Мазмұны

1. Электр жүктемелерін анықтау . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

   1. Кәсіпорын цехтары бойынша есептік жүктемелерді анықтау

   2. Жалпы цех бойынша толық есептік жүктемені анықтау

2. Жүктеме картограмасын және электр жүктемелерінің центрін анықтау

3. Сыртқы электр жабдықтау жүйесін жобалау

   1. Басты төмендеткіш станциясы (бұдан әрі - БТС) трансформаторлары санын және қуатын таңдау

   2. Сыртқы электрмен жабдықтау жүйесінің рационалды кернеуін анықтау

   3. Бірінші нұсқа. U = 35 кВ

3.3.1. Ажыратқыштарды таңдау

3.3.2. Қорек көзі желісінің қимасын анықтау

3.3.3. Қоректендіргіш желілердің техникалық-экономикалық көрсеткіштері

3.3.4. БТС-35 кВ техникалық-экономикалық көрсетіштері

3.4. Екінші нұсқа. U = 10 кВ

3.4.1. Q1 және Q2 аыратқыштарын таңдау

3.4.2 Қоректендіргіш желі қимасын анықтау бірінші нұсқада қолданылған әдістеме бойынша жүргізіледі

3.5. Сыртқы электрмен жабдықтау жүйесінің рационалды кернеуін таңдау

4. Ішкі электрмен жабдықтау жүйесін есептеу

4.1. Цехтық трансформаторлы қосалқы станциялардың қуатын және санын алдын ала таңдау

4.2. Кернеуі 10 кВ тарату желісі бағытының есептік жүктемесін анықтау

4.3. Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеу

4.3.1. 35/10-нұсқа. Осы нұсқа үшін есепті схема және орын ауыстыру схемасы

4.3.2. Қоректендіргіш желілердің соңын және 10 кВТ БТС шиналарынан шығатын желілердің ажрытақыштарын таңдау

4.5. Таратушы желінің кабельді желілерінің қимасын таңдау

4.6. Зауыт ішінде электрмен жабдықтау жүйесінің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін анықтау

4.6.1 Кабельді желілерге, ажыратқыштарға және трансформаторларға арналған күрделі шығындарды және түсті метал шығынын анықтау

4.6.2 Тарату желілерінің бағыттарында пайдалану шығындарын және электр энергияның жоғалуын анықтау

4.6.3 Кәсіпорынның электрмен жабдықтау жүйесінің техникалық-экономикалық көрсеткіштері

5. Қосалқы станцияның қондырғыларын таңдау

5.1 Ажыратқыштардың жетектері

5.2 Ток трансформаторлары

5.3 Кернеу трансформаторларын таңдау

5.4 Асқын кернеуді шектеуші қондырғыны таңдау

5.5 Айырғыштарды таңдау

5.6 Оқшаулатқыштарды таңдау

5.7 Бөлгіштер мен қысқа тұйықтағыштарды таңдау

5.8 Кернеуі 10 кВ құрама шиналарын таңдау

5.9 Басты тарату подстанциясының өзіндік қажетін қоректендіру схемасы

5.9.1 Басты тарату подстанциясының өзіндік қажет жүктемесі

5.9.2 Басты тарату подстанциясындағы өзіндік қажет трансформаторларын таңдау

5.10 10 кВ төмен кернеу жағындағы қондырғыны таңдау

6 Релелік қорғаныс және автоматика

6.1 Трансформатордың релелік қорғанысы

6.2 Дифференциалдық қорғаныс

6.3 Максималды токты қорғаныс (МТҚ)

6.4 Газдық қорғаныс

6.5 Автоматика және сигнализация

7 Еңбекті қорғау

7.1 Электр қондырғыларында қауіпсіз жұмыс жүргізу шаралары

7.2 Өрт қауіпсіздігі

7.3 Өндірістік санитария

7.4 Жерге қосу

7.4.1 Жерге қосу құрылғыларының қолдану аймағы және құрылымы

7.4.2 Қосалқыстанцияны жерлендірудің есебі

8 Қоршаған ортаны қорғау шаралары

Кіріспе

Өнеркәсіптік кәсіпорындарда өндірілген энергияны жеткізу, тарату және тұтыну жоғары тиімділікпен және сенімділікпен жүргізілуі тиіс. Сол себептен, энергетиктермен қолданылатын кернеудің барлық сатыларында электр энергиясын таратудың сенімді, әрі тиімді жүйесі құрылған.

