Дипломный проект (колледж) - Проектирование электроснабжения и выбор электрооборудования цеха механической обработки деталей

Однолинейная схема электроснабжения цеха механической обработки деталей.cdw

электроснабжения цеха
механической обработки деталей
Перечень электрооборудования цеха

План силовых сетей цеха механической обработки деталей.cdw

ЦМОД.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ
ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
«КРЫМСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»
02.09 Монтаж наладка и эксплуатация
электрооборудования промышленных и
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
ТЕМА: Проектирование электроснабжения и выбор электрооборудования цеха механической обработки деталей
Выпускник: Винокуров Дмитрий Евгеньевич группа № 2-14М
1 Характеристика электроприемников3
2 Классификация помещения5
3 Категория надежности по электроснабжению5
4 Выбор схемы электроснабжения5
РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ6
1 Расчет осветительной нагрузки6
2 Расчет силовой нагрузки11
3 Выбор числа и мощности трансформаторов19
4 Выбор и расчет компенсирующего устройства20
5. Выбор сечений проводов.21
6 Выбор автоматических выключателей24
7 Расчет токов короткого замыкания28
8 Проверка выбранного сечения линии по потере напряжения37
9 Расчет заземления40
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ43
1 Лимитно-комплектовочная ведомость43
2 Ведомость объемов электромонтажных работ44
3 Ведомость инструментов приспособлений и механизмов для производства электромонтажных работ45
4 Перечень приемо-сдаточной документации на объект46
ОХРАНА ТРУДА И ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТНОШЕНИЙ В ОБЛАСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ49
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ53
1 Расчет капитальных вложений54
Задачей данной дипломной проекта является проектирование системы электроснабжения цеха механической обработки деталей. Для решения этой задачи необходимо:
-расчёт электрических нагрузок объекта;
- приведение однофазных нагрузок к условной трехфазной мощности;
-выбор компенсирующего устройства;
-технико-экономический расчет и выбор трансформатора;
-выбор аппаратов защиты и распределительных устройств;
-выбор марки и сечения линии электроснабжения расчет потерь в линии;
-расчет токов короткого замыкания;
-проверка выбранного сечения линии по потере напряжения;
Актуальность темы проектирование системы электроснабжения цеха возросла в последние года в связи со значительным увеличением не только количественным но и качественными изменениями потребителей электроэнергии. На ряду с потребителями электроэнергии возросли и требования предъявляемые к современным системам электроснабжения. В связи с этим задача проектирования системы электроснабжения отвечающая всем современным требованиям по надежности является очень значимой в современной энергетики.
1 Характеристика электроприемников
Цех механической обработки деталей предназначен для обработки коленчатых валов автомобильного двигателя. В цехе предусмотрены производственные вспомогательные служебные и бытовые помещения различного назначения. Основное оборудование размещено в станочном и ремонтно-механическом отделении.
Цех получает ЭСН от ПГВ. Расстояние отПГВ доТП—06км аотэнергосистемы доГПП— 10км.
Низкое напряжение наПГВ— 6 и10 кВ. Потребители цеха относятся к2 категории надежности ЭСН.
Грунт врайоне цеха— суглинок при температуре +15. Каркас здания цеха смонтирован изблоков-секций длиной 8 и 4м каждый.
Вспомогательные помещения двухэтажные высотой 4м.
Перечень оборудования механического представлен в табл. 1.
Таблица 1 – Перечень электроприёмников цеха и их характеристика
Наименование электроприёмника
Токарные специальные станки
Алмазно-расточные станки
Вертикально-фрезерные
Наждачные станки (1ф.)
Заточные станки (1ф.)
Закалочные установки
Круглошлифовальные станки
Токарные полуавтоматы
Балансировочные станки
Вертикально-сверлильные станки
Кран мостовой (ПВ=40%)
Шпоночно-фрезерные станки
Магнитный дефектоскоп (1ф)
2 Классификация помещения
Цех механической обработки деталей не относится к взрывоопасным помещениям так как в цехе нет взрывоопасных зон (выделение горючих газов паров легковоспламеняющихся жидкостей). Помещение цеха механической обработки деталей отнесем к категории Г.
С точки зрения электробезопасности помещение относится к помещениям с повышенной опасностью поражения человека электрическим током. Так как помещение характеризуется высокой температурой внутри помещения и наличием токопроводящей пыли.
3 Категория надежности по электроснабжению
Электроприемники цеха механической обработки деталей относятся ко второй категории надежности электроснабжения. Это приемники перерыв в электроснабжении которых приводит к массовому недовыпуску продукции массовому простою рабочих мест и механизмов.
Электроприемники второй категории надежности по электроснабжению необходимо обеспечить электроэнергией от двух независимых источников питания с возможностью взаимного резервирования для возможности переключения между вводами при нарушении электроснабжения одного из вводов.
4Выбор схемы электроснабжения
На выбор схемы распределения электроэнергии и ее конструктивное исполнение оказывают влияние следующие факторы:
требования к бесперебойности питания;
размещение технологического оборудования по площади цеха;
условия среды в цехе;
размещение трансформаторных подстанций.
Схема электроснабжения должна быть экономична надежна безопасна и удобна в эксплуатации. Следует избегать многоступенчатых схем не применять недогруженного оборудования использовать наиболее простой способ прокладки сети. Распределительные устройства должны размещаться вблизи центров нагрузок. Питающие сети должны иметь по возможности минимальную длину. Каждый участок или отделение цеха должны питаться от своих распределительных устройств исключая подключение потребителей других участков или отделений цеха. Существуют два принципа построения схем электроснабжения по магистральному и по радиальному типу. Магистральный тип широко распространен там где надо запитать группу небольших потребителей малой мощности. Магистральный принцип представляет собой одну питающую линию от которой в последствии отходят лини питания отдельных электроприемников.
