чередуются с кратковременными периодами отключения. Повторно-кратковременный режим характеризуется относительно продолжительностью включения и длительностью цикла. В повторно-кратковременном режиме электрическая машина или аппарат может работать, с допустимой продолжительностью включения, неограниченное время. К таким приёмникам относятся электродвигатели кранов, сварочные аппараты, двигатели экскаваторов.
4) Приёмники, работающие в перемежающемся режиме, У таких приемников периоды работы под нагрузкой чередуются с периодами холостого хода.
С точки зрения обеспечения надежного и бесперебойного питания приёмники
Делятся на три категории:
1) Потребители первой категории (потребители перерыв в электроснабжении недопустим). Перерыв в электроснабжении приводит к гибели людей, выхода из строя технологического оборудования, массовому браку продукции. К таким потребителям относятся доменные печи, сталеплавильные агрегаты, вращающиеся печи цементных заводов, операционные больниц.
2) Потребители второй категории (относятся потребители, перерыв в электроснабжении которых приводит к выхода из строя технологического оборудования, массовому браку продукции.). К таким потребителям относятся механическое оборудование на заводах ПСМ: сырьевые мельницы, цементные мельницы.
3) Потребители третьей категории (относятся потребители не подходящие под определение потребителей первой и второй категории: жилые дома, административные здания).
Автоматизированный цех (АЦ) предназначен для выпуска металлоизделий. Он является одним из цехов металлургического завода и имеет два основных участка: штамповочный и высадочный.
На участках установлено штатное оборудование: кузнечнопрессовое, станочное и др.
В цехе предусмотрены помещения: для трансформаторной подстанции, агрегатная, вентиляторная,инструментальная, для бытовых нужд и др.
По надежности и бесперебойности ЭСН оборудование относится к 3 категории.
2.2. Выбор значений питающего напряжении и схем электроснабжения.
Цеховая ТП получает ЭСН от ГПП завода по кабельной линии длиной 1 км, напряжение -1 О кВ. Расстояние от энергосистемы до ГПП- 4 км, линия ЭСН- воздушная.
В перспективе от этой же ТП предусмотрено ЭСН других участков с расчетными мощностями:Рр.доn = 95 кВт, Qp.дon = 130 квар.
На штамповочном участке требуется частое перемещение оборудования. Количество рабочих смен – 2
Грунт в районе АЦ- супесь с температурой +22 °С. Каркас здания цеха смонтирован изблоков-секций длиной 6 м каждый.
Размеры цеха Ах В хН = 48 х 30 х 8 м.Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 3,6 м. Мощность электропотребления (Рэn) указана для одного электроприемника.
Все оборудование цеха по потребляемой мощности распределяю по распределительным пунктам данные свожу в таблицу 2.2.1
Таблица 2.2.1
| Распределительные пункты | Приведенная нагрузка | Общая нагрузка | |
| № | РП 1 | ||
| 1…6 7…11 12…15 | Пресс эксцентриковый типа КА-213 Пресс кривошипный типа К-240 Вертикально-сверлильные станки типа 2А 125 Автомат гайковысадочный | 17,5 | 75,5 |
| РП 2 | |||
| 16,17 23,24 | Преобразователи сварочные типа ПСО-300 Автомат болтовысадочный Автомат резьбонакатный Станок протяжный Барабаны голтовочные Автомат обрубной Машина шнекомоечная Станок виброголтовочный Барабан виброголтовочный | 3,4 3,8 8,5 3,5 3,5 | 100,3 |
| РП 3 | |||
| 29…38 40,41 43,44 45,46 | Автомат гайковысадочный Автоматы гайконарезные Кран-тележка Электроточило наждачное Автомат трехпозиционный высадочный Вибросито Вентиляторы | 2,2 4,4 1,6 | 79,2 |
Для питание цеха выбираю схему электроснабжения.
3-10 кВ, 50 Гц
|
Т
1SF
шнн 3-0,4 кВ, 50 Гц
6SF
2SF3SF4SF5SF
|
|
|
|
Рисунок 2.2.1. Сема электроснабжения автоматизированного цеха.
2.3. Расчет электрических нагрузок.
Расчёт электрических нагрузок веду методом коэффициентом максимума (порядочных диаграмм). Все расчеты сведу в таблицу 2.3.1
Расчет выполним на примере РП-1.
