Реконструкция токарной мастерской

При электроснабжении цеха от энергосистемы через понижающие трансформаторы 10/0,4 кВ начальное действующее  значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ (I_П0) в кА без учета подпитки от электродвигателей следует определять по формуле:

 

;                                                                          

 
 Если электроснабжение электроустановки напряжением до 1кВ осуществляется от энергосистемы через понижающий трансформатор, то начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ от системы, кА, следует рассчитывать по формуле:

 

.                                            

 

Значение периодической  составляющей тока однофазного КЗ через  сопротивление петли «фаза - ноль», кА, следует рассчитывать по формуле:

 

.                                                                      

 
    Ударный ток трехфазного  КЗ в электроустановках с одним  источником энергии рассчитывается  по формуле:

 

                                                                                    

 

Приведем пример расчета для одной точки короткого замыкания. Составим схему замещения:

 Схема замещения

 

Для трансформатора ТМ-1000/10 находим , . 

Сопротивления проводов определяются по формуле:

 

                                                                                                      

 

где    и - удельные сопротивления линий, мОм/м;

- длина линии, м.

Сопротивление автоматических  выключателей , , мОм:    

 

, , .

 

, , .

 

Активные и  индуктивные сопротивления участков проводов:

 

,

 

Необходимо  учитывать переходное сопротивление 5 мОм на каждой ступени по мере удаления от шин КТП.

Расчёт для  точки К1:

 

;

 

;

 

.

 

Ток трехфазного  короткого замыкания:

 

.

 

Постоянная  затухания апериодической составляющей:

 

.

 

Ударный коэффициент:

 

.

 

Ударный ток  трехфазного КЗ:

 

.

 

Ток однофазного  короткого замыкания:

 

 

 Результаты  расчетов токов КЗ

Точка КЗ	Хсум, Ом	Rсум, Ом	Zсум, Ом	I(3), кА	I(1), кА	Та, с	Куд	Iуд, кА
К1	28,1	21,2	35,2	6,6	4,9	0,004	1,093	10,1
К2	28,2	26,8	38,9	5,9	4,4	0,003	1,051	8,8
К3	32,6	35,6	48,3	4,8	3,6	0,003	1,033	7,0
К4	34,2	165,6	169,1	1,4	1,0	0,001	1,000	1,9

 

3.6. Расчет тепловой завесы.

 

Тепловая завеса предназначена для защиты отапливаемого  помещения от холодного воздуха, попадающего внутрь через открытые двери, ворота. Принцип действия этих устройств прост. Мощный вентилятор, установленный внутри завесы, создает высокоскоростной поток воздуха, образующий невидимую преграду и не позволяющий теплому воздуху выходить наружу, а холодному — проникать внутрь помещения. Завесы обычно устанавливаются над дверью и создают поток воздуха, направленный вниз. Более того, правильно подобранная завеса позволяет даже зимой держать дверь постоянно открытой и при этом поддерживать внутри помещения комфортную температуру без дополнительных энергозатрат. Завеса может быть полезна и летом — если в помещении работает кондиционер, то невидимая преграда помогает удерживать прохладный воздух (разумеется, при выключенном обогреве), защищает от попадания пыли и насекомых. 

Суммарная мощность тепловой завесы составляет 38 кВт.

Мощность нагревательных элементов – 32 кВт;

Мощность электродвигателя 6 кВт.

Определим рабочий ток двигателя:

 

 

Где Р – мощность двигателя, η – КПД двигателя.

Пусковой ток  двигателя составляет 5 номинальных  токов двигателя и равен:

 

 

Определим рабочий  ток нагревателя:

 

 

Определим пиковый  ток тепловой завесы в целом:

 

 

Определим суммарный  ток:

 

 

Определяем  ток теплового расцепителя:

 

 

Выбираем тепловой расцепитель с током равным 75 А.

 

 

Определяем  ток электромагнитного расцепителя:

 

 

Выбираем автомат  типа Ф3714Б, с током электромагнитного  расцепителя 600 А.

