Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Типовые расчеты по электрооборудованию

Введение

Главной целью энергетической политики нашей страны является полное и надежное обеспечение всех отраслей экономики и населения энергоносителями с учетом соблюдения экологических требований , а также максимально эффективное использование топливо – энергетических ресурсов и производственного потенциала топливо – энергетического комплекса (ТЭК) страны. В ближайшие годы будет проведена модернизации основных производственных фондов белорусской энергосистемы, создана нормативна база для развития и функционирования электроэнергетической отрасли в рыночных условиях. Что касается внешнеэкономической деятельности энергетической политики Беларуси, то она предусматривает использование географического положения страны, дальнейшее развитие сети транспорта энергоресурсов с сопредельными странами, расширения межгосударственных электрических связей Беларуси с европейскими странами. Стратеги развития энергетики Беларуси предусматривает совершенствование топливо – энергетического баланса страны исходя из необходимости замещения монопольного вида топлива – природного газа. Планируется снижение его доли в топливо - энергетическом балансе республики за счет вовлечения в баланс угля, ядерной энергии и собственных энергоресурсов. Министерство энергетики Беларуси проводит постоянную работу с государствами – поставщиками и государствами - транзитерами топливо – энергетических ресурсов по направлениям, способами и маршрутами поставок, развития межгосударственных магистральных систем нефте -, газо – и электроснабжения, обеспечивающим альтернативные варианты поставок энергоресурсов, а также увеличение объемов их транзита через территорию республики. Это работа ведется как на политическом уровне, так и на уровне крупных энергетических компаний. Развивается система подземных хранилищ природного газа. Для реализации планов в республике приняты необходимые нормативные правовые акты.

Министерством энергетики уделяется самое пристальное внимание вопросу защиты окружающей среды и социальной ответственности.

Реализация комбинированных схем выработки энергии с применением парогазовых технологий;

Применение мероприятий технологического характера по подавлению образования оксидов азота;

Модернизация оборудования ТЭС и котельных;

Максимальное внедрение оборотных схем водопользования и схем повторного использования очищенных стоков в технологических циклах;

Сокращения водопотребления и предотвращение загрязнения водоемов организациями энергетического комплекса;

Приборный контроль топочного режима тепло - источников, выбросов и сбросов загрязняющих веществ.

Развитие белорусской энергетики осуществляется в соответствии с Концепцией энергетической безопасности. Для ее реализации в ближайшей перспективе разработана и реализуется программа модернизации производственных фондов энергосистемы, энергоснабжения и увеличения использования местных топливо - энергетических ресурсов. Уже сегодня модернизируются действующие тепловые электростанции и троятся новые крупные энергоисточники с применением новейших, главным образом, парогазовых, технологий, а также небольшие ТЭЦ на промышленных предприятиях. Начаты работы по сооружению каскадов гидроэлектростанций на основных реках Беларуси, общая мощность которых к 2020 году составит более 200 МВт.

В ближайшее десятилетия будет продолжено строительство энергоисточников, работающих на местных видах топлива, активизируется использование возобновляемых источников энергии, а также строительство и ввод в эксплуатацию атомной электростанции мощностью около 2000 МВт.

Модернизация энергетики, реализация энергоэффективных проектов в других отраслях экономики позволит боле полно использовать имеющийся у нас потенциал энергоснабжения и снизить энергоемкость ВВП к 2010 году на 31% , 2015 году – на 50 % и к 2020 году – на 60% от уровня 2005 года. В результате по уровню энергоемкости ВВП республика максимально приблизиться к аналогичному показателю развитых стран, который в настоящее время в 2,5 – 3 раза ниже (0,24 кг у. т./доллар США), чем в Беларуси.

2. Краткая характеристика объекта.

Птицефермы предназначены для содержания птиц. Современные птицефермы – крупные специализированные предприятия, включающие сооружение основного и вспомогательного назначения. Характерной особенностью действующей и вновь строющися птицефермы является комплексная механизации и автоматизация основных и вспомогательных операций производственных процессов. Птицефермы по условиям электробезопасности относятся к помещениям с повышенной опасностью. Чтобы обеспечить безопасность обслуживающего персонала и птиц нужно надежно заземлять все металлические части электрических установок которые могут оказаться под напряжением с выше 42В. Систематически необходимо проверять надежность заземления корпусов электродвигателей, пусковой, защитной и регулирующей аппаратуры сопротивление заземляющего устройства не должна превышать 40м.

Помещение с повышенной опасностью поражения электрическим током характеризуется наличием в них одного из следующих условий:

Сырость, при которой относительная влажность длительно превышает 75%, но ниже 100%;
Полы со сравнительно высокой, удельной электропроводимостью, например:

Металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.д.;

Высокая температура длительно превышающая 30⁰С;
Возможность одновременного прикосновения человека к заземленным конструкциям.

3. Требования ПУЭ к внутренним проводам.

Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящемся к ним креплениями поддерживающими защитными конструкциями и деталями установленными в соответствии ПУЭ.

Электропроводки различаются на следующие виды:

Открытая электропроводка – проложенная по поверхности стен, потолку, по фермам и другим строительным элементам зданий и сооружений, по опорам и т.п.

