Анализ потребителей электроснабжения мастерской. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания, заземления и освещения. Методика выбора кабельных линий и пускозащитной аппаратуры. Требования к персоналу, обслуживающему электрические установки.
Определим расчетную мощность кран-балки. Определим расчетную мощность для сварочных агрегатов (№ 11, 12). Учтем, что сварочные агрегаты работают в повторно-кратковременном режиме 60% и мощность дана в КВА. Определим условную 3-х фазную мощность для гравировальных станков (№ 21, 22), наждачного станка (№ 13), электронагревателей (№ 8, 9) и электрокотла (№ 7). RT1 = 31,50 МОМ б) Определим сопротивление линии (данные берем из составленной ранее таблицы при расчете потери напряжения) в) Определим сопротивление шин в ТП и РПЦель, поставленная перед выполнением данной работы, достигнута, выбранное оборудование и составленные схемы соответствуют нормам и правилам эксплуатации электроустановок, требуемая надежность достигнута. В процессе работы были рассчитаны и выбраны: 1. электрические нагрузки; При работе были закреплены основные теоретические положения по дисциплинам: электроснабжение, электрооборудование, электрические аппараты, электрические машины.
Введение
Цель данного проекта обеспечить надежное электроснабжение объекта в соответствии с принятой категорией по бесперебойности.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи: 1. провести анализ исходных данных;
2. рассчитать электрические нагрузки;
3. выбрать соответствующие кабельные линии;
4. выбрать пускозащитную аппаратуру;
5. произвести расчет токов короткого замыкания;
6. произвести расчет заземления;
7. расчет освещения;
8. рассмотреть вопросы безопасности.
Для решения этих задач необходимо применять следующие методы: 1. коэффициента максимума;
Для выбора оборудования использовать справочную литературу.
В ходе выполнения данного курсового проекта также необходимо будет на практике использовать теоретические знания, полученные при изучении следующих дисциплин: электроснабжение отрасли, электрооборудование, электрические аппараты, электрические машины, электротехника.
1.
Практическая (расчетная) часть
Гранитная мастерская предназначена для изготовления из природного гранита плит, памятников, цветников, ваз и оказания ритуальных услуг населению. Она является составной частью комплекса бытового обслуживания. В мастерской предусмотрены технологические помещения: распиловочная, слесарная, граверная, компрессорная. А так же бытовые помещения: бойлерная, душевая, кабинет. Кроме того имеется склад для хранения готовой продукции.
Количество рабочих смен - 1. Потребители цеха имеют 3 категорию надежности ЭСН. Грунт в районе мастерской - суглинок. Каркас здания цеха смонтирован из блоков-секций длиной 4 и 6 м каждый.
Размеры цеха А х В х Н = 24 х 14 х 4 м.
1.1 Расчет электрических нагрузок
Таблица 1 - Исходные данные электроснабжения гранитной мастерской
№ п/п Наименование № по плану P, КВТ Ки, о.е. Cos?, о.е. Примечание
Определим расчетную мощность кран-балки. Учтем, что кран-балка работает в повторно-кратковременном режиме 25% (№ 6 по плану)
Рр = Рэп х = 10 х = 10 х 0,5 = 5 КВТ
- полная мощность кран-балки приведенная к длительному режиму
Определим расчетную мощность для сварочных агрегатов (№ 11, 12). Учтем, что сварочные агрегаты работают в повторно-кратковременном режиме 60% и мощность дана в КВА.
Рр = Рэп х cos? х = 55 х 0,6 х = 33 х 0,77 = 25,56 КВТ
- полная мощность сварочного агрегата приведенная к длительному режиму.
Определим расчетную мощность электроталей (№ 15, 5). Электротали работают в повторно-кратковременном режиме 40%.
Рр = Рэп х = 5 х = 5 х 0,63 = 3,16 КВТ
- полная мощность электротали приведенная к длительному режиму.
Осуществим приведение 1ф нагрузок к условию 3-х фазной мощности. Определим условную 3-х фазную мощность для гравировальных станков (№ 21, 22), наждачного станка (№ 13), электронагревателей (№ 8, 9) и электрокотла (№ 7).
