Репозиторій ЧДТУ
Репозиторій ЧДТУ зберігає і дозволяє легкий і відкритий доступ до всіх видів цифрового контенту, включаючи текст, зображення, анімовані зображення, MPEG і набори даних
Дізнатися більше
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10093| Назва: | Система електропостачання підприємства з виробництва мостових і будівельних кріплень |
| Автори: | Самойлик, Олександр Васильович СТАШЕНКО, Владислав Вікторович |
| Ключові слова: | електропостачання підприємства;розрахунок електричних навантажень |
| Дата публікації: | чер-2026 |
| Короткий огляд (реферат): | В даній випускній кваліфікаційній роботі бакалавра детально розглянуті питання проектування електропостачання підприємства з виробництва мостових і будівельних кріплень. Було проведено: розрахунок електричних навантажень, вибір схеми живлення підприємства та розрахунок живлячої мережі, вибір трансформаторів і засобів компенсації реактивної потужності, вибір схеми внутрішньозаводського електропостачання, розрахунок струмів к.з., вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП та високовольтної апаратури, перевірки кабельних ліній, розрахунок системи електропостачання цеху. В індивідуальному завданні розглянуті особливості фарбування мостових і будівельних кріплень В економічному розділі пояснювальної записки розглянуто питання економічна доцільність встановлення конденсаторних батарей в мережі 10 (6) кВ. В розділі з охорони праці проведено модернізацію системи загального штучного освітлення. |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10093 |
| Розташовується у зібраннях: | 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (Електротехнічні системи електроспоживання) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Сташенко.pdf Restricted Access | 4.32 MB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити Запит копії |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(назва факультету)
Кафедра електротехнічних систем
(повна назва кафедри)
«До захисту допущено»
Завідувач кафедри ЕТС
Валентин ТКАЧЕНКО
______________________
“_____” __________2026 р.
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до кваліфікаційної роботи
б а к а л а в р
(освітньо-кваліфікаційний рівень)
ЧДТУ А1 22329 94/03-03
на тему:
«Система електропостачання підприємства з виробництва
мостових і будівельних кріплень»
(назва теми згідно з наказом)
Виконав: здобувач вищої освіти 4 курсу,
групи ЕСЕ – 22
Спеціальності:
141 «Електроенергетика, електротехніка та
електромеханіка»
(шифр і назва спеціальності)
СТАШЕНКО Владислав Вікторович
(прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти)
Керівник _____________ Олександр САМОЙЛИК
(Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)
Рецензент ____________ _____________________
(Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)
Засвідчую, що у цій кваліфікаційній роботі немає запозичень з праць інших авторів
без відповідних посилань
Здобувач вищої освіти ______________
(підпис)
Черкаси 2026 року
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва)
Кафедра електротехнічних систем
(повна назва)
Спеціальність: 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка»
ЗАТВЕРДЖУЮ
Завідувач кафедри ЕТС
Валентин ТКАЧЕНКО
______________________
“_____” __________2026 р.
З А В Д А Н Н Я
НА КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ
СТАШЕНКА Владислава Вікторовича
(прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти)
1. Тема кваліфікаційної роботи
«Система електропостачання підприємства з виробництва мостових
і будівельних кріплень»
Керівник кваліфікаційної роботи САМОЙЛИК Олександр Васильович, к.т.н., доцент
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від
« 13 » квітня 2026 року № 94/03-03
2. Строк подання кваліфікаційної роботи здобувачем вищої освіти ____________________
3. Вихідні дані до кваліфікаційної роботи: 1. Тип системи електропостачання –
централізована; 2. Клас напруги ГПП – 110/10 кВ; 3. Встановлена потужність підприємства –
747,8 кВт; 4. Потужність КЗ на шинах енергосистеми – 1600 МВА; 5. Розміри цеху –
82х38х10 м; 6. Кількість електроприймачів цеху – 53 шт; 7. Встановлена потужність силових
електроприймачів цеху – 693,5 кВт; 8. Індивідуальне завдання – Особливості фарбування
мостових і будівельних кріплень; 9. Техніко-економічні розрахунки – Економічна
доцільність встановлення конденсаторних батарей в мережі 10 (6) кВ; 10. Охорона праці –
Модернізація системи загального штучного освітлення
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що їх належить
розробити)
1 Умови проектування
2 Розрахунок електричних навантажень
3 Вибір і обґрунтування схеми живлення підприємства. Розрахунок живлячої мережі
4 Вибір трансформаторів і засобів компенсації реактивної потужності
5 Вибір схеми внутрішньозаводського електропостачання напругою 10 кВ
6 Розрахунок струмів короткого замикання в мережах вище 1000 В
7 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП. Вибір високовольтної апаратури.
Перевірка кабельних ліній
8 Розрахунок системи електропостачання цеху
9 Індивідуальне завдання – Особливості фарбування мостових і будівельних кріплень
10 Техніко-економічні розрахунки – Економічна доцільність встановлення
конденсаторних батарей в мережі 10 (6) кВ
11 Охорона праці.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень,
плакатів)
1 Генеральний план підприємства
2 Однолінійна схема ГПП 110/10 кВ
3 План ГПП 110/10 кВ
4 Однолінійна схема електропостачання цеху
5 План живлячих та розподільчих мереж цеху
6 Однолінійна схема КТП
7 Вид та план КТП 10/0,4 кВ
6. Консультанти розділів кваліфікаційної роботи
Прізвище, ініціали та посада Підпис, дата
Розділ
консультанта завдання видав завдання прийняв
Охорона праці ст. викл. Олексій КОЖЕМ´ЯКІН
7. Дата видачі завдання до кваліфікаційної роботи 15 квітня 2026 року
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
Строк виконання
№ Назва етапів виконання кваліфікаційної роботи
етапів кваліфікаційної Примітка
з/п
роботи
1 Умови проектування 15.04.26 – 16.04.26
2 Розрахунок електричних навантажень 17.04.26 – 25.04.28
Вибір і обґрунтування схеми живлення
3 26.04.26 – 29.05.26
підприємства. Розрахунок живлячої мережі
Вибір трансформаторів і засобів компенсації
4 30.04.26 – 01.05.26
реактивної потужності
Вибір схеми внутрішньозаводського
5 02.05.26 – 03.05.26
електропостачання напругою 10 (6) кВ
Розрахунок струмів короткого замикання в
6 04.05.26 –06.05.26
мережах вище 1000 В
Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП.
7 Вибір високовольтної апаратури. Перевірка 07.05.26 – 09.05.26
кабельних ліній.
8 Розрахунок системи електропостачання цеху 10.05.26 – 18.05.26
9 Індивідуальне завдання 19.05.26 – 21.05.26
Техніко-економічні розрахунки елементів СЕП
10 22.05.26– 23.05.26
промислового підприємства
11 Охорона праці 24.05.26– 26.05.26
12 Виконання креслень графічної частини роботи 26.05.26 – 31.05.26
Підготовка доповіді та супровідних документів, 01.06.26 – 04.06.26
13
збір необхідних підписів
Здобувач вищої освіти-дипломник ________________ Владислав СТАШЕНКО
(підпис) (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)
Керівник кваліфікаційної роботи ________________ Олександр САМОЙЛИК.
(підпис) (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)
ЗМІСТ
1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ……………………………………… 6
1.1 Характеристика об’єкта проектування……………………. 6
1.2 Характеристика споживачів електричної енергії складального
цеху ……………………………...…………. 6
1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх
електропостачання ……………..………………...……..…... 7
1.4 Характеристика джерела живлення……………………….. 7
2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ…………… 9
2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових
електроприймачів………….……………………………….. 9
2.2 Особливості визначення розрахункових електричних
навантажень від однофазних електроприймачів ................ 14
2.3 Визначення розрахункових електричних навантажень від
освітлювальних систем…………………………………….. 15
2.4 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ
цехової підстанції……………………………….................. 16
2.5 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях
системи електропостачання……………………………….. 16
2.6 Картограма та положення центру електричних
навантажень цеху та підприємства. Вибір місця
розташування трансформаторних підстанцій……………. 18
2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і
цеху…………………………………………………... 18
2.6.2 Картограма електричних навантажень
підприємства…………………………………..…….. 22
2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП
24
(КТП)………..
ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЖИВЛЕННЯ
3
ПІДПРИЄМСТВА. РОЗРАХУНОК ЖИВЛЯЧОЇ МЕРЕЖІ……. 25
3.1 Вибір і обґрунтування схеми живлення
підприємства……………………………………….............. 25
3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі……………………. 27
3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП ………… 29
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ
Змн. Арк. № докум Підпись Дата
.
Розроб. СташенкоВ.В Літ. Арк. Аркушів
Перевір. .С амойлик О.В. Система електропостачання 3 75
підприємства з виробництва
Н. Контр. Ключка К.М. мостових і будівельних кріплень ФЕТАМ, гр. ЕСЕ-22
Затверд. Ткаченко В.Ф.
4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ…………………………………... 31
4.1 Вибір трансформаторів ГПП …………………………… 31
4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з
врахуванням компенсації реактивної потужності…….. 33
4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві…. 35
5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ……………...…. 37
5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції
внутрішньозаводської мережі………………………...…. 37
5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж……………… 37
6 6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В……………………………………... 40
6.1 Вихідні дані для розрахунків…………………………… 40
6.2 Розрахунок струмів трифазного короткого замикання
в характерних точках…………………………………….. 41
7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ
ГПП. ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ ПЕРЕВІРКА
КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ…………………………………………..….. 42
7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП……. 42
7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН……………..….. 42
7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН………… 43
7.4 Вибір трансформаторів струму………………………… 44
7.5 Вибір трансформаторів напруги……………………….. 44
7.6 Перевірка кабелів на термічну стійкість……………….. 44
8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
ЦЕХУ……………………………………………………………… 45
8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання
цеху………………………………………………………. 45
8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних
систем…………………………………………………….. 45
8.2.1 Загальні відомості………………………………... 45
8.2.2 Розрахунок освітленості…………………………. 45
8.2.3 Електропостачання освітлювальних установок... 47
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
4
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам
нагріву…………………………………………………… 48
8.3.1 Вибір низьковольтних комплектних установок
НКУ……………………………………………….. 49
8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до
1000 В……………………………………………………... 50
8.4.1 Розрахунок начального значення періодичної
складової струму трифазного КЗ………………... 50
8.5 Захист цехових електричних мереж……………………. 52
8.5.1 Вибір апаратів захисту………………………….. 52
8.6 Вибір типу, конструкції та компоновки
трансформаторної підстанції…………………………… 52
9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ – Особливості фарбування
мостових і будівельних кріплень ………………………………. 53
10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА………………………….. 61
11 ОХОРОНА ПРАЦІ……………………………………………….. 65
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………….. 74
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ
1.1 Характеристика об’єкта проектування
Дана кваліфікаційна робота присвячена проєктуванню системи
електропостачання підприємства з виробництва мостових і будівельних
кріплень.
Мостові та будівельні кріплення – це спеціалізовані металовироби та
анкерні системи, розраховані на високі статичні, динамічні та вібраційні
навантаження. Вони включають високоміцні болти (клас 8.8–12.9), гайки,
шайби, хімічні та механічні анкери, що застосовуються для збирання
металоконструкцій, монтажу опор мостів та кранових колій.
Основні види кріплень:
• Високоміцне кріплення: Болти, гайки та шайби для відповідальних
сталевих конструкцій, що забезпечують надійне зчеплення.
• Анкерна техніка: Механічні та хімічні анкери (включаючи склади)
для фіксації важких конструкцій до бетону.
• Мостові деформаційні профілі: Спеціальні кріплення для монтажу
профілів (наприклад Arfen), що враховують температурні деформації.
• Будівельне кріплення: Стандартні болти, гвинти, гайки, шпильки та
шурупи загального призначення.
Практика експлуатації систем електропостачання свідчить про те, що
електрична енергія ще не завжди використовується технічно та економічно
ефективно не тільки при споживанні у виробничих процесах, але й при
передачі її споживачу.
Тому значне місце у вирішені задач електропостачання займають
питання правильного проектування, тобто вибору найбільш економічно та
технічно досконалого варіанту побудування і функціонування систем
електропостачання виробничого об’єкту.
1.2 Характеристика споживачів електричної енергії
складального цеху
Відомості про електричні навантаження цеху приведено у
таблиці 1.1.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Таблиця 1.1 – Відомості про електричні навантаження цеху
Розміри цеху, електропостачання якого розглядається окремо,
складають ABH = 388210 .
1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх
електропостачання
Електроустановки підприємства, електропостачання якого ми
проектуємо, розміщені всередині будівель, тобто є закритими
(внутрішніми).
1.4 Характеристика джерела живлення
Вихідними даними до розрахунку струмів КЗ є:
– обрана номінальна напруга енергосистеми UC=110 кВ ;
– потужність КЗ на шинах районної підстанції SКЗ=1600 МВ А ;
– довжина повітряної лінії lПЛ= 40 км .
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Рисунок 1.1 – План цеху та розташування обладнання
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ
2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових
електроприймачів
Розрахунок цехових навантажень проводимо за наступними формулами
[6,7]:
Ppоз = 3 Uном Ipоз cos . (2.1)
n
Рном =рном , (2.2)
1
n n
Qном =qном =рном tg, (2.3)
1 1
Рроз = Кp Кв Рном , (2.4)
2pном
nе = . (2.5)
pном max
n
кв і рном і
К = 1
в . (2.6)
n
рном і
1
п
Кв, і Рном і
К = 1
в, цеху . (2.7)
п
Рном і
1
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Таблиця 2.1 – Значення коефіцієнта розрахункового навантаження Кр .
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Таблиця 2.2 – Значення коефіцієнта розрахункового навантаження Кр .
п
Рроз цеху = Кр Кв, цеху Рном = Кр Кв, i Рном і . (2.8)
1
Qроз цеху =Кр Кв,і Рном,і tgі . (2.9)
і
2 2
Sроз цеху = (Рроз цеху ) + (Qроз цеху ) . (2.10)
рном = 3 рном о ; qном = 3 qном о ;
Рном1= 8 2,8 = 22,4 кВт.
Визначаємо розрахункову величину Кв Рном,1
Кв Рном,1= 0,72 22,4 = 16,8 кВт.
Визначаємо чергову розрахункову
Кв Рном,1 tgφ = 16,8 0,57 =9,6квар.
2 747,8
nе = 12 .
72
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
589,6
Кв, цеху = = 0,788 .
747,8
За співвідношенням (2.8) знаходимо розрахункову активну
потужність цеху
Рроз цеху =1,05 589,6 = 619,1кВт.
Розрахункова реактивна потужність
Qроз цеху = 312,6квар.
Потужність Sроз силових електроприймачів:
S 2
роз = 619,1 + 312,62 = 693,5 кВ∙А.
Таблиця 2.3
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
2.2 Особливості визначення розрахункових електричних
навантажень від однофазних електроприймачів
При кількості однофазних ЕП до трьох з достатньою для практичних цілей
точністю умовна трифазна номінальна потужність Рном у (кВт)
визначається наступним чином [6, 7, 8]:
• при двох або трьох електроприймачах
Рном, у =3Рном.max ф . (2.11)
Аналогічно визначаються середні однофазні навантаження для фаз b
і с, знаходиться найбільш завантажена фаза по активної потужності,
наприклад фаза с, а потім еквівалентне трифазне навантаження мережі від
однофазних електроприймачів.
Р = 3 Р(с) і Q = 3 Q(c) .
Таблиця 2.4 – Коефіцієнти зведення навантажень
Однофазними електроприймачами в цеху є наступні установки:
- автомат зварювальний -3 шт;
- машина зварювальна точкова – 3 шт.
