Обслуговування електротехнічного обладнання та електропостачання механічного цеху

Обслуговування електротехнічного обладнання та електропостачання механічного цеху

Вступ

Електрична енергія або електроенергія - вид енергії <#"justify">де Рсер - середня активна потужність однієї групи електроприймачів, кВт. Кв - коефіцієнт використання активної потужності

Рном - номінальна потужність споживача.

Рсер = 0,16 * 240 = 38,4, кВт;

Таблиця 1 - Вихідні дані середньої активної потужності

Назва електроприймачаКвРсер, кВтБагатосерійні верстати0,1638,4Мало серійні верстати0,137,8Компресори0,721Крани0,17Електропечі0,7527Вентилятори0,612Заточні верстати0,172,38

Визначаємо для груп електроприймачів реактивну потужність:

сер = Рсер * tgφ,квар;

де Qсер - середня реактивна потужність електроприймачів, квар

tg φ - значення відповідне cos φ даного електроприймача

Таблиця 2 - cos φ приймачів

Назва електроприймачаКвcos φБагатосерійні верстати0,160,6Мало серійні верстати0,130,5Компресори0,70,8Крани0,10,5Електропечі0,750,95Вентилятори0,60,8Заточні верстати0,170,66

Qсер = 38,4 * 1,393 = 53,49,квар;

Таблиця 3 - Вихідні дані середньої реактивної потужності

Назва електроприймачаtg φQсерБагатосерійні верстати1,39353,49Мало серійні верстати1,73213,5Компресори0,7515,75Крани1,73212,12Електропечі0,359,45Вентилятори0,759Заточні верстати1,1692,78

Визначаємо загальну середню активну і реактивну потужність:

Σ Рсер = Рсер1 + Рсер2 + Рсер3 + Рсер4 + Рсер5 + Рсер6 + Рсер7,кВт;

Σ Рсер = 38,4 + 7,8 + 21 + 7 + 27 + 12 + 2,38 = 115,58,кВт;

Σ Qсер = Qсер1 + Qсер2 + Qсер3 + Qсер4 + Qсер5 + Qсер6 + Qсер7,квар;

Σ Qсер = 54,49 + 13,5 + 15,75 + 12,12 + 9,45 + 9 + 2,78 = 116,09,квар;

Визначаємо ефективну кількість електроприймачів nеф :

при кількості приймачів в групі «2» та більше

= Рном.мах / Рном.мін <= 3

де Рном.мах - номінальна потужність найбільшого електроприймача

Рном.мін - номінальна потужність найменшого електроприймача

= 240 / 14 = 17,14;

при m >3 та Кв >= 0,2 ефективна кількість електроприймачів

де nеф - ефективна кількість електроприймачів;

Σ Рном - сумарна номінальна потужність цих приймачів, кВт;

еф = 2 Рном / Рном.мах еф = 2* 470 / 240 = 3,91

Визначаємо середнє значення коефіцієнту використання:

Кв сер = Σ Рсер / Σ Рном

Кв сер = 115,58 / 470 = 0,24

Визначаємо максимальну активну потужність живлячого цеху:

Р мах = Кмах * Σ Рсер,кВт;

Р мах = 2,61 *115,58=301,66,кВт;

де Р мах - максимальна активна потужність всього механічного цеху

К мах - коефіцієнт максимуму

Σ Р сер - сумарна середня активна потужність всього механічного цеху.

Визначаємо максимальну реактивну потужність живлячої лінії:

мах = Кмах * Σ Qсер = 1,1 *116,09 =127,69,квар;

де Qмах -максимальна реактивна потужність всього механічного цеху;

Кмах -коефіцієнт максимума визначається при Кв <0.2 та nеф <= 100,а також при Кв >= 0.2 та nеф < 10; для всіх інших випадків Кмах = 1,1.

Σ Qсм - сумарна середня реактивна потужність всього механічного цеху.

Визначаємо максимальну повну потужність механічного цеху:

мах = √ Р2мах + Q2мах,кВт; мах = √301,662 + 127,692 = 327,57,кВт;

де Sмах - повна максимальна потужність всього цеху;

Рмах - повна активна потужність всього механічного цеху;мах - максимальна реактивна потужність механічного цеху.

Визначаємо максимальний струм даного механічного цеху:

мах = Sмах / Uном * 1.73 = 327,57 / 0,38 * 1,73 =503,95,А;

Вибираємо шинопровід марки ШРА - 73 зі струмом 630 А при максимальному струмі трансформатора 503,95 А.

