Электроснабжение завода тяжелого машиностроения

Реферат.doc

Дипломный проект: 141 с. 5 рис. 34 табл. 17 источников.
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
Объектом разработки является завод отопительного оборудования.
Цель проекта разработка системы электроснабжения завода отопительного оборудования на основе исходной информации.
В процессе проектирования выполнены следующие разработки:
-расчеты по выбору силового и осветительного электрооборудования;
-расчеты внутренних электрических сетей напряжением до 1 кВ;
-расчет системы электроснабжения предприятия 10 кВ;
-приведено технико-экономическое обоснование принятых решений;
-освещены вопросы охраны труда и релейной защиты.
Областью возможного практического применения являются строящиеся и реконструируемые заводы отопительного оборудования.
Студент-дипломник подтверждает что приведенный в дипломном проекте расчетно-аналитический материал объективно отражает состояние разрабатываемого объекта все заимствованные из литературных и других источников теоретические и методологические положения и концепции сопровождаются ссылками на их авторов.

дип_схема_завода.dwg

ДП 1-43 01 03.15.10ЭС1.05.03 Э7
ТМ-160010 Sном=1600кВА Uk=5.5% Px=3
секция 10кВ АД31Т1(40х5)
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.05 Э3
Электроснабжение завода
Схема принципиальная
электроснабжения завода
отопительного оборудования
ТСЗ-100010 Sном=1000кВА Uk=5.5% Px=3кВт Pk=11
ААШв-10-3х185 Iдоп=310 А
ТСЗ-160010 Sном=1600кВА Uk=5.5% Px=4
ТСЗ-40010 Sном=400кВА Uk=5.5% Px=1
ТСЗ-63010 Sном=630кВА Uk=5.5% Px=2кВт Pk=1
Переключатель ПМОФ-112222Д55УЗ