Для проектируемой системы электроснабжения цеха механической обработки деталей будем использовать радиальную схему электроснабжения. Так как она обеспечивает более высокую надежность электроснабжения нежели магистральная система. Все оборудование которое располагается в цехе не является взрывозащищенным так как среда в цехе нормальная. Вся схема питания группы потребителей будет осуществляться при помощи распределительных щитов ШР которые будут объединять потребителей в группы по функциональному и технологическому принципу.
Поскольку цех относится ко второй категории надежности по электроснабжению поэтому питание цеха будем осуществлять от двухтрансформаторной подстанции с возможностью взаимного резервирования вводов. В цехе электроприемники работают в продолжительном режиме работы. Основной род тока на котором работают электроустановки цеха – переменный трехфазный с линейным напряжением 380В и частотой питающей сети 50Гц.
РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ
1 Расчет осветительной нагрузки
Определяем площадь помещения
где a - длинна цеха мb - ширина цеха м.S= 50 ×30 = 1500 м2
Таблица 2 - Площади основного и вспомогательных помещений
Наименование помещения
Площадь одного этажа м2
Участок маханической обработки деталей
Определяем высоту подвеса светильников
где h - высота помещения м.
Вспомогательные помещения
Принимаем окраску стен и потолка
ρс = 70%; ρп = 50%; ρ0 = 30%.
Принимаем минимальную освещенность Еmin из учета вида работ (Таблица 3).
Таблица 3 - Минимальная освещенность помещений
Минимальная освещенность лк
Склад готовой продукции
Рассчитываем индекс помещения
Обозначим: i8 - Станочное отделение.
Остальные расчеты производим аналогично и данные сводим в таблицу 4.
Таблица 4 - Индекс помещения
По показателю помещения и коэффициенту отражения находим коэффициент использования данные сводим в Таблицу 5 .
Таблица 5 Коэффициент использования
Выбираем марку лампы по справочнику.
Принимаем марку светильника типа РСП25. Выпускается для ламп ДРЛ 250Вт и применяется для нормальных производственных помещений и является основным.
Для вспомогательных (бытовых) помещений выбираем светильники марки ЛСП13-2х65-004 с двумя люминесцентными лампами ЛБ-65.
Таблица 6 Характеристика лампы
Определяем количество ламп на цех
где S - площадь помещения м2; КЗ - коэффициент запаса в пределах 12 15 (принимаем 15); Z - коэффициент минимальной освещенности в пределах 11 13 (принимаем 12);
Ф - световой поток лампы лм (берем из таблицы 1.5).
Округляем до n=33шт.
Производим проверочный расчет который выполнял бы условию:
244≥200 т.к. условие выполняется то принимаем расчетное количество ламп n = 33шт.
Рассчитаем количество ламп и светильников для вспомогательных помещений на каждый этаж.
Так как в выбранный светильник устанавливается по две лампы то количество ламп принимаем n=2шт.
≥50 т.к. условие выполняется то принимаем расчетное количество ламп n = 2шт.
Остальные расчеты выполняем аналогично и данные сводим в Таблицу 7.
Таблица 7 - Количество ламп в помещениях
Количество ламп 1этаж
Количество ламп 2этаж
Определяем мощность освещения
Определяем мощность освещения в цехе
где n - количество ламп шт; Рл - мощность лампы кВт.
Определяем мощность освещения в служебных и бытовых помещениях
Таблица 8 Мощность освещения служебных и бытовых помещений
Итого на служебные и бытовые помещения приходится
Общая мощность освещения
где S - мощность освещения кВ×А cosφ - для ламп ЛБ=095cosφ - для ламп ДРЛ=057.
где Sосв - общая мощность освещения кВА Sцех - мощность освещения цеха кВАсл - мощность освещения служебных помещения кВА.
2 Расчет силовой нагрузки
Для определения расчетной силовой электрической нагрузки цеха воспользуемся методом коэффициента максимума.
m - число ЭП входящих в рассматриваемую группу.
Значение коэффициента максимума зависит от средневзвешенного коэффициента использования данной группы приёмников и эффективного числа электроприёмников:
гдеnэ - эффективное число ЭП;
КИ - средневзвешенный коэффициент использования установленной мощности группы ЭП.
Под эффективным числом ЭП понимают число однородных по режиму работы потребителей одинаковой мощности которое обуславливает ту же расчетную нагрузку что и рассматриваемая группа различных по номинальной мощности и режиму работы потребителей:
где Рн.i - номинальная мощность i-го ЭП кВт.
Средневзвешенный коэффициент использования определяется по выражению:
где Рср.i – средняя мощность i-го ЭП кВт.
В курсовом проекте коэффициент использования приведен в исходных данных для каждого ЭП цеха.
Активная средняя мощность находится следующим образом:
где КИ - коэффициент использования активной мощности одного ЭП.
Определение расчетной нагрузки группы электроприемников мощности всех ЭП работающих в повторно-кратковременном режиме должны быть приведены к продолжительному режиму. Это приведение осуществляется по выражению:
где ПВ – паспортная продолжительность включения ЭП в относительных единицах.
