Техническая эксплуатация электроустановок

Дипломная работа
Содержание скрыть

Электротехническая промышленность играет важную роль в решении задач электрификации, технического перевооружения всех отраслей народного хозяйства, механизации, автоматизации и интенсификации производственных процессов.

Объем производства электроэнергии в России в 2008 году превысил 1 трлн. кВт/ч. Установленная мощность отдельных предприятии достигла 3 млн. кВт, а количество электрических машин них — 100 тыс. шт. За каждые 10 лет производство и потребление электроэнергии в мире увеличиваются примерно в два раза. Рост производительности труда, развитие энергоемких электротехнологических процессов, реализация мероприятий по охране окружающей среды, внедрение прогрессивных технологий приведут к дальнейшему повышению электровооруженности предприятий.

В этих условиях правильная организация труда электромонтера и грамотное ведение им эксплуатации электроустановок становятся весьма сложным и ответственным делом, так как любая ошибка эксплуатации может привести к значительным материальным ущербам, выводу из строя дорогостоящего оборудования, большим потерям продукции, нерациональному использованию электроэнергии.

Обслуживание электроустановок промышленных предприятий осуществляют сотни тысяч электромонтеров, от квалификации которых во многом зависит надежная и бесперебойная работа электроустановок.

Актуальность дипломного проекта заключается в том, что применение КРУ в учебном проектирования являются сегодня наиболее прогрессивным методом. Так как распределительные устройства в наибольшей степени отвечают требованиям индустриализации энергетического строительства, и в настоящее время они становятся наиболее распространенной формой исполнения распределительных устройств.

Объект исследования — электроснабжение и электрооборудование ЦРП-1 ОАО «ЮТЭК — БЕЛОЯРСКИЙ».

Предмет исследования — условия эксплуатации ЗРУ 10 кВ, вакуумных выключателей, используемых на ЦРП.

Цель исследования — разработка производственно-технических мероприятий по технической эксплуатации и обслуживанию электрооборудования ЗРУ-10 кВ на ЦРП-1 ОАО «ЮТЭК — БЕЛОЯРСКИЙ».

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

  • изучить и проанализировать теоретический материал по теме исследования;
  • рассчитать: токи короткого замыкания, электрическое освещение;
  • обосновать экономическую целесообразность замены масляных выключателей на вакуумные;
  • разработать мероприятия по охране труда;
  • выполнить графическую часть проекта;
  • обобщить результаты исследования, сделать выводы.

В процессе написания дипломного проекта использовались следующие методы: сбор первичной информации, расчет, графические изображения, аналитический и метод систематизации.

10 стр., 4719 слов

Эксплуатация осветительных электроустановок

... и т.д. Специальные устройства электроосвещения называют осветительными установками. В состав осветительной электроустановки входят источники света, осветительные арматуры, пускорегулирующие устройства, электропроводки, электроустановочные ... же туннелей с двумя или несколькими входами. Лампы осветительных электроустановок, питаемых от трехпроводной системы трехфазного тока, включают на междуфазное ...

Работа состоит из введения, основной части, заключения, списка использованных источников и графической части, представленной 5 листами формата А3.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА И ПАРАМЕТРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОАО «ЮТЭК — БЕЛОЯРСКИЙ»

1.1 Историческая справка

Краткая история создания общества

13 июля 2004 года решением учредительного собрания учредителей было учреждено открытое акционерное общество «Югорская территориальная энергетическая компания — Белоярский», зарегистрированного за основным государственным номером 1048603450720 инспекцией Министерства России по налогам и сборам по г. Белоярский ХМАО-Югры.

ОАО «ЮТЭК-Белоярский» было создано в соответствии с Гражданским кодексом РФ, Федеральным законом РФ «Об акционерных обществах» и другим действующим законодательством РФ, одними из видов деятельности являются:

  • оказания услуг по передаче электрической энергии;
  • обеспечение эксплуатации энергетического оборудования, проведение своевременного и качественного его ремонта, техническое перевооружения и реконструкции энергетических объектов;
  • обеспечение работоспособности электрических сетей.

Основные направления развития

Для открытого акционерного общества

Цели и задачи ОАО «ЮТЭК-Белоярский» на 2008-2012 год

Основной целью является обеспечение надежного и бесперебойного электроснабжения потребителей Белоярского района. Этой цели можно достичь лишь благодаря комплексному подходу к решению данной задачи.

Реформа электроэнергетики и дальнейшая либерализация этого рынка выводит отношения в электроэнергетике на абсолютно другой уровень. Для эффективной работы и стабильного развития предприятий электроэнергетики должны применяться новые методы управления, внедряться рыночные механизмы снижения себестоимости производства.

