Электроснабжение предприятий и гражданских зданий

Министерство образования Республики Беларусь

Управление образования Брестского облисполкома

Учреждение образования «Брестский государственный

профессионально-технический колледж приборостроения»

















Контрольная работа

предмет Электроснабжение предприятий и гражданских зданий







гр. Э-06.

Маркевич Александр Юрьевич



















Брест 2011


Задание 1. Определить категорийность надежности электроснабжения объекта



Таблица 1

№ вариа-нта

Наименование объекта электроснабжения (электропотреби-тель)

Электроприемники объекта электроснабжения

Количество электроприемников, шт.

Мощность отдельного электроприем-ника, кВт

Категория надежности электроснабже-ния электропотре-бителя



Сварочный цех серийного производства

1. Вытяжка.

2. Электроустановка сварочная.

3

3

1,2

2,5





Категории надёжности электроснабжения описаны в главе 1. «Правил устройства электроустановок»

Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения 

Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.

Электроприемники первой категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники второй категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники третьей категории - все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

В сварочном цеху серийного производства расположены электроприёмники только третьей категории. Следовательно, и весь цех имеет третью категорию электроснабжения.



Задание 2. Рассчитать электронагрузки объекта. Выбрать защитную аппаратуру для всех участков сети электроснабжения объекта. Заполнить «Сводную ведомость нагрузок по объекту»



В качестве распределительного устройства в цехе будем использовать распределительный пункт типа ПР85.

Произведём расчёт нагрузок на РП

Находим суммарную мощность электроприёмников в группе:



 ,



где  - количество электроприёмников  - их мощность

Вытяжка:



 



Электроустановка сварочная:



 



Находим среднесменные мощности электроприёмников по формуле 



, 



где Ки - табличное значение коэффициента использования электроприёмников. Значения Ки для каждого электроприёмника представлены в сводной ведомости нагрузок. 

Вытяжка:



 



Электроустановка сварочная:



 




Общая среднесменная мощность: 



 



Находим среднесменные реактивные мощности электроприёмников по формуле  , где  - табличное значение коэффициента реактивной мощности.

Среднесменные реактивные мощности электроприёмников:

Вытяжка:



 



Электроустановка сварочная:



 



Общая среднесменная реактивная мощность: 



 



Среднесменная полная нагрузка на РП



 



Определяем групповой коэффициент использования:



Ки.гр = ∑Pсм / ∑Pуст

 




Определяем модуль нагрузки:



m = Рном. max/Рном. min,

 



где Рном. max - наибольшая активная номинальная мощность приёмника в группе, кВт; (Электроустановка сварочная Рном.=2,5кВт)

Рном. min - наименьшая активная номинальная мощность приёмника в группе, кВт (Вытяжка Рном.=1,2кВт).

общее количество электроприёмников 

групповой коэффициент использования 

модуль нагрузки



 



По таблице 1.5.3 [1] определяем 

Производим расчёт максимальных нагрузок электроприёмников по формулам:



; 

;

 



Где  - максимальная активная нагрузка кВт

 - максимальная реактивная нагрузка квар

 – коэффициент максимума активной нагрузки

 - коэффициент максимума реактивной нагрузки



 

 

 



Заполняем сводную ведомость нагрузок.

В столбце 1 указываем наименование оборудования, для которого рассчитываются параметры.

В столбце 2 указываем количество электроприёмников, подключенных к данному распределительному устройству.

В столбце 3 указываем мощность одного электроприёмника , кВт

В столбце 4 по формуле  вычисляем суммарную мощность всех электроприёмников, указанных в столбце 1 на данном распределительном устройстве.

Столбцы 5,6 и 7 заполняем используя табличные данные [1 Таблица 1.5.1.] Ки – коэффициент использования электроприёмников, определяется на основании опыта эксплуатации. Для дальнейших расчетов определяем и среднее значение данного коэффициента по распределительному устройству.

 – коэффициент реактивной мощности

В столбце 8 рассчитываем среднесменную активную мощность: 







Где Рном - номинальная активная мощность электропотребителя без учёта резервных электроприёмников.

Далее для заполнения столбца 9 находим для каждого электроприёмника среднюю реактивную мощность за наиболее нагруженную смену 



 




В столбце 10 находим среднюю полную нагрузку по формуле



 



Определяем групповой коэффициент использования по формуле:



Ки.гр = ∑Pсм / ∑Pуст



В колонках 11, 12 и 13 производим расчёт максимальных нагрузок электроприёмников по формулам:



;

;

 



Где  - максимальная активная нагрузка кВт  - максимальная реактивная нагрузка квар  – коэффициент максимума активной нагрузки

	 - коэффициент максимума реактивной нагрузки



Сводная ведомость нагрузок цеха

Наименование 

нагрузка установленная

нагрузка средняя за смену

нагрузка максимальная

РП 1

кол-во

Р

ΣР

Кн

cosφ

tgφ

Рсм кВт

Qсм кВАр

Sсм кВА

Рм кВт

Qм квар

Sм кВА

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Вытяжка

3

1,2

3,6

0,6

0,8

0,75

2,16

1,62

 

