Проектирование системы электроснабжения механического цеха (стр. 8 из 17)
Предельно допустимые нагрузки питающих элементов электрической сети по условиям настройки релейной защиты и с учетом возможных эксплуатационных режимов должны согласовываться предприятием с диспетчерской службой энергоснабжающей организации периодически пересматриваться.
Установки устройства РЗА линий связи потребителя энергоснабжающей организацией, а так же трансформаторов на подстанциях потребителя, находящихся в оперативном управлении или оперативном ведении диспетчера энергоснабжающей организации, должны быть согласованы с соответствующей службой РЗА энергоснабжающей организации.
При выборе установок должна обеспечиваться селективность действия с учетом наличия устройств автоматического включения резерва (АВР) и автоматического повторного включения (АПВ). Кроме того, при определении установок по селективности должна учитываться работа устройств технической автоматики и блокировки цеховых агрегатов и других механизмов.
Все уставки устройств релейной защиты должны проверяться в условиях минимальной электрической нагрузки предприятия и энергоснабжающей организации для действующей схемы электроснабжения.
Общие сведения об автоматике
Для повышения надежности электроснабжения электроустановок применяют автоматические устройства. Они обеспечивают быстрое восстановление нарушенного электроснабжения, вызванного ненормальными режимами работы электроустановки и действием при этом защитных устройств, а также возможными ошибками обслуживающего персонала.
В схеме электроснабжения завода предусмотрен следующий объем автоматики:
· автоматическое регулирование напряжения под нагрузкой на силовых трансформаторах ГПП;
· автоматическое управление вентиляторами обдува трансформаторов ГПП;
· автоматическое включение резерва (АВР) секционного выключателя 10 кВ при аварийном отключении одного из трансформаторов ГПП или питающей линии;
· автоматическое повторное включение (АПВ) питающей линии (ЛЭП‑1, ЛЭП‑2);
· автоматическая частота разгрузка на 9 ячейках ГПП (АЧР);
· АВР секционных автоматов 0,4 кВ. В случае выхода из работы одного из трансформаторов ТП другой трансформатор возьмет на себя всю нагрузку.
Общие сведения по измерению и учёту электроэнергии
Для контроля за работой системы электроснабжения, коммерческого и контрольного учета электроэнергии установлены следующие измерительные приборы:
На вводах 10 кВ:
· универсальный счетчик энергии;
· амперметр.
На сборных шинах 10 кВ:
· по одному показывающему вольтметру на каждой секции;
· один комплект вольтметров с переключателем на любую секцию;
· один амперметр в цепи секционного выключателя.
На отходящих кабельных линиях 10 кВ:
· универсальный счетчик энергии;
· амперметр.
На стороне 0,4 кВ ТП:
· один вольтметр на каждой секции;
· амперметр в сепии отходящих магистралей.
В цепи трансформаторов:
· счетчик энергии на стороне 0,4 кВ;
· амперметр на стороне 0,4 кВ.
1.12 Выбор и расчет искусственного заземления
Одной из наиболее радикальных мер по защите людей от повреждения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, не находящимися под напряжением, но могущим оказаться под ним, является их надёжное заземление.
Район сооружения цеха находится в II климатической зоне. Грунт в месте сооружения – глина (r = 0,4 ´ 104 Ом´м). Длина кабельных линий напряжением 10 кВ ℓк. = 30 км.
Принимаем к установке заземление по контуру цеха, на расстоянии 1,5 м от стен. Длина контура заземления L = 240 м. Принимаем заземление из прутков ℓ = 2,5 м и диаметром d = 12 мм, расстояние между заземлителями а = 5 м, в качестве соединительной полосы принимаем стальную полосу (40 ´ 4) мм. [10]
Рисунок 8 Схема расположения заземления
Согласно ПУЭ rз. должно удовлетворять следующим условиям: [3]
1) rз.£ 4 Ом – для сети 0,4 кВ;
2) rз.£
– при условии заземления для сетей 0,4 кВ и 6…10 кВ,где I1кз – ток однофазного КЗ на землю, А
I1кз =
, (57)где ℓк. – длина электрически связанных кабельных линий завода напряжением 10 кВ. ℓк. = 30 км.