1)Определяем суммарную мощность:
Рн = Рн *n, кВт (2.3.1)
где Рн – мощность одного приемника, кВт
n- количество приемников.
Рн =2,5*6=15 кВт – для эксцентрикового пресса типа КА-213;
Рн =4,2*5=21 кВт – для кривошипникого пресса типа К-240;
Рн =3,5*4=17,5 кВт – для вертикально-сверлильного станка типа 2А 125;
Рн =22*1=22 кВт – для гайковысадочного автомата.
2) По таблице 1.5.3 /1. стр 26/ определяем для каждого электроприемника коэффициент использования Ки и коэффициент мощности cos .
3) Определяем коэффициент силовой сборки m по формуле:
, (2.3.2)
где Рнаиб – наибольшая из мощностей электроприемников данной группы;
Рнаим – наименьшая из мощностей приемников данной группы.
В данном случае 
.
4) Определяем активную сменную мощность:
Рсм = Рн * Ки , (2.3.3)
где Рн – суммарная мощность одного вида приемников, кВт
Ки - коэффициент использования
Рсм = Рн * Ки = 15*0,17= 2,25 кВт – для эксцентрикового пресса типа КА-213;
Рсм = Рн * Ки = 21*0,17 = 3,57 кВт – для кривошипникого пресса типа К-240;
Рсм = Рн * Ки = 17,5*0,14 = 2,45 кВт – для вертикально-сверлильного станка типа 2А 125;
Рсм = Рн * Ки =22*0,17=3,74 кВт – для гайковысадочного автомата.
5) Находим реактивную сменную мощность:
Qсм = Рсм * tg, квар (2.3.4)
Qсм = 2,25 *1,17= 2,63 квар –– для эксцентрикового пресса типа КА-213;
Qсм = 3,57*1,17 = 4,17 квар - для кривошипникого пресса типа К-240;
Qсм = 2,45*1,73=4,2 квар – для вертикально-сверлильного станка типа 2А 125;
Qсм = 3,74 *1,17= 4,3 квар– для гайковысадочного автомата.
6) Зная реактивную и активную мощности находим полную мощность, среднюю за смену
, кВА (2.3.5)
– для эксцентрикового пресса типа КА-213 ;
– для кривошипникого пресса типа К-240;
– для вертикально-сверлильного станка типа 2А 125;
– для гайковысадочного автомата
7) Определяем максимальную активную мощность для РП-1:
Рм = Км * Рсм (2.3.6)
Рм =1,28 * 12,01 =15,3 кВт,
где Рсм – суммарная активная сменная мощность для данного РП, кВт.
8) Максимальная реактивная мощность:
Qм = Qcм * К’м(2.3.7)
Qм = 15,3* 1,28 = 15,3 квар,
9) Полная максимальная мощность для РП-1:
(2.3.8)
10) Максимальный рабочий ток для РП:
(2.3.9)
11) Определяю Ки ср, cos, tg:
(2.3.10)
(2.3.11)
(2.3.12)
2.4. Расчет и выбор компенсирующих устройств.
Определяю расчетную мощность Qк.р компенсирующих устройств по следующий формуле:
Qк.р = Рм (tg – tgk) (2.4.1)
где : - коэффициент, учитывающий повышение cos естественным способом, принимается = 0,9;
tg, tgk – коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.
Компенсацию реактивной мощности пол опыту эксплуатации производит до получения значения cos = 0,92…0,95.
Принимаю cos = 0,95 и tgк = 0,33.
Qк.р = 0,9*54,7(1 – 0,33) = 33 квар
Выбираю по таблице 12.1/стр.261/ тип компенсирующего устройства
УК1-2-0,415-20.
Определяю фактические значения cos и tg после компенсации реактивной мощности.
(2.4.3)
отсюда cosф =0,89
Определяю реактивную мощность потребителей после примечание компенсирующего устройства:
Qм’ = Qм – Q кст ; (2.4.5)
Qм’ = 54,7 – 20 = 34,7 квар
2.5. Выбор числа и мощности трансформатора.