Одной из проблем энергетики Белоярского района является большая доля потерь в общем объеме переданной на реализацию электроэнергии. А именно, за счет снижения этого показателя можно значительно улучшить финансовый результат, высвободить средства на реализацию первоочередных мероприятий.

Структура управления и контроля общества

Органами управления ОАО

  • общее собрание акционеров (высший орган управления обществом);
  • единоличный исполнительный орган (директор).

В случае назначения ликвидационной комиссии к ней переходят все функции по управлению делами Общества. Ликвидационная комиссия при добровольной ликвидации Общества избирается общим собранием акционеров.

Органом контроля финансово-хозяйственной деятельности является ревизионная комиссия, которая избирается общим собранием акционеров.

Директор (исполнительный орган общества) утверждается общим собранием акционеров. Счетная комиссия избирается общим собранием акционеров. Аудитор утверждается общим собранием акционеров.

38 стр., 18800 слов

Анализ и совершенствование системы управления организацией (на ...

... сколь либо серьезными затратами (совершенствование стиля и методов работы, организации труда и т.п.). Объектом исследования дипломной работы является ОАО "Техсервис". Предметом исследования является система управления Информационная эмпирическая база представлена ...

Рисунок 1.1 — Структура управления и контроля ОАО «ЮТЭК-Белоярский»

Организационная структура

Организационная структура ОАО «ЮТЭК-Белоярский» состоит из двух основных частей: «Районные электрические сети» (РЭС) и аппарат управления ( рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 — Организационная структура ОАО «ЮТЭК-Белоярский»

1.2 Характеристика ЦРП-1 «Город»

ЦРП-1 предназначено для получения и распределения электроэнергии трёхфазного переменного тока частотой 50Гц, напряжением 10кВ по трансформаторным подстанциям (ТП) и воздушным линиям электропередач по их назначению.

В здании ЦРП-1 «Город» размещаются помещения ЗРУ-1 (10 кВ), ЗРУ-2 (10 кВ), аккумуляторной и щита постоянного тока. Здание ЦРП-1 по степени ответственности относится ко II классу, по долговечности — ко II степени, по пожарной опасности согласно НПБ 105-95 — к категории B1 помещения силовых трансформаторов, остальные помещения — к категории Д, степень огнестойкости — II.

Оборудование на напряжение 10 кВ

На напряжение 10 кВ принята одинарная секционированная вакуумным выключателем на две секции система сборных шин.

Распредустроиства ЗРУ-1 и ЗРУ-2 (10 кВ) комплектуются шкафами КРУ серии КМ 1, выпускаемыми ОАО «ЧЭАЗ» г. Чебоксары. Шкафы КРУ имеют двухстороннее обслуживание, исполнение выключателей — выкатное. Вводные шкафы, секционный выключатель и отходящие линии оборудуются вакуумными выключателями BB/TEL фирмы «Таврида Электрик». Схемы электрических соединений предусматривают работу оборудования на постоянном оперативном токе 220 В.

К каждой секции ЗРУ-1 (ЗРУ-2) присоединяются одна питающая, семь (шесть) отходящих линий, два секционных шкафа и трансформатор напряжения. Секции в каждом ЗРУ секционируются кабельными перемычками, выполненными высоковольтным кабелем марки АПвВнг сеч.1Ч240ммІ , с изоляцией из «сшитого» полиэтилена. Одноименные секции ЗРУ-1 и ЗРУ-2 секционированы кабельными перемычками этой же марки.

По пропускной способности вводные питающие линии приняты на ток 1600 А, отходящие линии — на ток 1000 А.

Шкафы КРУ серии КМ1 приняты на ток кратковременной (для промежутка времени 3 с) термической стойкости 20 кА. Ток электродинамической стойкости сборных шин и главных цепей шкафов — 51 кА.

Релейная защита, автоматика и вторичная коммутация

В соответствии с типовыми схемами шкафов КРУ серии КМ1 питание шинок управления и сигнализации предусматривается на напряжение 220 В. Схемы РЗиА выполнены с использованием микропроцессорных устройств серии SEPAM 1000+.

Для организации питания вспомогательных цепей шкафов КРУ постоянным оперативным током применены две комплектные аккумуляторные установки типа КАУ с АВР на входе питающих фидеров, что обеспечивает достаточную надежность питания цепей оперативного тока. Переключение цепей оперативного тока с одной установки КАУ на другую осуществляется на щите постоянного тока типа ЩТП-220, который дополнительно выполняет контроль исправности этих цепей.

Управление приводами выключателей производиться кнопками, встроенными в привод выключателей, предусмотрен ввод цепей включения и отключения выключателя для дистанционного управления.

Релейная защита на стороне 10 кВ предусматривается в следующем объеме:

1. Рабочая питающая линия выполняется без защиты со стороны РП;

2. На секционном выключателе устанавливается максимальная токовая защита;

3. На отходящих линиях предусматривается максимальная токовая защита и отсечка, а также защита от замыканий на землю.