I1кз =
= 30 Аrз. =
= 4,16 ОмОкончательно принимаем rз.£ 4 Ом
Сопротивление заземления стержневого заземлителя rо.пр., Ом: [10]
rо.пр = 0,0027 ´rрасч.гр., (58)
где rрасч.гр. – расчётное значение удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления, Ом´см
rрасч.гр. = kmax´r, (59)
где kmax – коэффициент сезонности. kмакс = 1,4 для II климатической зоны;
r – сопротивление грунта, Ом´см. r = 0,4 ´ 104 – глина (по заданию).
rрасч.гр. = 1,4 ´ 0,4 ´ 104 = 5,6 ´ 103 Ом´см
rо.пр. = 0,0027 ´ 5,6 ´ 103 = 15,12 Ом
Число прутков в контуре заземления n, шт.:
n =
(60)n =
= 15 шт.Сопротивление заземления всех стержневых заземлителей, Ом:
rст. =
, (61)где hст. – коэффициент экранирования (использования) заземлителей
hст. = ¦ (
= 
= 2: n = 15 шт.) = 0,63 [10]rст. =
= 1,6 ОмСопротивление заземления соединительной полосы rпол., Ом: [10]
rпол. =
, (62)где b – ширина полосы, м. b = 0,04 м;
t – глубина заложения полосы, м. t = 0,7 м;
L – длинна контура заземления, м. L = 75 м.
rпол. =
= 1,53 ОмС учётом взаимного экранирования стержневых и полосового заземлителей [10]:
rпол.* =
(63)rпол.* =
= 5,1 ОмПолное сопротивление заземления:
rзаз. =
(64)rзаз. =
= 1,22 ОмСопротивление заземления удовлетворяет условию:
rзаз. = 1,22 Ом < rзаз.доп. = 4 Ом
1.13 Молниезащита
Вопросы молниезащиты зданий и промышленных объектов решаются одновременно с проектированием строительной и технологической частью объекта. Молниезащита должна обеспечить высокую надежность установки при минимуме капитальных затрат.
Производственные, жилые и общественные здания и сооружения в зависимости от их назначения, а также от интенсивности грозовой деятельности должны иметь молниезащиту в соответствии с категориями устройства молниезащиты.
Все здания и сооружения подразделяются на три категории:
I категория – здания и сооружения классов: В‑1 и В‑2 по ПУЭ, здания электростанций и подстанций;
II категория – здания и сооружения классов: В‑1а, В‑1б и В‑2а по ПУЭ;
III категория – здания и сооружения классов: П‑1, П‑2, П‑1а, П‑3.
Молниезащиту зданий и сооружений I категории выполняют:
а) от прямых ударов молний отдельно стоящими стержневыми и тросовыми молниеотводами, обеспечивающими требуемую зону защиты от электростатической индукции – заземлением всех металлических корпусов, оборудования и аппаратов через специальные заземлители;
б) от электромагнитной индукции – для трубопроводов, оболочек кабелей, каркасов сооружений. Ставят металлические перемычки на параллельных трассах кабелей и трубопроводов, позволяющие избежать появления разомкнутых металлических контуров.
Молниезащита зданий и сооружений II категории от прямых ударов молнии выполняется одним из следующих способов:
а) отдельно стоящими или установленными на зданиях стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими защитную зону; R растеканию тока не более 10 Ом;
б) молниеприемной заземленной металлической сеткой с ячейками 6 ´ 6 м, накладываемой на неметаллическую кровлю;
в) заземление металлической кровли.
Защита от зарядов статического электричества и от действия магнитного поля выполняется аналогично защите для I категории.
Защита зданий III категории выполняется, как и для II категории, но при этом молниеприемная сетка имеет ячейки размером 12 ´ 12 м или 6 ´ 24 м, а величина сопротивления заземлителя прямых ударов молнии может повышаться до 20 Ом.
При расчете молниеотводов учитывается необходимость получения определенной зоны защиты, которая представляет собой пространство, защищаемое от прямых ударов молнии.
Для здания проектируемого инструментального цеха принимаем молниезащиту согласно III категории металлической сеткой с ячейкой 12х12 метров.
2. Организационно-технологическая часть
2.1 Испытание трансформаторного масла
Подготовка трансформаторного масла является наиболее сложной и трудоёмкой операцией всего процесса монтажа маслонаполненного оборудования.
В трансформаторах мощностью несколько киловольт-ампер для отвода тепла от обмоток и магнитопровода достаточна поверхность активной части. По мере увеличения мощности трансформатора потери энергии в нём возрастают приблизительно пропорционально его массе или кубу линейных размеров. Следовательно, потери в трансформаторе возрастают значительно быстрее, чем увеличивается конструктивно получающаяся поверхность охлаждения.