Визначимо навантаження фаз, використовуючи відповідні
коефіцієнти зведення навантажень з таблиці 2.4.
P(a) = P(b) = P(c) = 0,5 5,0 0,89 + 0,5 5,0 0,89 + 0,5 4 = 6,45 кВт .
Середнє реактивне навантаження, віднесене до фаз А,В,С дорівнює
відповідно:
Q(a) =Q(b) =Q(c) = 0,6 5,0 0,38+ 0,6 5,0 0,38 + 0,5 4,0 1,73 = 5,74 квар
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Ру = 3 P(ф) ; Ру = 3 6,45 =19,35 кВт .
Qу = Pу tg(b) ; Qу =19,35 0,89 =17,2 квар .
Рроз у =1,14 0,72 19,35=15,9 кВт .
Розрахункова потужність Sроз у :
2 2
Sроз у = (19,35 103 ) + (13,6 103 ) 24 кВ А
2.3 Визначення розрахункових електричних навантажень від
освітлювальних систем
На промислових підприємствах близько 10% споживаної енергії
витрачається електричне освітлення [8, 9].
На етапі визначення величини загальної розрахункової потужності
цеху активну потужність освітлювальних установок Pmax оc . з достатньою
точністю визначається співвідношенням [9]:
Pmax оc =S, (2.14)
де S , – площа приміщення, м2 ;
2
– питома потужність освітлювальних установок, Вт / м .
де tg0 – відповідно cos0 для кожного типу ламп.
Використовуючи співвідношення (2.14 і 2.15), а також довідкові
дані з [6, 7], визначимо активну та реактивну потужності освітлювальних
установок
Pmax оc = 26,5 3116 =82574Вт,
Рроз, ос = 82574 0,9 = 74 кВт
Qроз, ос = Рроз, ос tgφ = Рроз, ос tgφ = 74 0,2 = 14,8 квар.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
2.4 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ
цехової підстанції
Сумарні активна та реактивна розрахункові потужності
визначаються за виразами [7, 9]
Р0,4 цеху = 619+74+19 = 712 кВт ,
Q0,4 цеху = 313+15+14=342 квар .
Навантаження на шинах цехової підстанції за виразом
2 2
S ТП = (Р0,4 цеху ) + (Q0,4 цеху ) , (2.16)
2 2
SТП = (712) + (342) = 767 кВ А .
Дані розрахунків (2.16) по усім цехам заносимо у таблицю 2.5.
2.5 Визначення електричних навантажень на вищих рівнях
системи електропостачання
Потужність Sпр заводу визначаємо за формулою [7]
2 2
N N
SНН ГПП =Ко P0,4 цеху і + Q0,4 цеху і , (2.17)
i i
2 2
SНН ГПП = 0,9 (6728,8) +(3930) = 7013 кВ А .
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
2.6 Картограма та положення центру електричних навантажень
цеху та підприємства. Вибір місця розташування трансформаторних
підстанцій
2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і цеху
Центр електричних навантажень підприємства.
Теоретичний центр електричних навантажень (ЦЕН) визначаємо як
точку з координатами [6, 7]
n
Р0,4 цеху xi
Х = i = 1
ЦЕН підпр , (2.18)
n
Р0,4 цеху
i = 1
n
Р0,4 цеху yi
Y i = 1
ЦЕН підпр = . (2.19)
n
Р0,4 цеху
i = 1
Дані, необхідні для розрахунку координат ЦЕН згідно виразів
заносимо у відповідні графи таблиці 2.6.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Визначаємо координати ЦЕН за формулами (2.18 – 2.19):
1286413,4
ХЦЕН підпр = = 191 м ,
6728,8
1141423,9
YЦЕН підпр = = 169,6 м .
6728,8
Центр електричних навантажень цеху.
– для активної потужності:
п
Рроз х
i i
Х i=1
ЦЕН цеху(Р) = , (2.20)
п
Рроз i
i=1
п
Рроз у
i i
У = i=1
ЦЕН цеху(Р) ; (2.21)
п
Рроз i
i=1
– для реактивної потужності [6, 7]:
п
Qроз х
i i
Х i=1
ЦЕН цеху(Q) = ,
п
Qроз i
i=1
п
Qроз у
i i
У i=1
ЦЕН цеху(Q) = ,
п
Qроз i
i=1
де Pроз і Qроз – номінальна активна і реактивна потужності
і і
електроприймачів,
xi, yi – координати відповідного споживача.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Таблиця 2.7 – Розрахунок центру електричних навантажень
Pi, Xi, Yi,
Найменування Pi∙Xi Pi∙Yi Хцен Yцен
кВт мм мм
Вентилятор витяжний 2,8 6,0 16,8 10,0 28,0
Вентилятор витяжний 2,8 6,0 16,8 18,0 50,4
Вентилятор витяжний 2,8 35,0 98,0 5,0 14,0
Вентилятор витяжний 2,8 100,0 280,0 110,0 308,0
Вентилятор витяжний 2,3 170,0 391,0 110,0 253,0
Вентилятор витяжний 2,8 145,0 406,0 27,0 75,6
Вентилятор витяжний 2,8 247,0 691,6 107,0 299,6
Вентилятор витяжний 2,8 252,0 705,6 107,0 299,6
Верстат різьбонарізний 5,1 12,0 61,2 31,0 158,1
Верстат різьбонарізний 5,1 12,0 61,2 41,0 209,1
Прес оболонки 12,6 130,0 1638,0 36,0 453,6
Прес оболонки 12,6 154,0 1940,4 36,0 453,6
Тельфер 7,2 60,0 432,0 60,0 432,0
Тельфер 7,2 130,0 936,0 60,0 432,0
Вертикально–свердлильний
2,2 175,0 385,0 41,0 90,2
верстат
Вертикально–свердлильний
2,2 203,0 446,6 41,0 90,2
верстат
Прес корпусу 51,2 125,0 6400,0 103,0 5273,6
Прес корпусу 51,2 150,0 7680,0 103,0 5273,6
Термопласти автомат 22,8 131,0 2986,8 80,0 1824,0
Термопласти автомат 22,8 131,0 2986,8 69,0 1573,2
Термопласти автомат 22,8 157,0 3579,6 80,0 1824,0
Термопласти автомат 22,8 157,0 3579,6 68,0 1550,4
Радіально–свердлильний
4,8 180,0 864,0 29,0 139,2
верстат
Радіально–свердлильний
4,8 204,0 979,2 29,0 139,2
верстат
Трубовідрізний верстат 6,2 20,0 124,0 88,0 545,6
Трубовідрізний верстат 6,2 20,0 124,0 78,0 483,6
Токарно–револьверний верстат 3,4 182,0 618,8 58,0 197,2
Токарно–револьверний верстат 3,4 182,0 618,8 67,0 227,8
Токарно–револьверний верстат 3,4 182,0 618,8 75,0 255,0
Токарно–револьверний верстат 3,4 182,0 618,8 83,0 282,2
Токарно–револьверний верстат 3,4 202,0 686,8 58,0 197,2
Токарно–револьверний верстат 3,4 202,0 686,8 67,0 227,8
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Токарно револьверний верстат 3,4 202,0 686,8 75,0 255,0
Токарноревольверний верстат 3,4 202,0 686,8 83,0 282,2
Прес листогибочний 72,0 51,0 3672,0 102,0 7344,0
Прес листогибочний 72,0 90,0 6480,0 102,0 7344,0
Універсально–фрезерний
7,8 180,0 1404,0 99,0 772,2
верстат
Універсально–фрезерний
7,8 203,0 1583,4 99,0 772,2
верстат
Прес кромкогибочний 21,2 54,0 1144,8 84,0 1780,8
Прес кромкогибочний 21,2 94,0 1992,8 84,0 1780,8
Відрізний верстат 15,4 57,0 877,8 67,0 1031,8
Відрізний верстат 15,4 97,0 1493,8 67,0 1031,8
Верстат трубогибочний 6,2 13,0 80,6 50,0 310,0
Верстат трубогибочний 6,2 13,0 80,6 60,0 372,0
Конвеєр 4,4 60,0 264,0 22,0 96,8
Діркопробивний прес 17,8 126,0 2242,8 68,0 1210,4
Прес кришки люка 28,6 150,0 4290,0 68,0 1944,8
Прес кришки люка 28,6 186,0 5319,6 50,0 1430,0
Токарно–гвинторізний верстат 7,8 208,0 1622,4 50,0 390,0
Токарно–гвинторізний верстат 7,8 186,0 1450,8 50,0 390,0
Вентилятор приточний 21,4 230,0 4922,0 105,0 2247,0
Вентилятор приточний 21,4 235,0 5029,0 105,0 2247,0
Вентилятор приточний 21,4 240,0 5136,0 105,0 2247,0
723,3 92119,0 58940,4 127,4 81,5
Розрахункові координати ЦЕН складають (рисунок 2.3):
ХЦЕН цеху(Р) =127 мм ; (на плані), УЦЕН цеху(Р) = 82 мм, (на плані).