Расчётную реактивную нагрузку согласно методу коэффициента максимума принимают равной:
где К’м – коэффициент максимума по реактивной мощности К’м =11 при nэ ≤ 10; Qср.i – средняя реактивная мощность i-го ЭП кВАр:
Полная мощность группы ЭП определяется по следующей формуле:
Расчетный ток группы ЭП:
где = 380 В - номинальное напряжение сети.
Номинальный ток ЭП включенного в трехфазную сеть определяется по формуле:
Расчет нагрузки однофазных потребителей будем вести путем приведения ее к трехфазной нагрузки. Так как суммарная неравномерность распределения однофазных приёмников меньше 15% от суммарной установленной мощности ЭП принимаем в качестве приведённой мощности утроенную мощность самого мощного однофазного приёмника
Для расчета электрических нагрузок автоматизированного цеха объединим все электроприемники по группам питания от распределительных шкафов и сведем полученные данные в Таблицу 9
Шпоночно-Шпоночно-фрезерные станки
К Кран мостовой (ПВ=40%)
Произведем расчет мощности шкафа ШР-1
а) Рассчитаем среднею активную мощность для каждого электроприемника:
б) Рассчитаем среднюю реактивную мощность для каждого электроприемника:
в) Рассчитаем номинальные токи для каждого электроприёмника:
г) Общее количество ЭП РШ-1: 11 штук
д) Сумма активных номинальных мощностей электроприёмников РШ-1;
е) Сумма средних активных мощностей электроприёмников РШ-1;
ж) Сумма средних реактивных мощностей электроприёмников РШ-1;
З) Расчёт группового электроприёмников РШ-1;
и) Расчёт коэффициента использования электроприёмников РШ-1;
к) Расчёт эффективного числа приемников РШ-1;
л) Коэффициент максимума электроприёмников РШ-1 возмем по Таблице в зависимости от группового коэффициента использования и эффективного числа электроприемников
м) Определение расчётной активной мощности электроприёмников РШ-1;
н) Определение расчётной реактивной мощности электроприёмников РШ-1;
Согласно условию к формуле (1.15) принимаем
о) Определение полной расчётной мощности электроприёмников РШ-1;
р) Определение расчётного номинального тока электроприёмников РШ-1;
Расчеты по остальным распределительным щитам делаются аналогично расчетам ШР-1. Данные по нагрузка всех распределительных щитов сведем в сводную расчета электрических нагрузок по цеху (см.Таблицу 10)
Наименование электроприёмников
Установленная нагрузка
Средняя за смену нагрузка
Максимальная нагрузка
Итого по швейному цеху на стороне 04кВ
3 Выбор числа и мощности трансформаторов
Число трансформаторов в цеховой сети определяется требуемой надежностью к электроснабжению. Цех механической обработки деталей относится к цехам который включает в себя потребители 2 категории электроснабжения. Для электроснабжения потребителей 2 категории необходимо два источника питания (трансформатора).
Требуемая мощность трансформатора рассчитывается по формуле:
где- число трансформаторов на трансформаторной подстанции;
- рекомендуемый коэффициент загрузки;
- полная мощность цеха.
Согласно указаниям при преобладании нагрузок второй категории коэффициент загрузки рекомендуется выбирать равным: .
Подставляя необходимые величины в формулу (1.21) получим
Для питания проектируемой системы электроснабжения автоматизированного цеха выбираем масленый трансформатор типа ТМ 160 1004кВ. Данные по выбранному трансформатору сведем в Таблицу 11
Таблица 11 Данные трансформатора
Трансформаторную подстанцию разместим непосредственно в цеху. КТП будем комплектовать автоматическими выключателями типа «Электрон».
4 Выбор и расчет компенсирующего устройства
Прохождение в электрических сетях реактивных токов ведет за собой и добавочные потери активной мощности в линиях трансформаторах генераторах электростанций дополнительные потери напряжения требует увеличения номинальной мощности или числа трансформаторов снижает пропускную способность всей СЭС.
Реактивной мощностью дополнительно нагружаются питающие и распределительные сети предприятия соответственно увеличивается общее потребление электроэнергии. Меры по снижению потребления реактивной мощности:
Компенсация реактивной мощности или повышение коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий имеет большое значение и является частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.
Делится на два вида: 1) Естественная (естественный Cos φ) без применения специальных компенсирующих устройств (КУ); 2) Искусственная (искусственный Cos φ) или просто компенсация с применением КУ.
При выборе компенсирующего устройства (кВар) подтверждается необходимость их комплексного использования как для поддержания режима напряжения в сети так и для компенсации реактивной мощности.
Мощность Qк компенсирующего устройства (кВар) определяется по формуле:
Pсм – активная сменная мощность на стороне НН трансформатора до компенсации.
tgφ1 - tgφ до компенсации;
tgφ2 – tgφ после компенсации задается энергосистемой или принимается равным cos(098-099).
В качестве установок для компенсации реактивной мощности выбираем конденсаторные установки типа КРМ-04-324-36У3 которые установим на 1 и 2 секцию РУ 04кВ КТП. Данные по конденсаторной установки сведем в Таблицу 12.
Таблицу 12 Данные конденсаторной установки
Конденсаторные батареи (модули)
Ток вводного рубильника
5. Выбор сечений проводов.
При выборе сечений проводов должно выполняться следующее условие:
где – номинальный ток приемника А;
– допустимый ток кабеля А;
– температурный коэффициент зависящий от температуры среды в которой проложен проводник. Т.к. помещение нормальное принимаем ;
- коэффициент учитывающий способ прокладки кабеля;
Данный коэффициент учитывается в таблице в ПУЭ
-коэффициент перегрузочный так как нет данных не учитываем.