Кабели выбирают: 1) по допустимой токовой нагрузке: 2) по допустимой потере напряжения:
где . Для , определяется по формуле:
где x=x0*l - реактивное сопротивление кабеля,(Ом);
r=r0*l - активное сопротивление кабеля, (Ом);
r0, x0 - активное и реактивное удельные сопротивления кабеля, (ом/м);
l - длина кабеля, (м);
P, Q - активная и реактивная мощности нагрузки, (КВТ),(КВАР);
S - полная мощность нагрузки, (КВА).
3) используем справочник, для определения удельного сопротивления.
1.3 Выбор автоматических выключателей
Таблица 4 - Выбор автоматических выключателей
Марка обозн. по эл. схеме Іном, А Uном, В Ір, А 1 2 3 4 5
ВА47-29 QF12 32 400 31,75
ВА47-29 QF14 32 400 28,87
ВА47-29 QF15 25 230 20,59
ВА47-29 QF16,17 25 230 13,73
ВА47-29 QF29,30 25 230 10,43
ВА47-29 QF19,20 63 400 61,49
ВА47-29 QF23 25 400 14,43
ВА47-29 QF24 25 400 7,60
ВА47-29 QF26 32 400 31,75
ВА47-29 QF9 25 400 90,21
ВА47-29 QF10 10 400 9,02
ВА47-29 QF11 10 400 8,12
ВА47-29 QF13 16 400 14,43
ВА47-29 QF18 5 400 3,04
ВА47-29 QF21 16 230 13,04
ВА47-29 QF22,25 25 400 17,32
ВА47-29 QF27 10 400 7,22
ВА47-29 QF28 10 400 8,12
РП-1, для автоматических выключателей QF19, QF20, т.к. Ір = 61,49 А, выбираем автоматы ВА 47-29
1. Uном ? Uyct., 400 ? 400 - условие выполняется
2. Іном ? Ір, 63 ? 61,49 - условие выполняется
РП-2, для автоматических выключателей QF22, QF25, т.к. Ір = 17,32 А, выбираем автомат ВА 47-29
1. Uном ? Uyct., 400 ? 400 - условие выполняется
2. Іном ? Ір, 25 ? 17,32 - условие выполняется
Выбираем автоматические выключатели в РУ-0,4 КВ ТП
Таблица 5 - Выбор автоматических выключателей
Место распол-я Обозн. на эл.схеме Марка автомата Uном, В Іном, А Ір, А РП-1 QF5,QF6 ВА 88-37 400 160 134,08
РП-2 QF7,QF8 ВА 88-35 400 160 143,73
1.4 Выбор магнитных пускателей
Таблица 6 - Выбираем пускатели для потребителей РП-1
№ по плану тип МП Uном, В Іном, А I р, А 4 КМИ 23260 380 32 31,75
6 КМИ 23260 380 32 28,87
7 КМИ 22560 220 25 20,59
8 КМИ 11860 220 18 13,73
9 КМИ 11860 220 18 13,73
21 КМИ 11260 220 12 10,43
22 КМИ 11260 220 12 10,43
11 КМИ 46562 380 65 61,49
12 КМИ 46562 380 65 61,49
15 КМИ 11860 380 18 14,43
16 КМИ 10960 380 9 7,60
18 КМИ 23260 380 32 31,75
Для наждачного станка (№4 по плану) выберем пускатель КМИ 23260
1. Іном ? Ір, 32 А ? 31,75 А - условие выполняется;
2. Uном ? Up, 400 В ? 400 В - условие выполняется;
3. ІРТ ? 1,25 х Ір = 1,25 х 31,75 = 39,69 А.
Для сварочного агрегата(№ 11) выберем пускатель КМИ 46562
1. Іном ? Ір, 65 А ? 61,49 А - условие выполняется;
2. Uном ? Up, 400 В ? 400 В - условие выполняется;
3. ІРТ ? 1,25 х Ір = 1,25 х 61,49 = 76,86 А.
Таблица 7 - Выбираем пускатели для потребителей РП-2
№ по плану типа МП Uном, В Іном, А I р, А 1 КМИ 49562 380 95 90,21
2 КМИ 11260 380 12 9,02
3 КМИ 10960 380 9 8,12
5 КМИ 11860 380 18 14,43
10 КМИ 10960 380 9 3,04
13 КМИ 11860 220 18 13,04
14 КМИ 11860 380 18 17,32
17 КМИ 11860 380 18 17,32
19 КМИ 10960 380 9 7,22
20 КМИ 10960 380 9 8,12
Для компрессора(№1 по плану) выберем пускатель КМИ 49562
1. Іном ? Ір, 95 А ? 90,21 А - условие выполняется;
2. Uном ? Up, 400 В ? 400 В - условие выполняется;
3. ІРТ ? 1,25 х Ір = 1,25 х 90,21 = 112,76 А.
