Курсовая работа: ЭСН и ЭО механического цеха тяжелого машиностроения

Для электроснабжения особой группы электроприемников 1 категории должно предусматриваться дополнительное питание от 3-го взаиморезервирующего источника питания.

Независимый источник питания - источник питания на котором сохраняется напряжение в послеаварийный период в регламентированных пределах при исчезновении его на другом им других источниках питания. К числу независимых источников питания относятся 2 секции или системы шин 1 и 2 станций и подстанций при одновременном соблюдении следующих условий:

1.  каждая секция или система шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания.

2.  секции (системы шин), не связанные между собой или имеют связь, автоматически отключается при нарушении нормальной работы 1 из секций (системы шин).

В качестве 3 независимого источника питания для особой группы электроприборов могут использоваться аппараты бесперебойного питания аккумуляторной батареи и т.д.

Электроприемники 2 категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от 2 независимых взаиморезервирующих источников питания для электроприемников 2 категории при нарушении электроснабжения от 1-го источника питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников 3 категории электроснабжение может выполняться от 1 источника питания при условии, что перерывы электроснабжения необходимы для ремонта или замены повторного элемента системы электроснабжения, не превышает 1 суток.

Напряжение электросетей, трансформаторов и источников              

                                    электроснабжения

У пониженных трансформаторов первичная обмотка является приемником электроэнергии и ее  номинальное напряжение равно напряжению сети.

Номинальное напряжение вторичных обмоток трансформаторов питающих электросети на 5 – 10 % выше номинального напряжения сети, что дает возможность компенсировать потери напряжения в линиях.

Выбор того или иного стандартного напряжения определяет построение всей системы электроснабжения промышленного предприятия.

Для внутрицеховых электросетей самое распространенное 380/220 В.

Основным преимуществом которого является возможность совместного питания силовых осветительных сетей.

Наибольшая единичная мощность 3-ф электроприемников, получающих питание от системы 380/220 В не должна превышать 200-250 кВт, допускающем применение коммутирующей аппаратуры на токи 630 А.

С внедрением напряжения на предприятиях 10 кВ вместо напряжения 6 и 3 кВ нагрузки потребителей и их число, единичная мощность значительно увеличилась, поэтому ввели напряжение 660 В.

Напряжение 660 В целесообразно на технических предприятиях, на которых по ряду причин условий планировки, (технологий, о/ср) трудно приблизить трансформированную подстанцию к электроприемнику, а также напряжение 660 В целесообразно на предприятиях с высокой удельной плотностью электро нагрузок на квадратный метр площади (концентрация мощностей и с большим числом электродвигателей 220-600 кВт).

При напряжении 660 В увеличилось сопротивление действия цеховых подстанций в 2 раза по сравнению с внутрицеховыми сетями на 380 В, появляется возможность повысить единичную мощность трансформатора и тем самым сократить число цеховых трансформаторных подстанций (далее ЦТП), линий и коммутационных аппаратов выше 1 кВ.

Одновременно снижается приблизительно в 2 раза расход цветных металлов. Стоимость электродвигателей трансформатора одной и той же мощности на напряжение 380-220 В и 660-380 В одинаковое. В то же время пропускная способность сетей 660/380 на корень 3 раз выше.

Недостатки напряжения 660 В.

1.  Необходимость раздельного питания силовых и осветительных установок.

2.  Повышенная степень опасности электроустановок напряжением 660 В.

3.  Нецелесообразность напряжения 660 В на территории, где много мелких распределительных приемников.

Напряжение не выше 50 В (42; 36; 24) применяется в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных для стационарного местного освещения и ручных переносных ламп.

Напряжение 12 В применяется только при особо неблагоприятных условиях в помещении в отношении опасности поражения электрическим током. Например: при работе в металлических котлах и для питания ручных переносных светильников.

                                   Режимы нейтрали сетей.

Нейтраль сети- это соединения точек нулевого потенциала оборудования.

Она может быть:

·  Глухозаземленной;

·  Изолированной от земли;

·  Резонансно-заземленная (соединения с землей через активное или реактивное сопротивление).