Перечень функций:

  • защита от междуфазных КЗ и замыканий на землю;
  • текущие значения тока в фазах, причина аварийного отключения, значения параметров сети на момент аварийного отключения;
  • обнаружения неисправности выключателя.

На блоке имеются порты связи по интерфейсу RS485. Протоколы связи: MODBUS RTU; диапазон рабочих температур: от -25 до +55°С.

Автоматизация

Микропроцессорные контроллеры SEPAM 1000+ всех шкафов КРУ 10 кВ связываются по интерфейсу RS458 между собой, а также с сервером системы и автоматизированным рабочим местом (АРМ) дежурного оператора (диспетчера).

В системе АСУТП ЦРП осуществляется сбор и архивирование данных, поступаемых от всех контроллеров. На мониторе диспетчера отображается в виде мнемосхем и журналов событий состояние всех происходящих событий в ЦРП. Диспетчер может осуществлять управление переключениями, блокировками и другими операциями.

Собственные нужды ЦРП

Для питания шинок оперативного тока, цепей освещения и обогрева РП, подключения аппаратуры телемеханики предусматривается щит постоянного тока ЩТП-220 В.

Питание распределительных фидеров щита постоянного тока осуществляется от комплектных аккумуляторных установок типа КАУ-155-230/80, которые питаются по двум вводным фидерам от ШСУ ЦРП-1. Резервное питание включается автоматически при исчезновении напряжения на любом из источников питания.

Силовое электрооборудование

В состав силового электрооборудования входят электроприемники вытяжной В-2 и приточной вентиляции П-1. Вытяжная вентиляция осуществляется крышным вентилятором, установленным на кровле пристроя. Приточная вентиляция предусмотрена для воздушного обогрева пристроя. Приточная система установлена в комнате ремонтников. Управление П-1 осуществляется от щита управления, поставляемого комплектно с технологическим оборудованием. Данный щит имеет отдельный вход для подачи сигнала на отключение вентиляции при пожаре. Сигнал должен подаваться от системы автоматической пожарной сигнализации.

Управление вытяжным вентилятором предусмотрено от выключателя, устанавливаемого в помещении ЗРУ-2 на стене. Подключение вентиляторов осуществляется от ЩСУ-0,4 СН ЦРП по кабельным линиям.

Измерение и учет электроэнергии.

В водных шкафах и шкафах отходящих линий секций ЗРУ-1 и ЗРУ-2 предусматривается установка счетчиков электрической энергии типа СЭТЗР.

Данные счетчики технического учета активной и реактивной электроэнергии имеют выход на интерфейс RS485, позволяющий использовать их в системе АСУТП ЦРП.

Электрическое освещение

Для освящения ЦРП предусмотрено естественное освящение через световые проемы в наружных стенах и искусственное общее освящение. Для общего освящения применяется рабочее и аварийное освящение на напряжение 220 В. Ремонтное освящение на напряжении 36 В осуществляется от ящиков с понижающим трансформатором типа ЯТП-0,25. Для освещения каждого помещения в проекте используется и группа рабочего, и группа аварийного освящения. Проектом предусматривается также и группы розеточной сети. Для распределения электрической энергии по группам приняты осветительные щитки типа УОЩВ-12УЗ для рабочего освящения и УОЩВ-6УЗ для аварийного освящения. Точкой подключения проектируемых осветительных щитков являются разные секции щита собственных нужд 0,4 кВ ЦРП. Питание осуществляется по кабельным линиям. Кабели приняты марки ВВГ-1 кВ-4*10 ммІ. Кабели прокладываются открыто по стене с креплением скобами на высоте 3 м от пола. Типы светильников выбраны в зависимости от назначения помещения и температурного режима в них. Расчет количества светильников и мощность ламп выполнен по удельной мощности с учетом коэффициента запаса. Величины освещенности приняты в соответствии со СНиП 23-05-95.

Групповая сеть рабочего и аварийного освещений, розеточная на 220 В принята трехпроводной и выполняется кабелем ВВГ- 3*1,5 ммІ и ВВГ- 3*2,5 ммІ соответственно, ремонтного кабелем ВВГ- 2*4,0 ммІ. Осветительная сеть прокладывается скрыто под слоем штукатурки, открыто по стене с креплением скобами и на тросу. Электропроводка под утеплителем прокладывается в защитных стальных трубах. Управление освящением от выключателей по месту. Выключатели устанавливаются на высоте 1,5 м, розетки на высоте 0,8 м от пола. В помещении ЗРУ-2 предусматривается управление освещением с двух мест. Заземление корпусов осветительных щитков и металлические корпуса светильников заземляются на заземляющую жилу кабелей. Монтажные работы вести согласно действующих норм и правил.

