14

ВСТУП

Планом практичної підготовки з дисципліни “Електропостачання промислових підприємств” передбачається розробка основних завдань внутрішньоцехового електропостачання в розрахунковій роботі студентами денної та заочної форм навчання за спеціальністю “Монтаж і обслуговування електричних машин і апаратів”.

Методичний посібник складений відповідно до обсягу розрахункової роботи, яка виконується студентами ВСП – технічного коледжу Національного університету “Львівська політехніка”. Теоретичний матеріал поданий таким чином, щоб студент міг знайти пояснення для прийнятих у проектній практиці рішень, обґрунтувати свої розробки.

У розрахунковій роботі розробляється система електропостачання (СЕП) цеху (або ділянки цеху) промислового підприємства. У системі внутрішньоцехового електропостачання відбувається розподіл електроенергії між групами та окремими електроприймачами (ЕП) при напрузі до 1 кВ. Така система складається з цехових трансформаторних підстанцій (ЦТП), силової живильної та розподільної електричних мереж напругою до 1 кВ, різного типу пунктів розподілу електроенергії (ПРЕ), електричної освітлювальної мережі, а також різних видів ЕП.

Студент має розрахувати параметри (паспортні дані) відповідного стандартного обладнання, яке випускається промисловістю, для побудови надійної та економічної СЕП, яка забезпечує електробезпеку для працюючих в цеху робітників та обслуговуючого персоналу. Для розв’язання цього завдання він повинен на підставі розрахунків вибрати з різноманітного електрообладнання (ЕО), поданого в каталогах заводів-виготовлювачів, таке, що відповідає зазначеним вище вимогам, зістикувати окремі елементи конструктивно і підтвердити працездатність

СЕП у нормальних, форсованих та аварійних режимах. При цьому має виконуватися умова: елементи СЕП вибираються з номенклатури сучасного ЕО, яке випускається серійно (бажано в Україні), а розрахунки виконуються за затвердженими сьогодні діючими вказівками та сучасними методиками.

Кінцевим результатом повинен бути створений студентом проект СЕП цеху (або ділянки цеху), який містить її схему, конструктивну частину і необхідні розрахунки для вибору та перевірки елементів і параметрів робочих режимів.

Таким чином, у результаті виконання розрахункових робіт студент набуде навички самостійного розв’язання конкретного завдання проектування внутрішньоцехового електропостачання.

У розрахунково-пояснювальній записці мають бути наведені вихідні дані на проектування; пояснення ходу та послідовності розглянутих питань з обґрунтуванням прийнятих рішень і посиланнями на літературу; вказані методи розрахунків і розрахункові формули в загальному вигляді з їх розшифруванням, необхідними числовими підстановками та отриманими результатами розрахунків. В одному прикладі це робиться докладно, а результати інших аналогічних розрахунків мають бути наведені в таблиці.

Розрахунково-пояснювальна записка та графічна частина розрахункових робіт оформлюється з дотриманням усіх вимог і норм єдиної системи конструкторської документації (ЄСКД) та державного стандарту України ДСТУ 3008-95 “Документация. Отчеты в сфере науки и техники”.

Розрахункові роботи передують курсовому та дипломному проектуванню і є своєрідною репетицією, тому алгоритм розрахункових робіт можна використовувати й у курсовому та дипломному проектах.

Загальні вимоги до розрахункової роботи

Система внутрішньоцехового електропостачання є складовою частиною системи внутрішнього електропостачання промислового підприємства.

У цій СЕП джерелом живлення (ДЖ) є ЦТП, а як приймальні пункти (ПП) застосовуються силові розподільні шафи (СРШ), силові розподільні пункти (СРП), силові збірки або їх сполучення, шинопроводи розподільні алюмінієві (ШРА).

Основними характерними групами ЕП на промислових підприємствах є електродвигуни (ЕД) виробничих механізмів, електротехнологічні установки, перетворювачі, освітлювальні установки.

Усе різноманіття ЕП можна розглядати як пристрої, що формують визначене електричне навантаження й ставлять певні вимоги до засобів забезпечення їх електроенергією.

При проектуванні систем внутрішньоцехового електропостачання достатньо ЕП класифікувати за такими технічними показниками: номінальною напругою, родом струму, кількістю фаз, частотою, номінальною потужністю, режимом роботи, споживанням реактивної потужності, пусковими струмами, ступенем симетрії, лінійністю, рухливістю, вимогами до якості електроенергії (ЯЕ) та надійності електропостачання.

Пояснювальна записка розрахункової роботи має такий зміст.

ЗМІСТ

Перелік скорочень …………………………………………………………

Вступ ……………………………………………………………................

1. Вибір схеми та конструктивного виконання цехової силової електричної мережі ……………………………………………………………………...

1. Вибір місця розташування цехової трансформаторної підстанції …..

2. Вибір схеми цехової силової електричної мережі ………………..

3. Конструктивне виконання живильної та розподільної цехової силової мережі ……………………………………………………………..….

2. Розрахунок електричних навантажень ………………………………......

1. Визначення розрахункового силового навантаження на першому рівні електропостачання ………………………………………………

2. Визначення розрахункового силового навантаження на другому рівні електропостачання ………………………………………………

3. Визначення розрахункового силового навантаження на третьому рівні електропостачання …………………………………………………

4. Попередній розрахунок навантаження загального електричного освітлення цеху ……………………………………………………….

5. Визначення розрахункового навантаження цехової трансформаторної підстанції ……………………………………………………………

6. Розрахунок пікових струмів ………………………………………….

3. Вибір кількості та потужності трансформаторів цехової трансформаторної підстанції з урахуванням компенсації реактивної потужності …………

4. Вибір перерізу провідників ………………………………………………..