диплом готовый.docx

Краткое описание технологического процесса8
Краткая характеристика проектируемого механического цеха10
Выбор схемы электроснабжения и конструктивного исполнения сети12
Выбор электродвигателей15
Расчет внутрицеховой распределительной сети17
1 Выбор аппаратов защиты распределительной сети17
2 Выбор аппаратов защиты распределительной сети20
Расчет электрических нагрузок узлов и цеха24
Расчет внутрицеховой питающей сети34
1 Выбор аппаратов защиты питающей сети34
2 Выбор сечений жил кабелей питающей сети35
3 Выбор шинопроводов36
Светотехнический расчет осветительной сети38
1 Системы и виды электрического освещения38
2 Выбор светильников и их размещение для рабочего освещения39
3 Выбор ламп для рабочего освещения расчет освещенности43
4 Светотехнический расчет сети аварийного освещения точечным методом45
Электротехнический расчет осветительной сети и выбор электрооборудования47
1 Определение электрических нагрузок осветительных установок47
3 Выбор электрооборудования осветительной сети52
Определение расчетных электрических нагрузок цехов и завода в целом53
Выбор и расчет мощности компенсирующего устройства и силового трансформатора56
Картограмма и определение центра электрических нагрузок60
Выбор питающих кабелей63
1 Выбор высоковольтного кабеля63
2 Выбор питающего кабеля и аппарата защиты 04 кВ65
Расчет токов короткого замыкания68
Выбор электрооборудования распределительной подстанции75
1 Выбор высоковольтных электрических аппаратов75
2 Расчет и выбор устройств измерения и учета78
3 Выбор сечений токоведущих элементов напряжением выше 1 кВ82
Релейная защита и автоматика88
1 Выбор типа устройств релейной защиты и автоматики88
3 Расчёт уставок токовой отсечки91
4 Описание работы схемы устройства защиты МРЗС-0592
Технико-экономические расчёты94
1 Организация управления энергохозяйством94
2 Определение стоимости основных средств96
4 Стоимость электрической энергии102
5 Определение категории энергохозяйства105
6 Планирование ремонтных работ и технического обслуживания в цехе106
2 Гигиена труда и промышленная санитария120
3 Техническая безопасность125
4 Пожарная безопасность137
Список литературы143
Системы электроснабжения промышленных предприятий представляющие собой совокупность электроустановок предназначены для обеспечения электроэнергией промышленных потребителей. Они оказывают значительное влияние на работу разнообразных электроприемников и в конечном счете на производственный процесс в целом. Потребители электроэнергии имеют свои специфические особенности чем и обусловлены определенные требования к их электроснабжению – надежность питания качество электроэнергии резервирование и защита отдельных элементов. При проектировании сооружении и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо правильно в технико-экономическом аспекте осуществлять выбор напряжений определять электрические нагрузки предприятия в целом и его цехов в отдельности выбирать число и мощность трансформаторных подстанций виды их защит системы компенсации реактивной мощности и способы регулирования напряжения.
Надежное и экономичное снабжение потребителей электроэнергией требуемого качества – необходимое условие функционирования любого промышленного предприятия. В связи с этим специалисты в области электроснабжения должны иметь глубокие знания целого комплекса вопросов проектирования и эксплуатации электроустановок промышленных предприятий.
Целью данного дипломного проекта является разработка системы электроснабжения термического производства завода металлоконструкций на основе исходной информации. При этом для одного из основных структурных подразделений проектируемого предприятия выполнены расчеты по выбору силового и осветительного электрооборудования и цеховых электрических сетей напряжением до 1 кВ.
В данном дипломном проекте приведено технико-экономическое обоснование выбранного варианта системы электроснабжения а также рассчитаны экономический эффект и срок окупаемости компенсирующих устройств. В проекте освещены вопросы охраны труда и релейной защиты.
При разработке системы электроснабжения применены типовые решения с использованием серийно выпускаемого комплектного оборудования а также с использованием современной вычислительной техники. Приведенные в проекте расчеты и графическая часть базируются на действующей нормативной и справочной информации и литературе.
Краткое описание технологического процесса
Рассматриваемое в дипломном проекте предприятие выпускает различные модели детских площадок каркасы теплиц ангары велопарковки детали и агрегатные узлы а также товары народного потребления. Рассмотрим весь технологический процесс.
Механический цех: осуществляется штамповка деталей с листового металла сварка механическая обработка заготовок стендовая сборка испытания производятся различные части (заготовки) для ангарных установок агрегатов и т.д. Технологический процесс - сверление на сверлильных станках и агрегатах фрезеровка обработка токарными станками (шести шпиндельные автоматы) сварка (сварочные шкафы). Далее продукция поступает в основном в сборочные цеха где производится её механическая обработка и сборка в узлы.
Гальванический цех: осуществляется гальваническая обработка рабочих поверхностей нагревательных элементов оцинковка и хромирование деталей корпусов и кожухов. Основным оборудованием являются гальванические ванны.
Термический цех: производиться термическая обработка (закалка и грунтовка) деталей. Основным оборудованием установленным в цеху является печи накаливания насыщения индукционные печи.
Ремонтно–механический цех: осуществляется ремонт производственного оборудования электрооборудования и переносного электроинструмента.
Подготовительный цех: осуществляется подготовка материалов и обработка заготовок для дальнейшей обработки в механическом цеху.
Сборочные цеха: здесь производится окончательная обработка деталей идущих на изготовление корпусов металлоконструкции частей установок и специальной продукции (по заказу) а также сборка продукции.
Основная продукция – металлокаркасы металлоконструкции для стаянок и парковок строительные металлоконструкции для бытового и промышленного использования.
Экспликация цехов и их мощности приведены в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Экспликация цехов и их мощности
Установленная мощность кВт
Категория по бесперебойности электроснабжения цеха
Характиеристика среды помещений цеха
Главный сборочный корпус
Ремонтно-механический цех
Подготовительный цех
Краткая характеристика проектируемого механического цеха
Объектом проектирования является механический цех
являющийся составной частью завода металлоконструкции. Механическое производство предназначено для штамповки деталей сварки механической обработки заготовок.
В рассматриваемом механическом цехе установлено необходимое оборудование: сверлильные токарные фрезерные долбежные станки и др. сварочные шкафы печи и т.д.
Проектом предусматривается устройство пристроенной к цеху ТП.
Механический цех получает электроснабжение от главной понизительной подстанции (ГПП).
Количество рабочих смен – 1. Потребители цеха имеют 2 категорию надежности электроснабжения.
Приемники цеха работают в нормальной окружающей среде. Расчетная температура в цехе принята равной +25 °С.
Каркас здания цеха смонтирован из блоков-секций длиной по 6 м каждый. Размеры цеха А х В х Н = 60 х 42 х 6 м. Вспомогательные бытовые и служебные помещения высотой 3 м.
Перечень электрооборудования механического цеха приведен в
Таблица 2.1 – Перечень электрооборудования механического цеха
Наименование оборудования
Эл. печь конвейерная
Продолжение таблицы 2.1
Печь изотермической выдержки
Печь нагрева под закалку
Машина моечная-сушильная
Печь низкого отпуска
Машина дробеструйная
Универсально-фрезерный станок
Плоско-шлифовальный станок
Фрезерно-токарный станок
Вертикально-сверлильный станок
Кругло-шлифовальный станок
Мех-м для возврата поддонов
Печь сопротивления элеваторная
Пресс горячего штампа
Печь высокого отпуска
Камерная печь для закалки
Выбор схемы электроснабжения и конструктивного исполнения сети
В соответствии с ПУЭ в отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на три категории [3 с. 23].
Электроприемники механического цеха относятся к II категории.
В соответствии с ПЭУ ко второй категории надёжности электроснабжения потребителей относят те электроприемники перерыв в работе которых может привести к значительному снижению отпуска производимых потребителем товаров имеющим место в связи с этим незанятостью персонала простоем производственного оборудования или же может сказаться на нормальной жизнедеятельности большого количества граждан.
Следует также отметить что надежность обеспечения приемников электроэнергией в основном зависит от принятой схемы электроснабжения и степени резервирования ее отдельных элементов.
Внутрицеховые сети условно делят на питающие и распределительные [7 с. 62]. К первым относят провода и кабели отходящие непосредственно от распределительных устройств ТП к первичным силовым пунктам и щитам ко вторым – отходящие от пунктов щитов или шинопроводов к электроприемникам. Питающие сети могут выполнятся по радиальным или магистральным схемам. Распределительные сети чаще всего бывают радиальные.
Магистральные схемы находят наибольшее применение при равномерном распределении нагрузок по площади помещения. Чисто магистральная сеть выполняется по так называемой схеме «блог-трансформатор-магистраль» (БТМ). В этом случае на ТП распределительный щит отсутствует магистраль запитывается через автоматический выключатель или рубильник. При магистральных схемах целый ряд приемников питается от одной магистрали что способствует экономии проводникового материала делает электрическую сеть дешевле. Магистральные схемы позволяют применять комплектные шинопроводы обеспечивающие скоростной монтаж сети. В магистральных сетях меньше чем в радиальных потери напряжения и мощности. Кроме того магистральная схема характеризуется большей гибкостью дающей возможность перемещать технологическое оборудование без существенной переделки электрической сети.
Недостатки магистральных схем: а) несколько пониженная по сравнению с радиальными надежность электроснабжения так как при повреждении магистрали все ее электроприемники теряют питание.
Радиальные схемы характеризуются тем что от источника питания отходят линии питающие крупные электроприемники или распределительные пункты а от них – самостоятельные линии питающие прочие электроприемники малой мощности. Достоинством радиальных схем является их высокая надежность так как авария на одной линии не влияет на работу электроприемников подключенных к другой линии. Недостатками радиальных схем являются: малая экономичность связанная со значительным расходом проводникового материала труб распределительных шкафов большое число защитной и коммутационной аппаратуры ограниченная гибкость сети при перемещениях электроприемников вызванных изменением технологического процесса невысокая степень индустриализации монтажа.
Учитывая особенности радиальных и магистральных схем на практике обычно применяют смешанные схемы электрических сетей представляющие собой сочетание радиальных и магистральных схем. Крупные и ответственные приемники запитываются по радиальным схемам остольные – по магистральным.
Для данного цеха выбираем радиальную схему электроснабжения. Для питания электроприемников будут использоваться распределительные шинопроводы ШРА73 с установленными в ответвительных коробках трехфазными автоматическими выключателями серии ВА51 для защиты отходящих линии. ШРА в свою очередь будут запитываться от распределительного устройства низкого напряжения РУНН цеховой ТП.
Так для второй категории надежности необходимо резервирование источников питания. Т.е. энергоснабжение электроприемников II категории надежности электроснабжения необходимо осуществлять от двух независимых источников питания. При нарушении энергоснабжения от одного источника питания допустимо временное отсутствие энергоснабжения на время переключения на резервный источник оперативным персоналом потребителя или же выездной бригадой электросетей.
Для электроснабжения участка проектируемого цеха будем использовать комплектную двухтрансформаторную подстанцию с установленной между секциями низкого напряжения устройство АВР (автоматическое включение резерва) (КТП) пристраиваемую к зданию цеха.
Схема электроснабжения цеха изображена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Схема электроснабжения цеха
Выбор электродвигателей
Двигатель производственного механизма должен наиболее полно отвечать технико-экономическим требованиям т. е. отличаться простотой конструкции надежностью в эксплуатации наименьшей стоимостью небольшими габаритами и массой обеспечивать простое управление удовлетворять особенности технологического процесса и иметь высокие энергетические показатели при различных режимах работы.
Электродвигатели для привода производственных механизмов
выбираются по напряжению мощности режиму работы частоте вращения и
условиям окружающей среды.
Электродвигатель необходимо выбирать таким образом чтобы его
номинальная мощность соответствовала мощности приводного механизма [4с.8]:
где Рном – номинальная мощность электродвигателя кВт;
Рмех – мощность приводного механизма кВт.
Электродвигатели станочного и другого производственного оборудования установленного в цехах предприятия поступают с завода-изготовителя комплектно. Однако для практических расчетов произведем выбор электродвигателей используя механические мощности приводного
Например произведем выбор электродвигателя привода конвейера
(на генплане №1а) с Рмех= 5 кВт по условию (4.1):
Выберем [4] электродвигатель типа АИР112М4 с номинальной мощностью Рном= 55 кВт. Выбор остальных электродвигателей производим
аналогично результаты выбора сводим в таблицу 4.1
Таблица 4.1 – Выбор электродвигателей
Наименование приемника
Типоразмер двигателя
Плоскошлифовальный станок
Механизм возврата поддонов
Расчет внутрицеховой распределительной сети
1 Выбор аппаратов защиты распределительной сети
В качестве аппаратов защиты электро-приемников и электрических сетей промышленных предприятий от коротких замыканий широко используются плавкие предохранители типа ПН2 и НПН и автоматические выключатели серии ВА и АЕ[7 с. 434].
Для защиты питающих кабелей электро-приемников проектируемого цеха применяем автоматические выключатели серии ВА.
Выбор автоматических выключателей производится по следующим
где UН.А и IН.А – соответственно номинальные напряжение и ток
автоматического выключателя В и А;
UC – напряжение сети В;
IН.Р– номинальный ток расцепителя автоматического выключателя А.
Номинальный ток расцепителя автоматического выключателя IН.Р А для силовых линий с одним электродвигателем следует выбирать исходя из
следующего условия:
где Iном – номинальный ток двигателя А.
Ток уставки срабатывания электромагнитного расцепителя IСРэ А
автоматического выключателя для силовых линий с одним электродвигателем
выбирается по условию:
где Iп – пусковой ток двигателя А.
Пусковой ток электродвигателя Iп А определяется по формуле:
гдe kI = Iп Iном – кратность пускового тока (табличноe значение).
Например производим выбор автоматического выключателя для защиты печи конвейерной (№1 на генплане).
Номинальный ток двигателя конвейера определяем по формуле:
Номинальный ток печи:
Пусковой ток двигателя определяем по формуле (5.5).
Токи расцепителей автоматического выключателя выбираем по условиям(5.3) и (5.4):
Выбираем автоматический выключатель типа ВА51-25 с
номинальным напряжением UН.А = 400 В и номинальными токами IН.А = 25 А IН.Р = 16 А кратностью срабатывания – 10 и соответственно током срабатывания электромагнитного расцепителя IСРэ= 16·10 = 160 А[9 с. 32].
Выбор автоматических выключателей для защиты остальных электро-приемников производим аналогично результаты выбора сводим в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 – Выбор автоматических выключателей
Печь изотермической
Универсально-фрезерный
Плоско-шлифовальный
Вертикальносверлильный
Продолжение таблицы 5.1
2 Выбор аппаратов защиты распределительной сети
Сечение жил кабелей напряжением до 1 кВ по нагреву определяется по таблицам допустимых токов [5 гл. 1.3] составленным для нормальных условий прокладки в зависимости от расчетных значений длительно допустимых токовых нагрузок Iдл из соотношения [7 с. 94]:
где Iдл – длительно допустимый ток провода А;
Iр– расчетный ток питающей линии А;
kп – поправочный коэффициент корректирующий допустимый ток на
условия прокладки проводов и кабелей и зависящий от температуры воздуха и земли [5табл. 1.3.3].
По требованию механической прочности минимальное сечение
алюминиевых жил проводов и кабелей для присоединения к неподвижным
электро-приёмникам внутри помещений должно быть не менее 4 мм2 - при
прокладке на изоляторах 25 мм2 - при других способах прокладки.
где kз – кратность длительно допустимого тока провода или кабеля по
отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата
коэффициент защиты [7 табл. 2.7];
Iз – номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата А (ток вставки предохранителя или номинальный ток расцепителя).
Например производим выбор кабеля для печи конвейерной (на генплане №1) по условиям (5.6) и (5.7).
Для линии с одним электроприемником в качестве расчетного тока Iр используется номинальный токо приемника:
При заданной расчетной температуре в цехе равной +250С поправочный коэффициент принимаем равным kп = 1 [5табл. 1.3.3].
При использовании в качестве аппарата защиты автоматического
выключателя в качестве тока срабатывания защитного аппарата Iз используется номинальный ток расцепителя:
а коэффициент защиты в этом случае принимают равным kз = 1.
Выбираем кабель по условиям (5.6) и (5.7):
Согласно условий выбираем кабель ВВГ 4х16 с медными жилами
сечением фазных жил 16 мм2 и длительно допустимым током Iдл= 75 А при
прокладке проводников в трубах в полу.
Выбор кабелей для остальных электро-приемников производим аналогично результаты выбора сводим в таблицу 5.2.
Таблица 5.2 – Выбор кабелей распределительной сети
Тип кабеля сечение мм2
Вертикальносверлильный станок
Круглошлифовальный станок
Продолжение таблицы 5.2
Расчет электрических нагрузок узлов и цеха
Расчет электрических нагрузок электроприемников напряжением до 1 кВ для каждого узла питания (распределительного пункта шкафа сборки
распределительного шинопровода цеховой ТП) а также по цеху корпусу в
целом выполняется как правило в виде таблицы [7 с. 84 рис. 2.12].
Заполнение граф таблицы производится в следующем порядке [7 с. 83]:
Графа 1: указываются номера электроприемников на генплане.
Графа 2: указываются наименования групп (узлов) электроприемников
(СП ШРА ШМА ТП участок цех) а также наименования подгрупп
электроприемников питающихся от них. Электроприемники в каждой группе
формируются в подгруппы с одинаковой номинальной мощностью и
одинаковыми значениями коэффициентов использования и tgφ (Например
металлорежущие станки вентиляторы). После приведения перечня всех подгрупп электрооборудования группы указываются: итого по данной группе. Таким образом расписываются все группы электроприемников.
Графа 3: по подгруппам электроприемников отмечается количество
электроприемников с одинаковой номинальной мощностью и одинаковым
коэффициентом использования; для групп электроприемников – общее
количество электроприемников.
Графа 4: по подгруппам электроприемников указывается номинальная
мощность единичного электроприемника; для групп электроприемников –
пределы номинальных мощностей единичных электроприемников
(Рном.maxРном.min). Для электродвигателей с повторно-кратковременным режимом работы их номинальная мощность приводится к длительному режиму:
Графа 5: по подгруппам и группам электроприемников отмечается их
суммарная номинальная мощность:
В графах 2 и 5 указываются данные только рабочих электроприемников. Резервные и ремонтные электроприемники а также электроприемники работающие кратковременно (пожарные насосы задвижки вентили и т.п.) при подсчете расчетной мощности не учитываются.
Графа 6: для подгрупп электроприемников указываются справочные
значения индивидуальных коэффициентов использования kи для групп
электроприемников – расчетные средневзвешенные значения Kи:
Графы 7 и 8: для подгрупп электроприемников указываются справочные
значения cosφtgφ для групп электроприемников – расчетные средневзвешенные значения cosφtgφ.
Графы 9 и 10: для подгрупп вычисляются и записываются средняя
активная Рсм кВт и реактивная Qсм кВар нагрузки за наиболее загруженную
Для групп (узлов) электроприемников – суммы этих величин:
Группы 11: для групп электроприемников определяется и записывается
эффективное число электроприемников по формуле:
Найденное по указанному выражению число округляется до ближайшего
меньшего числа. Если вычисленное значение окажется больше фактического
числа электропремников (n) то следует принимать nэф = n.
Если значение показателя силовой сборки Рном.maxРном.min≤ 3 то
принимается nэф = n.
Графа 12: для групп электроприемников определяется коэффициент
расчетной активной нагрузки Кр по таблицам [3 с. 90 табл. 2.3] в зависимости от средневзвешенного значения коэффициента использования группы Ки.гр и
эффективного числа электроприемников nэф.
Графа 13: для групп электроприемников определяется коэффициент
расчетной реактивной нагрузки: K'р = 11 для питающих сетей при Ки02 и
nэ100 а также при Ки>02 и nэ10; во всех остальных случаях а также для
магистральных шинопроводов и при определении реактивной нагрузки на шинах ЦРП и в целом по цеху или предприятию K'р = 1.
Графа 14: для групп электроприемников указывается расчетная
(максимальная) активную мощность:
В случае когда расчетная мощность окажется меньше номинальной
мощности наиболее мощного приемника следует принимать Ррасч= Рном.max.
Графа 15: для групп электроприемников записывается расчетная
реактивная мощность:
Графа 16 и 17: для групп электроприемников указываются соответственно расчетные значения полной мощности:
Графа 18: для групп элеткроприемников указывается пиковый ток (Iпик).
При отсутствии данных об одновременном пуске нескольких приемников
пиковый ток определяется по выражению:
Iпик = Iпуск.max + (Iр–kи ·Iном.max) (6.13)
kи– коэффициент использования электроприемника с наибольшим
Например произведем расчет в указанном порядке для приемников
подключенных к распределительному шинопроводу ШРА4 составляющих
К ШРА4 подключены приемники с номерами на генплане 41-49. Всего в
четвертой группе – 9 электроприемников. Разбиваем приемники на 5 подгрупп с одинаковой номинальной мощностью и одинаковыми значениями
коэффициентов использования и cosφtgφ. Заносим соответствующие данные в графы 1-4 6-8 таблицы 6.
По подгруппам и группе электроприемников рассчитываем их суммарные номинальные мощности по (6.2) и результаты заносим в графу 5.
Например для подгруппы пресс закалочный:
Для остальных подгрупп суммарные номинальные мощности
рассчитываем аналогично.
Далее подсчитываем суммарную мощность первой группы:
Pгр2 Pni=35+35+35+3+3+3+15+15+20+20+40+5=229 кВт
Рассчитываем по подгруппам активные и реактивные нагрузки за наиболее загруженную смену по формулам (6.4) и (6.5) и вычисления заносим в графы 9 и 10.
Pсм4= 017·40 = 68 кВт
Qсм4= 68· 1169 = 7.95 кВар.
Для остальных подгрупп сменные мощности рассчитываем аналогично.