 

 

 

Электроустановка сварочная

3

2,5

7,5

0,2

0,6

1,33

1,50

2,00

 

 

 

 

итого по РП1

6

 

11,1

0,33

 

 

3,66

3,62

5,14

5,56

3,98

6,8




Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных ниже 

		— для линии без ЭД;

		 

		 — для линии с ЭД 

		 — для для групповой линии с несколькими ЭД, 

		— номинальный ток автомата. А; 

		 — номинальный ток расцепителя, 

 — длительный ток в линии. А;

 — максимальный ток в линии. А; 

— номинальное напряжение автомата, В; 

— напряжение сети, В;

	Проводники для линий ЭСН выбираются с учетом соответствия аппарату защиты согласно условиям:

	Iдоп ≥ КЗЩ ·IУ (П) – для линии, защищенной автоматом с комбинированным расцепителем;

	Iдоп ≥ КЗЩ ·IВС – для линии , защищенной только от КЗ предохранителем;

	Iдоп ≥ КЗЩ ·IТР – для линии с тепловым реле,

	где Iдоп – допустимый ток проводника , А; 

	КЗЩ – коэффициент защиты. 

	Принимают КЗЩ = 1,25 – для взрыво- и пожароопасных помещений; КЗЩ = 1 – для нормальных ( неопасных) помещений; КЗЩ =0,33 – для предохранителей без тепловых реле в линии.

	Будем использовать автоматические выключатели серии ВА, как получившие наибольшее распространение. Значения  берём из сводной ведомости нагрузок.  электроснабжение аппаратура цех нагрузка

Для всех электродвигателей принимаем η = 0,9.

Линия ТП - РП, линия с группой ЭД:  



 

 

 



выбираем автоматический выключатель ВА 51-25-3

 

 

 

 

 

 



Линия РП - вытяжка:



 

 

 



По [2 с.42.] выбираем ВА 51-25-3

 

 

 

 

 

 

Все остальные случаи рассмотрены аналогично и представлены в таблице 2.



Таблица 2. Ведомость аппаратов защиты и линий электроснабжения

электроприёмники

Аппараты защиты

Линия ЭСН

РП1

кол

Р

I

Тип

Iн.а.

Iн.р.

Ку(п)

Ку(к.з.)

марка

Iдоп

Вытяжка

3

1,2

2,6

ВА 51-25-3

25

5

1,35

7

АВВГ5х2,5

6,8

Электроустановка сварочная

3

2,5

5,4

ВА 51-25-3

25

8

1,35

7

АВВГ5х2,5

10,8

 РП1



11,1

17,2

ВА 51-25-3

25

25

1,25

7

АВВГ5х6

31,3



Задание 3. Начертить схему питающей сети переменного тока напряжением 380В электрооборудования, установленного на объекте	



Принципиальная однолинейная схема электроснабжения сварочного цеха показана на рисунке.








Задание 4. Описать способы прокладки КЛ подключения электрооборудования внутри объекта



Так как в данном случае, необходимо защищать кабели от механических повреждений, и блуждающих токов, их необходимо прокладывать в трубах. Для этой цели применяем стальные, трубы.

Внутренний диаметр труб для прокладки кабеля выбираем не менее двукратного наружного диаметра кабеля. 

Трубы должны удовлетворять следующим требованиям:

внутренняя поверхность их должна быть гладкой;

торцы труб с внутренней стороны должны быть скруглены с радиусом не менее 5 м и не иметь выступов, изломов, заусенцев;

соединения труб должны быть строго соосны;

торцы труб в местах входа (выхода) в туннели, каналы должны быть заделаны заподлицо с внутренними поверхностями стен.

Трубы должны быть уложены с уклоном не менее 0,2 %. Соединение труб должно выполняться с помощью металлических муфт.



Задание 5. Выбрать: 1).вариант электропроводки сети общего освещения объекта; 2).соответствующий масштаб и начертить схему размещения светильников общего освещения в шахматном порядке



Таблица 2

№ варианта

Длина цеха, м.

Ширина цеха, м.

Общее количество светильников, шт.

Количество рядов размещенных светильников, шт.

8

87

38

36

3



Располагаем по 12 светильников в каждом ряду.

Принимаем расстояние между светильниками 6,5 м.

Отступ от стенки первого светильника среднего ряда: 6м.

Отступ крайнего правого светильника среднего ряда от стенки: 



87-6,5х12-6=3м.



Отступ крайнего светильника крайнего ряда от стенки: 



3+6,5:2=6,25м



Принимаем отступ крайних рядов светильников от стенок 7м.

Расстояние между рядами: (38-7х2):2=12 м.






Литература



1. Шеховцов В.П. ,Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению. Москва, ФОРУМ-ИНФРА-М, 2006г.

2.Ю.Д. Сибикин «Электроснабжение промышленных предприятий»-Москва «Академия» 2006.

3. В.Б. Атабеков «Монтаж электрических сетей и силового электрооборудования»- Москва «Высшая школа» 1985г.