Таблиця 4 - Вихідні дані розрахунків навантажень механічного цеху

Назва групиКількістьРном, кВтКвcosφ/tgφРсер, кВтQсер, кварnефК махIмах,АSмах, кВАБагатосерійні верстати82400,160,6 1,39338,453,493,912.61503,95327,57Малосерійні верстати8600,130,5 1,7327,813,53,912.61503,95327,57Компресори4300,70,8 0,752115,753,912.61503,95327,57Крани2700,10,5 1,732712,123,912.61503,95327,57Електричні пічі2360,750,95 0,35279,453,912.61503,95327,57Вентилятори5200,60,8 0,751293,912.61503,95327,57Заточні верстати5140,170,66 1,1692,382,783,912.61503,95327,57

Розрахунок електронавантаження механічного цеху проведені для вибора компенсаційних пристроїв.

1.3 Вибір кількості, потужності силових трансформаторів на ТП

Визначення кількості і потужності цехових трансформаторів можливо лише шляхом техніко - економічних розрахунків з урахуванням таких факторів :

Категорії надійності електропостачання споживачів;

Компенсація реактивних навантажень на напругу 1 кВ;

Перевантажної здібності трансформаторів у нормальному та аварійному режимі;

Економічний режим роботи трансформаторів в залежності від графіку навантажень (годин пік);

Визначаємо максимальне навантаження від силового електрообладнання механічного цеху (дивитися п. 1.3):

Рмах = Рсер = 115,58,кВт;мах = Qсер = 116,09,квар;

Визначаємо максимальний коефіцієнт потужності механічного цеху:

tgφ мах факт = Qмах / Рмах = 116,09 / 115,58 = 1;

За технічними умовами на приєднання tgφ опт = 0,32

Визначаємо компенсовану реактивну потужність:

Qкомп = К * Рмах * (tgφ мах факт - tgφ опт),квар; комп = 0,85 * 115,58 (1 - 0,32) = 68,8,квар;

Де К - коефіцієнт, враховуючий неспівпадіння розрахункового максимума активного навантаження споживача з максимальним навантаженням енергосистеми К = 0,85;

Рмах - розрахункове максимальне активне навантаження споживача;

tgφ мах факт - фактичний тангенс кута споживача в години максимального навантаження енергосистеми;

мах = √ Р2мах + (Qмах - Qкомп)2,кВА; мах = √ 115,582 + (116,09 - 68,8)2 = 124,8,кВА;

Визначаємо коефіцієнт завантаження в номінальному режимі роботи для двох однакових трансформаторів потужністю 100 кВт;

Кз = Sмах / Sном * 2;

Кз = 124,8 / 100 * 2 = 0,624 < 0,7;

Кз < 0,7, що задовольняє вимоги до електроустановок;

де Рном - номінальна потужність трансформатора;

Визначаємо коєфіціент перенавантаження в аварійному режимі:

Кп = Sмах / Sном = 124,8 / 100 = 1,2 < 1,4;

Кп < 1,4, що задовольняє умови перенавантажувальної здатності;

Перевіряємо потужності трансформаторів при аварійному режимі - при умові що один відключений а інший повинен забезпечити електропостачання електроспоживачів 2-ї категорії на період максимума з допустимим перенавантаженням на 40% більше номінальної потужності трансформатора.

доп авар = 1,4 * Sном * 2,кВА; доп авар = 1,4 * 100 * 2 = 280,кВА;розр авар = 0,85 * Sмах,кВА; розр авар = 0,85 * 124,8 = 106,85,кВА;

де Рдоп авар - допустима аварійна потужність трансформатора;

Ррозр авар - розрахункова аварійна потужність трансформатора;

Рдоп авар > Ррозр авар

> 106,85

Визначаємо сумарні активні витрати потужності в трансформаторі:

Σ∆Рт = Хх + Кз = 0,49 + 1,97 = 2,46,кВт;

де Хх - втрати холостого ходу, кВт;

Кз - втрати короткого замкнення, кВт;

Визначаємо реактивні витрати потужності на намагнічення:

Σ∆Qмаг = Iх * Sном / 100 = 2,6 * 100 / 100 = 2,6,квар;

де Iх - струм холостого ходу трансформатора.