Тұтынушыларды электрмен жабдықтау саласында өндірісті дамыту ең басты мақсаттарының бірі. Бұлар жобалық-конструкторлық енгізулердің деңгейін жоғарлату және жоғары сенімді электр жабдықтарын рационалды пайдалану, тұтыну және беріліс кезіндегі өндірістік емес шығындарды төмендету мәселелерді қарастырады.

Өндірістік кәсіпорынның электрмен жабдықтау жүйесі өндірістік тұтынушыларды электрлік энергиямен қамтамасыз етеді. Өндірістік кәсіпорындарындағы электрэнергиясының негізі тұтынушылары келесі: электржетектері, электрлік жарықтандыру, электрлікқыздыру құрылғылары, оның ішінде электрлік пештер.

Электрэнергиясын қажетті көлемде және өндірістік нысандарға энергожүйеден сапалы түрде қамтамасыз ету мақсатында қондырғыларға, құрылғыларға және механизмдерге өндірістік кәсіпорынның электрмен жабдықтау жүйелері қызмет көрсетеді. Олар кернеуі 1000В дейінгі және одан жоғары трансформаторлы түрлендіргіш және тарату қосалқы станцияларынан тұрады.

Өндірістік кәсіпорынның электрменжабдықтау жүйесі қоректену ортасынан қабылдағышқа дейінгі электрэнергиясын беру және тарату үшін қажетті күрделі құрылғылардың жиынтығын құрайды. Электрмен жабдықтау жүйесі өндіріс технологиясымен, кәсіпорынның құрылыстық және жобалау бөлімдерімен тығыз байланысты. Бұл электрмен жабдықтау жүйесінің төмендегі негізгі талаптарын анықтайды:

1. Электрэнергияның Қажетті сенімділік деңгейін қамтамасыз ету;

2. Экономдылығы, есептік шығындардың аз болуына жауапты;

3. жоғарғы сапасы;

4. Жүктеменің өсуіне мүмкіндікті қамтамасыз ету, яғни кәсіпорынның капиталды жағынан ұлғаюы және жұмыс істеп тұрған алаңдардың электртұтынуының жоғарылауы;

5. Пайдаланудың жайлылығы, қолайлығы және қауіпсіздігі.

Берілген дипломдық жобаның мақсаты: Ақмола облысы Бурабай ауданы Бурабай кентіндегі “қазандық” өнеркәсіптік аймақты тиімді электрмен жабдықтау жүйесін құрастыру.

1 Электр ЖҮКТЕМЕЛЕРІН АНЫҚТАУ

1. Кәсіпорын цехтары бойынша есептік жүктемелерді анықтау

Кәсіпорында электрэнергия тұтынушылары 0,4 кВ және 10 кВ кернеуімен 50 Гц жиілігімен айнымалы ток электр қабылдағыштарына жатады. Өндірістік бөлмелер ортасының қысқа сипаттамасы және сенімділік деңгейі бойынша категориясы 1.1 кестесінде келтірілген.

1.1 кесте

Категорияның және ортаның қысқаша сипаттамасы

Цехтар атауы	Өндірістік орта	Сенімділік деңгейі бойынша категория
A1	Қалыпты	I
A2	Қалыпты	I
A3	Қалыпты	I
B1	Қалыпты	I
B2	Қалыпты	I
C1	Қалыпты	I
C2	Қалыпты	I
D1	Қалыпты	II
D2	Қалыпты	II
F	Қалыпты	III

Кәсіпорын цехтары бойынша электр жүктемелерді есептеуді сұраныс коэффициенті әдісімен жасаймыз.

