Файл: Задача ремонтной службы предприятия обеспечение постоянной работоспособности оборудования и его модернизация, изготовление запасных частей, необходимых для ремонта,.docx
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 168
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, или замыканием фазы на землю.
Токи к.з. в современных мощных электросистемах могут достигать огромных значений (10-100 тыс. ампер). Поэтому оборудование электроустановок должно обладать достаточной электродинамической (механической) и термической стойкостью к действию токов к. з.
Причинами возникновения короткого замыкания могут быть:
Нарушение изоляции происходящее вследствие её несовершенства, или посторонних причин (обрыв, удар молнии, попадание посторонних предметов).
Ошибки при ремонтных работах, включениях и отключениях.
Несмотря на все меры, принимаемые при проектировании и эксплуатации, вероятность короткого замыкания не исключена, поэтому правильный выбор электрооборудования, основанный на знании характера протекания короткого замыкания и ожидаемого тока, является самой действенной мерой предотвращения опасных последствий к.з.
Короткие замыкания бывают:
-трёхфазные - возникающие при одновременном замыкании накоротко всех трёх фаз;
-двухфазные;
- однофазные - возникающие при замыкании между фазой и землёй.
Процесс протекания короткого замыкания слагается из двух режимов:
Переходного:
- ударный ток - возникает в течении первых 0,01-0,2 секунд, сопровождается электродинамическим эффектом, способным сорвать провода с изоляторов, повредить обмотки двигателей, трансформаторов;
- разрывной ток - появляется в течении первых 0,2 секунд, в течении которых сеть должна быть отключена автоматической защитой.
Установившегося. Возникает при несрабатывании защиты, ведёт к злектротермическому эффекту.
Для вычисления токов короткого замыкания по расчетной схеме составляют схему замещения, в которой указывают сопротивления всех источников и потребителей, и намечают вероятные точки для расчета токов короткого замыкания.
Базисное напряжение 6,3 кВ.
Сопротивление системы определяется исходя из отключающей мощности выключателя на ТП Н-2ф
Определяем индуктивное сопротивление системы
, (2.3)
ВЛ-6кВ – принимаем провод АС-70
R = 0,42· 1,7 = 0,71 Ом
Х = 0,4· 1,7 = 0,68 Ом
Рисунок 1 – Схема замещения для расчета токов короткого замыкания
Трансформатор 400 кВ-А
R = 0,006 Ом,
Х = 0,0 19 Ом
Автоматический выключатель 630 А
R = 0,0004 Ом
Автоматический выключатель 600 А
R = 0,0004 Ом
Кабель АВВГ-3х 120
Активное сопротивление
Кабель КГ-3х95
Фидерный автомат 350 А
R = 0,0005 Ом
Кабель КГ-3х16
,
Кабель КГ-3х70
Результирующее сопротивление цепи к.з. до точки К-1
= 0,71+0,006+0,0004+0,0004+0,1 1+0,05+0,12 = 0,991 Ом
= 0,1 1+0,68+0,019=0,809 Ом
, (2.4)
Результирующее сопротивление, приведенное к базисному напряжению
Ток 2-х фазного к.з. в точке К-1
Результирующее сопротивление до точки К-2:
Приведенное к базисному напряжению:
Ток 2-х фазного к.з. в точке К-2:
Результирующее сопротивление цепи к.з. до точки К-3
= 0,937 Ом
= 0,809 Ом
Приведенное к базисному напряжению:
Ток к.з. в точке К-3:
Результирующее сопротивление цепи к.з. до точки К-4
= 0,848 Ом
= 0,809 Ом
Приведенное к базисному напряжению
Ток к.з. в точке К-4:
2.7 Выбор электрооборудования
Выбор оборудования производим по напряжению, току и по току термической стойкости. Характеристику выбранного оборудования заносим в таблицу 7
Таблица 7 - Спецификация оборудования и материалов
2.8 Расчет и устройство защитного заземления
Заземлением называют преднамеренное гальваническое соединение металлических частей электроустановки с заземляющим устройством. Различают следующие виды заземлений:
Защитное - выполняют с целью обеспечения электробезопасности при замыкании токоведущих частей на землю;
Рабочее - предназначено для обеспечения нормальных режимов работы установки;
Молнезащитное - для защиты зданий и сооружений.