Визначаємо реактивні потужності розсіювання в трансформаторі при номінальному навантаженні:

∆Qроз = Uк * Sном / 100 = 4,5 * 100 / 100 = 4,5,квар;

де Uк -напруга короткого замкнення;

Сумарні втрати реактивної потужності в трансформаторі:

Σ∆Q = ∆Qмаг + ∆Qроз = 2,6 + 4,5 = 7,1,квар;

Визначаємо повні втрати потужності в трансформаторі:

∆Sт = √ (Σ∆Рт)2 + (Σ∆Qт)2,кВт;

Для цього орієнтовно приймаємо втрати потужності в трансформаторі:

Σ∆Рт = 0,02 * Sном = 0,02 * 100 = 2,кВт;

Σ∆Qт = 0,1 * Sном = 0,1 * 100 =10,квар;

Тоді

∆Sт = √ 22 + 102 = 10,19,кВА;

Визначаємо повну максимальну потужність на статорі високої напруги трансформатора, який залишився в робочому стані :

Рмах авар = Ррозр авар + ∆Sт = 106,08 + 10,19 = 116,27,кВА;

де ∆Sт - втрати повної потужності в трансформаторі;

Зробивши ці розрахунки, приймаємо два трансформатори потужністю по 100 кВт, що перевищує потужність трансформаторів в аварійному режимі.

Розрахунки проведені для вибору схеми електропостачання.

1.4 Розробка схеми електропостачання

Розподільчою мережею називаються лінії, що відходять від розподільчого пункту до силових приймачів.

В цеху підприємства, в якому станки і механізми розташовані по всій площині рядами і часто пересуваються в наслідок зміни технологічного процесу виробництва, споживачі їх магістральних ліній і розподільчій мережі приймають магістральні і розподільчі закриті шинопроводи заводського типу.

Конструктивні магістральні лінії і розподільчі мережі виконуються кабелем або проводом, а в деяких випадках шинопроводом. На рисунку наведена схема електропостачання механічного цеху.

2. Технологічна частина

.1 Розрахунок перерізу жили кабелів, проводів. Кабельний журнал

Передавання електроенергії від джерела живлення до прийомного пункту промислових підприємств здійснюється повітряними або кабельними лініями. Кабельні лінії універсальні, вони можуть бути проложені в траншеях, тунелях, блоках та відкрито по стінам. На території одного підприємства можна використати змішані способи прокладки кабелів.

Переріз проводів і жил кабелів вибирають по технічним і економічним умовам.

Розрахуємо активну і реактивну потужність одного електроприймача в кожній групі. Розрахунки проведені для першої групи багатосерійні верстати, а для інших груп розрахунки проведено аналогічно.

Рсер = Кв * Рном = 0,16 * 30 = 4,8,кВт; сер = Кв * tg φ = 4,8 * 1,393 = 6,68,квар; Розраховуємо максимальну активну потужність для кожної групи електроприймачів:

Рмах = Кмах * Рсер = 2,61 * 4,8 = 12,52,кВт;

Розраховуємо максимальну реактивну потужність для кожної групи електроприймачів:

мах = Кмах * Qсер = 1,1 * 6,68 = 7,34,квар; Розраховуємо повну потужність для багатосерійних верстатів:мах = √ Рмах 2 + Qмах 2 = √ 12,522 + 7,342 = 14,51,кВА; Визначаємо розрахунковий струм навантаження:розр = Sмах / Uном * √3 = 14,51 / 0,38 * √3 = 22,32,А;

По таблиці 5.1 (л.3) знаходимо, що для кабеля з резиновою і пластмасовою ізоляцією з алюмінієвими жилами економічна щільність струму

ек = 1.7 А / мм2

Визначаємо економічний переріз кабеля:

ек = Iрозр / jек = 22,32 / 1,7 = 13,12,мм2;

Приймаємо найбільший стандартний переріз 16 мм2, прийнятий переріз по умові нагріву Iдоп знаходимо по таблиці 7 (л.1)

доп =75 А, тобто Iдоп > Iрозр

А > 22,32А

Розрахунки для кожної групи подані в таблиці 6.

Таблиця 6 - Вихідні дані розрахунків для кожної групи

Назва електроприймачаРсер, кВтQсер, кварРмах, кВтQмах, кварSмах, кВтIрозр, Аgек, мм2Iдоп, АБагатосерійний верстат4,86,6812,527,3414,5122,3213,1275Малосерійний верстат0,9751,682,541,843,134,812,8232Компресори5,253,9313,74,3214,3622,0912,9975Крани3,56,069,136,6611,317,3810,2275Електропечі13,54,7235,235,1935,6154,7832,22130Вентилятори2,41,86,261,986,5610,095,939Заточні верстати0,4760,5561,240,611,372,11,2324

На основі попередніх розрахунків складаємо кабельний журнал:

Таблиця 7 - Кабельний журнал

ЗвідкиКуди:Назва електроприймачаПереріз, мм2Iдоп л, АМаркаРП 10кВКТП120245АПРВКТПБагатосерійний верстат1675АПРКТПМалосерійний верстат432АПВКТПКомпресори1675АПРКТПКрани1675АПРКТПЕлектропечі35130АПРВКТПВентилятори639АПВКТПЗаточні верстати2,524АПВ

Розрахунки проведені для вибору пускової та захисної апаратури.