Далее подсчитываем суммарные сменные мощности для группы по
формулам (6.6) и (6.7):
Pсм.гр4=84+5.4+5.1+6.8+32+4=1373 кВт
Qсм.гр4 = 1705+0+596+795+65+081 =3827 кВар.
Для группы определяем средневзвешенные значения коэффициента
использования Kи по (6.3) и средневзвешенные значения cosφtgφ:
tgφгр4=Qсм.грРсм.гр=38271373=0279;
cosφгр2= cos (arctg 027) =0963.
Для группы определяем эффективное число электроприемников по
формуле (6.8) и значение заносим в графу 11:
В зависимости от средневзвешенного значения коэффициента
использования группы Kи.гр = 06 и эффективного числа электроприемников nэф= 8 определяем расчетный коэффициент активной нагрузки группы:
Заносим значение в графу 12. В графе 13 определяем коэффициент
максимума реактивной мощности в данном случае: K'р = 11.
По формулам (6.9) (6.10) и (6.11) определяем расчетные (максимальные)
активную реактивную и полную мощности:
Рр.гр4=102·1373=140 кВт
Qр.гр4=11·3827=421 кВар
Результаты заносим в соответствующие графы 14 15 16.
Далее по формуле (6.12) определяем расчетный ток группы результат
Определяем пиковый ток для группы приемников по формуле (6.13):
Iпик4 = 2912 + (2222 – 017448)= 5058 А.
Где 2912 А и 448 А – соответственно пусковой и номинальный токи
наибольшего по мощности электроприемника группы: пресс закалочный
Значение пикового тока заносим в графу 18.
Для группы электроприемников подключенных к распределительному
шинопроводу ШРА 1 а также для всего участка цеха порядок расчета силовой нагрузки аналогичен.
Расчет внутрицеховой питающей сети
1 Выбор аппаратов защиты питающей сети
Для защиты от коротких замыканий и подключения к секциям РУНН
кабелей питающих распределительные пункты необходимо выбрать
автоматические выключатели.
Автоматические выключатели защищающие групповые линии с
несколькими приемниками также следует выбирать исходя из условий (5.1) и (5.2). Однако номинальный ток расцепителя автоматического выключателя IН.Р А для таких линий следует выбирать исходя из следующего условия [8 с. 42]:
где Iр– длительный расчетный ток линии А.
автоматического выключателя выбирается по условию:
где Iпик– пиковый(максимальный кратковременный) ток линии А.
Например выберем автоматический выключатель для защиты кабеля
питающего ШРА1. Длительный расчетный и пиковый токи линии определены в таблице7:
Выбираем автоматический выключатель по условиям (7.1) (7.2):
IСРэ≥1256156=7695 А.
Для защиты кабеля питающего ШРА1 выбираем автоматический
выключатель типа ВА57-39 с номинальным напряжением UН.А = 400 В и
номинальными токами IН.А = 630 А IН.Р = 125 А и уставкой электромагнитного
расцепителя IСРэ= 500 А [9 c. 32].
Выбор автоматического выключателя для защиты силового кабеля
питающего ШРА2 производим аналогично. Результаты выбора сводим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 – Выбор автоматических выключателей для защиты РП
2 Выбор сечений жил кабелей питающей сети
Выбор кабелей от РУ-04 кВ до распределительных шинопроводов
производим по условиям (5.6) и (5.7).
Например произведем выбор кабеля для питания ШРА1 по условиям:
Выбираем 2 кабеля марки ВВГ 4×120 с медными жилами сечением
фазных жил 185 мм2 и длительно допустимым током Iдл= 340 А.
Способ прокладки – открыто по конструкциям и по стене в лотках.
Для распределительного шинопровода ШРА2 др. и выбор питающих кабелей производим аналогично. Результаты выбора сводим в таблицу 7.2.
Таблица 7.2 – Выбор кабелей питающей сети
3 Выбор шинопроводов
Магистральные и распределительные шинопроводы выбирают таким
образом чтобы номинальный ток шинопровода IНШ был не меньше расчетного тока IРШ то есть по следующему условию [3]:
Для подключения электроприемников инструментального цеха применяем распределительные шинопроводы типа ШРА-73.
Шинопровод ШРА-73 - четырехпроводный нулевой (N) провод замкнут на защитный металлический кожух и образует совмещенный PEN - проводник в системе с глухо заземленной нейтралью.
Шинопроводы предназначены для выполнения электрических сетей
переменного тока частотой 50 и 60 Гц напряжением до 660 В.
Шинопровод состоит из типовых элементов: секций прямых на 2 и 4
ответвления прямых прогоночных угловых вертикальных угловых
горизонтальных вводных для вертикальной прокладки ответвительных коробок торцовых заглушек муфт переходных и конструкций для крепления (подвесов кронштейнов стоек). Соединение секций - сборно-разборное. Выступающие из секции концы шин снабжены болтами и гайками с помощью которых шины соединяются. Шинопровод устанавливается на конструкциях крепления расположенных по трассе с шагом 3-4 м. Шинопровод в рабочем положении (при горизонтальной прокладке) выдерживает сосредоточенную нагрузку в вертикальной и горизонтальной плоскостях не менее 450Н приложенную в середине трехметрового пролета. Величина остаточной деформации в вертикальной и горизонтальной плоскостях не превышает 3 мм на один метр длины пролета.
Выберем шинопровод ШРА1 по условию (7.3):
Выбираем шинопровод ШРА1 типа ШРА73-630 с номинальным током
Выбор других шинопроводов производим аналогично. Результаты выбора сводим в таблицу 7.3.
Таблица 7.3 – Выбор шинопроводов питающей сети
Светотехнический расчет осветительной сети
1 Системы и виды электрического освещения
Для обеспечения нормальной организации трудового процесса в
ремонтно-механическом цехе предусмотрено использование искусственных
источники света совместно с естественным освещением так как естественного
освещения во многих случаях недостаточно для удовлетворения потребности в освещенности.
В соответствии с ТКП 45-4.04-149-2009 [6] в цехе принято искусственное
освещение: рабочее и аварийное.
Рабочее освещение предназначено для создания нормальной
освещенности на рабочих местах.
Аварийное освещение обеспечивает требуемую освещенность при
внезапном отключении рабочего освещения. На данном объекте проектирования применено аварийное освещение безопасности. Таким образом аварийное освещение может быть использовано для временного продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения.
Аварийное освещение предусмотрено в центральном помещении цеха где число работающих более 50 человек и в местах опасных для прохода в темноте.
Аварийное освещение безопасности для продолжения технологического
процесса должно создавать освещенность не менее 5% от установленной нормы общего освещения но не менее 2 лк внутри зданий и 1 лк для территории предприятий.
Сеть аварийного освещения отделена от сети рабочего освещения и
получает питание от независимого источника: от трансформатора соседней ТП по перемычке на стороне 04 кВ.
Световые приборы освещения безопасности предусматриваются не
горящими автоматически включаемыми при прекращении питания рабочего
В помещениях цеха используются общее и комбинированное освещение.
Общим называется освещение светильники которого освещают всю
площадь помещения как занятую оборудованием или рабочими местами так и вспомогательную. В зависимости от расположения светильников различают
равномерное и локализованное общее освещение.
На рассматриваемом объекте применено общее равномерное освещение.
При общем равномерном освещении светильники располагаются в верхней зоне помещения равномерно обеспечивая тем самым одинаковую освещенность всего помещения.
Комбинированная система освещения состоит из общего и местного
освещения так как устройство только местного освещения недопустимо ведь оно создает большую разность освещенности рабочих поверхностей и окружающего пространства что неблагоприятно сказывается на зрении.
Нормы освещенности при использовании естественного и искусственного освещения промышленных помещений работ на открытом воздухе общественных и жилых зданий улиц дворов и площадей населенных пунктов регламентированы ТКП 45-4.04-149-2009 «Искусственное освещение» [6] и для данного объекта проектирования приняты в соответствии с указанными нормативами.
2 Выбор светильников и их размещение для рабочего освещения
Для систем внутреннего и наружного освещения промышленных
предприятий в качестве световых приборов как правило применяются
светильники. Важнейшей светотехнической характеристикой светильника
является светораспределение т. е. распределение его светового потока в
пространстве [2 с. 74].
Распределение в пространстве силы света светильника характеризуется его фотометрическим телом. Сечением фотометрического тела плоскостью
проходящей через ось симметрии источника света определяется его кривая силы света (КСС). Для светильников ГОСТ 13828-74 устанавливает следующие основные типы кривых силы света: К - концентрированная Г - глубокая Д - косинусоидальная Л - полуширокая М - равномерная Ш - широкая С - синусоидальная.
Расчетную высоту подвеса для линий освещения Нр м находят по
Нр= Н – hc– hp (8.1)
где Н – высота помещения м;
hc– расстояние от перекрытия до светильника м;
hp – высота расчетной поверхности над полом м.
Отношение расстояния между соседними светильниками или рядами
светильников L м к высоте их установки над освещаемой поверхностью
LH pопределяется типом КСС светильников. Для каждой КСС существует
наивыгоднейшее значение LHp обеспечивающее наибольшую равномерность распределения освещенности и максимальную энергетическую эффективность [2 с. 104 табл. 7.1].
Расстояние от крайних светильников до стен l м находят из соотношения:
l= (03–05) · L (8.2)
Число рядов светильников Rопределяют по формуле:
где В – ширина помещения м;
l – расстояние от крайних светильников до стен м.
Число светильников в ряду NRнаходят из выражения:
где А – длина помещения м.
Полученные результаты округляют до ближайшего целого числа после
чего действительные расстояния между рядами светильников LВ и лампами в
ряду LА пересчитывают по формулам:
Общее число светильников Nсвопределяют по формуле:
Например произведем выбор светильников и расчет их размещения для
рабочего освещения проектируемого участка механического цеха
площадью 42×48 м2. Выбираем светильники типа ЛПП 12 с кривой силы света Г предназначенные для ламп типа Т5. Рассчитаем расчетную высоту подвеса по (8.1):
Для кривой силы света Г выбираем по таблице [2 с. 104 табл. 7.1]
отношение LHp= 096 откуда L = 45 м.
Определяем расстояние от крайних светильников до стен по (8.2):
Определяем число рядов светильников по (8.3):
Определим число светильников в ряду по (8.4):
Уточняем расстояния между рядами светильников и лампами в ряду по
Общее число светильников определяем по (8.7):
Nсв 1012 120 светильников.
Результаты расчета сводим в таблицу 8.1.
Таблица 8.1 – Выбор светильников и расчет их расположение
Склад готовой продукции
Кладовая запасных частей
Участок первичной обработки
По полученным данным на плане помещения вычерченном в масштабе
производим окончательное уточнение расположения светильников и их
3 Выбор ламп для рабочего освещения расчет освещенности
Основной задачей данного расчета является определение числа и
мощности ламп светильников необходимых для обеспечения заданной
освещенности. При выборе лампы стандартной мощности допускается
отклонение её номинального потока от расчетного в пределах от -10% до +20%. При невозможности выбрать лампу поток которой лежит в указанных пределах изменяют число светильников.
Метод коэффициента использования светового потока применяют для
расчета общего равномерного освещения помещения. При этом световой поток одной лампы определяют по формуле [2 с. 107]:
где Ен – нормируемая наименьшая освещенность[6] лк;
Кз – коэффициент запаса (в зависимости от загрязнения воздушной среды принимаются: для ламп накаливания Кз=13 17; для люминесцентных и ДРЛ Кз=15 2);
F – освещаемая площадь м2;
Z – отношение средней освещенности к минимальной (Z=11 115);
Nсв – количество светильников шт;
оу – коэффициент использования светового потока осветительной
Коэффициент использования светового потока осветительной установки
оу для каждого типа светильника определяют в зависимости от коэффициентов отражения потолка ρп стен ρс расчетной поверхности или пола ρр а также в зависимости от индекса помещения i.
Индекс помещения находят по формуле:
По найденному световому потоку Фл.р выбирается лампа ближайшей
стандартной мощности значение светового потока которой отличается от
расчетного значения не более чем на –10 +20%.
Например произведем расчет освещенности и выбор мощности ламп для
освещения проектируемого участка механического цеха. Рассчитываем
индекс помещения по формуле (8.9):
По таблицам [2 с. 108] в зависимости от индекса помещения КСС
выбранного светильника коэффициентов отражения потолка ρп=50% стен ρс=30% расчетной поверхности ρр=10% находим значение коэффициента
использования светового потока оу:
Далее рассчитываем световой поток одной лампы по формуле (8.8):
По найденной величине светового потока выбираем светильник ЛПП 12-3х54-701 с лампами T5-54W мощностью Рл=54 Вт и номинальным световым потоком Фл =5000 лм каждая [2 с.54]. Полученные результаты сводим в таблицу8.2.
Таблица 8.2 – Расчет освещенности и выбор ламп рабочего освещения
4 Светотехнический расчет сети аварийного освещения точечным методом
На плане размещены по линии основного прохода пять светильников НСП20-500-191 с лампой Г220-230-500 и КСС Д. Световой поток
По рисунку П3.7 [1 с.254] определяются пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности от светильников (освещенность в точке) в зависимости от и . Результаты приведены в таблице 8.3.
Таблица 8.3 – Расчет аварийного освещения
Условная освещенность в точке:
Освещенность в расчетной точке:
Условие выполняется.
Полученные результаты сводим в таблицу8.4.
Таблица 8.4 – Выбор ламп аварийного освещения
Электротехнический расчет осветительной сети и выбор электрооборудования
1 Определение электрических нагрузок осветительных установок
Электрические нагрузки освещения используют для выбора
электрооборудования и расчета осветительных сетей. Они учитываются также в общих нагрузках электрифицируемого объекта.
Расчетная осветительная нагрузка определяется исходя из суммарной
мощности ламп. Расчетная нагрузка в линии освещения вычисляется по формуле:
где Рл – установленная мощность ламп кВт;
kс– коэффициент спроса осветительной нагрузки о.е. [2 с. 150];
kпра – коэффициент учитывающий потери в пускорегулирующей
аппаратуре [2 с. 151];
NR– число светильников в ряду.
Далее находится суммарная мощность всех линий присоединенных к
одному щитку освещения по формуле:
При необходимости расчетная реактивная мощность осветительной
нагрузки определяется по формуле:
где tgφ – среднее значение коэффициента реактивной мощности
осветительной установки.
Например произведем расчет нагрузок линий рабочего освещения
подключенных к щитку освещения ЩО1 по (9.1):
Определяем мощности на щитке освещения по (9.2):
Для групповых линий осветительной сети рекомендуемое значение
коэффициента мощности [4 с. 37]: cosφ = 09 095 – для люминесцентных ламп; cosφ = 05 06 – для ламп типа ДРЛ ДРИ ДНат. Следовательно:
Определяем расчетную реактивную мощность осветительной нагрузки по (9.3):
Для щитка аварийного освещения расчет нагрузок производим
аналогично. Результаты расчета сводим в таблицу 9.1.
2 Выбор сечений проводников и аппаратов защиты сети освещения
Нагрев проводников осветительной сети обусловливается током который
определяется по формулам:
- для трехфазной сети (четырех- и пятипроводной):
- для двухфазной сети с рабочим и защитным нулевым проводниками:
- для однофазной сети (двух- и трехпроводной):
где Uф – это фазное напряжение линии В;
cos – коэффициент мощности активной нагрузки осветительных
установок [4 с. 37].
Сечения проводников осветительной сети по нагреву выбираются по
таблицам длительно допустимых токов в зависимости от расчетного тока линии по условиям (2.10) и (2.11):
Выбор автоматических выключателей для защиты линий освещения
производиться по условиям [3 с. 160]:
Например произведем расчет токов и выбор сечений проводников и
аппаратов защиты для первой линии рабочего освещения. Определяем расчетный ток по формуле (9.4):
Выбираем автоматический выключатель по условиям (9.7) и (9.8):
Выбираем автоматический выключатель типа ВА47-29-1 с номинальными токами IН.А = 50 А IН.Р = 10 А кратностью тока отсечки – 3 и током срабатывания электромагнитного расцепителя IСРэ = 10·3 = 30 А [11].
Выбор сечения проводника производим по длительно допустимым токам по условиям (5.6) и (5.7):
Выбираем кабель марки ВВГ 3×15 с медными жилами сечением фазных
жил 15 мм2 и допустимым током Iдоп = 19 А [2 с. 159]. Прокладку кабелей линий освещения осуществляем открыто на тросах.
Произведем расчет токов и выбор сечений проводников и аппаратов
защиты для линии питающей щиток ЩО1. Определяем расчетный ток по
Выбираем автоматический выключатель типа ВА47-29-3 с номинальными токами IН.А = 50 А IН.Р = 32 А кратностью тока отсечки – 3 и током срабатывания электромагнитного расцепителя IСРэ = 32·3 = 96 А [11].
Выбор сечения проводника производим по длительно допустимым токам
по условиям (5.6) и (5.7):
Выбираем кабель марки ВВГ 5×4 с медными жилами сечением фазных
жил 4 мм2 и допустимым током Iдоп = 35 А [2 с. 159]. Прокладку питающего
кабеля осуществляем открыто по конструкциям на скобах и кронштейнах.
Для остальных линий освещения цеха расчет и выбор производим
аналогично. Результат расчета сводим в таблицу 9.1.
Таблица 9.1 – Электротехнический расчет осветительной сети
3 Выбор электрооборудования осветительной сети
Выбор электрооборудования сети рабочего и аварийного освещения
заключается в выборе щитков освещения для подключения и защиты линий
Выбор щитков освещения осуществляется в зависимости от номинального тока Iном А приходящего на щиток и количества присоединяемых к нему линий.
Данные выбранных щитков рабочего и аварийного освещения [12] сводим в таблицу 9.2.
Таблица 9.2 – Технические данные выбранных щитков освещения
Обозначение на плане
Автоматические выключатели в групповых линиях
Определение расчетных электрических нагрузок цехов и завода в целом
Определение расчетной силовой нагрузки по установленной мощности и
коэффициенту спроса является приближенным методом расчета поэтому его
применение рекомендуют для предварительных расчетов и определения
общезаводских нагрузок. Для определения расчетных нагрузок по этому методу необходимо знать установленную мощность Рном группы приемников коэффициенты мощности cosφ и коэффициент спроса Кс данной группы определяемые по справочным материалам.
Расчетную нагрузку группы однородных по режиму работы электроприемников определяют по формулам (метод коэффициента спроса) :
где Рном – суммарные номинальные мощности цехов в соответствии с
Кс – коэффициент спроса и мощности цехов взятые по справочным
Осветительная нагрузка может быть определена методом удельной
мощности на единицу производственной площади.
Расчетные активные и реактивные мощности осветительной нагрузки:
где Руд – удельная расчетная мощность на 1 м² производственной площади кВт м²;
F – площадь размещения приемников группы м²;
Например произведем расчет нагрузки главного сборочного корпуса с Рном =1800 кВт. По справочным данным [4 с.106 табл.П3.3] принимаем коэффициент спроса и cosφ:
Определяем расчетные активные и реактивные мощности силовой
нагрузки по формулам (10.1) и (10.2):
Для расчета осветительной нагрузки по справочным данным [3 с.101]
принимаем удельную расчетную мощность освещения и cosφ:
tg(arccosφ)=102 где cosφ=07 – коэффициент мощности осветительной
Рассчитываем осветительную нагрузку по формулам (10.3) и (10.4):
Определяем полную расчетную нагрузку цеха:
Аналогично определяем расчетные нагрузки других цехов завода.
Разбиваем все цеха и корпуса предприятия на технологически концентрированные группы и определяем расчетные нагрузки каждой группы.
Результаты расчета приведены в таблице 10.
Выбор и расчет мощности компенсирующего устройства и
силового трансформатора
Компенсация реактивной мощности электроустановок потребителей
может производится с помощью различных мероприятий без установки
дополнительных источников реактивной мощности или при помощи
компенсирующих устройств. Первый круг вопросов может решаться в условиях действующего предприятия поэтому при проектировании рассматриваются.
Расчетную реактивную мощность КУ можно определить из соотношения:
где – расчётная мощность КУ кВар;
– коэффициент учитывающий повышение естественным
способом принимается равным ;
– максимальная расчетная активная нагрузка кВт;
– соответственно коэффициенты реактивной мощности до и после компенсации.
Компенсацию реактивной мощности по опыту эксплуатации производят до получения значения
Задавших из этого промежутка определяют .
Значения и определяют по результату расчета электрических
нагрузок силовых приемников (табл. 10.1).
Задавшись типом КУ зная расчётную реактивную мощность и
напряжение выбирают стандартную компенсирующую установку близкую по мощности. Применяются комплектные конденсаторные установки (ККУ) или конденсаторы предназначенные для этой цели.
Выбор числа трансформаторов зависит от категории электроснабжения
приемников которые требуется запитать. Расчетную мощность трансформатора
SТ.Р кВА можно определить по формуле:
где – расчетная полная мощность объекта с учетом компенсации
реактивной мощности кВА;
– число трансформаторов шт;
– коэффициент загрузки трансформатора о.е. [3 с. 281].
Полученное значение мощности трансформатора округляем до
ближайшего стандартного большего значения.
Например произведем выбор и расчет мощности компенсирующего
устройства для первой группы цехов. Исходные данные по нагрузкам цеха
представлены в таблице 11.1.
Задаемся значением коэффициента мощности:
Из этого значения определяем
Определяем расчетную реактивную мощность КУ по (11.1):
Выбираем стандартную компенсирующую установку в количестве двух типа УКБН-038-200-50УЗ мощностью 400 кВар.
Расчетные данные заносим в таблицу 11.1 где определяем параметры
нагрузки после компенсации.
Таблица 11.1 – Расчет мощности компенсирующих устройств
Продолжение таблицы 8.2
Произведем выбор мощности силовых трансформаторов для ТП1.
Для приемников первой категории бесперебойности электроснабжения
используется двухтрансформаорная подстанция и коэффициент загрузки
трансформаторов в этом случае принимается равным 055–06 [3 с. 281].
Примем т = 06. Определяем расчетную мощность трансформатора по
Ближайшее стандартное значение - трансформатор мощностью 1000 кВА поэтому выбираем для установки в ТП1 два силовых трансформатора ТМ-100010 [7 с. 440].
Потери активной и реактивной мощности в двухобмоточных трансформаторах вычисляются по формулам:
где - потери холостого хода кВт;
- потери короткого замыкания кВт;
- напряжение короткого замыкания %;
- ток холостого хода %;
- номинальная мощность трансформатора кВА;
- коэффициент загрузки трансформатора определяемый:
Например определим потери активной и реактивной мощности в
трансформаторах ТП-1 по формулам (11.3) (11.4):
Для остальных трансформаторных подстанций расчет и выбор производим аналогично. Номинальные данные выбранных силовых трансформаторов и потери активной и реактивной мощности в них приведены в таблице 11.2.
Таблица 11.2 - Данные по выбранным силовым трансформаторам
Картограмма и определение центра электрических нагрузок
Картограмму электрических нагрузок строят с целью иметь информацию о величине и распределении электрических нагрузок по территории промышленного объекта. Площади ограниченные этими окружностями в выбранном масштабе отражают расчетные нагрузки объектов.
где - масштаб площади круга кВтсм2 .