Электрқабылдағыштардың есептік күштік жүктемесі формулалар бойынша анықталады:

, (1.1)

, (1.2)

мұнда -[3, с. 37] бойынша анықталатын,i-лық цехтың сұраныс коэффициенті;

- i-лық цехтың номиналды қуаты, кВт (тапсырмасы бойынша);

- сәйкес, реактивті қуаттың коэффициенті [3, с. 37].

(1.1) – (1.2) формулаларымен сәйкес №1 цех үшін есептеудің мысалын келтіреміз.

Қалған цехтар бойынша есептік күштік жүктемелер ді анықтау 1.2 кестесінде келтірілген.

Кәсіпорын территориясын және цехтардың жарықтандыру жүктемелері жарықтандырудың сұраныс коэффциенті және аудан бірлігіне меншікті қуат әдісі бойынша анықталады, яғни жарықтандырудың номиналды қуаты келесі формула бойынша анықталады

, (1.3)

мұнда- i-лық цехтың аудан бірлігіне жарықтандырудың меншікті қуаты,Вт/м²;

- i-лық цехтың ауданы, м².

Цехтарды жарықтандырудың есептік активті және реактивті қуаттары формулалар бойынша анықталады

Қалған цехтар бойынша есептік жарықтандыру жүктемелерін анықтау 1.2 кестесінде келтірілген.

Цехтың күштік және жарықтандыру қабылдағыштарының толық есептік қуаты формула бойынша анықталады

(1.6)

(1.6) формуласына №1 цехы үшін мәндерді қойып осы цехтың толық есептік қуатын анықтаймыз

Қалған цехтар үшін толық есептік қуаттарын есептеу 1.2 кестесінде келтірілген.

2. Жалпы цех бойынша толық есептік жүктемені анықтау

1.2 кестесінің мәндері бойынша:

- 1000 В дейін күштік жүктеме

5622,2 кВт,

4088,9 кBар;

Трансформаторлы қосалқы станцияның 0,4 кВ шиналарында зауыт тұтынушыларының толық есептік жүктемесін анықтаймыз

Ары қарай цехтық трансформаторлы қосалқы станцияларда сомалық шығындарды анықтау қажет (ТҚС). ТҚС қуаттары мен саны белгісіз болғандықтан, және де қоректендіретін және тарататын тораптар желілері жайлы мағлұматтар болмағандықтан, онда активті қуат және реактивті қуат шығындары формулалар бойынша шартты түрде анықталады

Электр жүктемелерді есептеуден алынған нәтижелерден қуат коэффициентін формула бойынша анықтаймыз:

tgφ анықтаймыз

Қарымталауды қажет ететін реактивті қуаттыtgφ_норм анықтаймыз. реактивті қуаттың нормативті коэффициентін, қабылдаймыз, ол = 0,95 сәйкес келеді және 0,33 тең.

(1.9)

Табылған параметрлерді (1.9) формуласына қойып, қарымталайтын құрылғылардың есептік қуатын анықтаймыз

УКЛ(П) – 0,38 – 216 – 108 (10 дана) батареялар конденсаторын таңдаймыз.

ТК БТҚС шиналарында өнеркәсіптік кәсіпорынның толық есептік қуаты тең

, (1.13)

Белгілі мәндерді (1.13) формуласын қойып, аламыз

1.2 кесте

Есептік электрлік жүктемесі

№	Цехтардың атауы	Рном, кВт	Кс	cosφ	tgφ	F, м2	Руд , Вт/м2	Рро, кВт	Рр, кВт	Рр1, кВт	Qp, квар	Sp, кВ.А
1	A1	725	0,7	0,85	0,61	4606	21	96,7	507,5	604,2	309,5	678,8
2	A2	841	0,75	0,82	0,69	4606	21	96,7	630,6	727,4	435,2	847,6
3	A3	1127	0,71	0,8	0,75	4606	21	96,7	800	896,7	600	1078,9
4	B1	486	0,65	0,73	0,93	2580	21	54,1	315,8	370	293,7	472,48
5	B2	355	0,67	0,8	0,75	5528	18	116	238	354,2	178,6	396,7
6	C1	355	0,68	0,7	1,02	2580	21	54,1	241,3	295,5	246,2	384,6
7	C2	1428	0,7	0,72	0,96	5528	18	116	999,6	1115,6	959,6	1471,6
8	D1	518	0,6	0,68	1,07	2580	21	54,1	310,5	364,7	332,3	493,4
9	D2	600	0,7	0,7	1,02	5528	18	116	420,1	536,2	428,5	686,4
10	F	460	0,62	0,68	1,07	3344	21	70,2	285,4	355,6	305,3	468,7
	Барлығы									5622,2	4088,9	6951,8