Пример выбора сечений проводов:
Произведём расчёт сечений кабеля для ЭП № 1. Ток данного электроприёмника:
Для того чтобы выбрать необходимое сечения кабеля для ЭП №1 необходимо выполнение условия нагрева проводника по длительно допустимому току:
где - допустимый ток кабеля А.
Для электроснабжения электроприемника №1 выбираем кабель ВВГ 4×15 с длительно допустимым током в 19А.
А≤19 А Условие выполняется
Аналогично выполняется расчёт сечений питающих линий остальных электроприемников. Данные по выбранной кабельной продукции сведем в Таблицу 13-18
Таблица 13 Выбор сечений кабелей ШР-1
марка кабеля и обозначение
Таблица 14 Выбор сечений кабелей ШР-2
Таблица 15 Выбор сечений кабелей ШР-3
Таблица 16 Выбор сечений кабелей ШР-4
Таблица 17 Выбор сечений кабелей ШР-5
Таблица 18 Выбор сечений кабелей для питания распределительных шкафов типа ШР
Кабельная перемычка с ШР4 на ШР5
6 Выбор автоматических выключателей
Выбор коммутационной аппаратуры защиты будет осуществлять по номинальному току потребления электрооборудования. Для защиты каждого электроприемника а так же группы электроприемников будем подбирать автоматы с тепловым и электромагнитным расцепителем для защиты от токов короткого замыкания и перегрузок. Для выбора аппаратов защиты будем использовать формулы (2.25)-(2.28)
Выбор автомата производится исходя из условий:
где- номинальный ток расцепителя автомата;
- коэффициент окружающей среды. Принимаем .
Должно выполняться условие:
где - номинальный ток автомата.
Ток отсечки задаётся кратностью:
где -кратность отсечки.
Должно строго выполняться условие:
где - пиковый ток отдельного узла или ЭП.
В качестве примера выбора коммутационной аппаратуры на стороне 04 кВ рассмотрим электроприемник №1 с Pн=85кВт cosφ=065 Iном=1982А. В качестве автомата защиты выбираем трех полюсный автомат с комбинированным расцепителем типа ВА 49-29 на номинальный ток 25А.
А≥1985×115=2279А Условие выполняется
Электромагнитный расцепитель сработает при токе 6×10=60 А. Пиковый ток электроприемника будет равен 421×10=421 А
А≥421 А Условие выполняется
Далее подберем автоматы защиты для каждого электроприемника и сведем данные в Таблицы 19-23
Таблица 19 Выбор автоматических выключателе для РШ1
Таблица 20 Выбор автоматических выключателе для РШ2
Таблица 21 Выбор автоматических выключателе для РШ3
Таблица 22 Выбор автоматических выключателе для РШ4
Таблица 23 Выбор автоматических выключателе для РШ5
Для КТП в качестве вводного выключателя на секцию выберем автоматический выключатель типа Э06ВУХЛ3 выдвижного типа на номинальный ток 400 А с комбинированным расцепителем. Для отходящих фидеров подберем автоматические выключатели типа типа Э06СУХЛ3 стационарного типа на номинальный ток 250А с комбинированным расцепителем.
7 Расчет токов короткого замыкания
Коротким замыканием называют всякое случайное или преднамеренное не предусмотренное нормальным режимом работы электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или землей при котором токи в ветвях электроустановки резко возрастают превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.
Расчет токов короткого замыкания (ТКЗ) необходим для проверки по условиям электродинамической стойкости оборудования к параметрам аварийных режимов возникающих в разрабатываемой сети (в данном случае к ТКЗ). При расчете ТКЗ будем использовать следующие допущения:
- трехфазная система является симметричной;
- насыщение магнитных систем отсутствует;
- подпиткой места КЗ со стороны электродвигателей пренебрегаем;
- апериодической составляющей ТКЗ пренебрегаем.
Самые большие значения ТКЗ возникают как правило при трехфазных КЗ. Поэтому целесообразно рассчитать токи трехфазного КЗ и проверить стойкость оборудования к данным токам. Для расчета ТКЗ составляется расчетная схема которая представляет собой однолинейную схему электрической сети включающей в себя только то оборудование сети которое должно быть проверено на стойкость к ТКЗ. К данному оборудованию относят все оборудование имеющее ошиновку (распределительные шкафы шинопроводы аппараты защиты и кабельные линии питающие данное оборудование от трансформатора).
На рис. 1 представим расчетную схему на которой изобразим предполагаемые точки КЗ на однолинейной схеме электроснабжения цеха. Ток трехфазного короткого замыкания определяется по формуле (2.29)
гдеUср – среднее номинальное напряжение при возникновении КЗ В (Uср = 400 В); ZΣ – суммарное полное сопротивление до точки короткого замыкания Ом.
Суммарное полное сопротивление до точки короткого замыкания рассчитывается:
Постоянная времени определятся как
где - суммарное активное сопротивление до точки короткого замыкания Ом. -суммарное реактивное сопротивление до точки короткого замыкания Ом.
Ударный коэффициент тока КЗ определяется как
Ударный ток КЗ определяется как
На рисунке 2 приведена схема замещения сети при 3-х фазном КЗ.