Будем считать что нагрузка на напряжении 04 кВ распределена
равномерно по площади каждой из установок и поэтому центр окружности будет совпадать с центром масс той плоской геометрической фигуры которую образует граница каждого объекта.
Каждый круг разделяется на секторы соответствующие осветительной и силовой нагрузкам. Углы секторов осветительной и силовой нагрузки в градусах вычисляются по формулам:
Величины осветительной и силовой нагрузок указываются внутри или в
непосредственной близости соответствующих секторов.
Проведем расчет параметров картограммы нагрузки для цеха №1.
Зададимся масштабом m= 70 кВтсм2.
Для нахождения центра электрических нагрузок определенны координаты всех центров нагрузок цехов. Полученные данные и результаты вычислений занесены в таблицу 12.1.
Искомые данные и вычисляются по формулам:
Определим радиус окружности отражающей расчетную по (12.1):
Определим углы секторов осветительной и силовой нагрузки ТП-1 по
Для остальных ТП расчет производим аналогично. Данные для построения картограммы нагрузок сведены в таблице 12.1.
Таблица 12.1 - Данные для построения картограммы нагрузок
Координаты по картограмме мм
Продолжение таблицы 12.1
Центр электрических нагрузок
Выбор питающих кабелей
1 Выбор высоковольтного кабеля
Сечения жил высоковольтных кабелей выбираются по экономической
плотности тока и проверяются по нагреву и термической стойкости при КЗ.
Сечение жилы кабеля по экономической плотности тока Fэ мм2
определяется по выражению [7 с. 222]:
где Iр – расчетный ток кабеля в нормальном режиме работы А;
jэ – экономическая плотность тока Амм2: принимается по таблицам в зависимости от времени использования максимальной нагрузки Tmax вида
изоляции и материала проводника жил [7 с. 226 табл. 3.7].
Величина тока в нормальном режиме работы вычисляется по формуле:
где Sр – расчетная нагрузка линии (мощность выбранного силового
трансформатора) кВА;
Кз – коэффициент загрузки трансформатора.
Величина тока в аварийном режиме работы вычисляется по формуле:
Кпер – коэффициент перегрузки трансформатора.
Выбранный кабель необходимо проверить допустимому нагреву током
послеаварийного режима:
где IP.A - расчетный ток кабельной линии в послеаварийном режиме А;
Выбранный кабель необходимо проверить по потере напряжения. Потери напряжения в линии электропередач ΔU % находится по формуле:
cosφ – коэффициент мощности нагрузки линии о.е.
Например произведем выбор питающего кабеля для трансформатора Т1 подстанции ТП1. Определим расчетный ток по (13.2):
При односменном графике работы цеха среднее число часов
использования максимума нагрузки Tmax = 3000-5000 ч. По таблице [7 с. 226
табл. 3.7] принимаем jэ = 14 для кабелей с бумажной изоляцией. Сечение жил
высоковольтного кабеля определим по формуле (13.1):
Принимаем ближайшее стандартное значение F = 25 мм2 с IДОП = 85 А (при прокладке в земле) кабель типа ААШв-10(3×25). Определяем величину тока в аварийном режиме работы по (13.3) и проверяем выбранное сечение по условию (13.4):
- условие выполняется
Проверим выбранный кабель по потере напряжения. Длина питающей
линии по заданию l = 014 км удельные активное и индуктивное сопротивления линии для кабеля ААШв сечением 25 мм2 на напряжение 10 кВ r0 = 117 Омкм x0 = 0099 Омкм коэффициент мощности нагрузки линии cosφ =08.
Определяем потерю напряжения в питающем кабеле по формуле (13.5):
Потеря напряжения в линии электропередач не должна превышать более 5%. Выбранный нами кабель проходит по потере напряжения.
Для остальных трансформаторов выбор сечений кабелей производим
аналогично. Результаты выбора сводим в таблицу 13.1.
Таблица 13.1 – Предварительный выбор кабелей питающих трансформаторы
Марка и сечение кабеля
2 Выбор питающего кабеля и аппарата защиты 04 кВ
Сечение жил питающего кабеля (04кВ) выбирается по нагреву.
Расчетная мощность цеха
Расчетный ток линии:
где – число трансформаторов.
Например произведем выбор питающего кабеля для ВРУ заводоуправления запитанного от ТП9. Определим расчетную мощность по (13.6):
Расчетный ток линии ТП9-ВРУ по (13.7) равен:
Выбираем автоматический выключатель по (9.7) (9.8):
Выбираем автоматический выключатель типа ВА51-35 с номинальными токами IН.А = 400 А IН.Р = 160 А и током срабатывания электромагнитного расцепителя IСРэ = 1000 А [11].
Выбираем кабель марки ААШв 5×50 с алюминиевыми жилами сечением фазных жил 50 мм2 и допустимым током Iдоп = 165 А [2 с. 159]. Результаты сводим в таблицу 13.2.
Таблица 13.2 – Выбор питающих кабелей 04 кВ
Выбор автоматического выключателя
кол-во жил и их сечение
Расчет токов короткого замыкания
Вычисление токов КЗ проводится с целью:
а) выбора электрических аппаратов;
б) проверки устойчивости элементов схемы при электродинамическом и термическом действии токов КЗ;
в) расчета релейной защиты.
Расчетным видом КЗ является трехфазное т. к. при нем обычно
получаются большие значения сверхпереходного и ударного токов чем при
двухфазном и однофазном. Для вычисления токов КЗ составляется расчетная
схема включая все элементы по которым протекают токи к выбранным
расчетным точкам (сборные шины подстанции системы РП). На схеме
приводятся основные параметры оборудования которые потребуются для дальнейшего расчета. Схема питания завода представлена на рисунке 14.1.
Рисунок 14.1 - Расчетная схема электроснабжения завода
По расчетной схеме составляется схема замещения в которой каждый
элемент заменяется своим сопротивлением. Генераторы трансформаторы
высоковольтные линии и короткие участки распределительных сетей обычно
представляются индуктивными сопротивлениями. В сетях выше 1 кВ наибольшее распространение получил метод расчета в относительных величинах при котором все расчетные данные приводятся к базисным напряжению и мощности.
За базисное напряжение UБ принимается среднее номинальное напряжение сети UСР = 110 кВ. Базисную мощность принимаем равной SБ = 1000 МВА.
Приведение сопротивлений элементов схемы к базисным условиям производится по следующим формулам:
РН – активная номинальная мощность МВт;
cosн – номинальное значение коэффициента мощности генератора.
)для двухобмоточного трансформатора
где UК – напряжение короткого замыкания %;
SНТ – номинальная мощность трансформатора МВ.А.
)для трансформатора с расщепленной обмоткой схема замещения
которого представляет собой два луча сопротивление которых
)для воздушной или кабельной линии
где xо – индуктивное сопротивление одного км линии Омкм (для
Схема замещения после преобразования должна содержать между
источником питания и точкой КЗ результирующее сопротивление xРЕЗ. Ток КЗ
определяется по следующему выражению
где IБ – базисный ток кА определяемый по выражению
Ударный ток КЗ определяется по формуле
где ку – ударный коэффициент .
Используется необходимое количество генераторов для получения заданной мощности. На ТЭЦ один генератор на ГРЭС - четыре. Каждый генератор соединяется с системой через отдельный трансформатор на рисунке показан Т1 Т2.
Генераторы: G1 G2 марки ТГВ-300-2У3 Рн=300 МВт Uн=20 кВ xd=0195 соs=085.
Трансформаторы Т1Т2 марки ТДЦ-400000110 Uk=105% Рн=400 МВА Рх=320 кВт Рк=900 кВт Iх=045 %.
Т3Т4 – ТДН-1600010 UВН=105 кВ Uk=105% Sн=16МВА Рх=19 кВт Рк=84 кВт Iх=7 %.
Генераторы в схему замещения представляются ЭДС которая
рассчитывается по формуле
Составляем схему замещения (рис. 14.2) и определяем ее параметры.
Рис. 14.2. Схема замещения
По формуле (14.1) определяем сопротивление генераторов G1 G2
По формуле (14.2) определяем сопротивление трансформаторов
Рассчитываем сопротивление воздушной линии Л1 по (14.4)
Рассчитываем сопротивление кабельных линий по (14.4)
Для дальнейших расчетов необходимо преобразовать схему замещения используя способ токораспределения и сложив сопротивления трансформаторов Т3 и Т4 с сопротивлениями присоединенных к ним линий.
Рисунок 12.3 - Схема замещения сети
Далее произведем преобразование треугольника сопротивлений.
Для точки К1 приведем схему к простейшему виду.
Рисунок 12.4 - Схема замещения сети
Учитывая то что на обеих электростанциях ГРЭС-1200 и ТЭЦ-300
установлены однотипные генераторы марки ТГВ-300-2У3 Рн=300 МВт Uн=20 кВ xd=0195 соs=085 представляем данные генераторы в схеме замещения одинаковой эквивалентной ЭДС рассчитываемой по формуле (14.8)
По выражению (14.6) определяем базисный ток
Находим ток короткого замыкания в точке К1 по (13.5)
Определяем ударный ток по формуле (13.7)
Для остальных трансформаторов расчет проводим аналогично. Результаты
расчета токов КЗ сводим в таблицу 14.1.
Таблица 14.1 – Расчет токов КЗ
Сечение и марка кабеля
Выбор электрооборудования распределительной подстанции
1 Выбор высоковольтных электрических аппаратов
Электрические аппараты в условиях эксплуатации работают в трех
основных режимах: длительном перегрузки и в режиме короткого замыкания. В длительном режиме надежная работа аппаратов обеспечивается правильным
выбором их по номинальному напряжению и номинальному току. В режиме
перегрузки – ограничением величины и длительности повышения напряжения
или тока в таких пределах при которых гарантируется нормальная работа за счет запаса прочности. При коротких замыканиях надежная работа аппаратов.
Условие электродинамической стойкости аппарата:
где iдин – максимально допустимый ток динамической стойкости аппарата
определяемый заводом-изготовителем кА;
iу – ударный ток трехфазного короткого замыкания в цепи для
которой выбирается электрический аппарат кА.
Условие термической стойкости определяется выражением:
где It и t – ток термической стойкости кА и допустимое время его
и – установившийся ток КЗ кА и время его действия с.
Выбор электрических аппаратов основывается на сравнении расчетных
величин с каталожными данными при этом расчетные данные не должны
превосходить каталожных данных для данного аппарата.
Выбор выключателей производится по следующим параметрам:
)номинальное напряжение
где UР – максимальное расчетное напряжение установки кВ.
где IР – расчетный ток кабельной линии А.
)номинальный ток отключения
где IК – установившийся ток КЗ кА.
)номинальный ток динамической стойкости
где iу – ударный ток КЗ кА.
)номинальный тепловой импульс
где ВК– тепловой импульс тока КЗ кА2.с.
Выбор разъединителей осуществляется аналогично выбору выключателей за исключением условия (13.14).
Выбор выключателей нагрузки производится по следующим параметрам:
Произведем выбор выключателя и разъединителя для кабельной линии Л6 питающей ТП1. Каталожные данные аппаратов и расчетные данные линии
приведены в таблице 15.1
Таблица 15.1. – Выбор выключателя и разъединителя линии Л6
Расчетные данные кабельной линии
Каталожные данные аппаратов
Выключатель BBTEL-10-20
Произведем выбор выключателя нагрузки истанавливаемого на ТП1. Каталожные данные аппарата и расчетные данные приведены в таблице 15.2.
Таблица 15.2. – Выбор выключателя нагрузки ТП1
Произведем выбор выключателя и разъединителя для кабельной линии Л4 питающей 1-ую секцию шин РП завода. Каталожные данные аппаратов и
расчетные данные линии приведены в таблице 15.3.
Таблица 15.3 – Выбор выключателя и разъединителя линии Л4
Выбор выключателей разъединителей и выключателей нагрузки на
остальных присоединениях производится аналогично. Устанавливаем на всех
отходящих линиях BBTEL-10-20630; РВФЗ-10-630 и ВНР-10630. Результаты выбора представлены в графической части.
2 Расчет и выбор устройств измерения и учета
Трансформаторы тока выбираем по следующим условиям:
)напряжению установки
) конструкции и классу точности
) электродинамической стойкости
где кдин – кратность электродинамической стойкости;
) термической стойкости
) вторичной нагрузке
где r2 – вторичная нагрузка трансформатора тока Ом;
r2Н – номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в
выбранном классе точности Ом.
Вторичная нагрузка трансформатора тока равна
где rприб – сопротивление приборов Ом;
rпр – сопротивление соединительных проводов Ом;
rк – переходное сопротивление контактов; rк = 01 Ом.
Сопротивление приборов определяется как
где Sприб – мощность потребляемая приборами В.А;
I2Н – вторичный номинальный ток прибора А; I2Н = 5 А.
Сечение соединительных проводов рассчитывается по формуле
Зная rпр можно определить сечение соединительных проводов
р – удельное сопротивление материала провода Ом·мм2м ;
р = 00283 Ом·мм2м – для медных проводов.
Выберем трансформатор тока для кабельной линии Л6.
По условиям (15.10) – (15.14) выбираем по табл. П7.4. [4] трансформатор
Данные сравнения расчетных и каталожных данных приведены в таблице 15.4.
Таблица 15.4 – Выбор трансформатора тока
Расчетные данные линии
Каталожные данные трансформатора тока типа ТПЛ-10М1
Для проверки трансформатора тока ТПЛ-10 по вторичной нагрузке
определим нагрузку трансформатора тока по фазам. Приборы их типы а также потребляемая мощность катушек этих приборов подключаемых к
трансформатору тока представлены в таблице 15.5.
Таблица 15.5 – Вторичная нагрузка трансформатора тока
Счетчик активной энергии
Счетчик реактивной энергии
Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности
5 составляет 04 Ом. Сопротивление соединительных проводов по (15.17)
Принимаем алюминиевые соединительные провода длиной lрасч = 20 м
тогда по формуле (15.18)
Принимаем контрольный кабель АКВРГ сечением 6 мм2.
Выбор трансформаторов тока для остальных кабельных линий
производится аналогично. Результаты выбора представлены в графической части
Трансформаторы напряжения выбираем по:
) напряжению установки:
) конструкции и схеме соединения обмоток;
) по вторичной нагрузке:
где SН – номинальная мощность в выбранном классе точности В.А;
– нагрузка всех измерительных приборов присоединенных к
трансформатору напряжения В.А определяется по формуле:
По формуле (15.21) определяем вторичную нагрузку трансформатора
Выбранный трансформатор напряжения НАМИ-10 имеет номинальную
мощность в классе точности 1.0 SН = 200 В.А следовательно трансформатор
напряжения будет работать в выбранном классе точности.
Таблица 15.6 – Вторичная нагрузка трансформатора напряжения
Потребляемая мощность катушки В·А
Потребляемая мощность
3 Выбор сечений токоведущих элементов напряжением выше 1 кВ
Сечения жил кабелей выбираются по экономической плотности тока и
проверяются по нагреву и термической стойкости при КЗ.
Сечения жил кабелей по экономической плотности тока определяются по выражению
где IР – расчетный ток кабеля в нормальном режиме работы А;
jЭ – экономическая плотность тока; по табл. П4.9 [4] при ТМ = 4000 jЭ=14 Амм2.
Для определения сечений жил кабелей по нагреву вычисляется
наибольший расчетный ток IРМ в нормальном режиме и по [7] выбирается
стандартное сечение имеющее допустимый ток
где IРМ – наибольший расчетный ток линии А;
IДОП – допустимый ток кабеля А; уточняется по выражению:
где к1 к2 к3 – коэффициенты учитывающие соответственно фактическую температуру окружающей среды число проложенных кабелей фактическое удельное тепловое сопротивление земли;
IНД – допустимая по нагреву токовая нагрузка на кабель при
нормальны условиях прокладки А.
Величину IРА кабелей питающих цеховые ТП можно найти по формуле
где SНТ – суммарная номинальная мощность цеховых трансформаторов питающихся по данному кабелю МВ·А.
Сечения жил кабелей которые в послеаварийном режиме или ремонтном режиме могут работать с перегрузкой (линия питающая РП) выбираются по условию
где кп – допустимая кратность перегрузки принимаемая по [6];
IРА – расчетный ток линии в послеаварийном или ремонтном режиме А.
Допустимое сечение проводника по термической стойкости определяется по выражению
где ВК – тепловой импульс от тока КЗ кА2·с;
C – расчетный коэффициент принимаем по табл. П4.7 [4]
Результирующий тепловой импульс от тока КЗ
где IК – действующее значение периодической составляющей тока КЗ в
tотк – время отключения КЗ с;
Tа – постоянная времени затухания апериодической составляющей
Расчетные данные потерь мощности в трансформаторах с учетом
реального коэффициента загрузки трансформатора цеховых ТП принимаем из
пункта 11 и таблицы 11.1. Данные по расчетным нагрузкам кабельных линий без учета потерь в трансформаторах берем из таблицы 13.1.
Произведем выбор кабеля для линий Л6 питающей ТП1.
Ранее было принято следующее стандартное значение F = 25 мм2 с IДОП=90 А и выбран (при прокладке в земле) кабель типа ААШв-10(3×25).
Проверим кабель по термической стойкости (15.27). Определим тепловой импульс тока по (15.28):
Допустимое сечение проводника по термической стойкости определяется по выражению (15.27):
Кабель не проходит по термической стойкости выбираем кабель с ближайшим стандартным сечением ААШв-10(3×120) с IДОП =240 А. Аналогично выбираем остальные кабели результаты заносим в таблицу 15.7
Произведем выбор сечения кабеля для линий Л4-Л5 питающих РП завода.
Определим расчетную нагрузку завода:
Величина тока в нормальном режиме находится из условия что каждая
линия несет половину нагрузки РП:
Принимаем трехжильный кабель напряжением 10 кВ марки ААШв
сечением жил 120 мм2. Выбранный кабель ААШв–10(3x120) при прокладке в земле при нормальных условиях имеет IДОП = IНД = 240 А.
Проверяем выбранное сечение жил кабеля на нагрев в послеаварийном
режиме при отключении одной из линий. В этом случае по кабелю проходит токпо формуле (15.25):
С учетом коэффициента перегрузки кп = 13 IДОП = 13240 = 312 А что
менее чем IРА. Следовательно выбранные кабели по условию нагрева не
Применяем для каждой линии кабель сечением 150 мм2 IНД = 275 А. Допустимый ток IДОП = 13275 = 3575 А
Определим тепловой импульс тока по (15.28).
Допустимое сечение проводника по термической стойкости определяется по выражению (15.27)
Кабель не походит по термической стойкости. Выбираем кабель ААШв–10(3x185) с IНД = 310 А. Результат заносим в таблицу 15.7.
Таблица 15.7 – Выбор кабелей 10 кВ
Марка и сечение принятого кабеля
по экономической плотности тока
по термической стойкости
Шины распределительных устройств выбираются по нагреву
максимальным расчетным током IРМ и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость. Допустимый ток шин должен быть не менее IРМ т.е.
Проверка на электродинамическую стойкость выполняется сравнением
механического напряжения в материале шины P с допустимыми значениями
а – расстояние между осями шин смежных фаз см;
W – момент сопротивления шины относительно оси перпендикулярной действию усилия см3.
При расположении шин плашмя:
где в и h – соответственно меньший и больший размеры сторон
поперечного сечения шины см.
Проверка шин на термическую стойкость сводится к определению
минимально допустимого сечения qT по формуле (15.27).
На РП шины установлены плашмя с расстоянием между фазами а = 25 см между изоляторами в пролете l =100 см. Из условию (15.29) имеем:
следовательно IДОП > 316095 = 333 А.
По табл. П7.6 [4] принимаем шины размером 40x5 мм имеющие площадь
0 мм2 и IДОП = 540 А.
Проверяем шины на термическую прочность. Из предыдущих расчетов
имеем что ВК = 2495 кА2с на шинах РП.
По формуле (15.27) минимальное сечение шин по условию термической
Значит шины размером 40x5 подходят.
Шины термически устойчивы т.к. сечение меньше выбранного.
Выполним проверку на электродинамическую стойкость. Момент
сопротивления шин при установке их плашмя по формуле (15.31):
Расчетное напряжение в металле шин по (15.30)
что составляет примерно 126 МПа.
Для материала шин марки АД31T1 ДОП = 136 МПа по табл. П7.7 [4] т.к.
ДОП > Р то выбранные шины динамически устойчивы.
Релейная защита и автоматика
1 Выбор типа устройств релейной защиты и автоматики
Для элементов схемы электроснабжения завода отопительного оборудования проектируется к установке следующие устройства релейной защиты и автоматики:
На кабельных линиях питающих РП завода от подстанций
энергосистемы 11010кВ – максимальная токовая защита (МТЗ) токовая отсечка (ТО) без выдержки времени.
На выключателе между секциями РП завода – МТЗ и автоматический
Для блока «линия – трансформатор» устанавливаются МТЗ ТО без выдержки времени защиту от замыканий на землю. Для защиты трансформаторов цеховых подстанций устанавливаю защиту от однофазных замыканий на землю на стороне низшего напряжения газовую защиту.
АВР на стороне низшего напряжения с помощью секционного
автоматического выключателя.
Защита элементов сети 04 кВ выполняется с применением предохранителей с плавкими вставками и автоматических выключателей
снабженных устройствами токовой защиты.
Ток срабатывания защиты определяется по формуле: Ток срабатывания защиты определяется по формуле:
где - коэффициент отстройки принимаем
- коэффициент самозапуска принимаем
- максимальный рабочий ток нагрузки А
Максимальный рабочий ток нагрузки определяем по выражению:
где SН - номинальная мощность принимаем равной мощности подключенных к секции трансформаторов кВ·А;
UН - номинальное напряжение кВ;
Выбор тока срабатывания устройства защиты осуществляем по выражению:
где - коэффициент схемы при соединении трех трансформаторов тока в полную звезду = 1;
- коэффициент трансформации трансформаторов тока.
Ток срабатывания защиты выбранный путем отстройки от нагрузки проверяется по условию чувствительности защиты. Проверка ведется по минимальному значению тока в реле при двухфазном КЗ в конце защищаемой зоны. Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности:
Выражение (16.4) можно также записать в виде:
где k - коэффициент учитывающий вид и место КЗ схему соединения трансформаторов тока и реле; принимаем k=087 ;
- ток трехфазного металлического КЗ при повреждении в конце защищаемой зоны в минимальном режиме работы системы; из раздела 15 принимаем =1205кА.
Согласно [1] коэффициент чувствительности для основной зоны должен быть 15.
Для защиты линий выбираем комплектное устройство защиты и автоматики МРЗСМ-05.
Выполним расчет уставок для устройства защиты МРЗС-05 по вышеприведенной методике.
Максимальный рабочий ток нагрузки по (16.2) равен:
Ток срабатывания защиты по формуле (16.1):
Ток срабатывания МРЗС-05 по выражению (16.3):
Коэффициентом чувствительности по (16.5) равен:
Условие выполняется.
Время срабатывания (выдержка времени) МТЗ выбирается исходя из условий селективности по отношению к защитам элементов подключенных к шинам ТП-1.
Время срабатывания защиты выключателя выбирается по выражению:
где - время действия самой медленной защиты отходящих линий при КЗ в конце защищаемой зоны; принимаем ;
- ступень селективности; принимаем .
Тогда время срабатывания защиты секционного выключателя по (16.6):
3 Расчёт уставок токовой отсечки
Ток срабатывания защиты выбирается из условия отстройки от максимального тока короткого замыкания:
где – коэффициент отстройки зависящий от типа применяемого устройства защиты; для МРЗС-05 принимаем = 11.
По формуле (16.7) определяем ток срабатывания защиты:
Ток срабатывания устройства защиты токовой отсечки определяем по выражению:
где – коэффициент схемы при соединении обмоток т.т. в неполную звезду принимается равным 1;
– коэффициент трансформации трансформатора тока.
По формуле (16.9) определяем ток срабатывания устройства защиты токовой отсечки:
4 Описание работы схемы устройства защиты МРЗС-05
В графической части дипломного проекта показана принципиальная схема релейной защиты секционного выключателя на РУ-10 кВ.
Терминал МРЗС-05 предназначен для выполнения функций защиты местного и дистанционного управления сигнализации измерения и мониторинга (контроля) различных типов присоединений в сетях 6 35 кВ на ПС высокого класса напряжения 110 500 кВ а также в распределительных устройствах собственных нужд станций в качестве основной или резервной защиты.