Для электрического горна(№10 по плану) выберем пускатель КМИ 10960
1. Іном ? Ір, 9 А ? 3,04 А - условие выполняется;
2. Uном ? Up, 400 В ? 400 В - условие выполняется;
3. ІРТ ? 1,25 х Ір = 1,25 х 3,04 = 3,80 А.
1.5 Выбор трансформаторной подстанции (ТП)
Определим мощность всего цеха
;
Определим коэффициент использования цеха
;
Определим
;
Определим
= = 1,32;
Определим реактивную мощность цеха
КВАР;
Определим полную мощность цеха
= 187,26 КВА;
Полная мощность всего цеха Sцеха = 187,26 КВА, режим работы гранитной мастерской - одна смена, коэффициент - 0,5
Определим расчетную мощность силового трансформатора по формуле
S тр расч. = (0,5 ? 0,8) х Sp
Тогда S тр. расч. = 0,5 х 187,26 = 93,63 КВА;
S тр ном. ? S тр. расч, 100 КВА ? 93,63 КВА.
Выбираем трансформатор ТМ-100/10/0,4
Таблица 8 - Технические характеристики
Марка трансформатора S тр ном UBH, КВ UHH, КВ
ТМ-100 100 10 0,4
Выбираем вводные разъединители QS2, QS4.
По номинальному току: Іном ? Ір, где Іном = 400 А, а Ір = = = 5,78 А, 400 А ? 5,78 А - условие выполняется
Таблица 9 - Технические характеристики вводных разъединителей
Марка разъединителя Uном, КВ Іном, А РВ-10/400 10 400
Выбираем высоковольтные предохранители FU1, FU2
По номинальному напряжению и номинальному току выбираем предохранитель ПК-10/6,3
Таблица 10 - Технические характеристики высоковольтных предохранителей
Марка предохранителя Іном вставки, А Іном предохранителя, А Ітр.ном, А ПК-10/6,3 6,3 6,3 5,78
Выбираем вводные рубильники QS6, QS7.
Возьмем рубильник марки РПС-2
1. по напряжению Uном ? Uyct, 400 В ? 400 В - условие выполняются
2. по номинальному току: Іном ? Ір, где Іном = 250 А, Ір = = = 144,92 А, 250 А ? 144,92 А - условие выполняются
1.6 Расчет токов короткого замыкания
Потребители гранитной мастерской питаются от трансформатора ТП через два распределительных пункта.
1. Зарисуем схему замещения.
Определим сопротивление каждого элемента на схеме: а) Сопротивление трансформатора находим по таблице 1.9.1.
Для трансформатора ТМ-100 ХТ1 = 64,7 МОМ
RT1 = 31,50 МОМ б) Определим сопротивление линии (данные берем из составленной ранее таблицы при расчете потери напряжения) в) Определим сопротивление шин в ТП и РП
Из таблицы 1.9.7. выбираем шины ШРА на Іном = 630 А, тогда r0 = 0,1 МОМ х0 = 0,13 МОМ
Длина шины равна 3 м, тогда хш.ТП = 0,13 х 3 = 0,39 МОМ rш.ТП = 0,1 х 3 = 0,3 МОМ г) Определим сопротивление контакторов, автоматических выключателей и рубильников.
По таблице 1.9.3. определим сопротивление рубильников и автоматов
1. Определим расчетное сопротивление грунта. rp = Кс х ?гр = 1,7 х 100 = 170 Ом м
2. Определим коэффициент сезонности для II климатической зоны по таблице 1.13.2. Кс = 1,7
3. Расчитаем сопротивление одного вертикального заземлителя
RB = ( ) = ( ) =
( ) = ( ) = 6,05 = 54,61 Ом
Где l = 3 м; t0 = 0,7 м; t = t0 = 0,7 = 2,2 м; d = 20 мм = 0,02 м
4. Определим количество вертикальных заземлителей
N = = = 14 шт
Примем количество вертикальных заземлителей N = 14 шт.
5. Определим значение коэффициента использования по таблице 1.13.5. для вертикальных заземлителей расположенных в ряд. При этом расстояние между заземлителями, а = 3 м
= = 1;
?в = 0,55
6.
