
- •Институт экологии Кафедра энергоснабжения и теплотехники
- •Введение
- •Глава 1. Общая часть
- •1.1. Характеристика объекта электроснабжения и ближайшего источника питания
- •1.2. Анализ потребителей электроэнергии цеха
- •Перечень злектроприемников цеха
- •1.3. Характеристика помещений по условиям среды и их классификация по взрывоопасности, пожароопасности и опасности поражения электрическим током
- •Классификация помещений по взрывоопасности, пожароопасности и опасности поражения электрическим током
- •1.4. Схема электрических сетей внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия
- •Глава 2. Электроснабжение цеха
- •2.1. Разработка (выбор) схемы электроснабжения цеха
- •2.1.1. Выбор числа силовых трансформаторов в цеховой тп
- •2.1.2. Выбор схемы и конструктивного исполнения силовой сети цеха
- •2.1.3. Предварительная разработка плана силовой сети цеха
- •2.1.4. Распределение нагрузки по секциям сборных шин ру 0,4 кВ двухтрансформаторной цеховой тп
- •Распределение нагрузки по секциям сборных шин ру 0,4 кВ цеховой двухтрансформаторной тп
- •2.1.5. Составление упрощенной схемы электроснабжения цеха
- •2.2. Расчёт электрических нагрузок цеха
- •Расчёт ведётся в табличной форме (табл. 2.2) для каждого узла питания (срп, шра, сборки, щсу, троллея, шма, шин низкого напряжения цеховой тп), а также на стороне высокого напряжения (вн) цеховой тп.
- •Расчёт рекомендуется выполнять в следующем порядке.
- •Расчет электрических нагрузок
- •2.3. Расчёт мощности и выбор компенсирующего устройства
- •Основные технические характеристики комплектных конденсаторных установок напряжением 0,38 кВ
- •Сводная ведомость нагрузок до и после компенсации реактивной мощности
- •2.4. Определение мощности цеховой тп. Выбор трансформаторов с учётом компенсации реактивной мощности
- •Выбор трансформаторов цеховой тп
- •Характеристики выбранных трансформаторов цеховой тп
- •2.5. Определение параметров цеховой силовой сети напряжением до 1 кВ
- •2.5.1. Разработка плана силовой сети цеха
- •2.5.2. Разработка принципиальной схемы силовой сети цеха
- •2.5.3. Определение расчётных токов на участках силовой сети цеха
- •2.5.4. Выбор и проверка аппаратов защиты и силовых рп
- •2.5.5. Выбор сечений проводов, кабелей и шинопроводов силовой сети цеха по условию нагрева
- •2.5.6. Проверка линий силовой сети цеха по соответствию токам аппаратов защиты и по потере напряжения
- •Токи аппаратов защиты и минимально допустимые значения коэффициентов
- •Удельное активное сопротивление алюминиевых проводников
- •2.6. Расчёт и выбор кабельной линии напряжением 10(6) кВ, питающей цеховую тп
- •2.7. Расчёт токов короткого замыкания (кз)
- •2.7.1. Расчёт токов трёхфазного кз на стороне 10(6) кВ цеховой тп
- •Результаты расчёта токов короткого замыкания на стороне 10(6) кВ цеховой тп
- •2.7.2. Расчёт токов кз в цеховой силовой сети напряжением до 1 кВ
- •Сопротивления силовых понижающих трансформаторов мощностью до 2500 кВ.А, приведённые к вторичному напряжению 0,4 кВ (схема соединения обмоток y/Yн)
- •Коэффициенты трансформации кi и сопротивления первичных обмоток катушечных (многовитковых) трансформаторов тока
- •Сопротивления автоматических выключателей, рубильников и разъединителей напряжением до 1 кВ
- •Значения удельных сопротивлений комплектных шинопроводов
- •Значения удельных сопротивлений проводов и кабелей с алюминиевыми и медными жилами
- •Значения активных переходных сопротивлений неподвижных