   1. Вибір перерізу кабельної лінії напругою понад 1 кВ …………………

   2. Вибір перерізу провідників живильної мережі напругою до 1 кВ ……

   3. Вибір перерізу провідників розподільної мережі напругою до 1 кВ

   4. Розрахунок втрат і відхилень напруги в цеховій силовій електричній мережі ………………………………………………………………

5. Розрахунок струмів короткого замикання ………………………………

1. Розрахунок струмів трифазного короткого замикання ………….

2. Розрахунок струмів однофазного короткого замикання …………..

6. Вибір електричних апаратів …………………………………………………...

1. Вибір електричних апаратів в електричній мережі напругою до 1 кВ

2. Узгодження вибраного перерізу провідників електричної мережі напругою до 1 кВ з вибраними апаратами захисту ……………......

7. Конструктивне виконання цехової трансформаторної підстанції та компенсуючого пристрою …………………………………………………..

1. Конструктивне виконання цехової трансформаторної підстанції …...

2. Конструктивне виконання компенсуючого пристрою …………

8. Електробезпека та заземлення ……………………………………………

1. Заходи щодо забезпечення електробезпеки ………………………...

2. Розрахунок заземлення цехової трансформаторної підстанції ..…..

Висновки ……………………………………………………………………………..

Список літератури ………………………………………………………………..

Додаток А. Основні технічні дані електроприймачів …………………………….

Додаток Б. Визначення центру електричних навантажень цеху на персональному комп’ютері (ПК) ………………………………………………………………………

Додаток В. Результат розрахунку електричних навантажень на ПК ...………..

Додаток Г. Результат вибору потужності трансформаторів і компенсуючих пристроїв на ПК ……………………………………………………………………….

Додаток Д. Результат розрахунку систематичного (або аварійного) перевантаження трансформатора на ПК (з урахуванням та без урахування компенсації реактивної потужності) …………………………………………………………

Додаток Е. Результат розрахунку струмів трифазного короткого замикання на ПК

Додаток Ж. Результат розрахунку струмів однофазного короткого замикання на ПК

Додаток К. Результат розрахунку заземлення цехової трансформаторної підстанції на ПК ………………………………………………………………………….

Це приклад змісту для студентів денної форми навчання (можливі деякі зміни). Студенти заочної форми навчання виконують тільки частину додатків за узгодженням з керівником роботи. Зміст розрахункової роботи можна також розширити за рахунок додатків, в яких використані інші стандартні та самостійно розроблені програми для ПК.

ЦЕХОВІ МЕРЕЖІ ЕЛЕКТРИЧНОГО ОСВІТЛЕННЯ

Цехові мережі електричного освітлення повинні відповідати всім вимогам “Правил устройства электроустановок” (ПУЭ) [11] до мереж напругою до 1 кВ та ще специфічним вимогам. Це обумовлено їх значною довжиною та доступністю, необхідністю забезпечення нормального ходу технологічного процесу, безпеки людей та пожежної безпеки [1, 3, 12, 14].

Мережі освітлення бувають зовнішніми та внутрішньоцеховими.

Для виробничих приміщень використовують дві системи освітлення: загальне та комбіноване (загальне і місцеве).

На промислових підприємствах застосовують три види освітлення – робоче, аварійне та евакуаційне. Робоче освітлення виконується у всіх приміщеннях для створення на робочих поверхнях нормованої освітленості. Аварійне освітлення застосовується у тих випадках, коли при раптовому вимиканні робочого освітлення можливе виникнення вибуху чи пожежі, масового травматизму, тривалого розладу технологічного процесу і т.п.. В аварійному режимі аварійне освітлення має створювати на робочих місцях 5 % від нормованої робочої освітленості, але не менше ніж 2 лк. Евакуаційне освітлення необхідне для безпечної евакуації людей з приміщень при аварійному вимиканні робочого освітлення (має забезпечити освітленість проходів і сходів не менше ніж 0.5 лк). Світильники аварійного та евакуаційного освітлення приєднуються окремими лініями до незалежного ДЖ або перемикаються на нього автоматично в разі раптового вимикання робочого освітлення (у виробничих приміщеннях в основному застосовують незалежні ДЖ). У разі наявності в цеху кількох однотрансформаторних ПС, які живляться від різних незалежних ДЖ, або двотрансформаторної ПС мережі робочого та аварійного освітлення повинні мати живлення від різних трансформаторів.

Мережі від ДЖ до групових щитків освітлення (ГЩО) називаються живильними, а від групових щитків до світильників – груповими. Живильні мережі виконуються три- і чотирипровідними. Групові лінії залежно від довжини та потужності можуть бути дво-, три- і чотирипровідними.

Живильні мережі виконуються за магістральною або радіально-магістральною схемою. Для силової мережі, яка виконана за схемою БТМ, мережа освітлення живиться від ШМА через апарати захисту та управління або від розподільного пристрою НН цехової ТП. Від однієї лінії живляться один або кілька ГЩО (рекомендується не більше чотирьох-п'яти).

У мережах освітлення промислових підприємств застосовують відкриті електропроводки на ізолюючих опорах (нині досить рідко), у трубах і безтрубні. Найбільш раціональними у виробничих приміщеннях цехів є тросові та струнні проводки, освітлювальні шинопроводи типу ШОС.

Для загального електричного освітлення виробничих приміщень використовують лампи розжарювання (ЛР), люмінесцентні лампи (ЛЛ) низького тиску та високого тиску типу ДРЛ (дугова ртутна люмінесцентна) і металогалогенні типу ДРІ, а також інші.

Для аварійного освітлення слід застосовувати ЛР. Допускається використовувати ЛЛ, якщо мінімальна температура повітря в приміщенні не менше ніж +10 С, а напруга на лампах у всіх режимах не менше ніж 90 % номінальної.