Определяю мощность потребителей
При выборе числа и мощности трансформатора, учитываются следующие условия :
а) категории потребителей
б) мощность трансформатора должна превышать мощность потребителей
на 40 %
Определяю максимальную нагрузку на шинах НН с учётом компенсирующего устройства :
(2.5.1)
Определяю потери мощности в трансформаторе:
РТ = 0,02*Sнн ;
РТ = 0,02*84,6 = 1,7кВт;
QТ = 0,1*Sнн ;
QТ = 0,1*84,6 = 8,46Ква;
Расчтитываю максимальную нагрузку на шинах ВН :
Sвн = Sнн + Sт; (2.5.2)
Sвн = 84,6 + 8,43 = 93,2кВА;
По максимальной нагрузке на шинах ВН и требуемому уровню надежности ЭСН (в ремонтом – механическом цехе преобладают категорией 2) принимают трансформаторную подстанцию с одним трансформатором типа ТМ-100/10/0,4
Характеристики трансформатора:
Sном =100
Uвн = 10
Uнн = 0,4
Рхх = 330
Ркз =1970
Uк = 4,5%
Iкз = 2,6%
Определяю коэффициент загрузки трансформатора :
Кз = Sнн /Sт; (2.5.3)
Кз =84,6/100=0,85,
что соответствует рекомендуемым коэффициентом загрузки трансформатора цеховых ТП.
2.6. Выбор аппаратов защиты и распределительных пунктов.
Для выбора аппарата защиты лини НН рассчитываю ток в линии сразу после трансформатора.
(2.6.1)
где Sн - номинальная мощность трансформатора в кВа
Uн.т – номинальное напряжение трансформатора в кВ
Uн.т=0,4 кВ
А.
Рассчитываю номинальный ток автоматического выключателя 1SF.
Iн.а Iн.р , Iн.р Iт , (2.6.2)
где Iн.р номинальный ток расцепителя (А)
Iн.а Iн.р =145А
По таблице А6/1 стр. 184/ выбираю автоматический выключатель типа
ВА 51-35
U = 380 кВ;
Iн,н = 160 А;
Iн,р =160 А;
Iу (тр) =1,25*160=200 А
Iу (эмр) =10*160=1600 А
Iотк = 12,5 кВ.
По значениям токов Iм для каждого распределительного пункта выбираю автоматический выключатель.
1. Для РП1 (автоматический выключатель 2SF)
Iн.а Iн.р =33,2 А (2.6.3)
По таблице А6/1 стр. 184/ выбираю автоматический выключатель типа
ВА 51Г-31
U = 380 кВ;
Iн,н = 100 А;
Iн,р =40 А;
Iу (тр) =50 А
Iу (эмр) =280А
Iотк = 5 А.
2. Для РП2 (автоматический выключатель 3SF)
Iн.а Iн.р =54,8 А (2.6.4)
По таблице А6/1 стр. 184/ выбираю автоматический выключатель типа
ВА 51Г-31
U = 380 кВ;
Iн,н = 100 А;
Iн,р =63 А;
Iу (тр) =85,05 А
Iу (эмр) =441А
Iотк = 5 А.
3. Для РП2 (автоматический выключатель 4SF)
Iн.а Iн.р =27,3 А (2.6.5)
По таблице А6/1 стр. 184/ выбираю автоматический выключатель типа
ВА 51Г-31
U = 380 кВ;
Iн,н = 100 А;
Iн,р =31 А;
Iу (тр) =41,85 А
Iу (эмр) =217 А
Iотк = 5 А.
По таблице 4.2.3/2 стр. 96/ принимаю распределительное устройства типа
ЩОС4-63-44-УЗ
Uн = 380/220 В;
Iн = 63 А;
Iн,шт =25 А;
Iу,доп =5 кА.
2.7.Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств.
Выбираю линии электроснабжения с учетом соответствие аппаратов защиты согласно условию:
Iдоп Кз.щ * Iн.р (2.7.1)
где Iдоп – допустимый ток проводника А
Кз.щ – коэфециэнт защиты линии
Iн.р – номинальный ток расцепителя аппарат защиты А
Кз.щ=1,25.
Для РП1:
Iдоп Кз.щ * Iн.р= 1,25*40=50
АВВГ-3 ×16
I=60 А.
Кабель прокладывается в воздухе с пластмассовой изоляцией.
Для РП2:
Iдоп Кз.щ * Iн.р= 1,25*63=78,75
АВВГ-3 ×35
I=90 А.