Заземление и защита от грозовых и внутренних перенапряжений

Сопротивление заземляющего устройства должно быть в любое время года

R<U/I<4 Ом,

(1.1)

где U=50В, I — полный ток замыкания на землю.

Внутренний контур заземления выполняется стальной полосой 40Ч4мм и соединяется с наружным контуром заземления не менее чем в двух местах. Все опорные металлоконструкции, металлические электромонтажные конструкции надежно соединены с магистралью заземления способом сварки.

Все шкафные конструкции должны иметь надежный электрический контакт с полосой контура заземления.

Для защиты здания от прямых ударов молнии в районах с числом грозовых часов более 20, на перекрытии здания выполняется молниеприемная сетка из круглой стали диаметром 6 мм с не менее чем двумя спусками.

Для защиты от перенапряжений предусматриваются средства защиты. В качестве токовых применяются ограничители перенапряжений ОПН, устанавливаемые в шкафах серии КМ1.

Организация эксплуатации

В шкафах КРУ 10 кВ используются вакуумные выключатели BB/TEL.

Принципиальные отличия выключателей BB/TEL от ранее использовавшихся маломасляных, а также применение микропроцессорных устройств РЗиА требуют предварительного обучения персонала для надежной и безопасной работы оборудования.

Мероприятия по технике безопасности

Эксплуатационная безопасность обслуживающего персонала РУВН обеспечивается за счет специальных конструкторских решений (наличие мнемосхемы с индикацией положения аппаратов, видимый разрыв контактов аппаратов перегородки в отсеках ячеек, разгрузочные клапаны сброса давления выключателей, возможность индикации напряжения 10 кВ).

Для безопасности при коммутационных операциях предусмотрены заводские блокировки:

  • блокировка включения и отключения разъединителем тока нагрузки;
  • блокировка включения разъединителя при включенных ножах заземления;
  • блокировка включения любых коммутационных аппаратов в других ячейках, от которых возможна подача напряжения, при включенном заземляющем разъединителе данной ячейки.

Кроме того, в ячейках с заземляющими разъединителями предусмотрена возможность блокировки от несанкционированного оперирования разъединителем, заземляющим разъединителем при помощи блокировочных замковых механизмов.

Для предотвращения несанкционированного оперирования разъединителями и заземляющими разъединителями в ячейках трансформатора напряжения и секционного разъединителя предусмотрена электромагнитная блокировка.

Проектом предусмотрен также комплект основных защитных средств по технике безопасности. Дополнительные защитные средства должны быть установлены в РП в соответствии с местными инструкциями по технике безопасности.

Противопожарные мероприятия

В здании РП, согласно ПУЭ, из помещений распределительных устройств предусматривается по два эвакуационных выхода, двери которых открываются наружу.

Противопожарные средства и инвентарь должны быть установлены в РП в соответствии с местными инструкциями согласованными органами Государственного пожарного надзора.

2. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

2.1 Расчет освещения помещения

Выбор системы и вида освещения

Система освещения общая — равномерная. Вид освещения — рабочее и дежурное.

Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса.

Выбираем для освещения люминесцентные лампы, т.к. они наиболее экономически выгодные. По отраслевым нормам для люминесцентных ламп Ен=200 лк, высота рабочей поверхности равна нулю Г-0,0, а коэффициент запаса равен 1,6.

Выбор типа светильника.

Светильники выбираются в зависимости от показания экономичности и характера окружающей среды,

Е нз * Hp2 ,

(2.1)

где Ен — нормированная освещенность, лк;

  • Кз — коэффициент запаса;
  • Нр- расчетная высота, м.

Расчетная высота установки светильника определяется формулой:

Н р =hо -hсв -hр, (2.2)

где h o -высота помещения, м;

h cв -высота свеса светильника, м;

h p — высота рабочей поверхности, м.

H p =ho -hсв -hp =5-0,5-0=4,5 м

h св =(0,30,5), м

Е н *Кз*Нр2 =200*1,6*4,52 =6480 (лк*м2 )

Учитывая коэффициент экономичности, выбираем светильник ПВЛМ 1 х 80.

Светильники в помещении стремятся разместить по сторонам квадратам. Оптимальный размер стороны квадрата Lопт определяется по формуле

с =0,8 , Lопт=c *Hp, (2.3)

где c — относительное, выгодное светотехническое расстояние между светильниками;

Ф о — световой поток светильника в нижнюю полусферу, лм;

I o — осевая сила света в том же направлении, кд.