Приведем пример определения тока короткого замыкания в точке Крунн. Используя данные Таблицы 11 определим значение параметров схемы замещения по формулам (2.34) и (2.35)
где ΔPКЗ – потери короткого замыкания трансформатора кВт;
UН – номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора В;
– номинальная паспортная мощность трансформатора кВА
где Uк% – напряжение короткого замыкания трансформатора %
Активные и индуктивные сопротивления автоматических выключателей зависят от номинального тока автомата. Для вводного автомата на секцию на номинальный ток 630А: .Переходные активные сопротивления контактов за неимением точных сведений о переходных сопротивлениях каждого из контактов примем численное значение переходного сопротивления на первой ступени равным 10 мОм на второй – 20 мОм на третьей – 30 мОм. Сопротивление перехода до точки Крунн
Посчитаем полное сопротивление участка от источника питания до точки КЗ. Просуммируем активные сопротивления линии:
Просуммируем реактивные сопротивления линии:
Определим полное сопротивление линии:
Определим ток трехфазного короткого замыкания в точке К1:
Определим ударный ток в точке Крунн.
Определим постоянную времени
Рассчитаем ударный коэффициент тока КЗ в точке Крунн
Подставим полученные значения в формулу (2.34) и получим:
Значение трехфазного тока короткого замыкания в остальных точках изображенных на рис. 1 сведем в Таблицу 24. Значения сопротивления кабельных перемычек от распределительных шкафов учитывать не будем
Iпкс.min кА iдин.ст.ш кА
Значение токов трехфазного короткого замыкания и ударных токов по энергопотребителям в количестве 46 штук сведем в Таблицу 25. Точки замыкания потребителей соответствуют порядковому номеру самого потребителя.
8 Проверка выбранного сечения линии по потере напряжения
Для проверки правильности выбор кабеля рассчитаем потери напряжения на линиях от распределительных щитов ШР1-ШР6 до электропотребителей а так же на линиях от трансформаторной подстанции до соответствующих распределительных щитов. Расчеты будем проводить по формуле (2.36)
Данные для расчета сведем в Таблицу 26
Перемычка с ШР4 на ШР5
Заземляющим устройством называют совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называют металлический проводник или группу проводников находящихся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющими проводниками называют металлические проводники соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем.
Заземляющие устройства должны удовлетворять требованиям обеспечения безопасности людей и защиты электроустановок а также обеспечения эксплуатационных режимов работы. Все металлические части электрооборудования и электроустановок которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции заземляют. Каждый элемент установки подлежащий заземлению присоединяют к заземлителю или к заземляющей магистрали с помощью отдельного заземляющего проводника.
Сопротивление заземляющего устройства согласно ПУЭ не должно превышать 4 Ом а в электроустановках с суммарной мощностью параллельно работающих генераторов и трансформаторов 100кВА и ниже оно не должно быть больше 10 Ом.
Расчет заземляющих устройств сводится главным образом к расчету собственно заземлителя т.к. заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и устойчивости к коррозии. Исключение составляют лишь установки с выносным заземляющим устройством. В этих случаях рассчитывают последовательно сопротивление соединительной линии и сопротивление заземлителя чтобы суммарное сопротивление не превышало расчетного.
Устанавливается необходимое по ПУЭ допустимое сопротивление заземляющего устройства Rз. Если заземляющее устройство является общим для нескольких электроустановок то расчетным сопротивлением заземляющего устройства является наименьше из требуемых.
Сопротивление заземляющего устройства для электроустановок напряжением до 1 кВ не должно быть больше 4 Ом поэтому за расчётное сопротивление принимаем Rз = 4 Ом. Определяем удельное сопротивление [5];
Предварительно принимаем к установке 10 одиночных вертикальных электродов из круглой стали длинной 3м и диаметром 005м. Расположенных по контуру цеха с расстоянием 3 м между вертикальными заземлителями. Электроды с помощью сварки соединяют со стальной полосой 40х4мм расположенной на глубине 05м.
Определяем сопротивление растекания вертикального одиночного электрода:
rв = 0003×100×15=0045 Ом.
где: р – удельное сопротивление грунта Омм
кс – коэффициент сезонности учитывающий промерзание грунта в зависимости от климатических условий
Суммарное сопротивление растекания части заземления состоящего из вертикальных электродов связанных между собой без учёта сопротивлений растекания соединительных полос:
где: n – число вертикальных электродов шт;
в – коэффициент использования вертикальных электродов
Сопротивление растекания соединительной полосы контура:
где: Кс – коэффициент сезонности для горизонтального заземления
S – ширина полосы см
t – глубина заложения заземления см
Определяем длину по формуле:
L = (n-1)·a=(10-1)×3=27м
где: а – расстояние между электродами см
n – число электродов шт
Сопротивление растекания полосы с учётом коэффициента использования составляет:
где: r – коэффициент использования для горизонтальной полосы
Сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле:
Rзу = Rзг·rзв(Rзг+rзв)=(174×00045) (174+00045)=00044 Ом
Сопротивление заземляющего устройства меньше допустимого и составляет 00044 Ом что меньше допустимого значения 4Ом.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1 Лимитно-комплектовочная ведомость
Лимитно-комплектовоная ведомость на материалы и оборудование представлена в Таблице 27
Способ доставки номер контейнера
Лимитно-комплектовочная ведомость на оборудование
Комплектная трансформаторная подстанция с двумя трансформаторами типа ТМ-160 и РУНН укомплектованная автоматическими выключателями типа «Электрон»
Пункт распределительный силовой
В заводской упаковке
Силовые кабели и провода до 1кВ
Автоматические выключатели
Лимитно-комплектовочная ведомость на материалы
Стальная полоса 5 мм сечением
2 Ведомость объемов электромонтажных работ
Ведомость объемов электромонтажных работ сведем в Таблицу 28
Наименование работ по электромонтажу
Силовой трансформатор ТМ-160-1004кВ
Комплектная трансформаторная подстанция КТП 2×160 кВА
Электродвигатели (подключение)
Силовые кабели и провода ВВГ до 1кВ
Автоматические выключатели ВА49-29 1р
Автоматические выключатели ВА49-29 3р
Светильники ЛСП13-2х65
3 Ведомость инструментов приспособлений и механизмов для производства электромонтажных работ
Ведомость инструментов приспособлений и механизмов для производства электромонтажных работ представленная в Таблице 29
Назначение технические данные
Машина технической помощи на базе автомашины ГАЗ-52-04 .