Кабель прокладывается в воздухе с пластмассовой изоляцией.
Для РП3:
Iдоп Кз.щ * Iн.р= 1,25*31=38,75
АВВГ-3 ×16
I=60 А.
Кабель прокладывается в воздухе с пластмассовой изоляцией.
Для ЩО:
Iдоп Кз.щ * Iн.р= 1,25*63=78,7
АВВГ-3 ×35
I=90 А.
Кабель прокладывается в воздухе с пластмассовой изоляцией.
3.Специальная часть.
3.1.Расчет токов короткого замыкания.
Расчетная схема от цехового трансформатора до вентилятора представлена на рисунке 3.1.1.
Lвн = 10,5 км;
Lкл1 = 20 м (расстояние от шин НН до РП3);
Lкл2 = 28 м (длина линии от РП3 до вентилятора).
Lш = 1 м
Рядом с автоматами даны их номинальные токи. Расчет токов КЗ производим в трех точках – К1, К2 и К3.
Рисунок 3.1.1 – Расчетная схема(а) и схема замещения(б) для расчета токов КЗ.
Решение:
1) Составляем схему замещения (Рисунок 5-б), и нумеруем точки КЗ в соответствии с расчетной схемой.
2) Вычисляем сопротивления элементов по соответствующим формулам.
Для системы:
(3.1.1)
(3.1.2)
Удельные сопротивления провода (согласно предыдущим расчетам):
x0 = 0,4 Ом/км; откуда 
;
r0 = 3,33 Ом/км; 
Приводим сопротивления к стороне низкого напряжения: 
(3.1.3) 
(3.1.4)
Для трансформатора сопротивления находим по таблице 1.9.1 [1] для мощности 630 кВА:
Rт = 5,5 МОм; Хт = 17,1 МОм; 
.
Для автоматов в соответствии с номинальным током выключателей по таблице 1.9.3 [1] определяем:
R1SF = 0,11 МОм; Х1SF = 0,12 МОм; Rn1SF = 0,2 МОм;
RSF1 = 0,15 МОм; ХSF1 = 0,17 МОм; RnSF1 = 0,4 МОм;
RSF = 1 МОм; ХSF = 0,8 МОм; RnSF = 0,73 МОм.
Для кабельных линий в зависимости от сечения и материала жилы, а также от вида изоляции удельные сопротивления находим по таблице 1.9.5 [1].
Для КЛ1: x0 = 0,08 МОм/м; r0 = 0,33 МОм/м;
Rкл1 = r0*Lкл1 (3.1.5)
Rкл1= 0,11*20 = 2,2 МОм;
Хкл1 = х0*Lкл1 (3.1.6) Хкл1= 0,08*20 = 1,6 МОм;
Для КЛ2: x0 = 0,09 мОм/м; r0 = 0,63 мОм/м;
Rкл2 = r0*Lкл2 (3.1.7)
Rкл2 = 0,63*28 = 17,64 МОм;
Хкл2 = х0*Lкл1 (3.1.8)
Хкл2 = 0,09*28 = 2,52 МОм;
Для ступеней распределения (ШНН и РП3) сопротивления определяем по таблице 1.9.4 [1]:
Rc1 = 15 мОм; Rc2 = 20 мОм.
r0 = 0,1 Ом/км x0 = 0,13 Ом/км; откуда
Rш = r0*Lш (3.1.9)
Rш = 0,1*1 = 0,1 Мом
Хш = х0*Lш (3.1.10)
Хш = 0,13*1 = 0,13 Мом
3) Упрощаем схему замещения (см. Рисунок 3.1.2):
Rэ1 = Rc + RT + R1SF + Rn1SF + Rc1 (3.1.11)
Rэ1 = 16+5,5+0,11+0,2+15 = 36,8 МОм
Хэ1 = Хс + Хт + Х1SF (3.1.12)
Хэ1 = 1,9 + 17,1 + 0,12 =19,12 МОм;
Rэ2 = RSF1 + RnSF1 + Rкл1 + Rc2 (3.1.13)
Rэ2 = 1,15 + 0,4 + 3,3 +0,45+ 20 = 24,3 МОм;
Хэ2 = ХSF1 + Хкл1 (3.1.14)
Хэ2= 0,17 + 2,4+0,58 =3,15 МОм;
Rэ3 = RSF + RnSF + Rкл2 (3.1.15)
Rэ3= 1+0,73 + 17,64 = 19,37 МОм;
Хэ3 = XSF + Хкл2 (3.1.16)
Хэ3 = 0,8 + 2,52 =3,32 МОм.
