Для использования в релейной
защите выбираем трансформатор напряжения
НТМИ-6 с коэффициентом трансформации
В. Для защиты выбираем реле минимального
напряжения мгновенного действия типа
РН-54/160.
3.5.2 Выбор проводов и кабелей
Кабель от РУ-6 кВ к асинхронным
двигателям.
Кабель ААГУ-6 кВ (3х95)
Определяем минимальное допустимое сечение
жилы кабеля по условиям термической стойкости:
С = 95 – коэффициент для
кабеля с алюминиевыми жилами.
S ≥ SMIN
95 мм2> 71,1 мм2
Кабель термическое действие
тока выдержит.
Кабель от РУ-6 кВ к КТП. Кабель
ААГУ-6 кВ (3х10).
Минимальное допустимое
сечение жилы кабеля по условиям термической
стойкости:
S ≥ SMIN
10 мм2< 71,1 мм2
Кабель термическое действие
тока не выдерживает, поэтому выбираем
кабель большего сечения.
Кабель ААГУ-6 кВ (3 х 95). IДОП = 215 А.95 мм2> 71,1 мм2
Кабель термическое действие
тока выдержит.
3.5.3 Расчет заземления
Сопротивлением заземляющего
устройства называется сумма сопротивлениязаземлителя
относительно земли и сопротивления заземляющих
проводников.
Сопротивление заземлителя
определяется как отношение напряжения
заземлителя – земля к току, проходящему
через заземлитель в землю. Сопротивление
заземлителя зависит от удельного сопротивления
грунта, в котором заземлитель находится,
типа, размеров и расположения элементов,
из которых заземлитель выполнен, количества
и взаимного расположения заземлителей.
В различные периоды года,
вследствие изменения влажности температуры
грунта, сопротивление заземлителей может
изменяться в несколько раз. Наибольшее
сопротивление имеют заземлители зимой
при промерзании грунта и в засушливое
время при его высыхании.
Измерение сопротивления
заземлителей должно производиться в
периоды наименьшей проводимости грунта.
Если измерения производились при другом
состоянии грунта, например на вновь вводимых
в эксплуатацию объектах, следует вводить
рекомендованные ВЭИ поправочные коэффициенты,
учитывающие состояние грунта в момент
производства измерения, а также
количество
осадков, выпавшее в предшествующее измерению
время. Повышающие коэффициенты даны для
применения в средней полосе России (табл.
5.6). [7]
Таблица
5.6Повышающие коэффициенты
Заземлители |
Глубина заложения |
К1 |
К2 |
К3 |
Поверхностные |
0,5
0,8 |
6,5
3,0 |
5,0
2,0 |
4,5
1,6 |
Углубленные
(трубы, уголок, стержни) |
Верхний конец на
глубине
0,8м от поверхности
земли |
2,0 |
1,5 |
1,4 |
К1- применяется при влажном грунте,
когда измерению предшествовало большое
количество осадков.
К2- применяется при грунте средней
влажности, когда времени измерения предшествовало
небольшое количество осадков.
К3 - применяется при сухом грунте,
когда времени измерения предшествовало
выпадение незначительного количества
осадков.
Для заземлителей, находящихся
во время измерения в промерзшем грунте
или ниже глубины промерзания введение
повышающего коэффициента не требуется.
При измерении сопротивлениязаземляющего
устройства, связанного с естественными
заземлителями, введение повышающего
коэффициента на требуется.
Существует несколько способов
измерения сопротивления заземлителей,
при каждом способе создается искусственная
нагрузочная цепь через испытуемый заземлитель.
Для этого на некотором расстоянии от
него сооружается вспомогательный заземлитель.
Испытуемый и вспомогательный заземлители
присоединяются к источнику питания, и
черезземлю пропускается нагрузочный
ток. Для измерения падения напряжения
в заземлителе в зоне нулевого потенциала
забивается потенциальный электрод, называемый
зондом.Вспомогательные электроды должнырасполагатьсяна
определенном
расстоянии
от испытуемого заземлителя и между собой.
В качестве вспомогательного заземлителя
и зонда применяются стальные, неокрашенные
электроды диаметром 10-20 мм длиной 800-1000
мм. Один конец электрода заострен, на
противоположном конце должен быть барашек
для присоединения провода. Электроды
забиваются в грунт на глубину не менее
0,5 м. Место забивки электродов должно
быть выбрано с учётом прохождения кабельных
трасс. Перед тем как забивать электроды
в землю следует зачистить от ржавчины
место соединения с проводником электрической
схемы измерения.
Минимальные расстояния
между испытуемыми и вспомогательными
заземлителями для случая одиночного
заземлителя или сосредоточенного очага.
Рисунок
Rх –испытуемый заземлитель,П
– потенциальный электрод.Т – токовый
электрод.
Рисунок
П – потенциальный электрод.
Т – токовый электрод. Чзп- расстояние
от заземлителя допотенциального электрода.Чзm
– расстояние от заземлителя до токового
электрода.