2.6.2 Картограма електричних навантажень підприємства
Розраховуємо на прикладі вибраного цеху вказані параметри
картограми електричних навантажень.
Ppоз 0,4 цеху i
ri = . (2.24)
π m
Розраховані за формулами (2.2 – 2.24) значення заносимо в
таблицю 2.8.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП (КТП)
Координати розташування ГПП вказано на графічній частині роботи.
Рисунок 2.3 – План цеху та розташування обладнання
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
3 ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЖИВЛЕННЯ
ПІДПРИЄМСТВА. РОЗРАХУНОК ЖИВЛЯЧОЇ МЕРЕЖІ
3.1 Вибір і обґрунтування схеми живлення підприємства
Електричні схеми типових розподільчих установок наведена на
рисунках 3.1 - 3.3 [5, 6, 7]:
Рисунок 3.1 – Схема РУ ВН схема РУВН
“місток з вимикачами в колах ліній”
Рисунок 3.2 – Схема РУВН “місток з вимикачами в колах
трансформаторів і ремонтною перемичкою з боку трансформаторів”
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Рисунок 3.3 – Схема РУ НН 6 (10) кВ:
а) – з однією секціонованою системою шин;
б) – з двома секціонованованими система шин
Реальна схема РУВН відповідає обраної комплектної
трансформаторної підстанції (лист 2 графічної частини).
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі
Вибір стандартної напруги визначає побудову всієї системи
електропостачання [2, 5].
На цьому етапі проектування попередньо визначається переріз
живлячих ліній (у нашому випадку, повітряних ліній ПЛ) [2, 5]. Вихідними
даними служать номінальна напруга Uном РУВН і приблизна потужність
SВН ГПП на стороні ВН ГПП.
Потужність SВН ГПП :
2 2
N N
SВН ГПП =Ко P0,4 цеху і + PT + Q
0,4 цеху і + QT , (3.1)
i i
де PT іQT – втрати відповідно активної і реактивної потужності.
Розрахунковий струм однієї живлячої лінії (А) визначається згідно
виразу
SВН ГПП
ІрозПЛ= Кзав.Л , (3.2)
3 Uном
де Кзав.Л – коефіцієнт завантаження лінії, який залежить від схеми РУНН,
організації роботи ГПП в нормальному, післяаварійному і ремонтному
режимах з врахуванням забезпечення необхідного рівня надійності і
безперебійності електропостачання [4, 7].
Вибраний стандартний переріз Fст лінії живлення перевіряється на
допустимий струм нагрівання в нормальному режимі, на допустимий
струм післяаварійного режиму [1, 4, 7], на мінімальний переріз згідно
механічної міцності і мінімальний переріз за умовою корони згідно
наступних виразів і умов:
– на допустимий струм в нормальному режимі роботи, А;
ІрозПЛ к Ідоп ,
де Ідоп – допустимий струм вибраного стандартного перерізу, А;
к – коефіцієнт, що враховує фактичну розрахункову температуру
середовища;
– на допустимий струм в післяаварійному режимі (режим
відключення однієї з ліній живлення)
2 ІрозПЛ к кдоп Ідоп.Т ,
де кдоп – допустиме короткочасне перевантаження, кдоп =1,25 ;
– на мінімальний переріз згідно механічної міцності – згідно з
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
місцем розташування підприємства визначається величина стінки ожеледі
за її товщиною визначається мінімальна площа перерізу;
– на мінімальний переріз за умовою корони – згідно ПУЕ у
залежності від напруги [1, 6].
Активна і реактивна складова втрат в трансформаторі визначаються
за виразом
PT = 0,02 SНН ГПП ,
QT = 0,1SНН ГПП ,
де SНН ГПП – приблизна повна потужність об’єкта, кВА, що визначена
нами за формулою (2.17).
Таким чином
ΔРТ = 0,02 7013 = 140 кВт ;
QT = 0,17013 701квар .
Загальне навантаження об’єкта становить
2 2
SВН ГПП = 0,9 (6729 +140) + (3930 + 701) = 7885 кВ А .
У нашому випадку
7885
ІрозПЛ = = 21А .
2 1,732 110
Переріз лінії живлення (мм2) визначається виразом
ІрозПЛ
Fек = ,
jек
де jек – нормоване значення економічної густини струму jек = 1,4 А/мм2.
21
F = =15 мм2
ек .
1,4
Розрахунковий економічно вигідний переріз закруглюється до
найближчого стандартного перерізу Fст .
За умовою корони – мінімальний переріз повітряної лінії 110 кВ
складає 70 мм2.
Вибраний переріз лінії живлення перевіряємо на [2, 5]:
– на допустимий струм в нормальному режимі роботи (к – коефіцієнт,
що враховує фактичну розрахункову температуру середовища к =1);
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
21 А 1260 А ;
– на допустимий струм в післяаварійному режимі (режим відключення
однієї з ліній живлення)
де кдоп – допустиме короткочасне перевантаження, кдоп =1,25 ;
2 21А = 42 А 0,9 1,25 260 = 292,5 А .
3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП
Схеми заміщення (рисунок 3.4) 7:
Рисунок 3.4 – Схема заміщення фази ділянки мережі
Векторна діаграма напруги і струму фази ділянки електричної
мережі має наступний вид:
Рисунок 3.5 – Векторна діаграма напруги і струму фази ділянки
електричної мережі
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Проектна потужність підприємства:
Pi = 4915,9 кВт; Qі = 3490,1 квар.
R0 = 0,34 Ом/км, X0 =0,318 Ом/км при Dср = 0,8 м.
Тоді для ділянки мережі:
R =R0 L , R = 0,34 40=13,6 Ом,
X =X0 L , X = 0,318 40=12,72 Ом.
Активну і реактивну складові струму обчислимо за формулами (3.8):
4915,9 103
Ia = = 25,9 A ;
3 110 103
3490 103
Ip = =18,3 A .
3 110 103
Використовуючи формули (3.3) і (3.4) визначимо подовжню і
поперечну складові падіння напруги:
Uф = 29,5 13,6 +18,3 12,7 = 634,7 В;
U = 25,9 12,7 −18,3 13,6 = 77 В.
Модуль напруги на початку ділянки визначимо за формулою (3.5):
Uф1 = (110 + 0,63)2 106 + (0,077)2 106 =110,6 кВ .
Таким чином, вибрані параметри повітряних ліній здатні практично
без втрат напруги передавати розрахункову потужність на підприємство.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ
4.1 Вибір трансформаторів ГПП
Навантаження об’єкта визначається виразом (2.17), у якому
враховано втрати потужності в трансформаторах [7]:
2 2
n n
Snp(6 ст.) =КО P + PТ + Q+ QТ =S .
ВН ГПП
i=1 i=1
Попередньо обрана потужність SТпр кожного з двох
трансформаторів ГПП оцінюється згідно виразу [7]
Snp(6 ст.)