2.2 Розрахунок та вибір пускової та захисної апаратури

Для захисту споживачів і мереж напругою до 1000 В використовують плавкі запобіжники, автоматичні вимикачі та розклеплювачі.

Плавкі запобіжники призначені для захисту споживачів від струмів короткого замкнення та перенавантажень. Найчастіше в мережах використовуються плавкі запобіжники типів ПН-2 та НПН. Принцип дії цих запобіжників полягає в тому, що при послідовному ввімкненні їх в мережу при збільшенні струму, перевищуючого струму, на який розраховано плавка вставка, він сильно нагрівається та перегорає. Гасіння дуги відбувається в наслідок її розчеплення в щілинах між зернами піску. Завдяки великій поверхні, гарно поглинає тепло і охолоджує гази, що виділяються при випаровуванні матеріалу вставки.

Автоматичні споживачі надійно захищають споживачів від перенавантажень але через інерційність електричних контактів не забезпечують надійного захисту від струмів короткого замкнення. Принцип дії автоматичних вимикачів полягає на використання нагріву біметалевої пластини, виготовленої з спаю двох металів з різними коефіцієнтами теплового розширення. При нагріві струмом одна з пластин подовжується більше, в наслідок чого розмикається комутуючий пристрій.

Визначаємо найбільший пусковий струм для кожної групи споживачів:

пуск = Iном * Кі, А;

де Iном -номінальний струм споживачів, А;

Кі - кратність пускового струму;

пуск = 22,32 * 5 = 111,6,А;

Визначаємо струм плавкої вставки запобіжників Iпв:

пв >= Iпуск / a,А;

де a - коефіцієнт для важких пусків, приймаємо 1,8;

пв >= 111,6 / 1,8 = 62,А;

Для захисту та керування електричними агрегатами механічного цеху обираємо магнітні пускачі в залежності від номінального струму споживачів, який має відповідати номінальному струму теплового реле, яке встановлюється в магнітних пускачах. Магнітний пускач відмикає електродвигун від мережі при зникненні напруги або її пониженні на 30 % від номінальної.

Визначаємо типи магнітних пускачів:

Таблиця 8 - Типи магнітних пускачів

Назва електроприймачаIном,АIном реле,АТип релеТип пускачаБагатосерійний верстат22,3225ТРН-25ПМЕ-221Малосерійний верстат4,815ТРН-10ПМЕ-122Компресори22,0925ТРН-25ПМЕ-221Крани17,3825ТРН-25ПМЕ-221Електропечі54,7860ТРП-60ПАЕ-421Вентилятори10,0910ТРН-10ПМЕ-122Заточні верстати2,12,5ТРН-10ПМЕ-122

Вибираємо типи плавких вставок і пускачів:

Таблиця 9 - Типи запобіжників і пускачів.

Назва електроприймачаIном, АКіIпуск, АIпв,АТип запобіжникаТип пускача1234567Багатосерійний верстат22,325111,662ПН2-100ПМЕ-221Малосерійний верстат4,81524,0513,3НПН-60ПМЕ-122Компресори22,095110,4561,3ПН2-100ПМЕ-221Крани17,38586,948,2НПН-60ПМЕ-221Електропечі54,785273,9152,1ПН2-250ПАЕ-421Вентилятори10,09550,1527,8НПН-60ПМЕ-122Заточні верстати2,1510,55,8НПН-60ПМЕ-122

Вибираємо автоматичний вимикач, який призначений для захисту РП 0,4 кВ. Цей вимикач повинен витримати максимум навантажень всього механічного цеху в аварійному режимі. Розрахункова потужність в аварійному режимі.

Sрозр авар = 124,8,кВА;

Визначаємо розрахунковий номінальний струм в аварійному режимі:

авар = Sрозр авар / √3 * Uном = 106,08 / 1,73 * 0,38 = 163,2,А;

Для захисту споживачів механічного цеху вибираємо автоматичний вимикач типу А3134з комбінованим розчеплювачем:

Номінальний струм автомата 200,А;

Номінальний струм Iном = 200,А;

Струм спрацювання розчеплювача Iсп = 1400, А;

Зворотній автоматичний вимикач встановлює на стороні нижчої напруги кожного трансформатора двопроменевої схеми електропостачання для захисту РП напругою 0,4 кВ.

2.3 Розрахунок конденсаторних компенсаційних установок

Компенсація реактивної потужності з одночасним покращенням якості електроенергії в мережах промислових підприємств - один з важливих напрямків скорочення витрат електроенергії.

Засобами компенсації реактивної потужності є :

В мережах загального призначення - батареї конденсаторів, синхронні двигуни;

В мережах зі спеціальними засобами - силові резонансні фільтри;

Компенсація здійснюється за допомогою статичних конденсаторів, включених паралельно приймачам.