Определим сопротивление с учетом коэффициента использования rз = = = 7,09 Ом
7. Определим длину соединительной полосы
Lсп = 1,05 х a ( ) = 1,05 х 3(14 - 1) = 40,95 м;
В качестве соединительной полосы принимаем полосовую сталь 40х4, где b = 40 мм = 0,04 м; толщина 4 мм; t - 0,7 м
Определим сопротивление соединительной полосы
8. Определим сопротивление соединительной полосы
Rсп = х = х х
= х = 0,66 х 11 = 7,26 Ом;
9. Определим общее сопротивление
Rз = = = 3,58 Ом;
Вывод: Полученное сопротивление соответствует нормам, т.к.
? Rз, 4 Ом ? 3,58 Ом.
1.8 Расчет освещения
Расчет освещения производим с помощью метода коэффициента использования. Так как в производственном помещении имеются кран-балки и электротали, и высота мастерской относительно мала, устанавливаем светильники на потолке.
3. Определим индекс помещения i = , где S - площадь помещения;
А = 24 м, В = 14 м - длина и ширина помещения;
H - высота помещения;
hp - рабочая высота;
h - расстояние от светильника до рабочей высоты i = = = 2,76;
4. Определим наиболее выгодное расстояние между рядами светильников = 0,86, где
= 0,86 х h = 0,86 х 3,2 = 2,75 м
Определим количество рядов в цехе. Расстояние от стен здания берем 1,5м.
Получим пять ряда светильников согласно плану
5. По таблицам определяем коэффициент полезного действия помещения
?свет = 0,95
?поток = 0,47
6. Определим коэффициент использования светового потока
= ?поток х ?свет = 0,47х0,95 = 0,45
7. Определим световой поток одного ряда светильников
Ф =
Кз - коэффициент запаса для ламп ЛПО = 1,5
Z - коэффициент минимальной освещенности для ламп ЛПО = 1,1
N - количество рядов
Ф = = = 73920 лм - световой поток одного ряда.
8. Определим количество светильников в ряду.
Выбираем лампу ЛПО 28-2х40 со световым потоком Флампы = 4450 лм, таким образом количество светильников будет nсвет = = = 16 светильников
2. Организационная часть
2.1 Охрана труда
Требования к персоналу, обслуживающему электрические установки.
Работники должны иметь профессиональную подготовку, соответствующую характеру работ. При ее отсутствии они должны пройти обучение до допуска к самостоятельной работе в специализированных центрах подготовки персонала, например, в учебных комбинатах.
Лица, принимаемые на работу по обслуживанию электротехнического оборудования, должны пройти предварительный медицинский осмотр и в дальнейшем проходить его периодически в установленные сроки.
Персонал, обслуживающий электроустановки, должен пройти проверку знаний ПТЭЭП, ПУЭ, МП, правил и инструкций по технической эксплуатации, пожарной безопасности, пользование защитными средствами, устройства электроустановок в пределах требований, предъявляемых к соответствующей должности или профессии и иметь соответствующую группу по электробезопасности.
Весь персонал должен быть обеспечен по действующим нормам спецодеждой, спец. обувью и индивидуальными средствами защиты в соответствии с характером выполняемых работ и обязан пользоваться ими во время работы. Так как помещение имеет повышенную запыленность, и высокие температуры следует при работе использовать респираторы и делать перерывы. Так же в цехе имеются кран-балки, следовательно, по цеху нужно передвигаться исключительно только в касках.
Работники, проходящие стажировку, должны быть распоряжением закреплены за опытным работником (наставником). Допуск их к самостоятельной работе должен быть оформлен соответствующим распоряжением руководителя организации.
Лица, не достигшие 18-ти летнего возраста, не допускаются к работам в электроустановках в качестве электромонтеров и рабочих. Практиканты институтов, техникумов и училищ, не достигшие 18-ти лет, могут пребывать в электроустановках ограниченное время под надзором квалифицированного работника не ниже 3-ей группы в установках до 1000 вольт и 4-ой группы в установках выше 1000 вольт. К самостоятельным работам в электроустановках практиканты, не достигшие 18-ти лет, не допускаются.