SТ пр = . (4.1)
2 0,7
Рисунок 4.1 – Типовий графік навантаження для вибору
трансформаторів ГПП
Коефіцієнт початкового завантаження трансформатора рахується за
формулою [7]
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
n
(S2
i ti )
1
К = i=1
1 ,
S n
ном Т ti
i=1
де Sном Т – номінальна потужність трансформатора, МВА [6];
n – кількість ступенів потужності графіка навантаження
трансформатора, за яких навантаження менше або дорівнює номінальному
трансформатора.
Коефіцієнт перевантаження трансформатора K2 визначається за
більшим значенням із двох величин K / та K / /
2 2 .
Величина K /
2 обчислюється за формулою [8]
m
(S2
i ti )
1
К/ i=1
2 = ,
S m
ном Т ti
i=1
Величина K / /
2 визначається за виразом [8]
0,9 S
/ / np(6 ст.)
К2 = .
Sном Т
Згідно даного типу трансформатора при відомій температурі
Номінальна потужність кожного з двох трансформаторів ГПП попередньо
оцінюється згідно виразу (4.1):
Отже
7885
SТ пр = = 5632 кВ А .
2 0,7
Попередньо вибираємо трансформатор ТМН–6300/110 із
номінальними параметрами:
Sном Т=6,3 МВ А , Uном В=115 кВ, Uном Н=11кВ, UКЗ=10,5%,
ΔРХХ= 10 кВт, ΔРКЗ= 44 кВт .
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з
врахуванням компенсації реактивної потужності
Кількість трансформаторів цехової ТП визначається, в головним
чином, вимогами надійності живлення електроприймачів [ 6].
Обираємо попередньо потужність трансформатору нашої цехової
ТП, користуючись співвідношенням
S 767
S ТП
приб T = = = 548 кВ∙А.
2 0,7 1,4
Таким чином, номінальна потужність обраного трансформатору
складає
Sном T = 630 кВ∙А.
Вибирається економічне оптимальне число цехових трансформаторів
NT.E. та економічне оптимальне значення потужності НБК QHK1.
Визначається додаткова потужність НБК QHK2 з метою
оптимального зниження втрат потужності в трансформаторах та в мережі
напругою 10 (6) кВ.
Сумарна розрахункова потужність батарей конденсаторів складе
QHK =QHK1 +QHK2. (4.2)
сум
Мінімальне число цехових трансформаторів Nmin однакової
потужності Sном Т , що призначені для живлення технологічно зв`язаних
навантажень:
P
N max
min = + N,
кзаван Sном T
де Pmax – максимальне активне навантаження даної групи
трансформаторів, кВт (для нашого випадку Pmax = Ppоз 0,4 цеху ) [6, 10];
кзаван – коефіцієнт завантаження трансформатора, для
двотрансформаторних підстанцій приймається 0,7 – 0,75, для
однотрансформаторних – 0,95;
Sном T – номінальна потужність трансформатора, кВА;
N – дробовий доданок до найближчого цілого числа.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
712
Nmin = + 0,49 = 2 .
0,75 630
Економічна кількість трансформаторів Nе знаходиться за виразом
Nе = Nmin +m ,
де m – додаткова кількість трансформаторів, яка визначається згідно [3, 6]
у функції Nmin і N .
Nе = 2 + 0 = 2 ,
За рахунок N та m з`являється некомпенсована потужність
Qmax T , яка передаватиметься через трансформатори в мережу 0,4 кВ,
визначається вона за формулою [6]
2
Qmax T = (Nе кзаван.ф S
2
ном T ) − Рmax .
S
де кзаван.ф – фактичний коефіцієнт завантаження, кзаван.ф = ТП .
Ne Sном T
767
кзаван.ф = = 0,61.
2 630
У такому разі
2 2
Qmax.T= (2 0,61 630) - (619,1) = 456 квар .
Сумарна потужність батарей статичних низьковольтних
конденсаторів QHK1 складе:
QHK1 =Qmax −Q
0,4 max T ,
де Qmax – сумарна реактивна потужність напругою 0,4 кВ за найбільш
0,4
завантажену зміну, квар.
QHK1 = 327,5- 455,5 = −128 квар .
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Додаткова потужність статичних конденсаторів QHK2 з врахуванням
оптимального зниження втрат потужності визначається за формулою [6]
QHK2 =Qmax −Q
0,4 HK1 − Nе Sном Т ,
де – розрахунковий коефіцієнт, який визначається у функції показників
K1, K2 , схеми та напруги високовольтної розподільчої мережі.
Показник К2 враховує віддаленість ТП від РП ГПП та потужність
трансформаторів. Його чисельне значення беруть згідно з даними [5].
QHK2 =327,4− (−127)−0,18 2 630 = 228,6 квар .
Якщо в розрахунках отримаємо, що QНК2 0 , тоді додатково
встановлювати конденсаторні батареї не потрібно.
Сумарна розрахункова потужність батарей конденсаторів згідно
формули (4.2) складає
QHK = (−128) + 228 = 100 квар .
сум
4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві
Реактивна потужність Qвк на шинах розподільчої установки 10 кВ
підстанції, яка повинна бути скомпенсована високовольтними батареями
статичних конденсаторів, визначається за виразом [8]
З енергосистемою узгоджено Qек= 1800квар.
Qвк = 0,9 3930+701−1800−1825= 613квар .
Встановлюємо дві конденсаторні установки марки УКЛ(П)56–10,5–
300 УЗ, модернізовані [8].
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ
5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції
внутрішньозаводської мережі
Обираємо радіальну схему, приклад якої наведено на рисунку 5.1
Рисунок 5.1 – Одноступенева радіальна схема розподілення
електроенергії
5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж
Максимальне навантаження
Рmax10= Рроз 0,4+ РТ= Рроз 0,4+ 0,02 Sном Т ; (5.1)
Qmax10= Qроз 0,4+ QТ = Qроз 0,4+ 0,1Sном Т , (5.2)
де Рроз 0,4, Qроз 0,4 – розрахункові навантаження на стороні 0,4 кВ (активне,
реактивне).
Потужність лінії визначаємо за співвідношенням [7]
2 2
S Л = Р + Q ,
i ( max 10 і ) ( max 10 і )
Розраховані дані заносимо у таблицю 5.1.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Таблиця 5.1 – Розрахунок електричних навантажень на стороні 10 кВ ТП
Розрахунковий струм у кабельної лінії на кожної ділянки (ГПП–ТП) в
нормальному режимі визначається як [1, 10]
SЛ
I і
роз, Л = .
і 3 Uном
Для цеху, який обрано у якості прикладу
583,7
Iроз Л (ГПП - ТП 4 ) = = 33,7 А .
3 10
Iроз, Лі 33,7
Fек = = = 24,1 мм2 .
j ек 1,4
Обираємо переріз кабелів для лінії (ГПП – ТП4) 25 мм2.
Виконуємо перевірку обраного кабелю на допустимий струм в
нормальному режимі роботи за співвідношенням [1]
Іроз, Л Ідоп К1 К2 ,
де К1 – поправний коефіцієнт, що залежить від температури землі та повітря
К1 =1,05 ;
К2 – поправний коефіцієнт, що залежить від кількості числа кабелів
прокладених паралельно К2 = 0,90 ;
Ідоп – тривалий допустимий струм на один кабель в нормальних умовах.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
33,7 90 1,05 0,9 = 85,1
Перевірка на допустимий струм в післяаварійному режимі відбувається
за виразом
2 Іроз Л Ідоп К1 К2 К3 ,
де К3 – допустиме короткочасне перевантаження кабельної лінії К3 =1,25 .
Для нашого випадку
2 33,7 А = 67,4 А 90 1,05 0,9 1,25 =106,3 А ,
тобто умова виконується.
Значення cos та sin знаходимо з відомого співвідношення,
використовуючи дані таблиці 5.1 для відповідної кабельної лінії, наприклад:
482,5 328,5
cos= = 0,827 ; sin = = 0,562
583,7 583,7
Втрата напруги в кабельній лінії, що розглядається в якості прикладу,
буде
U = 1,732 33,7 0,165(1,2410,827 + 0,099 0,562) =10,42 В .