Визначаємо середній коєфіціент потужності (при цьому враховуємо 5 % витрат активної потужності в мережі):

Рсер = 1,05 * Σ Рсм = 1,05 * 115,58,кВт;

де Рсер - середній коефіцієнт потужності;

сер = 1.05 * Σ Qсм = 1,05 * 116,09,квар;

Визначаємо фактичне значення tgφ при роботі механічного цеху:

tgφфакт = Qсер / Рсер = 121,89 / 121,35 = 1;

Визначаємо потужність батареї статичного конденсатора :

За умовою підключення до мережі оптимальним є значення tgφ, що дорівнює 0,32

комп = Рсер * (tgφ1 - tgφ2) = 121,38 * (1 - 0,0.32) = 82.53,квар;

Таблиця 10 - Вибір типу установки

Тип установкиНомінальна потужністьКількість конденсаторівПотужність одного конденсатораГабаритиЗастосуванняУК - 0.38 - 110 НУЗ1083361860*700*660Для компенсації реактивної потужності

Обраний тип конденсаторної установки з номінальною потужністю 108 квазабезпечує компенсацію реактивної потужності механічного цеху, яка становить 82,53 квар, так як виконується умова:

ном >= Qкомп

квар > 82,53 квар

Розрахунки проведені для вибору кількості, потужності трансформаторів.

2.4 Техніка монтажу розподільчих пристроїв напругою 0.4 кВ

Комплектні закриті розподільні пристрої 0,4 кВ змінного струму комплектують із камер заводського виготовлення, що надходять на будівельний майданчик зі змонтованим устаткуванням первинних і вторинних ланцюгів.

Зберігати камери необхідно в заводському упакуванні в пристосованих для цього місцях.

До місця установки камери доставляють краном і через прорізи в стінах подають усередину приміщення (при одноповерховій підстанції) або на розвантажувальну площадку в торці другого поверху (при двоповерховій підстанції). Від прорізу або з розвантажувальної площадки камери пересувають на котках. Установлюють камери відповідно до однолінійної схеми проекту на заздалегідь підготовлені підстави, заставні частини, опорні рами, вивірені за рівнем на проектній позначці.

Після установки і перевірки кожної камери, а також взаємного розташування камер їх приварюють до закладних деталей у підлозі.

До стін каркаси камер, як правило, не кріплять. Камери з'єднують одну з іншою болтами а потім зварюють, щоб забезпечити надійність з'єднання РУ в цілому деталі й рами так, щоб рухомий контакт з'єднувався з роз'єднувачем лінійного виводу, а нерухомий - з роз'єднувачем збірних шин. Після установки й приєднання вимикачів до ошиновки роботу камери перевіряють із заводської інструкції.

Додаток до технологічної частини

Розрахунок контуру заземлення ТП

Заземлення - Провідник чи декілька провідників, що розміщені у землі або на поверхні землі з метою встановлення електричного з'єднання між пристроєм та землею. Власне дія - навмисне електричне з'єднання будь-якої точки електричної мережі, електроустановки чи обладнання, із заземлюючим пристроєм.

В курсовому проекті потрібно розрахувати заземлюючий пристрій, цехових підстанцій 6/0,4 кВ. сторона 6 кВ має ізольовану нейтраль, а сторона 0.4 кВ - глухо заземлену нейтраль. Струм однофазного заземлення Iз = 25,А. питомий опір ґрунту в місці будівлі заземлюючого пристрою Sіз =2 * 104 Ом/см. Підстанція живиться від РП двома кабелями напругою 6 кВ, виміряний опір оболонок кабелів Rе = 5,65 Ом. Периметр контуру заземленого пристрою навколо підстанції L = 100м.

Величину опору захисного заземлення знаходимо з умови виконання загального заземлюючого пристрою для напруги 0,4 кВ та 6 кВ.

а = 10 м ; Rз = Uз / Iз; з = 125 / 25 = 5,Ом;

де Uз - напруга заземлення;з - струм, який проходить в землю;з - опір розтікання заземлення;

Оскільки величина опору природного заземлення Rе = 5,65,Ом; більше допустимого за нормами ПУЕ Rз < 4 Ом, то потрібно виконати додаткові штучні заземлювачі, опір яких визначається за формулою:

и = Rе * Rз / (Rе - Rз); и = 5,65 * 4 / (5,65 - 4) = 13,69,Ом;

В якості штучних заземлювачів застосовується прутковий електрод діаметром 12 мм, довжина 5 мм, опір якого з урахуванням опору ґрунту