При отрытой электропроводке применяются следующие прокладки проводов и кабелей, непосредственно по поверхности стен, потолков, на струнах, тросах, изоляторах, в трубах, коробках, гибких металлических рукавах на лодках, в электрических плинтусах и наличниках свободной поверхности и т.п. открытая, электропроводка может быть стационарной, передвижной и переносной.

Скрытая электропроводка – проложенная в нутрии конструктивных элементах зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях), а также по перекрытиям в подготовке пола, не посредственно под съемным полом.

При скрытой электропроводке применяются следующие способы прокладки проводов и кабелей: в трубах, в гибких металлических проводах, коробках, в замкнутых каналах и пустотах конструкциях, в заштукатуриваемых бороздах, подштукатуренной.

При прокладке проводов и кабелей в трубах ,в глухих коробках, гибких металлических рукавах и замкнутых каналах должна быть обеспечена возможность замена проводов и кабелей. Соединения, отвлетление оконцевание проводов и кабелей должны проводится, при помощи априсовки, пайки или сжима, должен быть предусмотрен запас провода обеспечивающий возможность повторного соединения, отвлетления или присоединения.

Места соединения и отвлетление проводов и кабелей должны быть доступны для осмотра и ремонта и не должны испытывать механических усилий тяжения.

4. Выбор марки проводов, их сечения и способы прокладки.

Электрическая проводка должна соответствовать условиям окружающей среды, назначению и ценностей сооружения, их конструкции и архитектурным особенностям. При выборе вида электропроводки и способа прокладки проводов и кабелей должны учитываться требования электрической безопасности и пожарной безопасности. Выбор видов электрической проводки, выбор проводов и кабелей и способа их прокладки следует осуществлять в соответствии с таблицами ПУЭ. При наличии одновременно двух и более условий, характеризующих окружающую среду электропроводка должна соответствовать всем этим условиям. Оболочки и изоляция проводов и кабелей, применяемых в электрических проводах должны соответствовать способу прокладки и условиям окружающей среды. Изоляции, кроме того, должна соответствовать номинальному напряжению сети. Нулевые рабочие проводки должны иметь изоляцию равноценную изоляции фазных проводников. В производственных нормальных помещениях допускается использование стальных труб и тросов открытых электрических проводок.

Поскольку птицеферма является производственным помещениям – принимаем скрытую электрическую проводку в трубах, прокладываем провод марки АПВ, четыре провода в трубе.

Задачей расчета электрических проводок является выбор сечения проводников, при этом сечение должно быть минимальным и удовлетворять следующим требованиям:

допустимому току;
электрической защите;

3. допустимым потерям напряжения;

4. механической прочности.

В отношении механической прочности выбор сечения сводится: для стационарных электрических установок, кабелей и изолированного провода, для силовых и осветительных сетей должны быть: медные 1,5 мм² , алюминиевые 2,0(мм² ).

Сечение провода выбирается по допустимым токовым нагрузкам по формуле:

I доп. ≥ I н. дв. (4.1)

где:

I доп. - длительный допустимый ток для данного сечения провода (принимается по таблице ПУЭ), (А).

I н. дв.- номинальный ток электрического двигателя,(А).

Диаметр трубы в зависимости от сечения провода ми количества, принимаем по таблицам ПУЭ. Результаты расчета и выбора марки проводов, их сечения, способа прокладки заносим в таблицу (4.1).

Таблица (4.1)

№ п/п	I н.дв., (А)	Марка количества, сечения провода	I доп., (А)	Способ прокладки	ΔU,%
1	8,5	АПВ4х2	15	Т∅15	0,6
2	12,3	АПВ4х 2	15	Т∅ 15	1,9
3	5,4	АПВ4х 2	15	Т∅ 15	0,2
4	38,2	АПВ4х 10	39	Т∅ 27	1,3
5	28,2	АПВ4х 6	30	Т∅ 21	0,7

Выбранное сечение провода электрической сети при проверке по потери напряжения, необходимо исходить из того, чтобы отклонения напряжения для присоединения к этой сети электрических приемников не выходило за пределы допустимого.

ПУЭ допускает следующие приделы отклонения напряжения на зажимах токов приемников:

- для ламп освещения жилых зданий, аварийного освещения и наружного, выполненного светильниками, + -5%.

- для ламп рабочего освещения промышленных предприятий и общественных зданий, а так же прожекторных установок наружного освещения + 5%, -2,5%.

- для электрических двигателей + - 5%, в отдельных случаях для электрических двигателей допускается отклонения выше номинального до + - 10%.

Исходя из допустимых величин отклонения напряжения, можно определить величину допустимой потери напряжения в сети. Она должна быть такой, чтобы отклонения напряжения на зажимах токоприемников не превышали указанных выше значений.

Потеря напряжения в цепи трехфазного тока напряжением до 1000В, небольшой протяженности, выполненной медными или алюминиевыми проводами, может быть определена по упрощенным формулам:

- при нагрузке в конце линии:

ΔU= (4.2)

- при нагрузках присоединенных по длине линии:

ΔU= (4.3)

где:

* – расчетная мощность на участке, (Вт).