4) Вычисляем сопротивления до каждой точки КЗ:
Rk1 = Rэ1 = 36,8 МОм; Хк1 = Хэ1 = 19,12 МОм;
отсюда 
МОм; (3.1.17)
Rk2 = Rэ1 + Rэ2
Rk2 = 36,8 + 24,3 = 61,1 МОм; (3.1.18)
Хк2 = Хэ1 + Хэ2
Хк2 = 19,12 + 3,15 = 22,27 МОм; (3.1.19)
Мом (3.1.20)
Rk3 = Rк2 + Rэ3 (3.1.21)
Rk3 = 61,1 + 19,37 = 80,47 МОм;
Хк3 = Хк2 + Хэ3 (3.1.22)
Хк3= 22,27 + 3,32 = 25,59 МОм;
МОм; (3.1.23)
Определяем отношения активного и реактивного сопротивлений:
; (3.1.24)
; (3.1.25)
. (3.1.26)
5) Исходя из найденных отношений по зависимости 
определяем ударные коэффициенты (Ку) и коэффициенты действующего значения ударного тока (q):
Ку1 = 1; 
; (3.1.27)
Ку2 = 1; q2 = 1;
Ку3 = 1; q3 = 1;
6) Вычисляем токи трехфазного КЗ:
(3.1.28)
(3.1.29)
(3.1.30)
Мгновенное и действующее значения ударного тока:
; (3.1.31)
(3.1.32)
; (3.1.33)
(3.1.34)
; (3.1.35)
(3.1.36)
(3.1.37)
(3.1.38)
(3.1.39)
7) Составляем схему замещения для расчета токов однофазного КЗ и определяем сопротивления (Рисунок 3.1.3).
Рисунок 3.1.3 – Схема замещения для расчета однофазных токов КЗ.
Для кабельных линий
Хпкл1 = х0п*Lкл1 (3.1.40)
Хпкл1= 0,15*20 = 3 МОм;
где х0п = 0,15 МОм/м – сопротивление петли «Фаза-нуль» для кабельных линий до 1кВ;
Rпкл1 = 2r0*Lкл1 (3.1.41)
Rпкл1= 2*0,11*20 = 4,4 МОм;
(3.1.42)
(3.1.43)
Хпкл2 = х0п*Lкл2
Хпкл2= 2*0,11*28 = 6,16 МОм;
Rпкл2 = 2r0*Lкл2 (3.1.44)
Rпкл2= 0,15*28 = 4,2 МОм;
Zп1 = Rc1 = 15 МОм;
Rп2 = Rc1 + Rc2 + Rпкл1 (3.1.45)
Rп2 = 15 + 0,4 + 1,1+20=36,5 МОм;
Хп2 = Хпкл1+ 
(3.1.46)
Хп2 =0,75+ 0,4=1,15 МОм;
МОм; (3.1.47)
Rп3 = Rп2 + Rпкл2 (3.1.48)
Rп3 = 39,6 + 25,2 = 64,8 МОм;
Хп3 = Хп2 + Хпкл2 (3.1.49)
Хп3 = 1,15 + 22,5 = 26,35 МОм;
МОм;
8) Вычисляем токи однофазного КЗ:
(3.1.50)
(3.1.51)
(3.1.52)
Результаты расчетов токов КЗ заносим в Таблицу 3.1.1.
Таблица 3.1.1 – Сводная ведомость токов КЗ
| Точка КЗ | Rk МОм | Xk МОм | Zk МОм | Rk/Xk | Ky | q |  , кА
| iy кА | 
кА
| 
кА
| Zп МОм | 
кА
|
| К1 | 36,8 | 19,12 | 41,5 | 1,9 | 5,6 | 7,9 | 5,6 | 4,9 | 2,9 | |||
| К2 | 58,1 | 19,95 | 61,4 | 2,9 | 3,6 | 5,1 | 3,6 | 3,1 | 36,9 | 2,2 | ||
| К3 | 80,47 | 25,59 | 84,4 | 3,1 | 2,6 | 4,0 | 2,8 | 2,2 | 62,3 | 1,7 |
3.2 Проверка элементов системы электроснабжения по токам КЗ
Согласно условию по током к.з аппараты зашиты проверяются:
а) на надежность срабатывания:
1SF: 
2,9 > 3*0,25 кА;
2,9 > 0,75 кА;
Расчитываю надежность срабатывания для автомата ВА 51-35
2SF: 
2,1 > 3*0,4 кА;
2,1 > 0,12 кА;
где - однофазные токи КЗ;
- номинальные токи расцепителей автоматов.