Дані заносимо в таблицю 5.2.
Таблиця 5.2 – Вибір перерізу кабельних ліній напругою 10 кВ
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В
6.1 Вихідні дані для розрахунків
Розрахункова схеми та схема заміщення приведено на рис. 6.1 та 6.2
Рисунок 6.1 – Розрахункова схема розрахунку КЗ
Рисунок 6.2 – Схема заміщення для розрахунку струмів КЗ
Додатковими вихідними даними до розрахунку струмів КЗ є:
– номінальна напруга енергосистеми UC=110 кВ :
– потужність КЗ на шинах районної підстанції SКЗ=1600 МВ А ;
– довжина повітряної лінії lПЛ= 40 км .
Середнє розрахункове значення питомого індуктивного опору складає
для повітряних ліній напругою 6–220 кВ хПЛ, пит= 0,4 Ом/км .
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Для обраних кабельних ліній
хкаб. пит= 0,099 Ом/км ; rкаб. пит=1,24 Ом/км [19].
Необхідні дані по силовим трансформаторам беремо із каталогів після
вибору типа трансформатора:
– номінальна потужність S ном. Т= 6,3 МВ А ;
Uном В 115
– фактичний коефіцієнт трансформації n = = .
Uном Н 11
6.2 Розрахунок струмів з трифазного короткого замикання в
характерних точках
Струм короткого замикання визначаємо згідно закону Ома, який для
зведених величин I, U, z буде мате вид [11]:
U
I КЗ = , (6.10)
zΣ
де I КЗ – зведений до основного ступеня струм КЗ короткозамкненого
ланцюга;
zΣ – сумарний зведений до основного ступеня опір коротко замкнутого
ланцюга (одної фази);
U – зведена до основного ступеня фазна напруга енергосистеми:
Uc 110 103
U = n1 n2 nm = = 63510 В .
3 3
Відмітимо, що обчислені значення струму КЗ будуть натуральними
тільки для основного ступеня напруги (І ступень) [11]. Для другого ступеня
напруги СЕП натуральні значення струму та напруги визначають
перерахуванням за відповідними коефіцієнтами трансформації
трансформаторів між шуканим і основним ступенями згідно (6.3 ), а саме
ІКЗ, і = ІКЗ, і n .
Розрахунки проводимо в Excel, результат изводимо у таблицю 6.1.
Таблиця 6.1 – Струми короткого замикання в СЕП
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ ГПП.
ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ
ПЕРЕВІРКА КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ
7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП
Тип трансформаторної підстанції ГПП представлено у графічній
частині роботи.
7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН
Характеристики та параметри для вибору високовольтних апаратів
РУВН зведені у відповідні таблиці 7.1 – 7.6.
Таблиця 7.1 – Вибір вимикача
Результати вибору зводимо в таблицю 7.2.
Попередньо по номінальним даним обираємо роз’єднувач серії РГН–
110/1000 УХЛ1.
Таблиця 7.2 – Вибір роз’єднувача
Остаточно, по даним таблиці обираємо роз’єднувач серії РГН–110/1000
УХЛ1, який на протязі терміну експлуатації (30 років) не вимагає технічного
обслуговування [14, 8].
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН
Силовими апаратами розподільчої мережі є ввідні та секційні вимикачі.
Вибір їх не відрізняється від вибору силових апаратів мережі
живлення. Попередньо по номінальним даним обираємо ввідний вимикач
навантаження вакуумний типу ВВЭ–10–20/1000 У3 з вбудованим
електромагнітним приводом [8, 14].
При розрахунках розрахункового струму ввідного вимикача 10 кВ
значення Іроз визначаємо за співвідношенням
S 3
ВН ГПП 7885 10 В А
Іроз = = = 455 А .
3 Uном 1,732 10 103 В
Таблиця 7.3 – Вибір ввідного вимикача 10 кВ
При розрахунках розрахункового струму секційного вимикача 10 кВ
значення Іроз визначаємо за співвідношенням
SВН ГПП 7885 103 В А
І роз, с е к ц. = = = 227 А .
2 3 Uн 2 1,732 10 103 В
Попередньо по номінальним даним обираємо секційний вимикач
вакуумний типу ВВЭ–10–20/630 У3 з вбудованим електромагнітним
приводом [8, 14].
Таблиця 7.4 – Вибір секційного вимикача 10 кВ
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
7.4 Вибір трансформаторів струму
Таблиця 7.5 – Вибір трансформаторів струму напругою 10 кВ ТШЛП–10К
7.5 Вибір трансформаторів напруги
Таблиця 7.6 – Розрахунок навантаження трансформатора напруги
7.6 Перевірка кабелів на термічну стійкість
Переріз кабелю на термічну стійкість до струмів трифазного короткого
замикання перевіряють за співвідношенням [14]:
I tпр
Fmin = ,
С
У такому разі
I tпр 2634,7 0,135
Fmin = = = 11,38 мм2 .
С 85
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЦЕХУ
При виборі схеми і конструктивного виконання цехової мережі
обґрунтовують, яким чином враховано наступні фактори[1,3]:
– вимоги до надійності електропостачання і резервування,
– режими роботи електроприймачів,
– розміщення їх по території цеху,
– номінальні струми та напруги,
– вплив мікроклімату виробничих приміщень.
Електричні мережі напругою до 1000 В розрізняються за конструкцією
провідників, способах їх ізоляції та прокладки.
За способами ізоляції мережі діляться на дві групи: такі, що виконані
голими проводами і шинами (повітряні лінії і струмопроводи) і такі, що
виконані кабелями і ізольованими проводами (електропроводки) [1, 4].
У цеховій мережі використовують шинопроводи різного призначення
та конструктивного виконання.
8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання цеху
Схема цехової електричної мережі приведена на графічній частині
диплому.
8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних систем
8.2.1 Загальні відомості
Проектування освітлювальних установок складається з світлотехнічної
та електричної частин [15].
8.2.2 Розрахунок освітленості
Розрахунок освітлення цеху проводимо методом світлового потоку [15]
(методом коефіцієнту використання).
к3 Еmin S zФ = , (8.1)
N
Розраховуємо кількість світильників в ряду і кількість рядів, приклад
розміщення світильників приведений на рисунку 8.2.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Рисунок 8.2 –– Розміщення світильників цеху
Після прийняття схеми розміщення світильників проводиться перевірка
освітленості в найбільш характерній точці точковим методом по кривим
просторових ізолюкс прийнятого світильника згідно виразу
n
Фсв ei
Е = i=1 ,
1000 к3
Намітимо розміщення в світильників цеху, в першу чергу висоту
підвісу h .
Для прийнятого світильника, що має глибоку криву сили світла (буква
Г в позначенні світильника), знаходимо значення λ – λ=1.
Відстань між світильниками
La = λ h = 18 = 8 м .
При La = 8 м в ряду можна розмістити 10 світильників, тоді між ними
буде 9 проміжків
2 l = 82 −8 9 =10 м,
де l = 5 м.
250 1,5 3116 1,15
Фсв = = 54848 лм.
50 0,49
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Обираємо лампу ДРЛ 1000 з потужністю 1000 Вт, що має світловий
потік Fн о м =59000 лм [15].
Визначимо відхилення обраного значення світлового потоку від
розрахованого:
54848− 59000
Δ(%) = 100 % = 7,6 %
54848
Обрана лампа за світловим потоком відрізняється від розрахункового
на 8,2 % , що допустимо.
Активна потужність системи освітлення складає:
Рос = PДРЛ N
Рос =1000 50=50000 Вт.
Реактивна потужність системи освітлення дорівнює:
Qmaxоc = Pmax оc tg0
Qmaxоc =50 0,2 =10 квар.