Для оказания аварийной технической помощи при электромонтажных работах
Универсальная передвижная лаборатория на базе автомашины ГАЗ-53-02
Для испытания повышенным напряжением и отыскания мест повреждения на силовых кабелях при пусконаладочных работах
Инвентарные приспособления
Лестница с площадкой.
Для перемещения электрообо рудования массой до 15 т. Для подъёма и опускания грузов. Для перевозки грузов до 25 т.
Для работ на высоте.
Для выполнения отверстий по установку распорных дюбелей.
Для резки стальных профилей и труб. Для работ с отрезным кругом.
Инструмент для выполнения соединения и оконцевания жил и их обработки.
Гидравлический пресс с электроприводом.
Ручной механический пресс
Набор инструментов и приспособлений для кабельных работ
Для оконцевания и соединения алюминиевых и медных жил с использованием набора НИСО и НИОМ.
Для опрессовки кабельных наконечников
Для снятия изоляции и перерезания жил
Для перерезания кабеля и проводов
Для снятия полимерной изоляции с проводов и кабелей.
Для выполнения соединительных и концевых муфт на кабелях; поставляется в четырёх футлярах
Набор инструментов электромонтёрщика
В него входит: инструмент МБ-1 кусачки плоскогубцы молоток отвёртки нож НМ-3 ключи гаечные очки защитные отвёртка ОДВ-1 пробник УП-82 круглогубцы метр складной.
Для ручной электродуговой сварки
4 Перечень приемо-сдаточной документации на объект
Приемо-сдаточная документация состоит из разрешительной документации дающей право на выполнение СМР и исполнительной документации подтверждающей фактическое выполнение СМР в соответствии с утвержденной проектной документацией.
Перечень приемо-сдаточной документации по каждому объекту составляется на основании рабочего проекта настоящего документа требований нормативных документов.
Разрешительная документация
В состав разрешительной документации входят:
- свидетельства СРО разрешения (лицензии) государственных органов;
- комплект проектной документации оформленный в установленном порядке ОСТ в производство работ;
- разрешительная документация по видам работ
Разрешительная документация формируется ОСТ и подрядчиком. При формировании блока разрешительной документации должны быть учтены требования ОР-13.100.00-КТН-030-12 ОР-91.010.00-КТН-175-12.
После формирования комплекта разрешительной документации и прохождения процедуры проверки готовности подрядчика к проведению работ на объектах ОСТ подрядчиком сканируются разрешительные документы (в формате .TIFF .JPEG или .PDF) и передаются на CD или DVD-дисках по одному экземпляру отдел капитального строительства заказчика и филиалу (участку) органа СК.
После комплект разрешительной документации с реестром разрешительной документации составленным подрядчиком прошивается и заверяется штампом и подписью ответственных представителей подрядчика заказчика и органа СК.
Оформляемые в процессе производства работ разрешительные документы формируются в отдельную книгу разрешительной документации.
Разрешительная документация входит в состав приемо-сдаточной документации находится на объекте до окончания работ и сдается в ОСТ вместе с исполнительной документацией.
Исполнительная документация
Исполнительная документация оформляется в процессе строительства объекта участниками строительства и заинтересованными организациями в целях юридического подтверждения факта выполнения конкретных работ требуемого уровня их качества соответствия проектной документации и нормативным документам участия конкретных исполнителей и возможности производства последующих работ.
К исполнительной документации относятся:
- комплекты рабочих чертежей разработанные проектными организациями;
- комплекты деталировочных чертежей разработанные заводами-изготовителями;
- акты заключения и материалы обследований и проверок органами государственного и другого надзора;
- журналы схемы заключения ведомости;
- паспорта и сертификаты;
- справки протоколы;
- акты приемо-сдаточных испытаний на заводах-изготовителях смонтированного оборудования и т. п.
В состав исполнительной документации должна быть включена информация по выполнению сварочных работ НК укладке балластировке трубопровода со сведениями о фактической раскладке труб по участку. Сведения о фактической раскладке труб по участку МТ должны заполняться на основании актов укладки и балластировки трубопровода. К акту должны быть приложены схемы расположения сварных соединений уложенного трубопровода которые также входят в состав исполнительной документации.
В состав исполнительной документации также входят документы подписанные представителями организаций осуществляющих эксплуатацию сетей инженерно-технического обеспечения и подтверждающие соответствие построенного реконструированного отремонтированного объекта ТУ на подключение пересечение параллельное следование (при их наличии).
Комплекты рабочих чертежей передаются заказчику в соответствии с составом проектной документации; чертежи КМД передаются заказчику в полном объеме.
Внесение изменений в проектную документацию в процессе строительства осуществляется проектной организацией по письменным обращениям заказчика.