Режимы нейтрали внутрицеховых сетей.

Глухозаземленная нейтраль.

 Внутрицеховые сети в основном выполняются 3-х фазными, 4 проводимые (3 фазных провода + 4-нулевой).

Такая конструкция позволяет по 1 сети запитывать силовое оборудование (3-фазные электродвигатели) и электроосвещение (1-фазные электроприемники). При 1 фазном замыкании на землю (на корпус металла) электрооборудование возникает ток однофазного короткого замыкания, которое быстродействующая защита (автоматический выключатель или предохранитель), установленная в фазу сети отключает электроприемники. В сети глухозаземленной нейтрали для надежного срабатывания защиты, в проводящей части электрооборудования (корпуса), соединяют нулевым проводом с нейтралью трансформатора.

Зануление – необходимая и достаточная мера электробезопасности в сетях, напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтрального источника питания. С помощью нулевого провода образуется короткое замыкание, цепь называется петля «фаза- нуль».

За счет этого тока многократно увеличивается достаточным для срабатывания защиты на время действия защиты до полного отключения поврежденного участка.

Зануление обеспечивает снижение напряжения прикосновения до безопасных значений.

Выбор способа заземления нейтрали определяется.

1.  Безопасность обслуживания сети.

2.  Надежность электроснабжения электроприемника.

3.  Экономичность.

На неповрежденных фазах относительно земли напряжение не повышается и изоляция может быть рассчитана на фазное напряжение, а не на междуфазное напряжение (линейное). Однако при частых однофазных коротких замыканиях возникают тяжелые условия для защитных аппаратов при отключении, что может привести к повреждению обмотки трансформатора.

3-фазные 4-проводные сети обладают меньшей надежностью в сравнении с 3-проводными, так как при однофазных коротких замыканиях на землю требуют немедленного отключения и как следствие наступает перерыв электроснабжения.

Экономичность сетей оценивается стоимостью проводников и затрат на дополнительное оборудование. В данном случае 4 провод ведет к удорожанию сети, но экономичность достигается за счет использования 1 сети для силового и осветительного оборудования.

Опасность поражения персонала электричеством током в сетях с глухозаземленной нейтралью источника питания больше, чем в сетях с изолированной нейтралью, так как имеется электрическая связь  токоведущих частей с землей.

В условиях повышения требований электробезопасности можно использовать 3-фазные 3-х проводные сети для внутреннего электроснабжения. Такие сети работают с изолированной нейтралью источника питания на напряжение 380 В.

                    Расчет электрических нагрузок

Для расчета электрических нагрузок в узлах электроснабжения используют показатели графиков нагрузок, существующих на предприятиях.

Pp max- расчетная максимальная нагрузка.

Pсм- средняя нагрузка за более нагруженную нагрузку (среднемесячная).

P уст – установленная мощность определяется как сумма мощностей  всех электроприемников, присоединенных к данному узлу.

Все расчетные нагрузки определяются установленной мощности узла (участка, цеха, предприятия).

Kи =Pcм /Pуст

– коэффициент испытания всегда меньше 1, так как электроприемники включаются одновременно, время их включения меньше продолжительности рабочей смены.

Km = Рр max / P см

 – коэффициенты максимума устанавливают увеличение расчетной нагрузки по отношению к средней сменной.

Kс = Рр max / P уст

 – коэффициент спроса, так как одновременно в работе находится часть электроприемников расчетной меньше, чем установленной мощности оборудования.

В настоящее время вместо Кm в электроустановках до 1000 В ввели коэффициент K p – коэффициент активной мощности ([3]- Конюхова).

Показатель графиков нагрузок (Kи, Km, Kc) для существующих предприятий приводится в справочных таблицах для однотипного оборудования или отдельных производств в литературе ([2]- Коновалова, [4]- Ливкин, [9]- Барыгин).

Выбор метода расчета зависит от расположения узла в схеме электроснабжения и от исходных данных на низких уровнях электроснабжения.

Когда имеются сведения о поддельных электроприемниках (мощность, режим работы) используются более точные методы расчета.

                                                   Pc смен = Kи х Pуст

Рр max = Km х P см

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6