Ф о =660 (лм); Io =174 (кд)

с =0,8 ==1,6;

L опт ==c *Hp=1,6*4,5=7,2 (м)

Если расстояние между стеной и крайним светильником принять равным 1/х, расстояние между светильниками, то число светильников в ряду n а определяется по формуле

n а = — +1 (2.4)

а число рядов определяется

n в =- +1, (2.5)

где а и в — размеры помещения в плане а=11,5 (м); в=8,3 (м)

n a =11,5/7,2-2/4+1-1,6-0,5+1=2,09=2 шт.

n в =8,3/7,2-0,5+1=1,65=2 ряда

По найденным n a и nв определяем количество светильников по формуле:

N= n a * nв ; N=2*2=4 шт. (2.6)

Определим расстояние между светильниками в ряду L В и между рядами La .

L в =B/nв , Lа =A/na ,(2.7)

L в =8.3/2=4.15 м , Lа = 11,5/2=5,75 м.

Определение типа лампы методом коэффициента использования светового потока

Мощность лампы, которую необходимо установить в светильник, определяем методом коэффициента использования светового потока осветительной установки. Этот метод применим для всех закрытых помещений.

Ф л = (Ен *S*Кз *Z)/(N*Uoy ),(2.8)

гдеФ л — поток лампы, лм

S=a*B — площадь помещения, м 2

Z — коэффициент неравномерности, Z=1,1 — для люминесцентных ламп.

N — число светильников в установке.

U oy — коэффициент использования светового потока, определяется в зависимости от типа светильника, pст , pп , pр , и индекса помещения, вычисляемого по формуле.

i = (a*B)/H p (a+B), (2.9)

i =(11,5*8,3)/4,5(11,5+8,3)=1,07

p пот = 50; pст = 30; pр = 10;

U oy =0,37 ; Uoyp=0 =0,27 ;

µ отр =0,37/0,27=1,37

Определяем Ф л :

Ф л =(200*95,45*1,6*1,10/(4*0,37)=22701,62 (лм)

Т.к. нету лампы с потоком Ф л =22701,62 (лм) мы увеличим число ламп в каждой точке.

n л в 1-ой точке = Фл / Фл.т 1-ой точке =22701,62/5400=4,2?4(2.10)

Отсюда Ф л.т =21600 (лм).

Тип выбранной лампы ЛБ 80-1 Фл.т =5400 (лм).

При выборе лампы должно выполнятся условие:

  • 10%? (Ф л.т — Фл / Фл )*100?+20%

?Ф = ((21600-22701,62)/22701,62)*100% = -4,85%

условие выполняется.

Рассчитаем освещенность при выбранном табличном значении потока Ф л.т по формуле:

Е= Ф л.т *N* Uoyз *Z* S (лк)(2.11)

Е= 21600*4*0,37/1,6*1,1*95,45=190,295 лк

Находим суммарную относительную освещенность Е.

Е=Е авсд =53+24+9+3=89

Подставим найденное значение в формулу:

Е те =1*21600*1,37*89/1000*1,6*1,5*5=219,47 лк(2.12)

?Е=200-219,47/219,47*100%= -8,87% допустима

2.2 Расчет аварийного освещения

Для аварийного освещения применим лампы накаливания. Аварийное освещение должно быть больше 0,5лк, за норму возьмем 2лк (Е н ? 2лк), при К=1,4.

Коэффициент экономичности:

Е нзр2 =2*1,4*4,52 =56,7

По этому показателю выбираем светильник НСП-03.

с =0,8 , с =0,8 =2,08

L опт=c * Нр =2,08*4,5=9,37 м

Определяем n a и nв по формулам:

n а = — +1 и nв =- +1

n а =11,5/9,37+0,5=1,7?2

n в =8,3/9,37+0,5=1,38?1

определяем число светильников

N= n а *nв =2*1=2 шт.

L a =a/ nа =11,5/2=5,75

расстояние между светильниками.

Определение типа ламп. Мощность, которую необходимо установить, в выбираемый светильник определяем, методом коэффициента использования.

Ф л = (Ен *S*Кз *Z)/( N*Uoy )(2.13)

гдеФ л — поток лампы, лм

S=a*B — площадь помещения, м 2

Z — коэффициент неравномерности, Z=1,15 — для ламп накаливания.

N — число светильников в установке.

U oy — коэффициент использования светового потока

Для определения U oy надо рассчитать индекс помещения по формуле:

i = (a*B) / H p (a+B), i =(11,5*8,3)/4,5(11,5+8,3)=1,07(2.14)

p пот = 50; pст = 30; pр = 10;

U oy =0,21 ; Uoyp=0 =0,16 ; µотр =0,21/0,16=1,31

Найденные значения подставляем в формулу и находим

Ф л = Ен *S*Кз *Z / N*Uoy

Ф л =2*95,45*1,4*1,115/2*0,21=731,8 лм

Ф л.т. =730 лм

Тип лампы Б215-225-40.