- •Полное удельное сопротивление петли «фаза – нуль» Zп для кабеля или пучка проводов с алюминиевыми жилами при температуре жилы 65°с, мОм/м
- •2.7.3. Проверка элементов силовой сети цеха по условиям кз
- •Глава 3. Разработка электрической части цеховой трансформаторной подстанции
- •3.1. Классификация цеховых тп и рекомендации по их проектированию
- •3.2. Выбор схемы электрических соединений цеховой тп (ктп)
- •3.3. Выбор аппаратов и токоведущих частей ру 10(6) кВ с проверкой на действие токов кз
- •Условия выбора и проверки разъединителей и выключателей нагрузки
- •3.4. Комплектация ру 10(6) кВ цеховой некомплектной тп. Опросный лист
- •3.5. Комплектация ру 0,4 кВ цеховой некомплектной тп. Опросный лист. Проверка ру 0,4 кВ на действие токов кз
- •Комплектация ру 0,4 кВ некомплектной тп
- •3.6. Компоновка основного электрооборудования некомплектной тп
- •3.7. Ктп и их выбор
- •3.8. Комплектация ктп. Опросный лист
- •Комплектация шкафами ру 0,4 кВ ктп типа 2ктпп-400/10(6)/0,4 кВ Чебоксарского завода силового электрооборудования «Электросила»
- •3.9. Компоновка ктп
- •3.10. Расчёт заземляющего устройства тп 6(10)/0,4 кВ
- •3.10.1. Методика расчета
- •Наибольшие допустимые значения сопротивления заземляющего устройства Rз в трёхфазных сетях с различным режимом нейтрали [19]
- •Приближённые значения удельного сопротивления грунтов (ρ)
- •Характеристики климатических районов и приближённые значения коэффициентов сезонности для вертикальных и горизонтальных заземлителей [24]
- •Рекомендуемые электроды для заземляющего устройства [31]
- •. Значения коэффициентов использования электродов заземлителя
- •Библиографический список
- •Приложение 1 некоторые термины и определения
- •Исходные данные
- •Вопросы для разработки
- •Отчетный материал
- •Защита курсового проекта п4.1. Контрольные вопросы для подготовки к защите курсового проекта
- •П4.2. Памятка студенту по защите курсового проекта
- •П4.3. Доклад студента на защите курсового проекта (вариант)
- •Приложение 5 Обозначения условные графические и буквенный код элементов электрических схем
- •Приложение 6 Размеры графических обозначений наиболее применяемых элементов схем электрических соединений
- •Выдержки из гост 21.614—88. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах
- •Приложение 8 бланки опросных листов чзсэ «электросила»
- •Приложение 9 Технические данные автоматических выключателей серии ва
- •Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных
- •Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами
- •Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в земле
2.1.3. Предварительная разработка плана силовой сети цеха
Для
этого на плане расположения оборудования
цеха, взятого из [31] в соответствии с
заданием на проектирование, на контурах
оборудования (темплетах) в геометрических
центрах изображаются с помощью условных
графических обозначений (изображений)
все ЭП цеха. Например, ЭП с одним
электродвигателем изображается
окружностью диаметром 6–8 мм, а с
многодвигательным приводом – такой же
окружностью, но наполовину зачернённой.
Рядом с каждым ЭП дробью указывается
порядковый номер (числитель) и его
номинальная (установленная) мощность
(знаменатель), например:
.
Изображения условные графические
электрооборудования и проводок на
планах приведены в прилож. 7.
В центре помещения, предусмотренного для ТП, кружочком предва- рительно изображается на плане цеховая ТП, например: O ТП 10/0,4 кВ.