Надежность срабатывание автоматов обеспечина.
б) на отключающую способность:
1S1: 
12,5 > 1,41*5,5 кА;
12,5 > 7,75 кА
2SF: 
5 > 1,41*3,3 кА;
5 > 4,65 кА
где 
- номинальный ток отключения автомата,
- 3-хфазный ток КЗ .
Таким образом, автомат при КЗ отключается, не разрушаясь.
2) Согласно условию кабельную линию проверяют на термическую стойкость.
;
где 
- термический коэфициэнт, для алюминия =11
- установившийся 3-хфазный ток КЗ, кА
- приведенная время действия ток к.з для первой ступени
=3,5
По термической стойкости кабельные линии удовлетворяют условия.
3.3 Определение потери напряжения.
Определим потери напряжения в линии для РП с более мощными ,таковым является РП №2
По потери напряжения линии ЭСН должна удовлетворять условия:
(9.3)
где Ip – расчетный ток линии, в данном случае берем максимальный рабочий ток для РП-6 из Сводной ведомости (таблица 2), и номинальный ток вентилятора из таблицы 4;
l – длина линии, км;
rуд , худ – удельные сопротивления кабеля, принимаем из предыдущих расчетов;
cos = 0,95 – средний коэффициент мощности. Отсюда sin = 0,31.
Для кабельной линии 1 (до РП-6):
Ip = 129,44 A;
rуд =0,894 Ом/км, худ = 0,08 Ом/км
l = 0,054 км.
Подставляя в выражение (9.3):
Для кабельной линии 2 (до вентилятора):
Ip = 103,44 A;
rуд =0,37 Ом/км, худ = 0,085 Ом/км
l = 0,006 км.
;
Суммируя найденные потери, найдем общую потерю напряжения в сети:
U = U1 + U2 = 2,07 + 0,37 = 2,44 В.
В процентах от номинального напряжения:
4. Охрана труда
4.1 Мероприятия по технике безопасности при эксплуатации электроустановок до 1 кВ
Эксплуатацию электроустановок Потребителей должен осуществлять подготовленный электротехнический персонал. В зависимости от объема и сложности работ по эксплуатации электроустановок у Потребителей создается энергослужба, укомплектованная соответствующим по квалификации электротехническим персоналом. Назначение ответственного за электрохозяйство и его заместителя производится после проверки знаний и присвоения соответствующей группы по электробезопасности:V - в электроустановках напряжением выше 1000 В; IV - в электроустановках напряжением до 1000 В.
Небольшие по объему виды работ, выполняемые в течение рабочей смены и разрешенные к производству в порядке текущей эксплуатации распространяется только на электроустановки напряжением до 1000 В. Работа в порядке текущей эксплуатации выполняется силами оперативного или оперативно - ремонтного персонала на закрепленном за этим персоналом оборудовании, участке. Персонал обслуживающий электроустановки до 1000 В должн иметь III группу по электробезопасности. Работа в порядке текущей эксплуатации, является постоянно разрешенной, на которую не требуется каких-либо дополнительных указаний, распоряжений, целевого инструктажа.
При оформлении перечня работ в порядке текущей эксплуатации следует учитывать условия обеспечения безопасности и возможности единоличного выполнения конкретных работ, квалификацию персонала, степень важности электроустановки в целом или ее отдельных элементов в технологическом процессе.