Rх – испытуемый заземлительЧ
mп – расстояние между токовым и потенциальным
электродом.
D –наибольшая диагональ
сложного заземлителя.
80м<(Чзп=0,5Чзm)<1,5D80м<(Чзm=Чзп=2Чmп)=2D
Расстояние между испытуемым
заземлителем и вспомагательными заземлителями
для сложныхзаземлителей. Вспомогательные
электроды забивать в землю прямыми ударами,
не расшатывая их, чтобы не увеличилось
переходное сопротивление между электродом
и землей. Забивать вспомогательные электроды
следует в твердый, естественный грунт,
в отдалённых от возможных проводящих
предметов, находящихся в земле(кабели
с металлической оболочкой, водопроводные
и другие трубы),так как они существенным
образом влияют на характер растекания
тока в земле.
При большом удельном сопротивлении
грунта, места забивки вспомогательных
электродов, для уменьшения сопротивления,
увлажняется водой, раствором соли, либо
кислоты. Для вспомогательных заземлителей
могут быть использованы металлические
предметы, зарытые в землю (стальные косынки
опор, обрезки труб, одиночные заземлители)
при условии, если последние не связаны
с испытуемым заземлителем и находятся
от него на требуемом расстоянии. Для сборки
схемы применяют провода ПРГ, ПВГ с наконечниками
для присоединения приборов и струбцинами
для присоединения к испытуемому заземлителю.
Провода между заземлителями и приборами
прокладываются непосредственно по земле.
Для избежания поляризации, влияющей на
результаты замеров, измерение производится
на переменном токе.
3.6
Монтаж низковольтной аппаратуры и кабелей
Выбор экономически целесообразного
сеченияпроводников выше 1000 В выполняют,
согласно по экономической плотности
тока и производит проверку по условию
нагрева проводников в длительном режиме
работы.
В зависимости от металла
провода и числа часов использования максимума
нагрузки экономическая плотность находится
по формуле:
гдеIР – расчетный ток, А;
jЭк– экономическая плотность тока,
А/мм2.
Выбор проводников для электрокотла
мощностью 10000 кВт:
Номинальный ток двигателя:
I НОМ = 962А;
Число часов использования
максимума нагрузки: ТМАХ> 5000 час./год
Экономическая плотность
тока: jЭК =1,2А/мм2
Экономически целесообразное
сечение кабеля:
= 801,7 мм2
Выбираем кабель ААГУ-6 кВ 3(3х150) –[1].
Допустимый ток кабеля:IДЛ. ДОП. = 3∙330=990 А. [10].
Проверка по условию нагрева:
IДЛ. ДОП. ≥ I НОМ
990А > 962А
Выбор проводников для высоковольтных
асинхронных двигателей мощностью 315 кВт:
Номинальный ток двигателя
Iном = 38 А.
Числочасов использования
максимума нагрузки: ТMAC> 5000 час/год.
Экономическая плотность
тока: j'к= 1,2А/мм2.
Экономически целесообразное
сечение кабеля:
S'=
мм2
Выбираем кабель ААГУ-6 кВ (3´35).
Допустимый ток кабеля:
Iдоп= 115 А. [1] .
Проверка по условию нагрева:
Iдл. доп.³Iном.
115 А> 31,7А.
3. Выбор проводников
до трансформаторов КТП:
где SРАС = 112 кВ А –расчетная нагрузка
из таблицы 2.2.
Число часов использования
максимума нагрузки: ТМАХ> 5000 час./год
Экономическая плотность
тока: jЭК = 1,2А/мм2[1]
Экономически целесообразное
сечение кабеля:
= 9,02мм2
Выбираем кабель ААГУ – 6 кВ (3х10).
Допустимый ток кабеля:IДЛ. ДОП. = 65 А.
Проверка по условию нагрева:
IДЛ.ДОП. ≥ IНОМ
65 A> 9,02A
4. Выбор проводников
от ТЭЦ-11 до трансформаторов электрокотельной:
Iрас=
А,
где SРАС = 51616,79 кВА–расчетная нагрузка
подстанции.
Число часов использования
максимума нагрузки: ТМАХ> 5000 час./год
Экономическая плотность
тока: jЭ = 1 А/мм2[11].
Экономически целесообразное
сечение кабеля:
= 135,4 мм2
Выбираемвоздушную линию
марки АС-150-линия из алюминиевого провода
со стальным сердечником.
Допустимый ток ВЛIДЛ. ДОП. = 450А.
Проверка по условию нагрева:
IДЛ. ДОП. ≥ I РАС; 450 А> 135,4А
3.7 Вывод
Актуальность проведения энергосбережения
в системах энергообеспечения зданий
и комплексов трудно переоценить. На теплоснабжение
зданий в настоящее время затрачивается
примерно 45% всех энергетических ресурсов,
расходуемых в стране. Это в 2,3 раза больше,
чем идет топлива на производство электроэнергии.