Выберем пускатель  для запуска тепловой завесы:

Выбираем пускатель  ПАЕ-511 на номинальный ток 110 А, с тепловым реле типа РТЛ.

 

 

Выбираем провод для подключения тепловой завесы:

Для подключения  тепловой завесы выбираем провод АВВГ (4х35) с длительно допустимым током  равным 81 А.

 

Проверка провода тепловым расцепителем автомата:

 

 

3.7. Расчет заземления.

Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей металлических нетоковедущих  частей электроустановок, которые нормально  не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним (прежде всего вследствие нарушения изоляции).

При замыкании  фазы на металлический корпус электроустановки он приобретает электрический потенциал  относительно земли. Если к корпусу  такой электроустановки прикоснется человек, стоящий на земле или токопроводящем полу (например, бетонном), он немедленно будет поражен электрическим током.

Посредством защитного  заземления ток замыкания перераспределяется между заземляющим устройством  и человеком обратно пропорционально  их сопротивлениям.

Поскольку сопротивление  тела человека в сотни раз превышает  величину сопротивления растеканию тока заземляющего устройства, через  тело человека, прикоснувшегося к  поврежденному заземленному оборудованию, пройдет ток, не превышающий предельно допустимого значения (10 мА), а основная часть тока уйдет в землю через контур заземления. При этом напря-жение прикосновения на корпусе оборудования не превысит 42 В.

Контур заземления выполняют из стальных стержней, уголков, некондиционных труб и др. В траншее глубиной до 0,7 м вертикально забиваются стержни (трубы, уголки и др.), а выступающие из земли верхние концы соединяются сваркой внахлест стальной полосой или прутком.

В качестве искусственного заземлителя применяем вертикальные заземлители – стержни длинной 5 мм, диаметром 16 мм на расстоянии 5 м друг от друга и стальную полосу 40х4 мм на глубине 0,7 м, соединяющую стержни и являющуюся горизонтальным заземлителем.

Сопротивление одного стержня:

 

 

Где р =К_сез*р=1,45*100=145 Ом*м; К_сез – для второго климатического района для вертикальных заземлителей, р – удельное сопротивление грунта – суглинка.

Вертикальные  заземлители располагаются вдоль стены цеха. Длина цеха 42 м, ширина 32 м. Принимая предварительно количество вертикальных стержней равное 18.

 

 

 

_{Сопротивление заземляющей полосы:}

 

 

_{Сопротивление полосы в контуре  из 19 вертикальных заземлителей:}

 

 

_{Необходимое число вертикальных  заземлителей:}

 

_{Уточненное  число стержней:}

 

_{По  результатам расчета принимаем 17 вертикальных электродов длинной 5 метров каждый с расстоянием между электродами 5 м, вдоль стен токарной мастерской. Вертикальные электроды обвязываются горизонтальной полосой длиной 85 м.} 

Список используемой литературы

 

 

1. Указания по  расчету электрических нагрузок. ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект» №358-90 от 1 августа 1990г.

2. Кноринг Г.М. «Справочная книга для проектирования электрического освещения», Л.Энергия, 1976;

3. Герасимова  В.Г. Электротехнический справочник  Т.3.  Электротехнические изделия  и устройства / В.Г. Герасимова, А.Ф.  Дьякова, А.И. Попова и др. –  М. : МЭИ, 2001. – 517 с.

4. Шезовцов В.П. «Расчет и проектирование схем электроснабжения», М.: ФОРУМ-ИНФА-М 2003.

 5. Справочник по проектированию электроснабжения / под ред. Ю. Г. Барыбина и др. – Москва : Энергоатомиздат, 1990.

6. «Правила устройства электроустановок – 7», Н.: Сибирское университетское издательство 2008;

7. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. Москва, 2002 г.

8. Неклепаев  Б.Н. Электрическая часть электростанций  и подстанций: Справочные материалы  для курсового и дипломного  проектирования. / Б.Н. Неклепаев,  И.П. Крючков. – М. : Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.

9.  Сибикин Ю.Д. «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий», М.: ACADEMA 2006.