Терминал применяется на электростанциях и подстанциях для комплексного решения задач управления защиты сигнализации измерения и мониторинга различных присоединений: кабельных и воздушных линий трансформаторов собственных нужд асинхронных двигателей средней и большой мощности реакторов конденсаторных батарей и т.д.
Устройство имеет широкий набор функций защит: направленные и ненаправленные МТЗ направленные и ненаправленные защиты от замыканий на землю защиты максимального и минимального напряжения защиты по частоте.
Терминал имеет порты последовательной связи для передачи данных в систему АСУ ТП предприятия. Связь осуществляется через RS485 порт по SPA или LON - шине.
В сочетании перегрузки по току и замыкания на землю модуль реле измеряет токи на трёх фазах и нейтральный ток. Модуль отображает текущие значения локально и передаёт информацию для удаленного управления системой
Модуль управления измеряет пять аналоговых сигнала: три фазных тока активную и реактивную мощности. Коэффициент трансформации первичного тока трансформаторов записывается в модуль управления чтобы включить отображение измеренных фазных токов в качестве основного значения.
Активная и реактивная мощность измеряется через два мА. С помощью внешнего измерительного преобразователя мА сигналы масштабируются в актуальные МВт и МВар значения. Данные отображаются локально и могут быть переданы системой дистанционного управления. Активная энергия измеряется двумя способами:либо путем расчета стоимости значения измерения или с помощью одного из входов т. е. в качестве энергетического измерения «вход». В обоих случаях измеренное значение энергии отображается локально и при необходимости может передаваться для удаленного управления.
Функция слежения интегрирована в модуль управления. Если сопротивление цепи превышает заданный уровень из-за неплотных контактов окисление или разрыва цепи то подаётся аварийный сигнал. Модуль следит за системой и если произойдёт обрыв одного или двух фаз тока то будет подаваться сигнал тревоги.
Терминал имеет возможность совершать самодиагностикуа такжепостоянно следит за аппаратным и программным обеспечением что повышает надёжность системы. Система также контролирует возможность дополнительной подачи питания на модуль при внутренней неисправности реле. Когда система обнаруживает неполадку подаётся сигнал тревоги и код неисправности отображается на одном из экранов слежения. Код неисправности указывает какой тип неполадки был обнаружен.
Передача данных на терминал включает в себя два последовательных коммуникационных порта один на передней панели и другой на задней панели. 9-ти контактный порт на передней панели RS232 используется для настройки терминала и определения конфигурации коммутационного устройства. К 9-ти контактному порт задней панели RS232 подключается питание терминала.
Технико-экономические расчёты
1 Организация управления энергохозяйством
Энергетическое хозяйство – совокупность установок служащих для преобразования и передачи энергии и соответствующих служб обеспечивающих бесперебойное снабжение предприятия всеми видами энергии и энергоносителей (электроэнергией топливом паром газом и т. д.) установленных параметров и при наименьших затратах.
Во главе энергетического хозяйства стоит главный энергетик.
Основные функции главного энергетика:
– непосредственная административное и техническое руководство ОГЭ и
– техническое и методическое руководство службами цеховых
– непосредственное совершенствование структуры ОГЭ с целью чтобы
при любых изменениях в сфере основного производства в максимальной степени обеспечивает запросы производства с наименьшими затратами;
– надзор за правильной эксплуатацией электрооборудования;
– нормирование энергоресурсов и их рациональное использование;
–выполнение оперативное распоряжение энергосистемы газо– и водоснабжающих организаций в отношении графика нагрузки и режима электро- газо- и водопотребления;
– определение потребность в запасных частях для ремонта
электрооборудования обеспечивает их изготовление силами энергоремонтных
цехов размещает заказы на изготовление их в других цехах завода;
– ответственность за технически безопасное состояние и за организацию
безопасной эксплуатации общезаводских и межцеховых энергетических
– запрещение работу энергооборудования и энергоустановок в случаях грубого нарушения правил технической эксплуатации или неудовлетворительного технического состояния угрожающего жизни людей аварией или пожаром;
– предоставление руководству предприятия предложения о наложении
взыскания и о депримировании инженерно-технического персонала
производственных и вспомогательных цехов за допущенные аварии и нарушения правил техники безопасности неправильную эксплуатацию плохое содержание электрооборудования и сетей;
– распоряжение предоставленными фондами и лимитами.
Главный энергетик лично и через отдел главного энергетика осуществляет непосредственное заключение договоров на поставку необходимых энергоносителей.
Бюро планирования экономики и ППР планирует объемы работ энергоцехов и осуществляет увязку планов с планами других подразделений рассчитывает показатели и осуществляет анализ экономической деятельности хозяйства; составляет сводные заявки по предприятию; рассчитывает сметы затрат на ремонты и эксплуатацию энергетического оборудования; разрабатывают инструкции по уходу за электрооборудованием; осуществляет контроль состояния приборов и учет электроэнергии представляет главному энергетику ежегодные сводки потребления топлива энергии и энергоносителей.
Проектно-конструкторское бюро составляет и корректирует чертежи и схемы; разрабатывает и внедряет единую систему измерения сетей и оборудования; составляет инструкции по эксплуатации сетей и электрооборудования; разрабатывает организационно-технические мероприятия по экономии электроэнергии; ведет технический надзор за работами по расширению и реконструкции; решает вопросы надежности и повышения качества электроэнергии.
Теплотехнический сектор разрабатывает и внедряет мероприятия по экономии теплоты сжатого воздуха а также внедрению мероприятий по использованию вторичных энергоресурсов осуществляет технический надзор за соблюдением правил техники эксплуатации и техники безопасности; занимается вопросами очистки сточных вод и их повторного использования; осуществляет контроль за наладкой и модернизацией теплового и сантехнического оборудования.
При проектировании электроснабжения промышленного предприятия
возникает необходимость оценить стоимость затрат на реализацию проекта.
2 Определение стоимости основных средств
Капитальные вложения в элементы системы электроснабжения должны
определяться по укрупненным показателям стоимости с учетом изменения
оптовых цен на промышленную продукцию в данный период времени.
В общем виде можно записать:
где – удельная стоимость руб.км;
– i–ый коэффициент учитывающей отклонение фактических условий сооружения линии от нормативных.
Произведём расчёт стоимости кабельных линий на 10кВ.
Покажем пример расчёта для линии Л6:
– марка кабеля - ААШв-10(3х120);
– удельная стоимость кабельной линии =16800рубкм;
Аналогично производим расчёт стоимости всех кабельных линий результаты заносим в таблицу 17.1.
Таблица 17.1 – Расчёт стоимость кабельных линий сети
Суммарная стоимость кабельных линий:
Стоимость аппаратуры сети электроснабжения при укрупненных расчетах определяется по формуле:
где - постоянная часть затрат;
- стоимость трансформаторов;
- стоимость закрытого распределительного устройства;
Стоимость ЗРУ включает затраты на выключатели ТТ и ТН разрядники шины силовые и контрольные кабели приборы и средства автоматики а также строительную часть и монтаж.
Постоянная часть затрат включает стоимость зданий оборудования
собственного расхода аккумуляторной компрессорной масляного хозяйства
водоснабжения теплоснабжения и др.
Постоянная часть затрат при проектировании комплектного закрытого
распределительного устройства:
Стоимость трансформаторов приведена в таблице 17.2.
Таблица 17.2 - Стоимость трансформаторов
трансформаторов n шт
Стоимость трансформатора руб.
Стоимость комплектного закрытого распределительного устройства на
Стоимость аппаратуры электроснабжения:
Стоимость основных средств:
3 Определение издержек и приведенных затрат
Ежегодные издержки И связанные с эксплуатацией
электрооборудования и сетей определяются как:
где Иам – амортизационные отчисления
Иэкс – эксплуатационные расходы;
Ипот – стоимость потерь электрической энергии.
Составляющие издержек:
где - норма амортизационных отчислений %
- норма эксплуатационных расходов %;
- годовая величина потерь электроэнергии ;
средний тариф платы за
Определим величину годовых потерь электроэнергии низковольтной сети.
Приведём пример расчёта величины годовых потерь электроэнергии для
Марка кабеля –ААШв-10(3х120)
величина удельного активного сопротивления линии r0– 0245Омкм;
величина расчётного тока кабельной линии IР – 347 А.
Аналогично производим расчёт всех линий сети и полученные данные
сводим в таблицу 17.3.
Таблица 17.3 – Расчёт потерь электроэнергии для всех линий сети
Определение приведенных затрат
где – капитальные вложения руб.;
– эксплуатационные расходы (издержки) руб.год;
– нормативный коэффициент сравнительной экономической
эффективности равный 012 (руб.год);
i – номер варианта (i=12 n).
Рассматриваемые варианты должны быть равноценны по условиям
экономической и технической сопоставимости (использование новой
современной техники единые цены качество энергии надежность
электроснабжения и др.) и отвечать техническим условиям выданным
электроснабжающей организацией.
Произведём расчёт амортизационных отчислений:
Произведём расчёт эксплуатационных расходов:
Определим стоимость потерь электроэнергии:
Определим ежегодные издержки:
Определим приведенные затраты:
4 Стоимость электрической энергии
Все потребители электрической энергии подразделяются на девять
-я – промышленные и приравненные к ним потребители с
присоединенной мощностью 750 кВ·А и выше;
присоединенной мощностью до 750 кВ·А;
-я – оптовые потребители-перепродавцы;
-я – производственные сельскохозяйственные потребители;
-я – электрифицированный железнодорожный транспорт;
-я – электрифицированный городской транспорт;
-я – непромышленные потребители;
-я – населенные пункты.
За присоединенную мощность принимается мощность трансформаторов преобразующих энергию на рабочее (непосредственно питающее
токоприемники) напряжение независимо от места установки этих
трансформаторов и наличия ступеней трансформации между ними и головными
трансформаторами. Электродвигатели выше 1000 В включаются в
присоединительную мощность без мощности трансформаторов к которым они
Одноставочный тариф на электричскую энергию для потребителей 2-й
группы состоит из платы за каждый кВтч отпущенной активной электроэнергии.
По двухставочным тарифам рассчитываются за потребленную энергию
потребители 1-й группы к которой относится большинство объектов
электроснабжения разрабатываемых в дипломных проектах.
Так как полная присоединённая мощность проектируемого предприятия
составляет 7434 кВА то рассматриваемое предприятие относится к первой
расчётной группе и следовательно расчёт стоимости электроэнергии
производится по двухставочному тарифу.
Суммарная мощность цеховых трансформаторов:
Годовое потребление электрической энергии:
где - потребление электроэнергии силовым электро-оборудованием
- потребление электроэнергии осветительными установками
– годовая величина потерь энергии в общезаводских сетях и
трансформаторах (после компенсации);
– коэффициент спроса; принимаем КС = 095;
– время включения осветительной нагрузки ТОСВ = 2250 ч
– мощность осветительных приборов;
– максимальная активная нагрузка силовых электро-приемников.
Время использования максимума нагрузки () и время включенного
состояния электрооборудования () для промышленных предприятий
принимается в зависимости от сменной их работы: при односменной работе
равно от 1500 до 2000 часов при двухсменной – от 2500 до 4000 при
трехсменной – от 4500 до 6000 при непрерывной – от 6500 до 8000 часов.
Так как проектируемое предприятие является двухсменным то =4500
Заявленная мощность – это наибольшая получасовая мощность
совпадающая по времени с периодом максимальной нагрузки энергосистемы.
где а – основная ставка за кВт заявленной максимальной мощности
– дополнительная ставка за электроэнергии учтенной
расчетным счетчиком на стороне первичного напряжения головных абонентских трансформаторов руб.кВтч.
На предприятии нет различия между стоимостью полезной и
потерянной электроэнергии. При проведении технико-экономических расчетов
(ТЭР) их стоимости рассчитываются на основе среднего тарифа . Считая
максимумы в энергосистеме и на предприятии совпадающими получим:
Максимальное значение потребляемой активной мощности предприятия:
По формуле (17.18) рассчитываем:
Определим стоимость потребляемой электрической энергии:
Стоимость полезного рассчитывается как:
где - полезное потребление электроэнергии предприятия.
Коэффициент 11 учитывает накладные цеховые и общезаводские расходы в размере 10% от .
5 Определение категории энергохозяйства
Таблица 17.4 – Определение категории энергохозяйства
Расчетная мощность МВт
Так как расчётная активная мощность предприятия составляет Р=59435
МВт то данное предприятие относится к третьей категории энергохозяйства
6 Планирование ремонтных работ и технического обслуживания в цехе
Для текущего ремонта электрооборудования проектируемого предприятия необходимо разработать годовой план-график плановопредупредительного ремонта (ППР).
Годовая трудоемкость ремонта и технического обслуживания:
где – годовая трудоемкость капитального ремонта чел · ч;
– годовая трудоемкость текущего ремонта чел · ч;
– годовая трудоемкость техобслуживания чел · ч.
Годовая трудоемкость для капитального ремонта:
где – плановая трудоемкость капитального ремонта чел · ч;
– плановая продолжительность ремонтного цикла лет.
Годовая трудоемкость для текущего ремонта:
где – плановая трудоемкость текущего ремонта чел·ч;
– плановое количество текущих ремонтов в год определяется по
где – плановая продолжительность межремонтного периода мес.
Годовая трудоемкость для технического обслуживания
где – сменность работы рассматриваемой единицы оборудования.
Для облегчения расчетов по техническому оборудованию ввиду
отсутствия интегральных нормативов ремонта электрической части допускается использовать нормативы ремонтосложности с последующим переводом полученной трудоемкости в принятую систему ППР.
Для текущих ремонтов в этом случае трудоемкость можно определить:
Аналогично для капитальных ремонтов:
где 40 и 150 – коэффициенты представляющие норму трудоемкости для
текущего и капитального ремонтов соответственно;
и 06 – переводные коэффициенты соответственно для текущего и
капитального ремонтов.
Плановые продолжительности ремонтного цикла и межремонтного
периода определяются как:
где – коэффициент учитывающий коллекторность машины (для
неколлекторных машин К = 1);
– коэффициент учитывающий сменность работы;
– коэффициент зависящий от фактического и табличного
коэффициента использования;
– коэффициент учитывающий отношение оборудования к
основному (для неосновного = 1);
стационарному (для стационарного С = 1);
– величина межремонтного периода (для ремонтно-механического цеха = 6 мес.);
–продолжительность ремонтного цикла (для ремонтно-механического цеха ТТАБЛ = 4 года).
Покажем пример расчета трудоемкостей для участка механического цеха. Рассматриваемый участок работает в две смены поэтому Р= 22=1 остальные коэффициенты равны 1.
По формулам (17.26) и (17.27) находим:
По выражениям (17.25) и (17.26) определяем:
Плановое количество текущих ремонтов в году по (17.23):
Годовая трудоемкость для капитального ремонта по (17.21):
Годовая трудоемкость для текущего ремонта по (17.22):
Годовая трудоемкость для технического обслуживания по (17.24):
Определим по (17.20) общую трудоемкость:
Общая плановая численность рабочих определяется по формуле:
где – полезный плановый фонд рабочего времени одного рабочего в
год ч; принимаем FПЛ = 1836 ч;
– коэффициент выполнения норм; = 105.
Годовой фонд заработной платы ремонтного персонала:
где SМЕС – тарифная ставка рабочего 4-го разряда на данном предприятии руб.; SМЕС = 2 133 руб.;
– коэффициент дополнительной заработной платы; = 10 %;
– коэффициент премиальной надбавки; = 80 %;
– коэффициент социального страхования; = 34 %.
Технико-экономические показатели проектируемого объекта
представлены в таблице (17.5).
Таблица 17.5 – Технико-экономические показатели
Наименование показателей
Суммарная мощность цеховых трансформаторов
Максимальная потребляемая мощность предприятия
Время использование максимума нагрузки
Годовое потребление электроэнергии
Потери электроэнергии
Стоимость основных средств
Амортизационные отчисления
Расходы на эксплуатацию
Стоимость потребленной электроэнергии
Стоимость полезного кВт.ч энергии
Приведенные затраты выбранного варианта схемы электроснабжения
Годовая трудоемкость ремонта и технического обслуживания
Численность эксплуатационного персонала
Фонд зарплаты эксплуатационного персонала
Охрана труда – система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности включающая правовые социально-экономические организационные технические психофизиологические санитарно-гигиенические лечебно-профилактические реабилитационные и иные мероприятия и средства.
Производственные факторы — факторы производственный среды и трудового процесса.
Вредный производственный фактор — производственный фактор воздействие которого на работника может привести к его заболеванию снижению работоспособности либо к смерти. Вредными физическими производственными факторами являются повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума вибрации ультразвука и различных излучений — тепловых. ионизирующих электромагнитных инфракрасных и др. К вредным физическим факторам относятся также запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочих мест проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока.
Опасный производственный фактор — производственный фактор воздействие которого на работника может привести к его травме травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья либо к смерти. К опасным физическим производственным факторам относятся движущиеся машины и механизмы; различные подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования (приводные и передаточные механизмы режущие инструменты вращающиеся и перемещающиеся приспособления и др.); отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента электрический ток повышенная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов и др.
Между вредными и опасными производственными факторами наблюдается определенная взаимосвязь. Во многих случаях наличие вредных факторов способствует проявлению опасных факторов — например чрезмерная влажность в производственном помещении и наличие токопроводящей пыли (вредные факторы) повышают опасность поражения человека электрическим током (опасный фактор).
Организация работы по охране труда на предприятии
Рассмотрим последовательность основных шагов по организации работы по охране труда в организации.
Шаг 1. Определение ответственности исполняющего обязанности инженера по охране труда
Перед тем как приступить к работе необходимо знать кто должен представлять охрану труда в организации исходя из имеющейся численности работающих и специфики ее деятельности: один из руководителей исполняющий обязанности специалиста по охране труда специалист по охране труда служба охраны труда.
Шаг 2. Распределение ответственности за охрану труда
При назначении лиц ответственных за охрану труда необходимо учесть что в соответствии с законодательством общее руководство охраной труда осуществляет руководитель организации непосредственно за обеспечение работ по охране труда должен отвечать один из его заместителей за обеспечение работ по охране труда в структурных подразделениях - руководители структурных подразделений а за организацию работы по обеспечению охраны труда в целом отвечает инженер по охране труда (руководитель службы по охране труда). Кроме того назначаются лица ответственные за:
электробезопасность (электрохозяйство);
пожарную безопасность;
безопасную эксплуатацию грузоподъемных механизмов;
безопасную эксплуатацию сосудов под давлением;
организацию погрузочно-разгрузочных работ;
организацию огневых работ и др.
Круг указанных лиц зависит от специфики организации то есть от наличия в ней объектов и производства работ повышенной опасности.
Шаг 3. Организация и проведение подготовки (обучения) инструктажа повышения квалификации и проверки знаний работающих по вопросам охраны труда
Этот шаг является важнейшим поскольку привлекать работающих к ответственности за нарушение требований охраны труда можно только в том случае если они знают эти требования. При расследовании несчастного случая на производстве проверяющие органы в первую очередь интересуются вопросом проходил ли пострадавший инструктаж и обучен ли он безопасным приемам и методам работы. Ответом на этот вопрос должны служить записи в соответствующих документах организации.
Шаг 4. Идентификация опасностей
На данном этапе следует выявить среди всех работ проводимых в организации те из них которые в той или иной степени представляют угрозу для здоровья работающих.
Шаг 5. Организация проведения обязательных медицинских осмотров работающих
Медосмотры лиц поступающих на работу и работающих проводятся с целью:
определения пригодности к выполнению поручаемой им работы;
предотвращения распространения инфекционных и паразитарных заболеваний;
динамического наблюдения за состоянием здоровья;
своевременного выявления профессиональных и общих (непрофессиональных) заболеваний;
профилактики лечения медицинской реабилитации лиц с выявленными заболеваниями и улучшения условий их труда.
Шаг 6. Организация обеспечения работающих средствами индивидуальной защиты и профилактики
Этот шаг является одним из первоначальных в деле организации охраны труда. Наниматель обязан обеспечить работающих средствами индивидуальной защиты и профилактики прежде чем допускать их к работе.
Шаг 7. Подготовка к проведению необходимых действий при возможном несчастном случае
Специалист по охране труда должен знать все необходимые действия предпринимаемые при возникновении несчастного случая на производстве и последующем расследовании по этому поводу.
Шаг 8. Организация разработки согласования утверждения и пересмотра инструкций по охране труда
Шаг 9. Организация проведения аттестации рабочих мест по условиям труда
Шаг 10. Формирование системы управления охраной труда в организации
Данный шаг можно считать в определенной мере итоговым. Речь идет о подготовке обобщающего системного документа аккумулирующего в себе все основные требования охраны труда.
Виды инструктажей по охране труда:
Вводный инструктаж по охране труда (далее – вводный инструктаж) проводится при:
приеме на постоянную или временную работу в организацию;
участии в производственном процессе привлечении к работам (оказанию услуг) в организации или на ее территории выполнении работ (оказании услуг) по заданию организации (по заключенному с организацией договору).
Вводный инструктаж проводится также с работниками других организаций в том числе командированными при участии их в производственном процессе или выполнении работ на территории организации.