8.2.3 Електропостачання освітлювальних установок
Для освітлювальних установок з лампами розжарювання розрахункова
потужність ( Рроз , кВт) визначається виразом[15].
n
Рроз = кп Рном ,
і
i=1
де кп – коефіцієнт попиту;
Для обраної нами системи освітлення розрахункова потужність
дорівнює:
Рроз ос = 0,95 1,12 50 1000= 53,2 кВт.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам нагріву
Переріз провідників цехової мережі обираємо згідно величині
розрахункового струму як окремих споживачів, так і розподільчих пунктів в
цілому за співвідношенням (2.1) [1, 6]:
Pроз
Ipоз = ,
3 Uном cosφ
де Рном –потужністьелектроприймача, кВт ; Uном = 0,4 кВ.
Після розрахунків за даними [14] обираємо марку кабелей та переріз
(табл. 8.3).
Таблиця 8.3 – Вибір перерізу живлячого кабелю
Вибір кабелей розподільчих пунктів - табл. 8.4.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Таблиця 8.4 – Вибір перерізу ввідних кабелів
8.3.1 Вибір низьковольтних комплектних установок НКУ
За результатами аналізу характерістик нами обрано пункти розподільчі
ПР11 (рисунок 8.8). Відповідні схеми приведено на грвфічній частині роботи.
Рисунок 8.8 – Пункт розподільчий ПР11
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до 1000 В
8.4.1 Розрахунок начального значення періодичної складової струму
трифазного КЗ
Схеми (розрахункова та заміщення) приведено на рис. 8.9 та 8.10.
Рисунок 8.9 – Розрахункова схема КЗ цехової мережі
Схема заміщення для складеної розрахункової схеми приведена на
рисунку 8.10.
Рисунок 8.10 – Схема заміщення прямої послідовності для розрахунку КЗ
в цехової мережі
Розрахуємо послідовно необхідні опори елементів короткозамкненого
ланцюга [11]:
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
U2
ср НН
XC = ,
3 Iном відк Uср. ВН
де Iотк.ном - номінальний струм відключення вимикача, що встановлений на
стороні вищої напруги понижуючого трансформатора.
(400)2
XC = = 0,5мОм.
3 20 103 10 103
Pк. ном U
2
НН. ном
rТ = 106
S2
Т.ном
2
100 P U2
x = U2 − к.ном НН.ном 4
T к 10
SТ.ном SТ.ном
7,6 (0,4)2
rT = 106 = 3,1 мОм.
(630)2
2
100 7,6 (0,4)2
2
xT = (5,5) − 104 =13,6 мОм.
630 630
Сумарний повний опір короткозамкненого ланцюга «трансформатор
цехової КТП – точка К3 »:
Z 2 2
(К3) = (21,89) + (19,4) = 29,25 мОм.
Струм короткого замикання (начальне дійсне значення періодичної
складової трифазного струму КЗ Iп0 = IКЗ(К3) ) у точці (К3):
1,05 400
IКЗ(К3) = = 7876 А.
3 29 10−3
Струм короткого замикання у точці (К3):
1,05 380
IКЗ(К2) = = 9845 А
3 23,4 10−3
Отримані значення струму КЗ заносимо до таблиці 8.5.
Таблиця 8.5 – Струми короткого замикання у розрахованих точках
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
8.5 Захист цехових електричних мереж
8.5.1 Вибір апаратів захисту
При вибору автоматичних вимикачів дотримуємося наступних вимог
[1]:
Iном.розч Iроз ; (8.9)
За каталогом обираємо наступні вимикачі (табл. 8.6):
Таблиця 8.6 – Вибір автоматичних вимикачів
Після визначення типу і параметрів вимикачів, обрана схема
8.6 Вибір типу, конструкції та компоновки трансформаторної підстанції
Конструкція та компоновки трансформаторної підстанції приведені на
графічній частині роботи.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ Особливості фарбування мостових і
будівельних кріплень
Мостові і будівельні кріплення та їх окремі складові працюють у
складних експлуатаційних умовах, що потребує застосування спеціальних
захисних систем. Для забезпечення довговічності конструкцій
використовують стандартизовані схеми покриттів, які враховують комплекс
технічних та експлуатаційних вимог [16]. Найбільш ефективним рішенням у
таких випадках є використання лакофарбних матеріалів, що повинні
відповідати ряду критеріїв:
– можливість нанесення різними методами (пензлем, валиком,
фарборозпилювачем, зануренням тощо) у широкому діапазоні умов; –
спрощена технологія підготовки чорних та кольорових металів до
фарбування; – тривалий антикорозійний захист при мінімальній кількості
шарів; – легкість у ремонті та усуненні дефектів покриття під час
експлуатації; – сумісність із більшістю лакофарбних матеріалів, що
застосовуються при повторному фарбуванні; – безпечність для здоров’я
працівників як під час підготовки, так і при нанесенні; – висока механічна
міцність та збереження декоративних властивостей при транспортуванні,
монтажі та використанні виробів; – стійкість до хімічних речовин та дії
миючих засобів; – витривалість до високих температур та впливу
навколишнього середовища.
Сучасні фарби являють собою складні хімічні композиції, що
складаються з трьох основних компонентів: пігменту, зв’язувальної речовини
та розчинника.
Пігмент забезпечує колір покриття та може виконувати додаткові
функції, наприклад, уповільнювати процес корозії. Зв’язувальна речовина
утримує пігмент на поверхні та після висихання формує захисну глянсову
плівку. Розчинник надає фарбі необхідну текучість, але після нанесення
швидко випаровується, залишаючи пігмент і зв’язувальну речовину, які
утворюють покриття. Для кожного типу фарби підбирається відповідний
розчинник, що забезпечує оптимальні властивості матеріалу.
Основними видами лакофарбних матеріалів, що застосовуються для
покриття металевих елементів, є емалі, акрилові лаки та двокомпонентні
фарби.
Емалі. У промисловості використовують два різновиди емалевих фарб,
які утворюють міцне покриття не лише завдяки висиханню, а й процесу
застигання. Вони поділяються на традиційні та двокомпонентні. У першому
випадку висихання відбувається після випаровування розчинника, тоді як у
двокомпонентних емалях формується хімічна реакція, що забезпечує
стійкість до вологи. Водночас такі покриття чутливі до температури — чим
вона вища, тим швидше відбувається затвердіння. Перевагою емалей є їхня
нейтральність щодо інших фарб, нанесених раніше. Недоліки полягають у
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
тривалому висиханні, ризику забруднення поверхні, утворенні тріщин при
нанесенні інших фарб поверх емалі та неможливості полірування.
Акрилові лаки. Цей тип матеріалу часто застосовують у вигляді
аерозолів або через фарбувальний пістолет. Лаки створюють рівномірне
глянсове покриття, швидко висихають (повне затвердіння займає близько 16
годин) та добре тримаються на поверхні. Важливо використовувати
спеціальні ґрунтовки й розчинники, оскільки звичайні целюлозні основи
можуть спричинити дефекти. Акрилові лаки не слід змішувати між собою,
адже це може призвести до розтріскування шару. Оскільки вони утворюють
тонку плівку, нанесення здійснюється у кілька шарів. Існують також
термопластові варіанти, які після високотемпературної обробки стають
особливо міцними, а при потребі можуть бути відновлені іншими лаковими
фарбами.
Двокомпонентні фарби. Ці матеріали складаються з двох хімічних
складових і забезпечують якісне глянсове покриття при розпиленні. Вони
менш схильні до втрати кольору, особливо у відтінках, які швидко тьмяніють
(жовтий, червоний). Основним недоліком є висока токсичність, що потребує
використання засобів індивідуального захисту, зокрема респіратора. Крім
того, процес затвердіння таких фарб є досить тривалим.
Вибір способу нанесення залежить від властивостей конкретного
матеріалу, але більшість фарб допускають використання різних технологій
без зміни складу. Якість покриття визначається комплексом факторів:
правильно підібраними матеріалами, обладнанням та технологією нанесення
[16].