?Ф= Ф л.т. — Флл *100%=730-731,8/731,8=0,24% допустимо

Е= (Ф л.т *N* Uoy )/(Кз *Z* S) (лк)

Е=730*2*0,21/1,4*1,15*95,45=1,99 лк

Проверка освещенности по точечному методу , Проверим освещенность в удаленной точке по точечному методу., Проверка освещенности в удаленных точках показан

Рисунок 2.1- Схема расположения ламп в помещении

Проверим нормированную освещенность на полу в точке Е точечным методом. Для определения освещенности в точке, расположенной на горизонтальной поверхности, пользуются следующей формулой:

Е = (Ф л. *µ*? Е)/(1000* Кз *Lл *h),(2.15)

гдеЕ — относительная линейная освещенность, создаваемая отдельными светильниками в точке;

µ — коэффициент, учитывающий µ у и µо,

в нашем случае:

µ=µ отр = Uoy /Uoyp=0

µ=0,37/0,27=1,37

определяем относительные расстояния для каждой точки (А,В,С,Д) и по этим расстояниям определяем относительную освещенность Е.

Определяем для точки А:

L л — длинна лампы; Lл = 1,5 м.

L = (а/4) + (Lл /2) = (1,5/4)+(1,5/2) = 3,63 м

L = (а/4) — (Lл /2) = (1,5/4)-(1,5/2) = 2,13 м

Р А =в/4=8,3/4=2,1м

Р? А = РАР = 2,1/4,5 =0,46;

L? = LР = 2,13/4,5 =0,47; L? = 3,63/4,5=0,8

Отсюда по изолюксам определяем Е.

Е =102; Е =49; ЕА = Е — Е =102-49=53

Для точки В:

L =3,63 м , L =2,13 м,

Р в =В/2+ РА = 8,3/2+2,1=6,25

L? = LР =2,13/45=0,47;

L? =0,726;

Р? в = РвР =6,25/4,5=1,3;

Е =38; Е =14;

Е в = Е — Е = 38-14=24

Для точки С:

L =а/4+а/2+Lл /2= 11,5/4+11,5/2+1,5/2=9,375 м

L =11,5/4+11,5/2 -1,5/2=7,875 м

Р с = РА =2,1 м; Р?с = Р?А =0,42

L? = LР =9,375/4,5=2,08

L? = LР =7,875/4,5=1,7

Е =105;Е =96;Ес =105-96=9

Для точки Д:

L = L =9,375 м ; L? = L? =2,08 м

L = L =7,87 м ; L? = L? =1,7 м

Р д = Рв =6,25 м; Р?д = Р?в =1,25

Е =38; Е =35; Ед = Е — Е =38-35=3

Рисунок 2.2 — Схема расположения светильников для аварийного освещения

Для определения освещенности в точке, расположенной на горизонтальной поверхности, пользуются формулой:

Е= (Ф л.т. *µ*? ?)/(1000* Кз ),(2.16)

где? — условная освещенность, создаваемая точечным источником.

Условную освещенность определяем из изолюксов зная и h.

  • расстояние от светильника до точки Е (рисунок 2.2)

h — высота расчетная h= 4,5 м.

Определим ? от первого светильника:

1 = (2.17)

h= 4,5 M

? 1 = 2,3

Определим ? от второго светильника

2 =

h= 4,5 M

? 2 = 1,6

Найдем суммарную относительную освещенность.

? 1 ?= ?1 +?2 =2,3+1,5=3,9

Рассчитаем освещенность:

Е= (Ф л.т. *µ*? 1 ?)/(1000* Кз )=(730*1,31*3,9)/(1000*1,4)=2,66

Так как освещенность больше 0,5 лк, это аварийное освещение допустимо для этого помещения.

2.3 Расчет освещения кладовой методом удельной мощности, Система освещения — общая равномерная, вид освещения- рабочее., Выбор нормированной освещенности и коэффициента запаса. Для освещения выбираем лампы накаливания

Выбор типа светильника.

Е нзр2 — Коэффициент экономичности:

Н р = hо -hсв -hр = 5-0.5-0=4.5м

h св = 0,5 м

Е нзр2 = 30*1,3*4,52 = 789,75 лк*м2

Выбираем светильник АСТРА-12 (НСП-21), как наиболее дешевый, имеющий КПД = 71% .

Ф о =750 лм; Io =238 кд

с =0,8 , с =0,8 =1,42 м

L опт=c * Нр = 4,5*1,42=6,39 м

а=3,4 м ; в=1,7 м ; S=a*в=3,4*1,7=5,78 м 2

n а = +05=(3,4/6,39)+0,5=1,032

n в =+0,5=0,766

n а = 1, nв = 1, N=1.

Берем один светильник и размещаем его в центре помещения рис.2.3.

Определение типа ламп.