Заземляющее устройство - это совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называют металлический проводник, или группу проводников находящихся в соприкосновении с землей различают естественные и искусственные заземлители.
Естественные заземлители - это различные конструкции и устройства, которые по своим свойствам могут одновременно выполнять функции заземлителем: водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов горючих и взрывчатых жидкостей и газов, а также трубопроводов покрытых изоляцией от коррозии), металлические и железобетонные конструкции, сооружения, имеющие надежное соединение с землей.
Величины допускаемых сопротивлений, допускаемых устройств приведены в таблице 8.
Таблица 8 – Сопротивление заземляющих устройств
Заземляющие проводники служат для присоединения частей
электроустановки с заземлителем. Помимо обычных проводовсоответствующего сечения, заземляющими проводниками могут служить металлические конструкции здании сооружений: колонна, фермы, каркасы РУ.
В качестве общего заземлителя применяем заземляющий контур выполненный из заглубленных труб на глубину 0,5м от поверхности земли,соединение трубы проволокой (катанкой)
10мм.
По периметру здания с внутренней стороны прикрепим катанку того же диаметра и корпуса заземляемого электрооборудования подсоединяем стальным тросом.
Сопротивление первого заземлителя вертикального определяем по упрощенной формуле:
Количество электродов для обеспечения необходимой величины нормируемого сопротивления 4 ом определяем по формуле:
Принимаем 4 штуки электродов
При коэффициенте экранирования
количество электродов
= 4 электрода
Сопротивление горизонтального заземлителя определяется аналогично
Общее сопротивление цепи
, что удовлетворяет условиям
2.8.1Молниезащита зданий и сооружений объекта
Произведем расчет молниезащиты.
Размеры здания составляют 18х 20х9 м.
Принимаем тип защиты – двухстержневой металлический молниеотвод одинаковой высоты. Стержни высотой по 35 метров каждый. Степень надежности защиты данного здания составляют 99,5%.
Высота вершин конусов молниеотводов h0 определяются следующим выражением:
h0 = 0,85· h = 0,85· 35 = 29,8 м.
Вычисляется радиус защиты на уровне земли r0:
r0 =
= 36,1м
r0 =
= 36,1м
Находится радиус защиты на высоте защищаемого сооружения h = 9 м:
Rx =
Rx =
= 24,9 м
Высота hС и ширина rсх средней части определяется выражением:
где L = 48 м – расстояние между двумя стержневыми молниеотводами.
Зона защиты двухстержневого молниеотвода представлена на рисунке 3
Рисунок 3 – Зона защиты двухстержневого молниеотвода
2.9 Организация подготовки ремонтных работ
Токи к.з. в современных мощных электросистемах могут достигать огромных значений (10-100 тыс. ампер). Поэтому оборудование электроустановок должно обладать достаточной электродинамической (механической) и термической стойкостью к действию токов к. з.
Причинами возникновения короткого замыкания могут быть:
Нарушение изоляции происходящее вследствие её несовершенства, или посторонних причин (обрыв, удар молнии, попадание посторонних предметов).
Ошибки при ремонтных работах, включениях и отключениях.
Несмотря на все меры, принимаемые при проектировании и эксплуатации, вероятность короткого замыкания не исключена, поэтому правильный выбор электрооборудования, основанный на знании характера протекания короткого замыкания и ожидаемого тока, является самой действенной мерой предотвращения опасных последствий к.з.
Короткие замыкания бывают:
-трёхфазные - возникающие при одновременном замыкании накоротко всех трёх фаз;
-двухфазные;
- однофазные - возникающие при замыкании между фазой и землёй.