Весь производственный персонал должен быть практически обучен приемам освобождения человека от действия электрического тока и оказания ему до врачебной помощи, а также приемам оказания до врачебной помощи пострадавшим при других несчастных случаях. электроснабжение мастерская заземление
2.2 Электробезопасность
Одной из особенностей поражения электрическим током является отсутствие внешних признаков грозящей опасности, которые человек мог бы заблаговременно обнаружить с помощью органов чувств.
Ток приводит к серьезным повреждениям центральной нервной системы и таких жизненно важных органов, как сердце и легкие. Поэтому второй особенностью воздействия тока на человека является тяжесть поражения.
Третья особенность поражения человека электрическим током заключается в том, что токи промышленной частоты силой в 10-25 МА способны вызвать интенсивные судороги мышц. Степень поражения электрическим током во многом зависит от плотности и площади контакта человека с токоведущими частями.
Окружающая среда (влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящей пыли и др.) оказывает дополнительное влияние на условия электробезопасности. В производственных помещениях поддерживается микроклимат соответственно ГОСТ 12.1.005-88 (табл. № 1): полы являются нетокопроводящими, но воздухе присутствует токопроводящая пыль, отсутствуют сырость, и возможность одновременного прикосновения к корпусам и заземленным металлическим конструкциям, следовательно, в соответствии с ПУЭ п. 1.1.13 помещение относится к помещениям без повышенной опасности.
При наладочных работах используются приборы, питающиеся от сети переменного тока 220В 50Гц с заземленной нейтралью. Сопротивление заземления не должно превышать 4 Ом. В приборах должно быть подключено защитное зануление согласно ГОСТ 12.1.030-81 ПУЭ 1.7.9.
Электробезопасность в производственных помещениях обеспечивается следующими защитными мерами: применение изоляции, недоступность токоведущих частей, применение малых напряжений, изоляция электрических частей от земли.
Монтаж и настройка может производиться персоналом, имеющим вторую группу допуска по электробезопасности в помещении с повышенной опасностью поражения электрическим током.
2.3 Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок
Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, являются: - оформление работ нарядом, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;
- допуск к работе;
- надзор во время работы;
- оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончания работы.
Ответственными за безопасное ведение работ являются: - выдающий наряд, отдающий распоряжение, утверждающий перечень
- работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;
- ответственный руководитель работ;
- допускающий;
- производитель работ;
- наблюдающий;
- член бригады.
Право выдачи нарядов и распоряжений предоставляется работникам из числа административно-технического персонала организации, имеющим группу V - в электроустановках напряжением выше 1000 В и группу IV - в электроустановках напряжением до 1000 В.
Ответственный руководитель работ назначается, как правило, при работах в электроустановках напряжением выше 1000 В. В электроустановках напряжением до 1000 В ответственный руководитель может не назначаться.
В случае отсутствия работников, имеющих право выдачи нарядов и распоряжений, при работах по предотвращению аварий или ликвидации их последствий допускается выдача нарядов и распоряжений работниками из числа оперативного персонала, имеющими группу IV. Предоставление оперативному персоналу права выдачи нарядов должно быть оформлено письменным указанием руководителя организации.
При подготовке рабочего места со снятием напряжения должны быть в указанном порядке выполнены следующие технические мероприятия: - произведены необходимые отключения и приняты меры, препятствующие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;
- на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты;
- проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;
- наложено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где отсутствуют, установлены переносные заземления);
- вывешены указательные плакаты «Заземлено», ограждены при необходимости рабочие места и оставшиеся под напряжением токоведущие части, вывешены предупреждающие и предписывающие плакаты.
Вывод
Цель, поставленная перед выполнением данной работы, достигнута, выбранное оборудование и составленные схемы соответствуют нормам и правилам эксплуатации электроустановок, требуемая надежность достигнута.
В процессе работы были рассчитаны и выбраны: 1. электрические нагрузки;
2. кабельные линии;
3. автоматы, магнитные пускатели, рубильники;
4. трансформаторы и распределительные устройства;
5. токи короткого замыкания;
6. заземляющие устройства;
7. расчет освещения
При работе были закреплены основные теоретические положения по дисциплинам: электроснабжение, электрооборудование, электрические аппараты, электрические машины.
Список литературы
1. Группа предприятий «ИНТЕРЭЛЕКТРОКОМПЛЕКТ». Справочник электротехнической продукции.
2. Сибикин Ю.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Издательство «Высшая школа», 2001.
3. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. издательский дом «ИНФРА-М», 2007.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