Р л = (р*S)/N,(2.18)

где р — удельная мощность освещения;

  • S — площадь помещения;
  • N — мощность лампы.

S=5,78 м 2 , Кз =1,3, pпот = 50%; pст = 30%; pр = 10%; N=1.

Так как помещения кладовой меньше 10 м 2 , то выбираем мощность лампы по таблице VI-4 (Л-1 стр.90).

Р л =100 вт

Выбираем лампу Б 215-225-100. светильник Астра 12-1*100-П-Д-2.

Техника безопасности и эксплуатации

При освещении газоразрядными лампами должны быть приняты меры по ограничению пульсации светового потока. Величина допустимой глубины пульсации должна соответствовать нормам. При питании осветительной установки с лампами накаливания и люминесцентными лампами, и ДРЛ от сети, в которых имеют место колебания напряжения, должны быть приняты меры к ограничению их числа. Вышедшие из строя лампы содержащие пары ртути, должны хранится упакованными в специальном помещении, и уничтожатся в специальных местах. Основной мерой защиты от поражения электрическим током в осветительных установках служит заземление или зануление, нормально не находящихся под напряжением металлических частей электрооборудования и сетей.

2.4 Расчет токов короткого замыкания

По максимальному току производится проверка электротехнического оборудования на электродинамическое и термическое действие, по минимальному — работоспособность релейной защиты и автоматики.

Так как расчет релейной защиты и автоматики не входит в задание, расчетный ток короткого замыкания на шинах распредустройства примем 8,5 кА. Будем считать ЭДС источника постоянной. Тогда действующее значение сверхпереходного тока короткого замыкания будет равно действующему значению установившегося тока короткого замыкания, то есть:

(2.19)

Определим приведенное время короткого замыкания, для этого примем время действия защиты 1,2 с (линия от ПС до РУ -10 кВ).

1. Определим сечение линии по нагреву:

(2.20)

Выбираем сечение кабеля 185 мм 2 (предварительный расчет показал, что кабель сечением 150 мм2 не пройдет по условиям прокладки 2-х кабелей при условии выбора 2-х кабелей, проложенных в одной траншее), однако токовая нагрузка такого кабеля составляет всего 340 А, следовательно, необходимо использовать 2 кабеля, так как в этом случае токовая нагрузка уменьшается в 2 раза.

(2.21)

Коэффициент К 1 учитывает аварийную перегрузку (коэффициент предварительной загрузки был равен (280,4/340) ?0,8, по таблицам ПУЭ находим коэффициент 1,2 при продолжительности максимума 6ч), К2 учитывает количество прокладываемых кабелей в земле (в нашем случае 2 кабеля по таблицам ПУЭ находим коэффициент 0,9 при расстоянии в свету 100мм между ними).

Итак, 340 А > 259,63 А.

2. По термическому действию тока короткого замыкания.

Определяем действительное время короткого замыкания

(2.22)

Определим периодическую составляющую для приведенного времени тока короткого замыкания:

для , так как действительное время К.З. больше 1 с, то определения апериодической составляющей не требуется.

(2.23)

Таким образом, сечение кабеля, выбранного по нагреву, удовлетворяет условию нагрева током короткого замыкания.

Отметим тот факт, что определение термической устойчивости определялось по току короткого замыкания на шинах подстанции, что является некоторым допущением. Однако найденное значение тока короткого замыкания на шинах РУ -10 кВ не приведет к противоречию между выбором сечения, так как ток в этом случае получится несколько ниже.

В данном случае введения поправочных коэффициентов не требуется

Определим минимальное сечение термической стойкости кабельной линии:для этого необходимо составить схему замещения рассматриваемого случая:

На рисунке 2.4 изображена схема замещения для расчета токов короткого замыкания сети выше 1 кВ. Точки короткого замыкания определены соответственно на шинах РУ — 10 кВ, а также у выводов обмоток высшего напряжения у трансформаторов КТП (ввиду однотипности кабельных линий к КТП выбрано 3 точки короткого замыкания, так как расчет для параллельно работающих кабелей будет однотипным).

Считаем, что ЭДС источников питания неизменны. Здесь необходимо отметить, что ничего общего нет между нахождением сопротивления системы бесконечной мощности, которая приравнивается к нулю в сетях высшего напряжения, когда источник короткого замыкания приближен к месту короткого замыкания и нахождением сопротивления по заданному току короткого замыкания на шинах подстанции.

Рисунок 2.4 — Схема замещения

Учитывая то, что в сетях промышленных предприятиях обычно периодическая составляющая считается неизменной, то . Следовательно, по этим данным можно приблизительно оценить мощность питающей системы. Определим x *расч :

x *расч = 0,6 (по таблицам справочников).