Все ЭП цеха группируются по выбранным видам цеховых РУ (СРП, ШП и другим НКУ), от которых они будут запитаны непосредственно отдельными линиями или через ответвления. Отдельные крупные по мощности ЭП и щит рабочего освещения (ЩО) запитываются непосредственно от шин 0,4 кВ цеховой ТП. На плане намечаются места установки (монтажа) и изображаются с помощью условных графических обозначений СРП, ШМА, ШРА и другие выбранные НКУ, а также троллейные линии для питания передвижных подъёмно-транспортных устройств (мостовых кранов, кран-балок, тельферов и т.п.) и щит освещения ЩО. Затем на план наносится вся силовая электрическая сеть цеха: распределительные линии, отходящие к электроприемникам непосредственно от СРП; все ответвления от ШРА к электроприемникам и троллейным линиям; все питающие линии, идущие от шин цеховой ТП к СРП, ШРА, троллейным линиям с большой нагрузкой, отдельным крупным электроприемникам и щиту освещения ЩО. Трассы линий прокладываются по кратчайшему расстоянию с учётом установленного технологического оборудования, строительной части и требований промышленной эстетики. При прокладке трасс необходимо, если возможно, исключить случаи обратного направления питания электроприёмников, считая по направлению передачи электроэнергии. Попутно выбираются марки проводов, кабелей, ШП; решаются вопросы способов прокладки проводов и кабелей, монтажа ШП. При выборе вида электропроводки и способов прокладки проводов и кабелей должны учитываться условия окружающей среды, требования электробезопасности и пожарной безопасности [19, табл. 2.1.2, 2.1.3]. При выборе можно руководствоваться также следующими положениями и рекомендациями:
а) наиболее распространенные способы прокладки кабелей внутри цеха: открытая прокладка по стенам и строительным элементам зданий на скобах, кронштейнах, в лотках, в коробах; подвеска на тросах; прокладка в полу в закрытых кабельных каналах или трубах;
б) возможны различные комбинированные способы прокладки одной кабельной линии, например: вначале вдоль стены – на кронштейнах; затем вниз с креплением скобами и с защитой нижнего участка кабеля от механических повреждений; далее – в стальной или пластмассовой трубе в бетонном полу к ЭП;
в) в цеховых электрических сетях широко применяются небронированные кабели с пластмассовой или резиновой изоляцией марок: АВВГ, АВРГ, АНРГ, АПВГ и др.;
г) изолированные провода могут прокладываться в лотках и коробах, в стальных или пластмассовых трубах, замоноличенных в полу или в строительных конструкциях, а в коротких ответвлениях от ШП к ЭП – в коробах, трубах или металлорукавах;
д) в цеховых электрических сетях применяют для прокладки в стальных или пластмассовых трубах и металлорукавах провода марок: АПВ, АПРТО, АПРВ, АПР;
е) для магистральных линий цеха при токах более 1000 А применяются магистральные шинопроводы, идущие непосредственно от трансформаторов цеховой ТП; к ним подключаются распределительные шинопроводы для присоединения отдельных электроприемников, силовые РП и отдельные мощные электроприёмники;
ж) шинопроводы распределительные (ШРА, ШРМ) запитываются по кабельным линиям или проводам непосредственно от подстанции или магистрального шинопровода. От распределительных шинопроводов электроэнергия подаётся непосредственно к электроприёмникам по проводам или кабелям в трубах, металлических рукавах, лотках, коробах;
з) распределительные шинопроводы типа ШРА выпускаются на номинальные токи 250, 400 и 630 А; номинальный ток магистральных шинопроводов типа ШМА – 1600, 2500, 4000 А;
и) шинопроводы устанавливаются на вертикальных стойках или крепятся к строительным частям здания на кронштейнах и тросовых подвесках на высоте 2,5–3 м над полом помещения и выше. При размещении шинопроводов вдоль рядов электроприёмников необходимо обеспечивать удобство обслуживания рабочих мест;
к) для питания передвижных подъемно-транспортных устройств (мостовых кранов, тельферов и т.п.) с помощью скользящих или катящихся токосъемников применяются троллейные линии (троллеи) из профилированной стали или из алюминиевых шин. Часто применяются комплектные троллейные шинопроводы типа ШТМ или ШТА [13]. Крановые троллеи и троллейные шинопроводы прокладываются на высоте 7–15 м вдоль стены или подкрановой балки;
л) силовые распределительные пункты и шкафы устанавливаются вблизи места расположения ЭП при среднем радиусе отходящих от них линий до 10 – 30 м. Размещать их следует в местах, удобных для обслуживания, не загромождая транспортных проездов и не мешая производственному процессу: у стен, колонн, у входа и выхода в помещение, на лестничной клетке, в мёртвой зоне крана, в других местах, но с обеспечением доступа;
м) ряды небольших по мощности ЭП рационально питать по магистральным схемам с применением модульных проводок. Последние представляют собой прокладку проводов в полу в трубах с разветвительными коробками, над которыми устанавливаются напольные колонки со штепсельными разъёмами для присоединения электроприемников. Каждый из электроприёмников, подключаемых через разъём, должен иметь защиту от перегрузок и коротких замыканий. Модульные проводки могут подключаться к СРП или распределительному шинопроводу. Сеть называется модульной, так как ответвительные коробки для присоединения ЭП, выполняются с заданным шагом (модулем) 1,5–6 м в зависимости от характера производства и габаритов технологического оборудования [13].