ρзм = 2 * 104,при Ψ2 = 1,5,складе Rпр = 0,00227 * ρзм * Ψ2

Rпр = 0,00227 * 2 * 104 * 1,5 = 68,Ом;

де Rпр - опір пруткового електрода;

При розміщенні прутків по периметру контуру підстанції загальна кількість прутків дозволяє

= L / a = 100 / 10 = 10 прутків

Тоді з урахуванням коефіцієнтів використання η = 0,59 величину опору контуру заземлення пристрою визначаємо за формулою:

и = Rпр / (n * η); и = 68 / (10 * 0,59) = 11,5,Ом;

Оскільки Rи = 11,5 менше необхідної розрахункової величини Rи = 13,69 Ом, то число стержнів із прутків n = 10 вибрано вірно і враховано опір протяжного заземлення не потрібно.

.1 Організаційні заходи щодо прокладення силових мереж в цеху

Електричні проводки на підстанціях виконують у вигляді силових мереж.

Монтаж силових проводок роблять у такий спосіб. Спочатку підготовляють траси електропроводок: розмічають місця установки силового устаткування, місця прокладки їхніх проходів через стіни й міжповерхові перекриття.

Потім виконують підготовчі роботи: пристрій гнізд, борозен, ніш, прорізів, установку кріпильних деталей, заставних кріпильних деталей, прокладку труб й трубок. Розмічальні роботи роблять за допомогою рулетки, розмічальних тичини, циркуля й шаблонів. При розмітці місць відкритої прокладки проводів необхідно враховувати архітектурні лінії приміщення.

Плоскі проведення кріплять до дерев'яних поверхонь цвяхами, забиваючи їх через 200-250 мм по роздільнику, а до цегельних бетонних поверхонь - різними способами, наприклад приклеюванням за допомогою спеціального клею на основі смол БМК-5. Клей наносять дерев'яною лопаткою на стіну й виріб рівним шаром товщиною 0,3-0,5 мм на площі не менш 4 дм2. Після цього виріб притискають стіни й витримують у такому положенні 5-10 сек.

Проводи ПР і ПРД, які кріплять до стін шурупами за допомогою дюбелів закріпляють на стінах одно-лапчастими або двох-лапчастими скобами.

З'єднання окінцьованих ізольованих проводів виконують зварюванням, фальцюванням, пайкою й механічними затискачами.

Підготовку кінців проводів до з'єднання й окінцювання (зняття ізоляції) роблять універсальними кліщами КУ-1.

Ізоляцію із круглих проводів знімають за допомогою пів-кільцевих ножів. Перед зняттям ізоляції із плоских проводів з'єднувачем висікають за допомогою ножа 8 і матриці 9 зовнішню оболонку, а потім ізоляцію знімають ножами.

Зварювання одно- і багатопроволокових алюмінієвих проводів перетином до 10 мм2 виконують методом контактного розігріву їх за допомогою зварювального трансформатора.

Кінці проводів перед зварюванням покривають флюсом. Зварювання багатопроволокових алюмінієвих проводів перетином 16- 240 мм2 роблять термітно-муфельним способом : температура до 3000° С для зварювання виходить у результаті згорання в термітному патроні порошкової суміші з алюмінію й закису заліза (окалини). Крім того, для з'єднання проводів застосовують газове зварювання (автогенно - кисневе, бензино-кислородне і пропан-бутанове),

Пайку однопроволкових алюмінієвих проводів здійснюють скручуванням спочатку їх кінців, потім змочуванням припоєм марки А і прогріванням паяльною лампою або пропан-бутановим паяльником. Кінці багатопроволокових алюмінієвих проводів спочатку залужують і припаюють, а потім спаюють у формі.

Перед фальцюванням алюмінієві провідники малих перетинів скручують і на місце скрутки надягають сполучну гільзу, що при перетині проводів до 2,5 мм2 фальцюють кліщами КСП-4, а при перетині до 10 мм2 кліщами ПК-2. Багатопроволокові алюмінієві провідники до 16-50 мм2 фальцюють кліщами ПК-1, а перетином 50-240 мм2 гідропресом РГП-3 і пресом підривної дії ПВ-З. Фальцьовані кінці перед уведенням у наконечник або сполучну гільзу змазують кварцо-вазеліновою пастою.

4. Охорона праці та навколишнього середовища

.1 Охорона, захист здоровя людей, безпека праці та правила користування і випробування захисних засобів на ТП

До роботи допускаються особи, які пройшли медичне обстеження, вступний інструктаж, інструктаж і навчання на робочому місці, перевірку знань правил з охорони праці.

Періодичність перевірки захисних засобів:

Рукавички - 1р в 6міс.

Боти - 1р в 36 міс. ;

Калоші, покажчик напруги, изолир. інструменти - 1р в 12міс;

ізолюючі штанги і накладки - 1р в 24міс.