Вводный инструктаж проводится по утвержденной руководителем организации программе (инструкции) которая разрабатывается с учетом специфики деятельности организации на основании типового перечня вопросов программы вводного инструктажа по охране труда согласно приложению 7 к настоящей Инструкции.
Вводный инструктаж проводит инженер по охране труда или специалист организации на которого возложены эти обязанности.
При наличии в организации пожарной газоспасательной и медицинской служб вводный инструктаж по соответствующим разделам программы вводного инструктажа может быть дополнен инструктажем проводимым работниками указанных служб.
Регистрация вводного инструктажа осуществляется в журнале регистрации вводного инструктажа по охране труда по форме согласно приложению 8 к настоящей Инструкции.
При территориальной удаленности структурного подразделения руководителем организации могут возлагаться обязанности по проведению вводного инструктажа на руководителя данного структурного подразделения. Регистрация вводного инструктажа в этом случае осуществляется в журнале регистрации вводного инструктажа по месту его проведения.
Первичный на рабочем месте
Первичный инструктаж по охране труда на рабочем месте (далее — первичный инструктаж на рабочем месте) до начала работы проводят с лицами:
принятыми на работу;
переведенными из одного подразделения в другое или с одного объекта на другой;
участвующими в производственном процессе привлеченными к работам (оказанию услуг) в организации или выполняющими работы (оказывающими услуги) по заданию организации (по заключенному с организацией договору).
Первичный инструктаж на рабочем месте проводится также с работниками других организаций в том числе командированными при участии их в производственном процессе или выполнении работ на территории организации. С работниками других организаций выполняющими работы на территории организации данный инструктаж проводит руководитель работ при участии руководителя или специалиста организации на территории которой проводятся работы.
Первичный инструктаж на рабочем месте проводится индивидуально с практическим показом безопасных приемов и методов труда. Первичный инструктаж допускается проводить с группой лиц обслуживающих однотипное оборудование и в пределах общего рабочего места.
Первичный инструктаж на рабочем месте проводится по утвержденной руководителем организации программе составленной с учетом особенностей производства (выполняемых работ оказываемых услуг) и требований нормативных правовых актов по охране труда или по инструкциям по охране труда для профессий и видов работ (услуг).
В журнале регистрации инструктажа по охране труда по форме согласно приложению 5 к настоящей Инструкции или личной карточке прохождения обучения (в случае ее применения) по форме согласно приложению 4 к настоящей Инструкции указываются наименования программ первичного инструктажа на рабочем месте или номера инструкций по охране по которым проведен инструктаж по охране труда.
Повторный инструктаж по охране труда (далее — повторный инструктаж) проводится не реже одного раза в шесть месяцев по программе первичного инструктажа на рабочем месте или по инструкциям по охране труда для профессий и видов работ (услуг).
Первичный инструктаж на рабочем месте и повторный инструктаж могут не проводиться с лицами которые не заняты на работах по монтажу эксплуатации наладке обслуживанию и ремонту оборудования использованию инструмента хранению и применению сырья и материалов (за исключением работ с повышенной опасностью).
Перечень профессий и должностей работников освобождаемых от первичного инструктажа на рабочем месте и повторного инструктажа составляется службой охраны труда с участием профсоюза и утверждается руководителем организации.
Внеплановый инструктаж по охране труда (далее — внеплановый инструктаж) проводится при:
принятии новых нормативных правовых актов в том числе технических нормативных правовых актов и локальных нормативных правовых актов содержащих требования по охране труда или внесении изменений и дополнений к ним;
изменении технологического процесса замене или модернизации оборудования приборов и инструмента сырья материалов и других факторов влияющих на безопасность труда;
нарушении лицами нормативных правовых актов технических нормативных правовых актов локальных нормативных правовых актов содержащих требования по охране труда которое привело или могло привести к аварии несчастному случаю на производстве и другим тяжелым последствиям;
перерывах в работе по профессии (в должности) более шести месяцев;
поступлении информации об авариях и несчастных случаях происшедших в однопрофильных организациях.
Внеплановый инструктаж проводится также по требованию представителей специально уполномоченных государственных органов надзора и контроля вышестоящих государственных органов или государственных организаций должностного лица организации на которого возложены обязанности по организации охраны труда при нарушении нормативных правовых актов технических нормативных правовых актов локальных нормативных правовых актов по охране труда.
Внеплановый инструктаж проводится индивидуально или с группой лиц работающих по одной профессии (должности) выполняющих один вид работ (услуг). Объем и содержание инструктажа определяются в зависимости от причин и обстоятельств вызвавших необходимость его проведения.
Целевой инструктаж по охране труда (далее – целевой инструктаж) проводят при:
выполнении разовых работ не связанных с прямыми обязанностями по специальности (погрузка разгрузка уборка территории и другие);
ликвидации последствий аварий стихийных бедствий и катастроф;
производстве работ на которые оформляется наряд-допуск;
проведении экскурсий в организации.
Предварительные медосмотры
Предварительный медосмотр лиц поступающих на работу осуществляется по направлению работодателя в котором указываются производство профессия вредные и (или) опасные факторы производственной среды показатели тяжести и напряженности трудового процесса.
Периодические медосмотры
Периодические медосмотры проводятся при выполнении работ связанных с воздействием вредных и (или) опасных факторов производственной среды показателей тяжести и напряженности трудового процесса при работе с которыми обязательны предварительные периодические и внеочередные медосмотры.
Периодические медосмотры осуществляются с учетом результатов комплексной гигиенической оценки условий труда работающих:
раз в год - в случае отнесения условий труда к вредным третьей или четвертой степени (классы 3.3 3.4) или опасным (класс 4);
раз в 2 года - в случае отнесения условий труда к вредным первой или второй степени (классы 3.1 3.2);
раз в 3 года - в случае допустимых условий труда (класс 2).
Внеочередные медосмотры
Проведение внеочередных медосмотров осуществляется в следующих случаях:
) по инициативе работодателя:
в случае изменений условий труда работающего;
при заболевании (травме) работающего с временной утратой трудоспособности свыше трех месяцев;
по окончании отпуска по уходу за ребенком до достижения им возраста трех лет;
) по инициативе организации здравоохранения:
при вновь возникшем заболевании и (или) его последствиях препятствующих продолжению работы;
при необходимости проведения дополнительных исследований динамического наблюдения консультаций врачей-специалистов и другого (по результатам периодического медосмотра);
при угрозе возникновения или распространения групповых инфекционных заболеваний;
) по инициативе работающего при ухудшении состояния его здоровья.
2 Гигиена труда и промышленная санитария
Физические вредные производственные факторы на заводе следующие:
повышенный уровень шума на рабочем месте;
Шумом называют комплекс звуков воспринимаемых органом слуха человека вне зависимости от характера и природы возникновения. Величина шума характеризуется двумя показателями: уровнем звукового давления и эквивалентным (по энергии) уровнем звука. Уровень звукового давления является показателем постоянного шума на рабочем месте и измеряется в децибелах (дБ). Эквивалентный уровень звука является показателем прерывистого импульсного шума на рабочем месте и измеряется в децибелах по шкале «А» (дБА).
Длительное воздействие интенсивного шума может вызывать понижение чувствительности слухового аппарата. Через слуховую систему шум оказывает вредное влияние на весь организм и в первую очередь на нервную систему человека. Кроме того производственный шум мешает рабочему сосредоточиться при выполнении работы и снижает его работоспособность.
Эффективным мероприятием по борьбе с шумом является снижение его в источнике образования т. е. в машинах механизмах и т. п. Для снижения шума в источнике заменяют например ударные процессы и механизмы безударными зубчатые и цепные передачи на клиноременные применяют принудительную смазку прокладочные материалы и упругие вставки в соединениях и т. п.
Средства индивидуальной защиты органов слуха работающих установлены ГОСТ 12.4.011-75; это противошумные шлемофоны (шлемы) наушники заглушки вкладыши.
повышенный уровень вибрации;
Вибрация — это колебательные процессы происходящие в механических системах.
По аналогии с шумом интенсивность вибрации может измеряться децибелами.
Вибрацию подразделяют на местную и общую.
Снижение вибрации до предельно допустимых уровней достигается применением виброгасящих амортизирующих устройств и приспособлений систематическим ремонтом пневматического инструмента использованием виброзащитных рукавиц а также заменой рубильных молотков электрическими инструментами вращательного действия (абразивными станками с гибким валом и др.). Эти мероприятия одновременно снижают уровни вибрации и шума.
повышенный уровень статического электричества;
Статическое электричество — это совокупность явлений связанных с возникновением сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых материалов или на изолированных проводниках. Постоянное электростатическое поле (ЭСП) — это поле неподвижных зарядов осуществляющее взаимодействие между ними. Возникновение зарядов статического электричества происходит при относительном перемещении двух находящихся в контакте тел кристаллизации а также вследствие индукции.
Электрические поля создаются в энергетических установках и при электротехнологических процессах. В зависимости от источников образования они могут существовать в виде собственно электростатического поля (поля неподвижных зарядов) или стационарного электрического поля (электрическое поле постоянного тока).
Исследования биологических эффектов показали что наиболее чувствительны к электростатическим полям нервная сердечно-сосудистая нейрогуморальная и другие системы организма.
У людей работающих в зоне воздействия электростатического поля встречаются разнообразные жалобы: на раздражительность головную боль нарушение сна снижение аппетита и др. Характерны своеобразные "фобии" обусловленные страхом ожидаемого разряда. Склонность к "фобиям" обычно сочетается с повышенной эмоциональной возбудимостью.
Допустимые уровни напряженности электростатических полей установлены в специальном ГОСТе ССБТ. Они зависят от времени пребывания на рабочих местах.
Предельно допустимый уровень напряженности электростатических полей (Епред) равен 60 кВм в 1 ч.
При напряженности электростатических полей менее 20 кВм время пребывания в электростатических полях не регламентируется.
Применение средств защиты работающих обязательно в тех случаях когда фактические уровни напряженности электростатических полей на рабочих местах превышают 60 кВм
Одним из распространенных средств защиты от статического электричества является уменьшение генерации электростатических зарядов или их отвод с наэлектризованного материала что достигается:
заземлением металлических и электропроводных элементов оборудования;
увеличением поверхностной и объемной проводимости диэлектриков;
установкой нейтрализаторов статического электричества.
Заземление проводится независимо от использования других методов защиты.
В качестве индивидуальных средств защиты могут применяться: антистатическая обувь антистатический халат заземляющие браслеты для защиты рук и другие средства обеспечивающие электростатическое заземление тела человека.
повышенный уровень электромагнитных излучений;
Линии электропередач сильные радиопередающие устройства создают электромагнитное поле которое в разы превышает допустимый уровень. Для защиты человека были разработаны специальные санитарные нормы (ГОСТ 12.1.006-84 регламентирует воздействие электромагнитных излучений на человека).
повышенная напряженность магнитного поля;
Провода работающей линии электропередачи создают в прилегающем пространстве электрическое и магнитное поля промышленной частоты. Расстояние на которое распространяются эти поля от проводов линии достигает десятков метров. Дальность распространение электрического поля зависит от класса напряжения ЛЭП (цифра обозначающая класс напряжения стоит в названии ЛЭП - например ЛЭП 220 кВ) чем выше напряжение - тем больше зона повышенного уровня электрического поля при этом размеры зоны не изменяются в течении времени работы ЛЭП.
Дальность распространения магнитного поля зависит от величины протекающего тока или от нагрузки линии. Поскольку нагрузка ЛЭП может неоднократно изменяться как в течении суток так и с изменением сезонов года размеры зоны повышенного уровня магнитного поля также меняются.
Санитарные нормы изложены в Санитарных нормах и правилах "Защита населения от воздействия электрического поля создаваемого воздушными линиями электропередачи переменного тока промышленной частоты"№ 2971-84. В соответствии с этими нормами проектируются и строятся все объекты электроснабжения.
Несмотря на то что магнитное поле во всем мире сейчас считается наиболее опасным для здоровья предельно допустимая величина магнитного поля для населения не нормируется.
Принципы обеспечения безопасности населения
Основной принцип защиты здоровья населения от электромагнитного поля ЛЭП состоит в установлении санитарно-защитных зон для линий электропередачи и снижением напряженности электрического поля в жилых зданиях и в местах возможного продолжительного пребывания людей путем применения защитных экранов.
недостаточная освещенность рабочей зоны;
При недостаточной освещенности рабочей зоны следует применять дополнительное местное освещение.
прямая и отраженная блесткость;
Блесткость – повышенная яркость светящихся поверхностей вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность) т.е. ухудшение видимости объектов. Ослепленность приводит к быстрому утомлению и снижению работоспособности.
Показатель ослепленности Р – критерий оценки слепящего действия осветительной установки определяется выражением
где V1 и V2 – видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.
Для измерения и контроля освещенности применяют люксметр принцип действия которого основан на фотоэлектрическом эффекте.
При освещении селенового фотоэлемента в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототок обусловливающий отклонение стрелки микроамперметра шкалу которого градуируют в люксах.
Для измерения силы света и яркости применяют фотометры типа ФПИ и ФПЧ. Измерение освещенности проводят по ГОСТ 24940-96
повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования материалов;
повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;
Психофизиологические вредные производственные факторы следующие:
физические перегрузки;
нервно-психические перегрузки.
Физические перегрузки подразделяются на:
Нервно-психические перегрузки подразделяются на:
умственное перенапряжение;
перенапряжение анализаторов;
эмоциональные перегрузки.
3 Техническая безопасность
Физические опасные производственные факторы при реконструкции подстанции следующие:
повышенное значение напряжения в электрической цепи замыкание которой может произойти через тело человека;
Электрический ток протекая через организм человека оказывает тепловое (термическое) электролитическое и биологическое воздействие. Это может вызывать серьезные последствия для здоровья. Ожоги вызываются тепловым действием электрического тока или электрической дуги. Электролитическое воздействие проявляется в разложении плазмы крови и др. органических жидкостей что может привести к нарушению их физико-химического состава.
Биологическое воздействие выражается в раздражении и возбуждении живых клеток организма что приводит к непроизвольным судорожным сокращениям мышц нарушению нервной системы органов дыхания и кровообращения. При этом могут наблюдаться обмороки потеря сознания расстройство речи судороги нарушение дыхания (вплоть до остановки). Тяжелая электротравма нарушает функции мозга дыхания сердца до полной их остановки что приводит к гибели пострадавшего. Наиболее частой причиной смерти от электротравмы является фибрилляция желудочков сердца при которой нарушается сократительная способность мышц сердца.
Средства индивидуальной защиты от поражения электрическим током разделяют на основные и дополнительные. К основным средствам защиты относят: при напряжении сети более 1000 В — изолирующие измерительные штанги и клещи указатели напряжения изолирующие устройства оборудование и приспособления в виде лестниц площадок захватов; при напряжении сети до 1000 В — инструменты с изолирующими ручками диэлектрические перчатки указатели напряжения изолирующие клещи трапы кронштейн-площадки. Дополнительными средствами защиты являются диэлектрические сапоги и галоши изолирующие подставки диэлектрические монтерские когти с ремнями диэлектрические коврики и дорожки монтажные пояса (для работы на высоте) страхующие канаты лестницы-стремянки и приставные лестницы.
расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли.
К работам на высоте относятся работы при которых работник находится на высоте 13 м и более от поверхности грунта перекрытия или рабочего настила и на расстоянии менее 2 м от границы перепада по высоте. Эта работа должна выполняться с настилов лесов имеющих ограждения в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.059-89. При невозможности устройства этих ограждений работы на высоте следует выполнять с использованием предохранительных поясов и канатов страховочных по ГОСТ 12.4.107-82.
Работы выполняемые на высоте более 5 м от поверхности земли перекрытия или рабочего настила считаются верхолазными. Они выполняются непосредственно с конструкций или оборудования при их монтаже или ремонте при этом основным средством предохраняющим работника от падения является предохранительный пояс.
Причины падения работника с высоты:
а) технические - отсутствие ограждений предохранительных поясов; недостаточная прочность и устойчивость лесов настилов люлек лестниц и стремянок;
б) технологические - неправильная технология ведения работ;
в) человеческие - нарушение координации движений потеря самообладания потеря равновесия неосторожное или небрежное выполнение работ резкое ухудшение состояния здоровья;
г) метеорологические - сильный порывистый ветер низкая и высокая температуры воздуха дождь снег туман гололед.
Сопутствующие опасные производственные факторы:
- опасность порезов о стекло или другие острые кромки
- опасность электротравм при нарушении норм электробезопасности;
- опасность ожогов при нарушении мер пожарной безопасности.
Работы на высоте выполнять с настилов лесов имеющих ограждения. При невозможности устройства этих ограждений работы на высоте следует выполнять с использованием предохранительного пояса и страховочного каната.
При выполнении работы когда не представляется возможным закрепить стропу предохранительного пояса за конструкцию опору следует пользоваться страховочным канатом предварительно закрепленным за конструкцию деталь опоры и т.п. Выполнять эту работу необходимо вдвоем второй работник по мере необходимости медленно опускает или натягивает страховочный канат.
При выполнении работ с лесов высотой 6 м и более должно быть не менее двух настилов: рабочий (верхний) и защитный (нижний). Работы в нескольких ярусах по одной вертикали без промежуточных защитных настилов между ними запрещаются. В случаях когда выполнение работ движение людей и транспорта под лесами и вблизи них не предусматривается устройство защитного (нижнего) настила необязательно.
Выполнение работы на высоте со случайных подставок (ящиков бочек и т.п.) а также с ферм стропил и других конструкций запрещается. При необходимости проведения кратковременных работ на высоте 13 м и выше от уровня пола (рабочей площадки) без подмостей обязательно применение предохранительного пояса.
При выполнении работы с передвижной телескопической вышки:
-если привод механизма подъема расположен на рабочей площадке подниматься на нее и спускаться с нее только при нижнем ее положении;
-если привод подъемного механизма расположен в нижней части вышки подниматься на рабочую площадку по лестнице предусмотренной конструкцией вышки и только после подъема площадки на необходимую высоту с обязательным стопорением выдвинутых секций специальными приспособлениями. Подъем и опускание рабочей площадки вышки выполнять с помощью специального (съемного) штурвала пользоваться другим инструментом для этих целей не допускается;
-перед опусканием рабочей площадки вышки спуститься с нее по лестнице снять стопорные приспособления опускаемой секции;
-при выполнении работы во избежание падения запрещается садиться на ограждение рабочей площадки перегибаться через него. На рабочей площадке должен находиться только один работник;
-работу выполнять стоя на рабочей площадке (люк предусмотренный конструкцией должен быть закрыт) закрепившись стропом предохранительного пояса за ее ограждение или конструкции сооружения;
- не допускается работать на открытом воздухе во время дождя снегопада при сильном ветре и недостаточном освещении;
- указания и сигналы работающему на вышке должен подавать только один человек назначенный руководителем работ;
-не допускается использовать элементы конструкции вышки для установки лебедок блоков других грузоподъемных приспособлений а также такелажной оснастки;
-во избежание получения травмы запрещается находиться в зоне возможного падения инструментов или каких-либо предметов во время работы с площадки.
При выполнении работ на высоте нагрузка на настилы лесов подмостей рабочую площадку передвижной телескопической вышки не должна превышать установленных проектом (паспортом) допустимых значений.
Передвижение приспособлений и конструкций для подъема и работы на высоте (лесов подмостей передвижной телескопической вышки) производить в пределах рабочей зоны бригадой в составе не менее чем двух работников под руководством производителя (руководителя) работ.
движущиеся машины и механизмы перемещаемые и поднимаемые элементы оборудования натягиваемые провода и тросы
Границы опасных зон вблизи движущихся частей и рабочих органов машин определяются расстоянием в пределах 5 м.
Транспортирование длинномерных тяжеловесных или крупногабаритных грузов должно осуществляться как правило на средствах специализированного транспорта.
Опасные грузы требующие при перевозке наблюдения должны транспортироваться в сопровождении проводников знающих опасные и вредные свойства грузов а также способы их перевозки.