В холодные зимы эта цифра вырастает еще
на 30-50 млнт.у.т. Годовое производство теплоэнергии
в стране оценивается величиной 2400-2460
млн Гкал.
От состояния теплового хозяйства,
возможности проведения масштабной энергосберегающей
политики в определяющей мере зависит
стратегия развития энергетического комплекса
России в целом.
Свыше 40-45% затрат тепловой энергии
направляется на отопление и горячее водоснабжение
непроизводственной сферы. При этом дефицит
тепловой мощности составляет около
20% потребности. Запуск размороженных
отопительных систем после аварии приводит
к перерасходу энергии на порядок по сравнению
с нормальной мощностью. Расход теплоты
на отопление и горячее водоснабжение
составляет около 75% всей энергии, потребляемой
в домохозяйствах. Низкие цены на электро-
и теплоэнергию в течение длительного
времени стимулировали сооружение энергорасточительных
жилых, промышленных, общественных зданий.
Энергопотребности обычной
семьи – 2-3 кВт./ч. в сутки. Все это вместе
примерно один килограмм условного топлива.
Большинству квартир в жилом фонде холодной
зимой в сутки для этого требуется 40-50
кВт./ч, или 130-150 МДж. Существуют различные
схемы доставки тепла. Если отопительная
котельная рядом, то для этого потребуется
5-6 кг условного топлива, плюс потери в
сетях. Если отапливать квартиру духовкой
или газовой плитой – раза в два больше,
поскольку тепло будет использоваться
менее эффективно. Электроотопление с
помощью обогревателей потребует для
этого сжечь как
минимум в три
раза больше, за 15 кг условного топлива.
Это и есть цена отключений, цена заблуждений
и спекуляций вокруг энергообъектов. За
каждые три киловатт-часа, которые тратятся
в домах, в самом лучшем случае сжигается
минимум один килограмм условного топлива,
примерно 10 кубометров кислорода, а в атмосферу
взамен этого энергетики выбрасывают
столько же углекислого газа. И по мелочам
– окислы азота, серы – от мазута, зола
– от угля… Система отопления зданий
является «образцом» энергетической расточительности
– сжигать высококалорийное топливо с
температурой за 2000 оС, чтобы, в конечном счете, повысить
температуру в зданиях на 15-20 оС, при этом КПД всего комплекса
не достигает и 1%.
Энергосбережение является
в настоящее время одним из основных направлений
технологической политики во всех промышленно
развитых странах. Основные причины этого
– ограниченность энергетических ресурсов
и возрастание сложности их добычи, следствием
чего является рост цен на все их виды.
Поэтому снижение потерь энергии является
актуальной задачей для любой отрасли.
4 Охрана
труда и противопожарная защита
4.1 Охрана труда в электрических установках
Ответственными
за безопасное ведение работ являются:
1) выдающий
наряд, отдающий распоряжение, утверждающий
перечень работ выполняемых в
порядке текущей эксплуатации; 2)
ответственный руководитель работ;
3) допускающий; 4) производитель работ;
5) наблюдающий; 6) члены бригады.
При подготовкерабочего
места со снятием напряжения должны быть
в указанном порядке выполнены следующие
технические мероприятия:
1)произведены
необходимые отключения и приняты
меры, препятствующие подачи напряжения
на место работы вследствие
ошибочного или самопроизвольного
включения коммутационных аппаратов;
2)на приводах ручного и на
ключах дистанционного управления
коммутационных аппаратов должны
быть вывешены запрещающие плакаты;
3) проверено отсутствие напряжения
на токоведущих частях, которые
должны быть заземлены для
защиты людей от поражения
электрическим током; 4) наложено
заземление (включены заземляющие
ножи, а там, где они отсутствуют,
установлены переносные заземления);
5) вывешеныуказательные плакаты
«заземлено», ограждены при необходимости
рабочие места и оставшиеся
под напряжением токоведущие
части, вывешены предупреждающие
и предписывающие плакаты.
Причины электротравм.
Человек дистанционно не может
определить находится ли установка под
напряжением или нет. Ток, который протекает
через тело человека, действует на организм
не только в местах контакта и по пути
протекания тока, но и на такие системы
как кровеносная, дыхательная и сердечно-сосудистая.
Возможность получения электротравм
имеет место не только при
прикосновении, но и через напряжение
шага и через электрическую дугу.
Приведем предельно допустимые
уровни (ПДУ) для напряжения и тока. ПУЭ,
ГОСТ 12.1.030-81
Таблица. 4.1 ПДУ тока и напряжения
Род и частота тока |
Норм.вел. |
ПДУ, при t, с |
0,01 - 0,08 |
свыше 1 |
Переменный
f = 50 Гц |
UД
IД |
650 В
— |
36 В
6 мА |
Переменный
f = 400 Гц |
UД
IД |
650 В
— |
36 В
6 мА |
Постоянный |
UД
IД |
650 В
|
40 В
15 мА |