Діелектричні килимки піддаються огляду раз на 6мес.

Загальні правила користування захисними засобами (діел. килимки та рукавички).

Ізолюючими захисними засобами слід користуватися за їх прямим призначенням, з огляду на ту напругу, на який вони розраховані. Основні ізолюючі засоби розраховані на застосування в приміщеннях, на відкритому повітрі можуть використовуватися тільки в суху погоду. Перед вживанням захисного засобу персонал зобов'язаний перевірити його справність, відсутність зовнішніх пошкоджень, видалити пил, перевірити по штампу термін придатності. Діель. рукавички слід перевіряти на відсутність проколів шляхом згортання їх у напрямку пальців. Користуватися захисними засобами, термін придатності яких забороняється.

5. Спеціальна частина

.1 Розрахунок струмів короткого замкнення

Під час короткого замкнення в мережі миттєво збільшується струм. Наслідок цього може стати вихід з ладу споживачів при відсутності їх захисту. Апаратура захисту вибирається з урахуванням величини струмів короткого замкнення.

Розрізняють декілька видів короткого замкнення:

Трифазне - проводи усіх трьох фаз зєднуються між собою;

Двофазне - між собою зєднуються дві фази;

Однофазне - між собою зєднуються одна фаза і нуль через землю.

Подвійне замикання на землю - між собою одночасно зєднуються дві фази та нейтральний провід;

Основною причиною виникнення короткого замикання у мережі є помилки обслуговуючого персоналу та пошкодження ізоляції струмоведучих частин електричного обладнання та проводів.

Щоб запобігти ушкодженням обладнання від короткого замкнення необхідно устатковувати для захисту споживачів швидкодіючі апарати захисту. Найбільш ефективними є плавкі запобіжники, які устатковуються на ділянках мережі для захисту кожної її частини, що забезпечується селективністю захисту. Принцип селективності полягає в тому починаючи від джерела живлення, номінальний струм плавкої вставки запобіжника має бути меншим ніж номінальний струм попереднього. Для вірного вибору запобіжників потрібно визначити струми короткого замкнення.

Визначаємо індуктивний та ємнісний опори в лінії електропередач від РП 10 кВт до ТП:

Х"сист = 1,05 * Uном / √3 * I" = 1,05 * 0,38 / 1,73 * 13 = 0,02,Ом/км; (42)= Xo * l = 0,08 * 1,46 = 0,1,Ом/км;

силовий електричний трансформатор напруга

де Х"сист - ємнісний опір, Ом/км;- індуктивний опір, Ом/км;- опір 1 км кабелю при напрузі 10 кВ, Ом/км; " - початковий струм короткого замкнення, кА;

Визначаємо повний опір лінії:

Z = ΣХ = XL + Xo = 0,1 + 0,08 = 0,18,Ом;

Визначаємо ударний струм короткого замкнення:

у = Ку * √2 * I" = 1,8 * 1,4 * 13 = 32,76,кА;

де Iу - ударний струм короткого замкнення, кА;

Ку - ударний коєфіціент, який дорівнює 1.8;

Визначаємо дійсне значення струму короткого замкнення, враховуючи 5% втрат в мережі:

д = 1,05 * I" = 1,05 * 13 = 13,65,кА; (46)

Розраховуємо повну потужність короткого замкнення:

кз = √3 * Uном * I" = 1,73 * 10 * 13 = 225,МВА; (47)

де Uном - номінальна напруга лінії, що живить трансформатор, ном = 10, кВ;

Розрахунки проведені для вибір високовольтної апаратури.

5.2 Вибір високовольтного електрообладнання ТП

До високовольтної апаратури належать плавкі запобіжники, автоматичні вимикачі, розєднувачі, вимикачі з приводом, відокремлювані.

Плавкі запобіжники призначені для розривання електричних мереж при перенавантаженнях та короткому замиканні. Перевагами плавких запобіжників є їх мала вартість, висока надійність, швидке розмикання мережі, проста будова. Патрони запобіжників для гасіння електричної дуги заповнюються газогенеруючою фіброю або кварцовим піском.

Автоматичні вимикачі призначені для захисту мереж від перенавантажень, вмикання і розмикання мережі під напругою в нормальному і аварійному режимах. Для швидкого гасіння електричної дуги вимикачі виконують масло наповненими або вакуумними.

Відокремлювані призначені для відключення струму, що намагнічує трансформатори. Конструктивно вони складаються з двох розєднувачів та ножів заземлення.