К работам, выполняемым в порядке текущей эксплуатации в электроустановках напряжением до 1000 В, могут быть отнесены:
работы в электроустановках с односторонним питанием;
отсоединение, присоединение кабеля, проводов электродвигателя, другого оборудования;
ремонт магнитных пускателей, рубильников, контакторов, пусковых кнопок, другой аналогичной пусковой и коммутационной аппаратуры при условии установки ее вне щитов и сборок; ремонт отдельных электроприемников (электродвигателей, электрокалориферов и т.д.); ремонт отдельно расположенных магнитных станций и блоков управления, уход за щеточным аппаратом электрических машин; снятие и установка электросчетчиков, других приборов и средств измерений; замена предохранителей, ремонт осветительной электропроводки и арматуры, замена ламп и чистка светильников, расположенных на высоте не более 2,5 м; другие работы, выполняемые на территории организации, в служебных и жилых помещениях, складах, мастерских и т.д.
Численность бригады и ее состав с учетом квалификации членов бригады по электробезопасности должны определяться исходя из условий выполнения работы, а также возможности обеспечения надзора за членами бригады со стороны производителя работ (наблюдающего). Член бригады, руководимой производителем работ, должен иметь группу III, за исключением работ на ВЛ, выполнять которые должен член бригады, имеющий группу IV. В бригаду на каждого работника, имеющего группу III, допускается включать одного работника, имеющего группу II, но общее число членов бригады, имеющих группу II, не должно превышать трех.
В электроустановках напряжением до 1000 В при работе под напряжением необходимо:
· оградить расположенные вблизи рабочего места другие токоведущие части, находящиеся под напряжением, к которым возможно случайное прикосновение;
· работать в диэлектрических галошах или стоя на изолирующей подставке либо на резиновом диэлектрическом ковре;
· применять инструмент с изолирующими рукоятками (у отвёрток, кроме того, должен быть изолирован стержень), пользоваться диэлектрическими перчатками.
Не допускается работать в одежде с короткими или засученными рукавами, а также использовать ножовки, напильники, металлические метры и т.п. Обслуживание осветительных устройств, расположенных на потолке машинных залов и цехов, с тележки мостового крана должны производить по наряду не менее двух работников, один из которых, имеющий группу III, выполняет соответствующую работу. Второй работник должен находиться вблизи работающего и следить за соблюдением им необходимых мер безопасности.
Устройство временных подмостей, лестниц и т.п. на тележке мостового крана не допускается. Работать следует непосредственно с настила тележки или с установленных на настиле стационарных подмостей.
Несоблюдение электротехническим персоналом правил по технике безопасности при эксплуатацииэлектроустановок может привести к поражению их и окружающих людей электрическим током, повреждению оборудования, нарушению технологического процесса.
4.2 Мероприятия по экономии электроэнергии
Экономия электроэнергии— важнейшая часть при строительстве любого объекта или капитального ремонта. Рассмотрим основные моментыэкономии электроэнергии при строительстве.
1. Энергетическое — включает в себя выбор на стадии проектирования оптимальных напряжения и схем электроснабжения. В данном случае достаточно высокое номинальное напряжение и отсутствие промежуточных трансформаций значительно сокращают потери электроэнергии в системе электроснабжения.
2. Технологическое — наибольшее количество электроэнергии расходуется на электроприводы различных механизмов. С целью снижения потерь и экономии энергии в приводах некоторых станков применяют два электродвигателя разной мощности. При малых нагрузках включается двигатель малой мощности, а при больших нагрузках — большой мощности. Огромное значение в совершенствовании технологического процесса, снижения потерь и экономии электроэнергии имеет внедрение программного управления, новых систем регулирования электроприводов и станков на некоторые стройматериалы.
3. Выбор экономических режимов работы электрооборудования —правильный выбор мощности и числа трансформаторов, рационального режима их работы, исключение холостого хода при малых нагрузках. Потребление сжатого воздуха на предприятии достаточно высоко. Таким образом, расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха очень значителен. Приведём наиболее эффективные способы экономии электроэнергии в этих установках:
а) поддержание необходимого давления и допустимое снижение рабочегодавления на компрессоре при прекращении работы потребителей воздуха;
б) обеспечение нормального режима охлаждения, противопожарная безопасность, используйте гидроизоляционные материалы;
в) понижение температуры всасываемого воздуха и применение промежуточных охладителей в многоступенчатых компрессорах стройматериалов. Так, при повышении температуры воздуха на производительность компрессора снижается на 0,3 и повышается удельный расход электроэнергии;
г) понижение сопротивления в нагнетательных клапанах и всасывающих трубопроводах, устранение загрязнённости и неисправности приёмных фильтров;
д) рациональное распределение нагрузки между компрессорами в соответствии с их параметрами и использованием строительных материалов, таких как сухие строительные смеси.
