Дипломная работа: Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий на основании технико-экономических расчетов
kи, г = 0,28 (при числе
уголков порядка 60 и d / l = 2)
Сопротивление
полосы находим по формуле:
 (12.7)
Расстояние
между вертикальными электродами d = 4 м. Предлагаемое количество электродов 60, тогда
периметр: l
= 60 · 4 = 240 м
 Ом
ж) Уточненное
сопротивление вертикальных электродов:
  (12.8)
 Ом
з) Уточненное
число вертикальных электродов определяем при коэффициенте использования kив = 0,58, по [15.91]
при n = Rовэ /kиву · Rвэ = 50,5/ 0,58 · 1,61 = 54
Принимаем 54
уголка
и) Проверяем
термическую стойкость полосы 40 х 4 мм²
 (12.9)
где  – расчетный ток короткого
замыкания через проводник, А;
 – приведенное время
прохождения тока короткого замыкания на землю, с; Ст – постоянная равная для
74 [6.237].
 = 4,48 кА (из расчета
тока КЗ)
 = 1,25 сек.,
следовательно
 мм²
Таким
образом, полоса 40 х 4 мм² условию термической стойкости удовлетворяет.
13. Расчет
молниезащиты
Молниезащита – комплекс защитных
устройств и мероприятий, предназначенных для обеспечения безопасности людей,
предохранения зданий, сооружения, оборудования и материалов от возможных
взрывов, загораний и разрушений, возникающих при разрядах молнии.
Насосная установка относится по устройству молниезащиты к III категории и защищается
от прямых ударов молнии и заноса высоких потенциалов через наземные
металлические коммуникации.
В электрических установках защита от прямых ударов на подстанциях
осуществляется вертикальными стержневыми молниеотводами, а защита линий –
горизонтальными молниеотводами. Вертикальный стержневой молниеотвод
представляет собой высокий столб с проложенным вдоль него стальным проводом,
соединенным с заземлителем. Горизонтальный молниеотвод представляет собой
провод, расположенный над фазными проводами линии на тех же опорах. Чем выше
над защищаемым объектом расположен молниеотвод, тем больше его защитная зона, в
которой молниеотвод как бы перехватывает молнию и отводит ее в землю.
Для защиты здания от вторичных воздействий молнии предусматриваются
следующие мероприятия: металлические корпуса всего оборудования и аппаратов
присоединяются к заземляющему устройству электроустановок, протяженные
трубопроводы, выполненные из металла, в местах их взаимного сближения на
расстоянии менее 10 см через 30 м соединяются металлическими
перемычками.
1. По формулам [15.98] для одиночного стержневого молниеотвода
определяются параметры молниезащиты (м/з). Высота зоны защиты над землей h = 50 м, а высота
вершины конуса стержневого молниеотвода h0
h0 = 0.85· h м
(13.1)
h0 = 0.85 · 50 =42.5 м
hх – высота защищаемого сооружения, равна 20 м;
hм – высота стержневого молниеприемника, м;
hа – активная высота молниеотвода, м.
Радиус зоны защиты на уровне земли r0 и радиус защиты на высоте
защищаемого сооружения rх находим по формулам [15.100]:
 (13.2)
 м
rх =  (13.3)
rх =
(1,1–0,0002·50) ·(50–1,2 ·20) = 26 м
hм = h - h00 (13.4)
hм = 50 – 42,5 = 7,5 м
hа = h – hх (13.5)
hа = 50 – 20 = 30 м
α = arctg r0 /h0 (13.6)
где α – угол защиты (между вертикалью и образующей), град.
α = arctg 50/42,5 = 49,6º
2. Определяются габаритные размеры защищаемого объекта в зоне
молниезащиты.
φ = arcsin B/ 2· rх (13.7)
cos φ = cos 35.2º = 0.8
А = 2 · rх ·cos φ = 2 · 26 · 0.8 = 41.6 м ≈ 42
А х В х Н = 42 х 30 х 20 м
3. Определяется возможная поражаемость защищаемого объекта в зонах
при отсутствии молниезащиты:
N = [(B + 6hх) (A + 6hх) – 7.7 h²х] · n · (13.8)
где n – среднегодовое число ударов молнии в 1 км²
земной поверхности в месте нахождения здания или сооружения (т.е. удельная
плотность ударов молнии в землю), 1/(км²·год), определяется по [15.99].
N = [(30+6·20) (42+6·20) – 7,720²] · 6 ·  = 12,3 · поражений
Основной мерой защиты от возникновения искр при разряде
статического электричества служит заземление резервуаров, трубопроводов,
сливоналивных устройств. Кроме того, запрещается сливать жидкость свободно
падающей струей и применять ременные передачи в пожароопасных помещениях.
14.
Компенсация реактивной мощности
Все процессы
в электрических системах можно охарактеризовать тремя параметрами: напряжением U, силой тока I и мощностью P. Но для удобства
расчетов и учета применяются и другие параметры, в том числе реактивная
мощность Q. Существует несколько определений реактивной мощности. Например,
в курсе ТОЭ сказано, что реактивная мощность, потребляемая индуктивностью и
емкостью, идет на создание магнитного и электрического полей. Индуктивность
рассматривается как потребитель реактивной мощности, а емкость – как ее
генератор.
Мощность в
цепи постоянного тока равна произведению силы тока I и напряжению U:
Р = I · U
Для
характеристики мощности цепи переменного тока требуется дополнительный
показатель, отражающей разность фаз тока и напряжения – угол φ.
Произведение показаний вольтметра и амперметра в в цепи переменного тока
называется полной мощностью S, для трехфазной цепи  .
Средняя за период переменного тока мощность называется активной мощностью:  . На основании этих
выражений полная мощность S представляется гипотенузой прямоугольного треугольника
(рисунок 14.1), один катет которого представляет собой активную мощность Р = S · cosφ, а другой катет –
реактивную мощность Q = S·sinφ, Q названа мощностью по аналогии с активной мощностью Р. Из
треугольника мощности получают следующие зависимости:
 (14.1)
 ;  (14.2)
где cos φ – коэффициент мощности;
tg φ – коэффициент реактивной
мощности.
Итак, для
характеристики мощности в цепи переменного тока введены понятия полной S, активной Р и реактивной
Q мощностей и cos φ. Для расчета реактивной
мощности удобней пользоваться не cos φ, а tg φ, так как расчетное
значение реактивной мощности легко найти из выражения:
Qр = Рр · tg φ (14.3)
Величина tg φ с приближением угла φ к нулю позволяет найти
значение Qр
с меньшей
погрешностью, чем величина cos φ, так как в зоне малых углов φ, где cos φ = 0,95, изменение
коэффициента мощности на 1% приводит к изменению коэффициенту реактивной
мощности на 10%. Поэтому в настоящее время tg φ в основном и используют
для характеристики Q. Следует помнить об условии толковании Q как мощности.
Работа машин
и аппаратов переменного тока, основанная на принципе электромагнитной индукции,
сопровождается процессом непрерывного изменения магнитного потока в их
магнитопроводах и полях рассеяния. Поэтому подводимый к ним поток мощности
должен содержать не только активную составляющую Р, но и реактивную
составляющую индуктивного характера Q, необходимую для создания электромагнитных
полей, без которых процессы преобразования энергии, рода тока и напряжения
невозможны. Выражение реактивной мощности асинхронного двигателя (АД) можно
представить и в таком виде:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 |