(2.24)

Учитывая тот факт, что сверхпереходные значения токов короткого замыкания для двух источников одинаковы, следовательно, и мощности питающих систем одинаковы. Очевидно, что источники работают параллельно при отключенных секционных разъединителях, следовательно, будем рассматривать работу двух источников раздельно.

Определим ток короткого замыкания в точке К 1 :

Определяем сопротивление системы:

За значение базисной мощности в электроустановках напряжением выше 1 кВ рекомендуется принимать S б = 10000 МВА.

U б = 6,3 кВ.

Определяем базисный ток:

(2.25)

Кабельная линия от ЗРУ подстанции до проектируемого распредустройства:

(2.26)

(2.27)

Определим сопротивление системы:

(2.28)

Действительно, если проверить кабель (от ПС до РУ) на термическую стойкость по данному значению то минимальное сечение будет несколько меньше, чем рассчитанное выше.

Определим постоянную времени:

(2.29)

К у = 1,351

(2.30)

Определим ток короткого замыкания в точке К 2 (для КТП №1).

Для этого кабеля определим (по таблицам справочников или из технических данных) удельные активные и реактивные сопротивления:

R уд150 = 0,206 Ом/км; Xуд150 = 0,074 Ом/км.

Определим ток короткого замыкания на выводах высшего напряжения трансформатора:

Определим суммарное сопротивление до точки К 2 :

Активные сопротивления учитывались в обоих случаях, так как не выполнялось условие: R * < X* /3.

Ток короткого замыкания в точке К 2 :

Постоянная времени:

Ударный коэффициент:

Ударный ток короткого замыкания:

Время действия защиты для РУ — 10 кВ (ступень селективности) примем равным 0,5 с.

Собственное время отключения выключателя примем 0,015 с (для выключателя ВВ/TEL).

Действительное время К.З. составит:

Приведенное время для апериодической составляющей составит приблизительно 0,05 с.

Для систем с источниками питания, ЭДС которых неизменна во времени, можно считать, что t п.п = tд .

Таким образом, приведенное время К.З:

Минимальное сечение по условию нагрева током короткого замыкания:

Ближайшее меньшее стандартное сечение: 50 мм 2 .

По экономической плотности тока:

Стандартное ближайшее сечение 150 мм 2 .

По потере напряжения проверять кабель не имеет смысла по причине небольшой длины.

Кабель работающий параллельно к двухтрансформаторной КТП №1 выбирается аналогично.

Определим токи короткого замыкания в точках К 3 .

Постоянная времени:

Ударный коэффициент:

Ударный ток короткого замыкания:

Определим токи короткого замыкания в точках К 4 :

Постоянная времени:

Ударный коэффициент:

Ударный ток короткого замыкания:

Проверяем выбранные кабели на термическую устойчивость:

Минимальное сечение для кабеля второй КТП по условию нагрева током короткого замыкания определяется аналогично выбору термически стойкого сечения для КТП №1.

Ближайшее меньшее стандартное сечение: 50 мм 2 . По экономической плотности тока:

Стандартное ближайшее сечение 150 мм 2 .

По потере напряжения проверять кабель не имеет смысла по причине небольшой длины.

По экономической плотности тока:

Стандартное ближайшее сечение 150 мм 2

Проверим кабель по потере напряжения:

Потери напряжения незначительны.

Расчет токов короткого замыкания проводился в относительных единицах. Расчет для кабельной линии длиной 1, 76 км проводится аналогично, поэтому приведем значения токов короткого замыкания без расчетных формул.

Итак, ток короткого замыкания на второй шине составит: 7,39 кА, действительно, так как линия короче, то ток будет несколько выше. Причем активным сопротивлением в данном случае принебрегли. Ударный ток короткого замыкания при коэффициенте ударном 1,4 составил на шине 14,7 кА.

Составим итоговую таблицу расчета токов короткого замыкания:

Таблица 2.1- Расчета токов короткого замыкания

Место расчета тока короткого замыкания

ПС №1

ПС №2

I п ,кА

i уд ,кА

I п , кА

i уд ,кА

Шины РУ-10 кВ

6,9

13,2

7,39

14,7

Ввод трансформатора КТП №1

6,8

12,9

7,36

14,3

Ввод трансформатора КТП №2

6,3

11,1

6,5

11,7

Ввод трансформатора КТП №3

5,8

9,8

6

10,2

Результаты полностью соответствуют теоретическим положениям. Действительно, чем меньше сопротивление, тем больше ток. Результаты в первом и во втором случае отличаются незначительно.

Действительно, наибольшее минимальное сечение термически устойчивое к току короткого замыкания составит:

(2.31)

3. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЗРУ-10 кВ

3.1 Комплектные распределительные устройства серии КМ-1, Общие сведения (применение), Комплектные малогабаритные распреде

Конструкция и принцип действия

Шкафы КРУ выполняются по схемам гла