* – длинна участка, (М).

γ – удельная электрическая проводимость провода, (м/Ом * мм²).

U – напряжение сети, (В).

S – сечение провода, (мм²)

Рассчитываем допустимую потерю напряжения для одиночных двигателей при нагрузки в конце линии.

Рассчитываем потерю напряжения для φ = 34,5, 1-го двигателя.

ΔU₁ = 1000 · Р₁ ·*₁/U₁ · φ₁ · S₁ = 1000 · 4,0 · 15/380 · 34,5·2 = 60000/26220=2,2B

ΔU₁ = 2,2 · 100/380 = 0,6%

Рассчитываем потерю напряжения для 2-го двигателя.

ΔU₂ = 1000 · Р₂ ·*₂/U₂ · φ₂ · S₂ = 1000 · 7,5 ·15/380 · 20·2 = 112500/15200=7,4B

ΔU₂ = 7,4 · 100/380 = 1,9%

Рассчитываем потерю напряжения для 3-го двигателя.

ΔU₃ = 1000 · Р₃ ·*₃/U₃ · φ₃ · S₃ = 1000 · 2,2 · 15/380 · 30·2 = 1B

ΔU₃ = 1 · 100/380 = 0,2%

Рассчитываем потерю напряжения для 4-го двигателя.

ΔU₄ = 1000 · Р₄ ·*₄/U₄ · φ₄ · S₄ = 1000 · 18,5 · 27/380 · 25·10 = 5,2 В

ΔU₄ = 5,2 · 100/380 = 1,3%

Рассчитываем потерю напряжения для 5-го двигателя.

ΔU₅ = 1000 · Р₅ ·*₅/U₅ · φ₅ · S₅ = 1000 · 1,1 · 21/380 · 35·6 = 2,8 В

ΔU₅ = 2,8 · 100/380 = 0,7%

5. Расчет и выбор аппаратов защиты (предохранители или автоматы)

Аппарат защиты – автомат

Аппаратом защиты называется аппарат автоматически отключающий электрическую цепь при не нормальных режимах.

Автомат выключения предназначены для ручного включения ми отключения электрических цепей, для автоматического отключения при перегрузке, коротком замыкании снижении напряжении, а также для пуска и защиты асенхроных электродвигателей.

При выборе автоматов руководствуются следующими правилами :

Номинальный ток теплового или комбинированного расцепителя должен быть больше номинального тока электроустановки

I_{ут.
р}³ 1,1 · I_н (5.1)

Если автомат встроен в шкаф то следует учесть условие охлаждения автомата вводя поправочный кофициент равный 1,1

I_{ут.
р}³ 1,1 · I_н (5.4)

По результатам расчета принимаем ближайшую, большую, стандартную установку теплового расцепителя и тип автомата.

Расчетный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автоматов серии АП – 50 и АЕ – 2000

I_у.эм.р³ 1,25 · I_пуск (АП – 50 и АЕ – 2000)

Для автоматов серии А3 – 100

I_у.эм.р³ 1,5 · I_пуск(5.4)

где:

I_пуск- пусковой ток электродвигателя (А)

I_{пуск =}I_н · Ki (5.5)

где:

I_н -номинальный ток электродвигателя применяется по техническому паспарту (А)

Ki - кратность пускового тока принемаем по каталогу

Результаты расчетов и выбора автоматов заносим в таблицу (5.1)

Таблица (5.1)

№ п/п	I н.,(А)	Ki	I _{расчет,}(А)		Тип автомата		I_{ут. р} автомата, (А)
1	8,5	7,5	9,35		АЕ2036Р		I_у.т.р= 10
2	12,3	6,0	13,53		АЕ2036Р		I_у.т.р = 16
3	5,4	5,0	5,83		АЕ2036Р		I_у.т.р = 6
4	38,2	6,0	42,35		АЕ2056Р		I_у.ст.р = 50
5	28,2	7,5	31,02		АЕ2056Р		I_у.ст.р = 32
I_у.т.гр (А)			92,6	А3114		I_{у.т.эм.р} =100

Рассчитываем и выбираем тип автоматов для каждого двигателя:

Для первого двигателя:

I_у₁_.т.р₁³ 1.1 · I_H

I_у₁_.т.р₁³ 1.1 · 8,5

I_у₁_.т.р₁³ 9,35 А

По каталогу выбираем автомат типа АЕ2036Р , I_у₁_.т.р₁=10

Для второго двигателя:

I_у₂_.т.р₂³ 1.1 · I_H

I_у₂_.т.р₂³ 1.1 · 12,3

I_у₂_.т.р₂³ 13,53 А

По каталогу выбираем автомат типа АЕ2036Р , I_у₂_.т.р₂=16

Для третьего двигателя:

I_у₃_.т.р₃³ 1.1 · I_H

I_у₃_.т.р₃³ 1.1 · 5,4

I_у₂_.т.р₂³ 5,83 А

По каталогу выбираем автомат типа АЕ2036Р , I_у₃_.т.р₃=6

Типовые расчеты по электрооборудованию 📙 Дипломная → 🆔 20572