Во избежание перекатывания (или падения при движении транспорта) грузы должны быть размещены и закреплены на транспортных средствах в соответствии с техническими условиями погрузки и крепления данного вида груза.
Перед началом работы должно быть проверено наличие и исправность погрузочно-разгрузочных устройств грузозахватных приспособлений и инструментов.
Размеры погрузочно-разгрузочных площадок должны обеспечивать расстояние между габаритами транспортных средств с грузом не менее 1 м. При проведении погрузки и разгрузки вблизи здания расстояние между зданием и транспортным средством с грузом должно быть не менее 08 м при этом должны быть предусмотрены тротуар отбойный брус.
Работающие участвующие в выполнении погрузочно-разгрузочных работ грузоподъемными механизмами должны носить защитные каски.
разрушающиеся конструкции и элементы оборудования в процессе выполнения работы и в аварийных ситуациях;
острые кромки заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок инструментов оборудования;
В процессе эксплуатации электроустановок завода производятся работы предусмотренные графиками планово-предупредительного ремонта действующего электрооборудования профилактические испытания изоляции трансформаторов кабелей наладка и проверка аппаратуры управления электроприводами релейной защиты и автоматики.
Кроме того возможны небольшие по объёму кратковременные работы по предупреждению аварий и неполадок в электрооборудовании или в связи с изменением режима работы электроустановок (доливка масла в маслонаполненные вводы и аппараты потягивание ослабевших единичных контактов коммутационных аппаратов). Данными работами занимается служба подстанций.
До начала работы и в процессе её выполнения необходимо выполнить организационные и технические мероприятия обеспечивающие безопасность труда. Работы в действующих электроустановках подразделяются в отношении принятия мер безопасности на три категории:
Со снятием напряжения с токоведущих частей;
под напряжением на токоведущих частях с применением электрозащитных устройств. В электроустановках выше 1000 В к этим работам относятся работы выполняемые на расстоянии от токоведущих указанных в ;
без снятия напряжения на нетоковедущих частях. К ним относятся работы выполняемые за ограждениями на корпусах и оболочках электрооборудования а также работы выполняемые на расстояниях более чем указанных в.
Во время грозы возникает дополнительная опасность поражения людей током молнии. Поэтому при наступлении грозы необходимо прекратить работы как в закрытых распределительных устройствах имеющих вводы воздушной линии так и в открытых распределительных устройствах и на воздушных линиях.
Для безопасного проведения работ должны выполняться следующие организационные мероприятия:
назначение лиц ответственных за безопасное ведение работ;
выдача наряда и распоряжения;
выдача разрешения на подготовку рабочих мест и на допуск;
подготовка рабочего места и допуск;
надзор при выполнении работы;
перевод на другое рабочее место;
оформление перерывов в работе и её окончание.
Все работы как со снятием напряжения так и без него вблизи или на токоведущих частях должны выполняться по наряду-допуску или по распоряжению поскольку обеспечение их безопасного выполнения требует специальной подготовки рабочего места и выполнения определённых мер. Исключение составляют кратковременные и небольшие по объёму работы выполняемые дежурным или оперативно-ремонтным персоналом в порядке текущей эксплуатации. Их продолжительность не должна превышать 1 ч.
Ответственными за безопасное ведение работ являются:
выдающий наряд отдающий распоряжение;
лицо дающее разрешение на подготовку рабочего места и на допуск;
лицо подготавливающее рабочее место;
производитель работ;
Подготавливающим рабочее место и допускающим может быть один работник.
Нарядом является составленное на специальном бланке задание на безопасное производство работы определяющее содержание работы места время её начала и окончания необходимые меры безопасности состав бригады и лиц ответственных за безопасность выполнения работы. Наряд может быть выдан на срок до 15 суток.
Распоряжение является заданием на безопасное производство работы определяющее содержание работы места время меры безопасности лиц которым поручено её выполнение. Распоряжение может быть устным и письменным оно имеет разовый характер. Работы продолжительностью до 1 ч разрешается выполнять по распоряжению ремонтному персоналу под надзором дежурного или лица из числа оперативно-ремонтного персонала а также самому дежурному или оперативно-ремонтному персоналу. При этом старшее лицо выполняющее работу или ведущее надзор должно иметь квалификационную группу IV в электроустановках напряжением выше 1000 В. Если продолжительность этих работ свыше 1 ч или они требуют участия более трёх человек то они оформляются нарядом.
Выдающий наряд распоряжение устанавливает возможность безопасного выполнения работы. Он отвечает за достаточность и правильность указанных в наряде мер безопасности за качественный и количественный состав бригады и назначение ответственных лиц а также за соответствие выполняемой работе групп по электробезопасности перечисленных в наряде работников. Право выдачи нарядов и распоряжений предоставляется работникам из административно-технического персонала предприятия и его структурных подразделений имеющим группу V.
Руководитель работ отвечает за выполнение всех указанных в наряде мер безопасности и их достаточность полноту и качество инструктажа бригады проводимого допускающим и производителем работ а также организацию безопасного ведения работы. Руководителями работ должны назначаться инженерно-технические работники с группой V.
Лицо дающее разрешение на подготовку рабочих мест и на допуск несёт ответственность за достаточность предусмотренных для работы мер по отключению и заземлению оборудования и возможность их осуществления а также за координацию времени и места работы допускаемых бригад. Давать разрешение на подготовку рабочих мест и на допуск имеют право работники из дежурного персонала с группой IV в соответствии с должностными инструкциями а также работники из административно-технического персонала уполномоченные на это указанием по предприятию.
Лицо подготавливающее рабочее место отвечает за правильное и точное выполнение мер по подготовке рабочего места указанных в наряде а также требуемых по условиям работы (установка замков плакатов ограждений). Подготавливать рабочие места имеют право дежурный или работники из оперативно-ремонтного персонала допущенные к оперативным переключениям в данной электроустановке.
Допускающий отвечает за правильность и достаточность принятых мер безопасности и соответствие их мерам указанным в наряде характеру и месту работы за правильный допуск к работе а также за полноту и качество проводимого им инструктажа. Допускающий должен назначаться из дежурного или оперативно-ремонтного персонала. В электроустановках выше 1000 В допускающий должен иметь группу IV.
Производитель работ отвечает:
за соответствие подготовленного рабочего указанием наряда;
за чёткость и полноту инструктажа членов бригады;
за наличие исправность и правильное применение необходимых средств защиты инструмента инвентаря и приспособлений;
за сохранность на рабочем месте ограждений знаков и плакатов безопасности запирающих устройств;
за безопасное проведение работы и соблюдение правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок.
Производитель работ выполняемых по наряду в электроустановках выше 1000 В должен иметь группу IV.
Наблюдающий должен назначаться для надзора за бригадами работников не имеющих права самостоятельно работать в электроустановках. Наблюдающий отвечает:
за соответствие подготовленного рабочего места указаниям наряда;
за наличие и сохранность установленных на рабочем месте заземлений ограждений плакатов и знаков безопасности запирающих устройств приводов;
за безопасность членов бригады в отношении поражения электрическим током электроустановки.
Наблюдающими могут назначаться работники с группой III.
Каждый член бригады обязан выполнять правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок и инструктивные указания полученные при допуске к работе и во время работы а также требования местных инструкций по охране труда.
Для подготовки рабочего места при работе требующей снятия напряжения должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия:
проведены необходимые отключения и приняты меры препятствующие ошибочному или самопроизвольному включению коммутационной аппаратуры;
вывешены запрещающие плакаты на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационной аппаратурой;
проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;
установлено заземление (включены заземляющие ножи установлены переносные заземления);
ограждены при необходимости рабочие места или оставшиеся под напряжением токоведущие части и вывешены на ограждениях плакаты безопасности.
В электроустановках выше 1000 В с каждой стороны откуда коммутационным аппаратом может быть подано напряжение на рабочее место должен быть видимый разрыв образованный отсоединением или снятием шин и проводов отключением разъединителей снятием предохранителей а также отключением отделителей и выключателей нагрузки за исключением тех у которых автоматическое включение осуществляется пружинами установленными на самих аппаратах.
Трансформаторы напряжения и силовые трансформаторы связанные с выделенным для работ участком электроустановки должны быть отключены также и со стороны напряжения до 1000 В для исключения возможности обратной трансформации.
В электроустановках выше 1000 В чтобы исключить случайное включение коммутационных аппаратов их приводы запирают механическим запором. У дистанционных приводов должны быть сняты вставки предохранителей в цепи соленоидов включения; у пневмоприводов закрыт и заперт на замок вентиль и выпущен сжатый воздух.
Об отсутствии напряжения нельзя судить по показаниям измерительных и сигнальных приборов так как они могут быть неисправны в данный момент. Если же эти приборы показывают наличие напряжения то до выяснения вопроса нельзя приближаться к оборудованию на расстояние менее допустимого.
Проверять отсутствие напряжения необходимо указателем напряжения. В электроустановках выше 1000 В пользоваться указателем напряжения необходимо в диэлектрических перчатках. В электроустановках 35 кВ и выше для проверки отсутствия напряжения можно пользоваться изолирующей штангой прикасаясь её несколько раз к токоведущим частям. Признаком отсутствия напряжения является отсутствие искрения и потрескивания.
Наложение переносного заземления является мерой обеспечивающей безопасность работающих на отключённом электрооборудовании в случае ошибочного включения и подачи напряжения к месту работ. При наличии присоединённого к токоведущим частям заземления замыкающего также между собой разные фазы электроустановки ошибочное включение вызывает автоматическое отключение защитой.
Устанавливать заземление на токоведущие части необходимо непосредственно после проверки отсутствия напряжения. Переносное заземление сначала нужно присоединить к заземляющему устройству а затем после проверки отсутствия напряжения установить на токоведущие части. Снимать переносное заземление необходимо в обратной последовательности: сначала снять его с токоведущих частей а затем отсоединить от заземляющего устройства.
Установка и снятие переносных заземлений должны выполняться в диэлектрических перчатках с применением в электроустановках выше 1000 В изолирующей штанги. Закреплять зажимы переносных заземлений следует этой же штангой или непосредственно руками в диэлектрических перчатках.
В электроустановках выше 1000 В устанавливать переносные заземления должны два работника: один с группой IV (из дежурного или оперативно-ремонтного персонала) другой с группой работник с группой III может быть из ремонтного персонала а при заземлении присоединений потребителей – из персонала потребителей. Включать заземляющие ножи может один работник с группой IV из дежурного или оперативно-ремонтного персонала. Отключать заземляющие ножи и снимать переносные заземления может один человек с группой III из дежурного или оперативно-ремонтного персонала.
4 Пожарная безопасность
Пожарная безопасность предусматривает такое состояние объекта при котором исключалось бы возникновение пожара а в случае его возникновения предотвращалась бы воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивалась защита материальных ценностей.
В системе предотвращения пожаров большое значение имеет пожарная профилактика. Она предусматривает мероприятия по предупреждению и ликвидации пожаров включая ограничение сферы распространения огня и обеспечения успешной эвакуации людей и имущества из горящих помещений. Эффективным мероприятием является разделение здания на противопожарные отсеки противопожарными преградами в виде противопожарных стен противопожарных зон разрывов несгораемых перекрытий.
Для обеспечения при пожаре безопасной эвакуации людей находящихся в зданиях предусматривается эвакуационные выходы входы ведущие из помещения первого этажа наружу непосредственно или через коридор вестибюль лестничную клетку; из помещений любого этажа кроме первого в коридор или проход ведущий к лестничной клетке или в лестничную клетку имеющую самостоятельный выход наружу или через вестибюль; из помещения в соседние помещения в том же этаже обеспеченные выходами наружу и не содержащие производств категории А Б и Е. Эвакуационных выходов как правило не менее двух. Двери предназначенные для эвакуации открываются в сторону выхода из здания.
В зданиях при возникновении дыма удаление которого осуществляется через дымовые люки выполняемых в виде жалюзи клапанов открываемых вручную и автоматически а также в виде легко сбрасываемых конструкций. Площадь сечения дымовых люков определяется ориентировочным расчетом.
При монтаже электросети и электрооборудования предусматриваются устройства для выключения при коротком замыкании как всей сети так и отдельных ее участков. Выключатели в которых по условиям эксплуатации происходит прерывание тока закрываются кожухами предотвращающими возникновение пожара от искрения или электрической дуги.
Распределительные устройства опасны в пожарном отношении при коротком замыкании поэтому они изготавливаются из несгораемых материалов и устанавливаются в сухих помещениях не содержащих пыли и взрывоопасных газовоздушных смесей.
Электроосвещение представляет пожарную опасность при перегреве проводов и воспламенении их изоляции. Для защиты проводов от механических и химических повреждений они прокладываются в поливинилхлоридных или стальных трубах имеющих внутри изоляцию.
На приводных ремнях и шкивах могут возникнуть электростатические разряды что вызывает возникновение на изолированных от земли частях производственного оборудования относительно земли электрического напряжения порядка десятков киловольт. Устранить опасность возникновения электростатических зарядов следующими мерами:
)заземлением производственного оборудования и емкостей для хранения легковоспламеняющихся и горючих жидкостей;
)увеличением электропроводности поверхностей электризующихся тел путем увеличением влажности воздуха или применения антистатических примесей к основному продукту;
)ионизацией воздуха с целью увеличения его электропроводности которая осуществляется воздействием на него электрического поля высокого напряжения.
Окрасочные работы представляют большую пожарную опасность. Лакокраски и растворители хранятся в раздаточной кладовой цеха в металлической герметической посуде или в фабричной упаковке в количестве не более сменной потребности. Лакокрасочные материалы поставляются на рабочее место из раздаточной кладовой в готовом виде и по окончании работы возвращаются в нее. Периодически не реже двух раз в месяц производятся очистка воздуходувов вытяжной вентиляции а также решеток и стен сушильных шкафов и пульверизационных камер. Курить разрешается только в отдельном помещении оборудованном урнами.
На предприятии имеются склады размещение и устройство которых производится с учетом противопожарных требований. Складируемые материалы группируются в зависимости от их свойств.
В целях обеспечения безопасности людей сохранности зданий и сооружений оборудования и материалов от электрических тепловых и механических воздействий молнии выполняется молниезащита. Защита зданий и сооружений от прямых ударов молнии осуществляется молниеотводами воспринимающими молнию и отводящими ее ток в землю. Защита от электростатической индукции при молнии достигается путем присоединения металлических корпусов электрооборудования к защитному заземлению или к специальному заземлителю.
Для извещения пожарной команды о пожаре и месте его возникновения служит специальная пожарная сигнализация которая обеспечивает подачу быстрого и точного сообщения.
Для тушения пожара используются: вода химическая и воздушно-механическая пена негорючие газы твердые огнегасительные порошки специальные химические вещества и составы.
Вода не используется для тушения веществ вступающих с ней в реакцию например металлов калия и натрия. Также вода не используется при тушении электрических установок находящихся под напряжением поскольку при этом появляется опасность поражения человека который производит тушение электрическим током а также при тушении карбида кальция из-за взрыва выделяющегося при этом ацетилена. Обычно при тушении пожара подачу воды на очаг пламени осуществляется в виде компактных струй под давлением. Обеспечение предприятия необходимым количеством воды для целей пожаротушения производится из общей (городской) сети водопровода. На предприятии отдельный противопожарный водопровод не устраивается объединяется с хозяйственно-питьевым или производственным.
Расчетный расход воды на наружное пожаротушение принимается в зависимости от степени огнестойкости здания категории производства по пожарной опасности и объема здания. Расход воды колеблется от 10 до 40 лс на один пожар. Расчетная продолжительность тушения пожара на предприятии составляет 3 часа. Водопроводные сети устраиваются кольцевыми. Подача воды для пожаротушения от сети водопровода в кольцевую сеть предприятия производится по двум трубопроводам. Пожарные гидранты располагаются вдоль дорог и проездов на расстоянии не более 100 м один от другого не ближе 5 м от стен здания и перекрестков дорог.
Пожарные краны размещаются так чтобы обеспечивалось соприкосновение компактных струй от двух смежных кранов в наиболее высокой и наиболее отдаленной точке здания обслуживаемого этими кранами. Внутренние пожарные краны устанавливаются на высоте 135 м от уровня пола.
Для тушения пожара твердых веществ и особенно легковоспламеняющихся жидкостей которые имеют удельный вес менее 10 и не растворяются в воде используется пена. Пена получается в стационарных передвижных переносных устройствах и ручных огнетушителях.
При тушении стендов для испытания двигателей внутреннего сгорания сушильных печей электрических двигателей и установок находящихся под напряжением применяется двуокись углерода (углекислота).
В разработке мероприятий по предупреждению пожаров на предприятии большое значение имеет анализ причин пожаров проводимый по статистическим данным. Такой анализ дает возможность разрабатывать конкретные организационные административные и другие мероприятия направленные на предупреждение и успешное тушение пожаров.
Вновь поступающие на работу проходят первичный инструктаж о правилах пожарной безопасности введенных на предприятии и порядке пользования средствами пожаротушения и пожарной сигнализации и связи. Повторный инструктаж проводится на рабочем месте с целью ознакомления с возможными причинами возникновения пожара связанными с технологическими особенностями производства в цехе на участке.
На предприятии приказом директора создается постоянно действующая пожарно-техническая комиссия. В функции этой комиссии входит проведение обследований и решение технических вопросов связанных с пожарной безопасностью предприятия.
В ходе работы над дипломным проектом на тему «Электроснабжение завода металлоконструкций» мною были выполнены расчеты по выбору электродвигателей осветительного электрооборудования аппаратов защиты кабельных линий электрической сети напряжением до 1 кВ. Также были рассчитаны электрические нагрузки завода и построены картограммы. Выбраны трансформаторы для 9 трансформаторных подстанций (ТП-1 ТП-2 ТП-3 ТП-4 ТП-5 ТП-6 ТП-7 ТП-8 ТП-9) а также выбраны компенсирующие устройства. Для выбора аппаратов защиты шин и кабелей электрической сети выше 1 кВ был выполнен расчет токов короткого замыкания. Далее мною была рассчитана и выбрана релейная защита (электронное устройство защиты МРЗС-05). Также были выбрано счетчики активной и реактивной энергии.
В экономической части дипломного проекта были рассчитаны технико-экономические показатели определено необходимое число сотрудников посчитан фонд заработной платы составлен график ремонта и обслуживания электрооборудования.
В разделе охрана труда приведены общие сведения указаны требования безопасности при проведении работ а также правила электробезопасности и пожарной безопасности.
В графической части дипломного проекта представлены 7 чертежей:
генплан установки с картограммой нагрузок размещением подстанций и сети 10 кВ; план цеха с расположением электрооборудования и прокладкой силовой сети; план цеха с расположением осветительного оборудования и прокладкой сети освещения; принципиальная однолинейная схема электроснабжения завода; принципиальная однолинейная схема питающей и распределительной сети цеха; схема релейной защиты и автоматики высоковольтного выключателя линии 10 кВ; таблица технико-экономических показателей.
«Правила устройства электроустановок» 6-изд. «Полеспечать» 2001г – 640с.
О.П. Королев В.Н. Радкевич В.Н. Сацукевич. Электроснабжение промышленных предприятий: «Учебно-методическое пособие по курсовому дипломному проектированию». – Мн.: БГПА 1998.-140 с.
СНБ 2.04.05-98 «Естественное и искусственное освещение» Минск 1998г.
ГОСТ 21.608-84 «Внутреннее электрическое освещение».
ГОСТ 300331.2-95 (МЭК 364-3-93) Электроустановки зданий. Часть 5: «Основные характеристики».
ГОСТ 300331.15-2001 (МЭК 364-5-52-93) Электроустановки зданий. Часть 5: «Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 52: «Электропроводки».
Г.М. Кнорринг: «Осветительные установки». - Л. Энергоатомиздат 1981- 284с.
Козловская В.Б. «Электрическое освещение: учебное пособие». – Мн.: БНТУ 2005.-166с.
«Справочник по электротехнике и электрооборудованию» Учеб. пособие для вузов И.И.Алиев.- 3-е изд. испр. – М.: Высш. шк. 2002-255с. ил.
Радкевич В. Н. Проектирование систем электроснабжения: Учеб. пособие. – Мн.: НПООО ПИОН>> 2001.
Расчет компенсации реактивной мощности в электрических сетях
Электроснабжение промышленных предприятий: Учебно-метод. пособие к практическим заданиям для студ. спец. 1-43 01 03 «Электроснабжение» В.М. Прима Л.В. Прокопенко. – Мн.: БНТУ 2004. – 80с.
Применение выключателя ВВTEL при модернизации КРУ и КСО.: Каталог ВВTEL «Таврида электрик».
Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: Метод. пособие. С.М. Силюк Л.Н. Свита. – Мн.: БНТУ 2004. – 104с.
В.П.Керного. Методическое пособие по экономическому обоснованию дипломных проектов для студентов специальности 01.01.08.-Мн.:БПИ1984.
Каталог кабельной продукции.