4. Общепроизводственное — большое количество электроэнергии расходуется в электроосветительных установках. Основными мерами для снижения расхода электроэнергии являются содержание в чистоте световых проёмов и полное использование естественного света, систематическая очистка осветительной арматуры,применение схем автоматического управления для включения и отключения внутреннего и наружного освещения. Регулирование производительности давлениянасосных агрегатов путём установки регулируемых электроприводов а также приёмных или напорных задвижек стройматериалов.
5. Организационное — совершенствование учёта, контроля и нормирования расхода электроэнергии.
4.3 Мероприятия по охране окружающей среды
О необходимости охраны окружающей среды говорилось, и говориться сегодня очень много. Ведь природные ресурсы далеко не бесконечны, и только от нас с вами зависит, что же мы сможем оставить после себя в наследство нашим детям и внукам. Как это делать наиболее эффективно и правильно, помогут понять мероприятия по ООС, так остро необходимые нам в современном мире. Ведь человек разучился уважать природу, относиться к ней бережно и с любовью. Мы забываем о том, что каждая оставленная после себя бумажка – это огромный удар по экологии и чистоте природы, так бережно окружающей нас.
Именно поэтому тщательная разработка раздела оос была сделана профессиональными специалистами в сфере охраны окружающей среды с особой тщательностью и вниманием. Все пункты, которые содержит разработанный проект оос (охраны окружающей среды), изложены очень подробно и несут в себе массу полезной нужной информации.
Если на вашем предприятии или в учреждении образования мероприятия по ООС будут проводиться регулярно и с учетом всех рекомендаций, изложенных в разработанном разделе оос, то мы своими руками сможем сделать мир вокруг себя более чистым, экологичным, здоровым. А жить в окружении здоровой природы, согласитесь, куда приятнее, нежели на небрежно заброшенной, запущенной территории, которую, по правде говоря, назвать окружающей средой можно с большой натяжкой…
Помните, человек состоит не только из того, что он ест, как утверждает одно расхожее выражение, а человек состоит, прежде всего, из того, чем он дышит, и какая природа его окружает. Подробная тщательная разработка проектов ооспоможет вам понять и осознать, какие именно мероприятия следует проводить в обязательном порядке для того, чтобы наше с вами окружение было достойным, экологичным, чистым!
5.Заключение
В моем курсовом проекте на примере расчета и схем проектирования электроснабжения автоматизированного цеха №3 было рассмотрено:
1.характеристика автоматизированного цеха.
2.Выполнен расчет нагрузок и КУ.
Вывод: цех автоматизированный имеет один трансформатор, нагрузка была распределена на 3 РП (распределительных пункта).
3.Выбраны аппараты защиты и РУ.
Вывод: Для правильной работы ЭО подобраны автоматические выключатели (ВА).
4.Выбраны линии ЭСН, характерной линии.
Вывод: Для того что бы цех получал электроэнергию был произведен выбор силового кабеля, для распределения от трансформатора до РУ.
5.Произведен расчет токов короткого замыкания.
Вывод: Произведен расчет токов КЗ, что позволило четко рассмотреть перегрузки в определенных точках, защитив их от КЗ.
6. Предложены технические мероприятия безопасного проведения работ с электроустановками и по охране окружающей среды.
6. Список используемой литературы
1. Шеховцов В. П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования.-М.:ФОРУМ:ИНФРА-М, 2005.
2. Шеховцов В. П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению.- М.:ФОРУМ:ИНФРА-М, 2005
3. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения: Справочные материалы по электрооборудованию: Учеб. пособие /Том. политех.ун-т.- Томск, 2005.
4. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок» - М.: Высшая школа, 2001
5. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю.. Электробезопасность при эксплуатации электроустановок промышленных предприятий: Учебник для начального профессионального образования.- М.: ИРПО; ПрофОбрИздат, 2002
6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов – М.: Энергоатомиздат, 1989.
7. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В.. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. - М.: Издательство стандартов, 1989
8. Правила устройства электроустановок.- М. 2003.
9. Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации электроустановок.- М.. 2003.