Заказчик должен обеспечивать своевременное внесение изменений в проектную документацию возникающих в ходе строительства.
ОХРАНА ТРУДА И ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОТНОШЕНИЙ В ОБЛАСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Организация охраны труда на предприятии подразумевает использование ряда обязательных документов необходимых для проведения мероприятий по обучению сотрудников и контролю надлежащего исполнения требований к безопасности. Одним из главных документов является инструкция по охране труда разрабатываемая с учетом спецификации предприятия и с привлечением руководителей подразделений. Она составляется не только для каждой профессии но и для конкретного участка работы. При этом все инструкции периодически пересматриваются силами службы охраны труда на предмет изменений условий в которых работает персонал и поправок в законодательстве относящихся к конкретной специальности.
Безопасность рабочей деятельности на производстве обеспечивается с помощью следующих мероприятий:
общая организация охраны труда на предприятии что включает в себя безопасность оборудования строений и производственного процесса.
оценка потенциальной опасности предприятия и меры по устранению вредных факторов.
информирование и обучение сотрудников предприятия по охране труда с также проведение аттестации рабочих мест. Для этого разрабатываются специальные программы обучения и инструктажа;
изучение последних норм законодательства и передовых технологий в вопросе безопасности труда и своевременное доведение новой информации до руководства и сотрудников предприятия;
обеспечение безопасной работы в зданиях и на открытых площадках производства;
разработка оптимального режима работы и отдыха сотрудников для повышения эффективности производственного процесса;
контроль выполнения профилактических мер со стороны сотрудников по предупреждению возможных травм связанных с особенностями производства;
расследование и анализ несчастных случаев произошедших на предприятии и обеспечение мер по предотвращению подобных ситуаций;
Согласно пункту «е» ст. 71 Конституции РФ установление основ федеральной политики и федеральные программы в области экологического развития находятся в ведении России. При этом Правительство РФ обеспечивает проведение единой государственной политики в области экологии (пункт «в» ст. 114 Конституции РФ) Конституция Российской Федерации. М. 1993..
Обеспечение экологической безопасности следует рассматривать в неразрывной связи с правом каждого на благоприятную окружающую среду достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба причиненного здоровью или имуществу экологическим правонарушением (ст. 42 Конституции РФ) а также с обязанностью сохранять природу и окружающую среду бережно относиться к природным богатствам.
Субъективное право на благоприятную окружающую среду принято относить к социальным правам. Такого рода уменьшение значения рассматриваемого права на наш взгляд является необоснованным поскольку благоприятная окружающая среда является необходимым условием развития жизни.
В связи с этим полагаем что право на благоприятную окружающую среду является первичным по отношению к праву на жизнь поскольку последнее может и не наступить если возможные родители будут проживать в неблагоприятной окружающей среде.
Право на благоприятную окружающую среду должно быть признано особым правом требующим первоочередного внимания со стороны общества и защиты государства. Оно не относится ни к личным ни к социальным правам.
Статья 42 Конституции РФ провозглашает право каждого на достоверную информацию о состоянии окружающей среды. Это обязывает государство периодически публиковать в средствах массовой информации доклады подготовленные компетентным] органами о состоянии окружающей среды.
Реализация права на возмещение ущерба причин нанесенного здоровью или имуществу вследствие ухудшения состояния окружающей среды на практике затруднена поскольку необходимо доказать состав экологического правонарушения что сделать весьма сложно. В связи с этим на наш взгляд целесообразно было бы предусмотреть особый порядок привлечения к ответственности за экологические правонарушения.
Экологическая безопасность означает не только охрану окружающей среды но и определение национальных интересов в этой сфере выработку и проведение государственной политики по предупреждению возможности угроз и минимизации их последствий. Обеспечение экологической безопасности предполагает выход за рамки правового регулирования общественных отношений складывающихся по поводу охраны окружающей среды. Реализация ее интересов потребует внесения корректив в экономическое развитие страны установления научно обоснованного сочетания экологических и экономических интересов общества в целях обеспечения устойчивого его развития Чертова Н.А. Экологическая безопасность. Правовые основы обеспечения Закон и право. 2006 № 3. - с. 6-10.
Современное состояние экологического законодательства характеризуется наличием довольно широкого круга федеральных законов прямого действия регулирующих отношения по обеспечению экологической безопасности и образующих юридическую основу перечисленных выше направлений деятельности в области обеспечения экологической безопасности на базе и согласно которым субъекты Российской Федерации будут развивать свое законодательство. Основополагающим законом в области обеспечения экологической безопасности является ФЗ «Об охране окружающей среды» от 12 января 2002 г.
На предотвращение вредного воздействия хозяйственной или иной деятельности направлены сформулированные в Законе основные положения об экономическом механизме охраны окружающей среды о нормировании качества окружающей среды об экологической экспертизе о чрезвычайных экологических ситуациях об экологическом контроле а также экологические требования при размещении проектировании строительстве реконструкции вводе в эксплуатацию эксплуатации предприятий сооружений и иных объектов.