2 Жүктеме картограмасын және электр жүктемелерінің центрін анықтау

Электрмен жабдықтау жүйесін жобалағанда БТҚС орналасу орнын анықтау үшін өнеркісіптік кәсіпорынның генералды жоспарына жүктемелер картограммасы түсіріледі, ол өзімен генералды жоспарда шеңберлерді орналастыру болып келеді, олардың радиусы таңдалған масштабта есептік толық жүктемеге сәйкес келеді. Әр цех үшін өзінің шеңбері салынады.

Бас төмендеткіш және цехты қосалқы станцияларды электр жүктемелердің центріне жақынырақ орналастырған жөн, өйткені электр энергия тұтыну центріне жоғары кернеуді жақындатуға мүмкіндік береді және айтарлықтай электр энергия шығынын төмендетуге, өткізгіш материалдың шығынын азайтуға, төмен кернеу цехтық электр тораптары мен зауыттың жоғары кернеу тарату тораптарының ұзақтығын қысқартуға мүмкіндік береді.

Электр энергиясын тарату шеңберінің радиусы формула бойынша анықталады

, (2.1)

мұнда - i-лық цехтың қуаты, кВ·А;

m – 0,295 кВ·А/мм²қабылданатын, шеңбер ауданын анықтау үшін масштаб.

Цехта жарыөтандыру жүктемесінің үлесі формула бойынша анықталады

, (2.2)

мұнда- i-лықцехтыңжарықтандыру жүктемесінің қуаты, кВ·А.

Зауыттың электр жүктемелер центрінің (ЭЖЦ) координаталары формулалар бойынша анықталады

(2.3)

(2.4)

мұнда,-зауыттың ген. жоспары бойынша анықталатын, i-лық цехтың электр жүктемелер центрінің координаттары.

(2.1), (2.2) формулаларымен сәйкес №1 цех үшін есептеудің мысалын келтіреміз

1.3 кестесінде қалған цехтар үшін есептеулер ұсынылған.

(2.3) және (2.4) формулалары бойынша электр жүктемелер центрін анықтаймыз

м,

м.

Қорытынды: БТҚС-ны х₀= 115 м және y₀ =123 м координаттарымен нүктеде орналастыру қажет, бірақ қоректендіру энергия жүйесі қосалқы станциясынан зауыттың батыс қабырғасына жақындайды, сондықтан пайдалану және монтаждау ыңғайлылығы үшін энергия жүйесі қосалқы станциясынан қоректендіру әкелінген қабырғада біз БТҚС орналастырамыз.

2.1кесте

Жүктемелер центрін анықтау және жүктемелер картограммасын есептеу

Жоспар бойынша цех нөмірі	Цехтың толық есептік қуаты Sp.i, кВ.А	Жарықтандырудың толық есептік қуаты Sp.o.i, кВ.А	Шеңбердің есептік радиусы r, мм	Α секторының есептік бұрышы, град.	xi, м	yi, м	Spi.xi, кВ.А.м	Spi.yi, кВ.А.м
1	678,8	67,7	33	36	180	220	122184	149336
2	847,6	72,5	37	31	290	130	245804	110188
3	1078,9	68,6	41	22	220	130	237358	140257
4	472,5	35,2	27	26	295	187	139387,5	88357,5
5	396,7	77,7	25	76	340	223	134878	88464,1
6	384,6	36,8	25	34	190	187	73074	71920,2
7	1471,6	81,2	48	20	160	196	235456	288433,6
8	493,4	32,5	28	24	240	117	118416	57727,8
9	686,4	81,2	33	43	240	54	164736	37065,6
10	468,7	43,5	28,3	33	240	320	112488	149984
							1583782	1181734