дип_планцеха.dwg

Склад готовой продукции
Кладовая запасных частей
Участок первичной обработки
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.03 Э7
Электроснабжение завода
План расположения силового
оборудования и сети 0
отопительного оборудования
Эл. печь конвейерная
Печь изотермической выдержки
Печь нагрева под закалку
Машина моечно-сушильная
Наименование приемника
Печь низкого отпуска
Машина дробеструйная
Универсально-фрезерный станок
Кругло-шлифовальный станок
Плоско-шлифовальный станок
Механизм возврато поддонов
Фрезерно-токарный станок
Вертикально-сверлильный станок
Пресс горячего штампа
Печь высокого отпуска
Печь сопротивления элеваторная
Камерная печь для закалки

Ведомость объема.doc

Задание по дипломному
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.01 ПЗ
Пояснительная записка
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.02 Э7
с картограммой нагрузок
размещением подстанций
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.03 Э7
План цеха с расположением
электрооборудования и
прокладкой силовой сети
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.04 Э7
осветительного оборудования
и прокладкой сети освещения
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.05 Э3
Принципиальная однолиней-
ная схема электроснабжения
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.06 Э3
ная схема питающей и распре-
делительной сети цеха
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.07 Э3
Схема релейной защиты и
автоматики высоковольтного
выключателя линии 10 кВ
ДП 1-43 01 03.15.10ЭС1.05.08 ТЭ
Таблица технико-экономи-
ДП 1-43 01 03.16.12ЭС.16.00 ВО
Разработка системы эл.сн. завода отопительного оборудования
УО «ПГУ» г.Новополоцк

дип_принципиальная.dwg

ДП 1-43 01 03.15.10ЭС1.05.03 Э7
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.06 Э3
Электроснабжение завода
Схема принципиальная
распределительной сети мех. цеха
отопительного оборудования
Данные питающей сети
ТипНоминаль- ный ток
Предохранитель (автоматический выключатель) отходящей линии
Ток плавкой вставки (Ток расцепителя)
Тип и номинальный ток пускового аппарата
номер и тип нагревательного элемента пускателя
номинальный ток и уставка расцепителя автоматического выключателя
Номинальная мощность
Марка и сечение провода
Распределительное устройство
Наименование механизма и номер по технологическому проекту
Ввод2 Линия 10кВ ААШВ 10(3х120)
Ввод1 Линия 10кВ ААШВ 10(3х120)
Переключатель ПМОФ-112222Д55УЗ
Эл. печь конвейерная
Печь изотермической выдержки
Печь нагрева под закалку
Машина моечно-сушильная
Печь низкого отпуска
Машина дробеструйная
Универсально-фрезерный станок
Плоско-шлифовальный станок
Фрезерно-токарный станок
Вертикально-сверлильный станок
Кругло-шлифовальный станок
Пресс горячего штампа
Механизм для возврата поддонов
Печь сопротивления элеваторная
Печь высокого отпуска
Камерная печь для закалки
Щиток аварийного освещения
Щиток рабочего освещения

задание.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
«ПОЛОЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет Радиотехнический
Кафедра «Энергетики и электронной техники»
Заведующий кафедрой
ЗАДАНИЕ ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ
Тема проекта: «Электроснабжение завода отопительного оборудования»
Утверждена приказом ректора УО «ПГУ» от « 22 » апреля 2016г. № 374
выдачи задания - «22» апреля 2016 г.
Срок сдачи студентом законченного проекта: - «15» июня 2016 г.
Исходные данные к проекту:
1.Генплан предприятия
2.Описание технологического процесса
3.План цеха (участка цеха) с установленным оборудованием
4.Схема питания предприятия
5.Перечень устанавливаемого оборудования
Перечень подлежащих разработке вопросов
Введение. 1 Краткое описание технологического процесса
Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии предприятия
Выбор электродвигателей технологического оборудования
Выбор пусковых и защитных аппаратов.
Расчёт электрических нагрузок.
Выбор схемы питания электроприёмников и расчёт силовой питающей и распределительной сети цеха
Расчёт освещения цеха и осветительной электрической сети
Определение расчётных нагрузок завода
Построение картограммы нагрузок
Компенсация реактивной мощности
Разработка схемы электроснабжения напряжением выше 1 кВ
Определение потерь мощности и энергии в сети 10 кВ.
Расчёт токов короткого замыкания и выбор высоковольтных электрических аппаратов
Релейная защита и автоматика
Учёт и измерение электрической энергии
Технико-экономические расчеты
Список использованных источников
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей схем графиков таблиц диаграмм и др.)
Генплан предприятия с картограммой нагрузок размещением подстанций
и сети 10 кВ – 1 лист
План цеха с расположением оборудования и прокладкой силовой сети – 1 лист
План цеха с расположением осветительного оборудования и прокладкой сети освещения– 1 лист
Принципиальная однолинейная схема электроснабжения предприятия – 1 лист
Принципиальная однолинейная схема питающей и распределительной
Схема релейной защиты и автоматики высоковольтного выключателя
линии 10 кВ - 1 лист
Таблица технико-экономических показателей - 1 лист
Исследование режимов работы трансформаторов (спецвопрос) - 1 лист
Консультанты по проекту с указанием относящихся к ним разделов проекта
Экономическая частьМ.А. Бабенко
Охрана трудаП.А. Чеботарев
НормоконтрольД.А. Антонович
Календарный график работы над проектом на весь период проектирования с указанием сроков выполнения отдельных этапов
Пункты 1-6листы 12 - (25%) 11.04.2016 г.
Пункты 7-12листы 34 - (25%) 25.04.2016 г.
Пункты 13-15листы 56 - (25%) 16.05.2016 г.
Пункты 16-19листы 78 - (20%) 30.05.2016 г.
Нормоконтроль отзыв рецензия - (5%) 13.06.2016 г.
подпись датаинициалы и фамилия уч.степень звание
подпись дата инициалы и фамилия студента

дип_экономика.dwg

УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.20. Э7
Электроснабжение установки
ректификации бензинов
нефтеперерабатывающего завода
Технико-экономические показатели
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.08 ТЭ
Электроснабжение завода
Таблица технико-экономических
отопительного оборудования
Наименование показателей
Суммарная мощность цеховых трансформаторов
Максимальная мощность
потребляемая предприятием
Время использования максимума нагрузки
Годовое потребление энергии
Потери электроэнергии
Стоимость основных средств
Амортизационные отчисления
Расходы на эксплуатацию
Стоимость потребленной электроэнергии
Стоимость потерь электроэнергии
Стоимость полезного кВтч энергии
Приведенные затраты выбранного варианта электроснабжения
Годовая трудоемкость ремонтов и техобслуживания по участку цеха
Численность ремонтного персонала
Фонд зарплаты ремонтного персонала

дип_релейка.dwg

ДП 1-43 01 03.15.10ЭС1.05.03 Э7
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.07 Э3
Электроснабжение завода
Схема принципиальная релейной
защиты и устройства МРЗС-05
отопительного оборудования
токовые цепи защиты от однофахзных к.з. на зенлю
токовые цепи учета эл. энегрии и измерения
Цепи напряжения 1(2) СШ
Технологичес- кие защиты
Полож. перекл. рода работ
Неиспр. блока питания выкл.
Автомат оперативного питания
Положение выключателя
От АПВ и локал. сети
Электромаг- ниты включения и выключения
от защит и лок. сети
Положение выключателя и контакт блокирующего устройства
Автомат питания привода
Блок питания привода
логическая защита шин
Аварийное отключение
Блок управления приводом выключателя BUTEL-220-05A
Переключатель ПМОФ-112222Д55УЗ
Источник питания ИП-01-МРЗС
Блок питания блока управления BPTEL-220-02A
Вакуумный выключатель ВВTEL-10
Лампа коммутационная СКЛ-11-Ж-4-200(желтая)
Лампа коммутационная СКЛ-11-Л-4-200(зеленая)
Лампа коммутационная СКЛ-11-К-4-200(Красная)
Автомат АП-50-2МТ Iн=2
Реле указательное РЭУ-11 Iн=0

дип_освещение.dwg

Склад готовой продукции
Кладовая запасных частей
0лк 120хЛСП 12-3х54-701
BA47-29-1 IН=50А IНР=10А ВВГ3Х1
Участок первичной переработки
BA47-29-1 IН=50А IНР=13А ВВГ3Х1
от ТП-8 BA47-29-3 ВВГ(5Х4) IНР=32А IН=50А
BA47-29-1 IН=50А IНР=4А ВВГ3Х1
BA47-29-1 IН=50А IНР=8А ВВГ3Х1
BA47-29-1 IН=50А IНР=2
BA47-29-1 IН=50А IНР=1
BA47-29-1 IН=50А IНР=2А ВВГ3Х1
от ТП-8 BA47-29-3 ВВГ(5Х1
BA47-29-1 IН=50А IНР=16А ВВГ3Х1
от ТП-8 BA47-29-1 ВВГ(3Х1
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.04 Э7
Электроснабжение завода
План цеха с расположением
осветительного оборудования
отопительного оборудования

дип_генплан.dwg

Центр электрических нагрузок
ДП 1-43 01 03.16.11ЭС.16.02 Э7
Электроснабжение завода
Генплан завода с картограммой
нагрузок и сетью 10кВ
отопительного оборудования
Главный сборочный корпус
Ремонтно-механический цех
Подготовительный цех