К конституционно-правовым гарантиям права на экологическую безопасность и благоприятную окружающую природную среду относятся:
· закрепление понятия "экологическая безопасность" как сферы совместного ведения Российской Федерации и ее субъектов;
· закрепление конституционного права на благоприятную окружающую среду конституционных механизмов защиты прав человека и гражданина права на предоставление достоверной информации о состоянии окружающей среды;
· деятельность специально уполномоченных органов как гарантов экологической безопасности человека по таким направлениям как экологически обоснованное размещение производительных сил экологически безопасное развитие промышленности энергетики транспорта коммунального хозяйства сельского хозяйства;
· определение перечня наиболее экологически опасных объектов организация их безаварийного функционирования и охраны;
· установление пределов и конкретизация случаев ответственности за экологические результаты хозяйственной деятельности;
· оценка хозяйственной емкости локальных и региональных систем; ликвидация последствий стихийных бедствий и катастроф.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Спецификация на материалы и оборудование для проектирование системы электроснабжения цеха механической обработки деталей.
Наименование материалов и оборудования
Комплектная трансформаторная подстанция КТП-160 1004
1 Трансформатор ТМ-160 кВА
2 Распределительное устройство низкого напряжения с вводным и отходящим автомат. выкл. типа «Электрон»
Счетчик общего учета
Кабель ВВГ 3×4+1×25мм²
Кабель ВВГ 3×10+1×6мм²
Кабель ВВГ 3×16+1×10мм²
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=6А U=220В 1р;
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=10А U=220В 1р;
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=16А U=220В 1р;
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=6А U=380В 3р;
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=10А U=380В 3р;
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=16А U=380В 3р;
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=20А U=380В 3р;
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=25А U=380В 3р;
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=32А U=380В 3р;
Автоматический выключатель ВА49-29 Iн=50А U=380В 3р;
Автоматический выключатель Э06В Iн=250А U=380В 3р;
Автоматический выключатель Э16В Iн=630А U=380В 3р;
Пункты силовые распределительные ПР8501
1 Расчет капитальных вложений
Капитальные вложения (единовременные затраты) на производство продукции складываются из многих затрат: на разработку проекта стоимости основного технологического и энергетического оборудования стоимости зданий и сооружений затрат на монтаж и наладку системы электрификации и рассчитывается по формуле:
гдеКОС – стоимость оборудования тыс.руб.;
КПР – затраты на проект тыс.руб.;
КЗД – стоимость зданий и сооружений тыс.руб.;
КМН – затраты на монтаж и наладку систем электрификации тыс.руб.
Стоимость основного оборудования Кос = 2780000 руб.
Стоимость проектных работ принимается в размере 3% от сметной стоимости основного оборудования.
В связи с отсутствием зданий и сооружений их стоимость определять не будем.
Затраты на монтаж и наладку принимают в размере 20% от сметной стоимости основного оборудования
Определяем общие капиталовложения:
К = Кпр + Кос + Кмм = 2780000 + 83400 + 556000 = 3419400руб.
Прибыль от модернизации системы электроснабжения складывается за счет сокращения численности обслуживающего персонала уменьшения потребления реактивной энергии за счет использования конденсаторных установок типа КРМ.
Определение срока окупаемости.
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений определяется по формуле:
где К1 и К2 – капитальные вложения по двум расчетным вариантам (К2 > К1);
С1 и С2 – себестоимость годовой продукции по тем же вариантам (С1 > С2)
DК – дополнительные капиталовложения;
DС – годовая экономия за счет снижения себестоимости и повышения экономической эффективности.
В представленной выпускной квалификационной работе спроектирована система электроснабжения цеха механической обработки деталей. В общей части дана краткая характеристика цеха механической обработки деталей определена категория электроснабжения дана классификация помещений по взрыво- пожара- и электробезопасности произведен выбор тока и напряжения а так же выбор схемы электроснабжения. В расчетной части представлены расчет электрических нагрузок по цеху произведен выбор питающий трансформаторов а так же кабельной и пускорегулирующей аппаратуры для питания электропотребителей. В графической части представлен план силовых сетей и однолинейная схема электроснабжения
В технологической части представлена перечень приемо-сдаточной документации ведомость инструментов и ведомость электромонтажных работ.
В экономическом разделе представлена спецификация на проектированное оборудование и расчет капитальных вложений на спроектированную схему электроснабжения. Полученный срок окупаемости спроектированной системы электроснабжения меньше допустимого срока.
В графической части представлен план силовых сетей и однолинейная схема электроснабжения
Коновалова Л.Л. Рожкова Л.Д. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.—М.: Энергоатомиздат 1989.—528с.
Королев С.Г. Акимкин А.Ф. Правила устройства электроустановок.— М.: Энергоиздат 1986.—385с.
Кудрин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий.—М.: Энергоатомиздат 1995.—416с.
Липкин Б.Ю. Энергоснабжение промышленных предприятий и установок.—М.: Высшая школа 1990.—496с.
Неклепаев Б.Н. Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.—М.: Энергоатомиздат 1989.—608с.
Ойфман С.В. Самойлович Г.В. Каталог информэлектро.—М.: Информэлектро 1987.
Рожкова Л.Д. Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций.—М.: Энергия 1980.—600с.
Федоров А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. В 2-х т. Т.1—М.: Энергия 1973.—520с.
Федоров А.А. Старкова А.Е. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию.—М.: Энергоатомиздат 1987.—368с.
ПТЭ и ПТБ.—М.: Энергоиздат 2000.—420с.
Кнорринг Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения.—Л.: Энергия 1976.—384с.
Климат СССР. Ветер. Научно-прикладной справочник Серия 3. Многолетние данные. Части 1–6. Выпуск 7. Белорусская ССР. – Л-д: Гидрометеоиздат 1987.
Шеховцов В.П. Расчёт и проектирование схем электроснабжения.—М.: ФОРУМ – ИНФА-М 2005.—214с.