Процесс протекания короткого замыкания слагается из двух режимов:
Переходного:
- ударный ток - возникает в течении первых 0,01-0,2 секунд, сопровождается электродинамическим эффектом, способным сорвать провода с изоляторов, повредить обмотки двигателей, трансформаторов;
- разрывной ток - появляется в течении первых 0,2 секунд, в течении которых сеть должна быть отключена автоматической защитой.
Установившегося. Возникает при несрабатывании защиты, ведёт к злектротермическому эффекту.
Для вычисления токов короткого замыкания по расчетной схеме составляют схему замещения, в которой указывают сопротивления всех источников и потребителей, и намечают вероятные точки для расчета токов короткого замыкания.
Базисное напряжение 6,3 кВ.
Сопротивление системы определяется исходя из отключающей мощности выключателя на ТП Н-2ф
Определяем индуктивное сопротивление системы
, (2.3) ВЛ-6кВ – принимаем провод АС-70
R = 0,42· 1,7 = 0,71 Ом
Х = 0,4· 1,7 = 0,68 Ом
Рисунок 1 – Схема замещения для расчета токов короткого замыкания
Трансформатор 400 кВ-А
R = 0,006 Ом,
Х = 0,0 19 Ом
Автоматический выключатель 630 А
R = 0,0004 Ом
Автоматический выключатель 600 А
R = 0,0004 Ом
Кабель АВВГ-3х 120
Активное сопротивление
Кабель КГ-3х95
Фидерный автомат 350 А
R = 0,0005 Ом
Кабель КГ-3х16
,Кабель КГ-3х70
Результирующее сопротивление цепи к.з. до точки К-1
= 0,71+0,006+0,0004+0,0004+0,1 1+0,05+0,12 = 0,991 Ом = 0,1 1+0,68+0,019=0,809 Ом , (2.4) Результирующее сопротивление, приведенное к базисному напряжению
Ток 2-х фазного к.з. в точке К-1
Результирующее сопротивление до точки К-2:
Приведенное к базисному напряжению:
Ток 2-х фазного к.з. в точке К-2:
Результирующее сопротивление цепи к.з. до точки К-3
= 0,937 Ом = 0,809 Ом Приведенное к базисному напряжению:
Ток к.з. в точке К-3:
Результирующее сопротивление цепи к.з. до точки К-4
= 0,848 Ом = 0,809 Ом Приведенное к базисному напряжению
Ток к.з. в точке К-4:
2.7 Выбор электрооборудования
Выбор оборудования производим по напряжению, току и по току термической стойкости. Характеристику выбранного оборудования заносим в таблицу 7
Таблица 7 - Спецификация оборудования и материалов
| № п/п | Наименование | Тип, марка | Ед. изм. | Кол-во |
| 1 | Автоматический фидерный выключатель, ном. ток 200А | АФВ-1А | шт | 1 |
| 2 | Автоматический фидерный выключатель, ном. ток 350 А | АФВ-2А1 | шт | 2 |
| 3 | Трансформатор 380/230 В, 6кВ-А | ТСЗ- 10/0,66 | шт | 2 |
| 4 | Реле утечки 220 В | РУ-220. 1М | шт. | 2 |
| 5 | Реле утечки 380 В | РУ-380.1М (УАКИ-380) | шт | 1 |
| 6 | Пускатель магнитный Uкат.=220 В | ПМЛ-410004 | шт. | 2 |
| 7 | Автоматический выключатель, ном. ток 630 А | А3744С | шт | 1 |
| 8 | Автоматический выключатель. ток 600 А | ВА-57-39 | шт. | 1 |
| 9 | Силовой ящик с блоком предохранитель-выключатель, ток 100 А | ЯБПВ-1 | шт. | 1 |
| 10 | Предохранитель пробивной U=500B | ПП-А/3 | шт. | 1 |
| 11 | Прожектор с кварцевой лампой КГ 220- 1500 | ПКН- 1500- 1-41 | шт. | 8 |
| 12 | Кабель с алюминиевыми жилами сеч. 3х120+1х35 | АВВГ-1кВ | м | 450 |
| 13 | Кабель гибкий сечением 3х2,5+1,5 мм2 | КГ-0,66 | м | 40 |
| 14 | Кабель гибкий сечением 3х16+1х6 мм2 | КГ-0,66 | м | 360 |
| 15 | Кабель гибкий сечением 3х70+1х25 мм2 | КГ-0,66 | м | 220 |
| 16 | Кабель гибкий сечением 3х95+1х35 мм2 | КГ-0,66 | м | 750 |
| 17 | Трубы стальные диам. усл. прохода 100 м | | м | 45 |
| 18 | Мачта прожекторная стальная, Н=1,5м | | шт. | 2 |
2.8 Расчет и устройство защитного заземления
Заземлением называют преднамеренное гальваническое соединение металлических частей электроустановки с заземляющим устройством. Различают следующие виды заземлений:
Защитное - выполняют с целью обеспечения электробезопасности при замыкании токоведущих частей на землю;
Рабочее - предназначено для обеспечения нормальных режимов работы установки;
Молнезащитное - для защиты зданий и сооружений.