Визначаємо номінальний струм високовольтних апаратів:

ном = 1,4 * Sт / √3 * Uном = 1,4 * 100 / 1.73 * 10 = 8,А;

Таблиця 11 - Типи високовольтних апаратів

Назва апаратуТипНапруга, кВСтрум, АСтрум відключення кА/сПриводВимикачВНП-17103012ПС-10РозєднувачРВ10400-ПР-10Трансформатор токуТПЛ 10-УЗ1030--

Перевірка високовольтної апаратури по струмам короткого замкнення:

Розрахункові дані для вимикачів, розєднувачів і трансформатора тока:

t2 * tпр = 132 * 2 = 338,кА2 * с; к = √3 Uном t = 1,73 * 10 * 13 = 225,МВ*А;

Література

1. ГОСТ 12.1. 005-88. ССБТ. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони.

. ГОСТ 12.1.004-85. ССБТ. Пожежна безпека. Загальні вимоги. 14. ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Шум. Загальні вимоги безпеки.

. Державні Будівельні Норми України Проектування електрообладнання обєктів цивільного призначення ДБН В.2.5-23-2003, підрозділ 2.7 ДНАОП 0.00-1.32-01, методичний посібник для курсового і дипломного проектування, І.М. Бондарчук, О.А. Погребна, 2007 р.

. Діючі правила користування електроенергією (ПКЕ), Київ-2003.

. Законодавство про працю - К.; Державний комітет України по нагляду за охороною праці, 1995.

. Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів і Правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів - М.; Энергоатомиздат. 1988.

. Збірник інструкцій з охорони праці для електромонтажних робіт, ВАТ Київелектромонтаж, Київ-2003.

. Прейскурант цін на устаткування і матеріали - М., Госснаб СРСР, 1989.

. Правила технічної експлуатації електричних установок; Правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів; Правила устрою електрообладнання (ПУЕ), глава 1.5, Энергоатомиздат, М., 1989.

. Правила безопасности при эксплуатации тяговых подстанций и постов секционирования электрофицированных железных дорог, М.»Трансжелдориздат», 1962.

. Снип 2.01.02-85. Протипожежні норми проектування будинків і споруджень.

. Каталог сучасного електрообладнання спеціальності 5.092114 Обслуговування електротехнічного обладнання та автоматичного устаткування будівель і споруд, ККМГ АМУ -2005р.

. Справочник по релейной защите, М.»Энергия», 1963.

. Справочник электрика, Кисаримов Р.А., М.РадиоСофт - 1999.

. Справочник прораба-електромонтажника, Б.П.Бондаренко, Н.Ф.Коба, Киев»Будивельнык»,1989.

. Справочник по проектированию электроснабжения, Н.С. Мовсесова, Ю.Н. Тищенко, Ю.Г. Барыбина, Л.Е. Федорова, М.Г. Зименкова, М.: Энергоатомиздат, 1990.

. Андреев В.А, Е.В. Бондаренко «Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения», М., «Высшая школа», 1975.

. ВоронинаА.А., Н.Ф.Шибенко Безопасность труда в электроустановках, М.: Высшая школа, 1984.

. Долін П.А. Довідник по техніці безпеки- М,: Энергоатомиздат. 1984.

. Прохорский А.А. «Электрические станции и подстанции», 1984.

. Липкин Б. Ю.Електроснабжение промышленных предприятий и установок - М: Высшая школа, 1989.

. Львов А.П. «Довідник електромонтера», Київ, 1980р.

. Камнев В.Н. «Ремонт аппаратуры релейной защиты и автоматики», М.»Высшая школа», 1979.

. Коропів Ф.Ф., Козлов В.Н. Довідник з розрахунку проводів, кабелів і електропроводок- М. - Л.; Госэнергоиздат. 1974.

. Цигельман И.Е. Электроснабжение гражданских зданий и коммунальных предприятий - М.: Высшая школа -.1988.

. Методична розробка Оформлення текстових документів згідно ГОСТ2.105-95, Л.А. Андрющенко, З.Г. Вишневська, І.Ф. Єрмакова, Київ - 2000.

. Методичні вказівки до лабораторних та практичних робіт Тягові підстанції для спеціальності 5.092211, І.М. Бондарчук, Г.Г. Чертенко, О.М.Александров, Київ-2004.

. Панченко Т.М. Методичні рекомендації по оформленню учбової документації Київ - 1988.

. «Типовые детали уплотнения вводов инженерных сетей в гражданские здания», Комплекс 7373-3, г. Вильнюс, 1975 г.

. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В Выполнение электрических схем по ЕСКД - М: Высшая школа, 1989.

. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования - М.: Энергоатомиздат, 1987.

. Методичний посібник по курсоому та дипломному проектуванню спеціальності 5.092114, О.А. Погребна, І.М. Бондарчук, 2006.