Заземляющее устройство - это совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называют металлический проводник, или группу проводников находящихся в соприкосновении с землей различают естественные и искусственные заземлители.
Естественные заземлители - это различные конструкции и устройства, которые по своим свойствам могут одновременно выполнять функции заземлителем: водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов горючих и взрывчатых жидкостей и газов, а также трубопроводов покрытых изоляцией от коррозии), металлические и железобетонные конструкции, сооружения, имеющие надежное соединение с землей.
Величины допускаемых сопротивлений, допускаемых устройств приведены в таблице 8.
Таблица 8 – Сопротивление заземляющих устройств
| Наибольшее значение | Характеристика электроустройств |
| | Для ЭУ напряжением 1000В с расчетным токомзамыкания меньше 500А |
 | Для ЭУ свыше 1000В с расчетным током замыкания выше 500А |
| | Для ЭУ при условии, что заземляющее устройство заземляется общим для высокого и низкого напряжения током замыкания ниже 500А |
| R3<4L | В устройствах 380/220В |
| В устройствах 660/3 80В |
Заземляющие проводники служат для присоединения частей
электроустановки с заземлителем. Помимо обычных проводовсоответствующего сечения, заземляющими проводниками могут служить металлические конструкции здании сооружений: колонна, фермы, каркасы РУ.
В качестве общего заземлителя применяем заземляющий контур выполненный из заглубленных труб на глубину 0,5м от поверхности земли,соединение трубы проволокой (катанкой)
10мм.По периметру здания с внутренней стороны прикрепим катанку того же диаметра и корпуса заземляемого электрооборудования подсоединяем стальным тросом.
Сопротивление первого заземлителя вертикального определяем по упрощенной формуле:
Количество электродов для обеспечения необходимой величины нормируемого сопротивления 4 ом определяем по формуле:
Принимаем 4 штуки электродов
При коэффициенте экранирования
количество электродов= 4 электрода
Сопротивление горизонтального заземлителя определяется аналогично
Общее сопротивление цепи
, что удовлетворяет условиям2.8.1Молниезащита зданий и сооружений объекта
Произведем расчет молниезащиты.
Размеры здания составляют 18х 20х9 м.
Принимаем тип защиты – двухстержневой металлический молниеотвод одинаковой высоты. Стержни высотой по 35 метров каждый. Степень надежности защиты данного здания составляют 99,5%.
Высота вершин конусов молниеотводов h0 определяются следующим выражением:
h0 = 0,85· h = 0,85· 35 = 29,8 м.
Вычисляется радиус защиты на уровне земли r0:
r0 =
= 36,1м r0 =
= 36,1мНаходится радиус защиты на высоте защищаемого сооружения h = 9 м:
Rx =
Rx =
= 24,9 мВысота hС и ширина rсх средней части определяется выражением:
где L = 48 м – расстояние между двумя стержневыми молниеотводами.
Зона защиты двухстержневого молниеотвода представлена на рисунке 3
Рисунок 3 – Зона защиты двухстержневого молниеотвода
2.9 Организация подготовки ремонтных работ