Сушка пофарбованих поверхонь. У промислових умовах більшість
лакофарбних матеріалів утворюють захисну плівку завдяки двом основним
процесам: випаровуванню розчинника та хімічним реакціям — окисленню чи
полімеризації плівкоутворювача. Для прискорення цих процесів
застосовують спеціальні сушильні камери, де пофарбовані вироби
нагріваються до температури 180°С і вище (див. рисунки 9.1, 9.2). Такий
режим дозволяє значно скоротити час висихання та забезпечити рівномірне
затвердіння покриття.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Рисунок 9.1 – Фарбувально – сушильний комплекс
Рисунок 9.2 – Фарбувально – сушильна камера
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Залежно від способу передачі тепла розрізняють два основні типи
сушильних установок: конвекційні та терморадіаційні.
У конвекційних камерах тепло від джерела передається виробам за
допомогою нагрітого повітря, яке циркулює всередині. У терморадіаційних
камерах нагрів здійснюється інфрачервоним випромінюванням
безпосередньо від джерела, і для передачі енергії не потрібне активне
середовище.
Залежність між температурою шару фарби та часом, необхідним для
досягнення певної твердості плівки, визначається експериментально.
Нагрівання виробів відбувається поступово, і його тривалість залежить від
маси та матеріалу деталі, температури в камері та інтенсивності циркуляції
повітря. Легкі листові конструкції прогріваються значно швидше, ніж
масивні відливки, що пояснюється різницею у теплоємності.
Терморадіаційні камери. Джерелами тепла можуть бути газові панелі,
електричні нагрівальні елементи в кожухах або лампи розжарювання з
вольфрамовими нитками. Випромінювання цих джерел знаходиться в
інфрачервоній області спектра, а його довжина хвилі залежить від
температури нагріву. Основними перевагами такого способу є висока
швидкість теплопередачі та прямолінійний напрям енергії від джерела до
поверхні виробу. Важливо, щоб форма деталей не мала ділянок, закритих від
джерел тепла, інакше покриття там залишиться недосушеним.
Конвекційні камери. У цьому випадку тепло передається виробам через
нагріте повітря, яке отримує енергію від різних джерел — газу, гарячої води
під тиском, пари тощо. Такий метод забезпечує рівномірний прогрів, але
потребує більше часу порівняно з терморадіаційним.
9.2 Розробка схеми мікропроцесорного пристрою контролю
процесом сушки лакофарбних покриттів деталей арматури зовнішнього
освітлення
Мікропроцесорний пристрій призначений для моніторингу та
оптимізації сушіння пофарбованих деталей, що дозволяє регулювати
тривалість технологічного циклу. Його функціональні можливості
включають:
– відображення залишкового часу сушіння з автоматичним
перерахунком залежно від змінних умов у режимі реального часу; – роботу
таймера; – вимірювання та індикацію температури у чотирьох контрольних
точках камери; – подачу звукових сигналів при перевищенні температури або
зміні параметрів процесу; – керування режимами роботи пристрою.
Блок-схема системи наведена на рисунку 9.3, де відображено взаємодію
основних вузлів та принципи роботи контролю.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Рисунок 9.3 – Функціональна блок – схема пристрою
Структура електронного пристрою контролю. Система контролю
процесу сушіння лакофарбних покриттів складається з ряду функціональних
блоків: джерела живлення (А1), контролера напруги (А2), сенсорної панелі
керування (А3), блоку термометрів (А4), мікроконтролера (А5), звукової
сигналізації (А6), годинника реального часу (А7), драйвера
рідкокристалічного індикатора (А8) та самого індикатора (А9).
Мікроконтролер (А5) отримує дані від термометрів (А4) та контролера
напруги (А2), обробляє їх і формує відповідні сигнали для блоку сигналізації
(А6) та індикатора (А9) через драйвер (А8). Годинник реального часу (А7)
забезпечує синхронізацію роботи мікроконтролера та індикатора, а сенсорна
клавіатура (А3) використовується для введення параметрів сушіння та
загального керування пристроєм.
Основою системи є мікроконтролер AT89C2051 компанії Atmel. Для
відображення інформації застосовується індикатор ЖКИ13–8/7–02, який
працює у парі з драйвером КР1820ВГ1. Використання окремого драйвера
виправдане тим, що індикатори з вбудованими контролерами мають ряд
недоліків: відсутність десяткових крапок, обмежений кут огляду та
невеликий розмір символів.
Мікросхема КР1820ВГ1 управляє 36-сегментним індикатором у режимі
трирівневого мультиплексування. Вона містить вбудований генератор
тактових імпульсів, дільники напруги та частоти, що забезпечують
синхронну роботу рядкових і сегментних електродів. При необхідності кілька
таких мікросхем можна каскадувати для управління індикаторами з більшою
кількістю сегментів.
Для вимірювання температури застосовуються цифрові датчики
DS1821 (Dallas), які встановлюються у різних точках теплотраси. Програмно
задаються порогові значення (+105 °С для першого датчика, +80 °С, +75 °С
та +50 °С для інших), що дозволяє контролювати вихід температури за
безпечні межі.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Годинник реального часу реалізовано на мікросхемі DS1302 (Dallas),
яка підтримує роботу з основним та резервним джерелами живлення, має
функцію зарядки резервного елемента та невеликий обсяг пам’яті для
збереження параметрів.
Для індикації завершення сушіння використовується метод
вимірювання електропровідності внутрішньої поверхні камери. Це
реалізовано за допомогою простого 8-розрядного АЦП на базі компаратора
мікроконтролера, що працює з пилкоподібною напругою.
Звукові сигнали формуються через малогабаритну динамічну головку,
яка підключена до транзистора VT1. Сигналізація спрацьовує при
перевищенні температури, падінні напруги нижче 10 В або при натисканні
кнопок керування.
Живлення пристрою здійснюється від стабілізатора 7805, який не
потребує радіатора через мале енергоспоживання системи.
9.3 Розрахунок витрат потужності на транзисторах підсилювачів
струму
Функціонування транзисторів підсилювачів струму безпосередньо
залежить від температури їх корпусу, адже саме теплові втрати визначають
стабільність та чутливість роботи пристрою. Для оцінки доцільності
використання транзисторів марки КТ3107В у вузлах датчиків вологості та
температури теплоносія необхідно виконати розрахунок максимальної
потужності, що розсіюється на цих елементах.
Такий аналіз дозволяє визначити, чи здатні транзистори працювати у
межах допустимих теплових режимів без втрати функціональних
характеристик, а також оцінити їх придатність для застосування у схемі
контролю процесу сушіння.
З таблиці характеристик транзистора КТ3107В маємо:
– вихідна ємність переходу колектор – емітер С = 7 пФ;
КЕ
– зовнішній опір між колектором та емітером транзистора
R = 0,12 Ом (при максимально допустимій температурі корпуса 100 °С).
КЕ нас
Розрахунок проводимо при максимальній допустимій напрузі
живлення =30 В,
Проводимо розрахунок при максимальній допустимій напрузі
живлення UКБОmax = 30 В.
Втрати потужності при відкритому транзисторі
Р 2 ,
від = 0,5 СКЕ UКБОmax fтр
де СКЕ = 7 пФ– вихідна ємність переходу колектор-емітер;
UКБО max = 30 В – максимальна допустима напруга живлення;
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
fтр = 2 МГц – гранична частота коефіцієнту передачі струму
Рвід = 0,5 7 10−12 302 2 106 = 0,63 Вт .
Витрати потужності при закритому транзисторі
U
Р КБОmax + UКЕRmax ,
закр = IК fгр tзакр
6
де U = 20 В – максимально допустима напруга “колектор-емітер” при
КЕRmax
стумі бази, що дорівнює нулю;
І = 0,2 А – максимально допустимій струм колектора;
К
t закр = 15 нс – час закриття транзистора,
30 + 20
Р = 0,2 2 106
закр 1,5 10−8 = 5 Вт .
6
На опорі “колектор-емітер” втрати потужності при відкритому
транзисторі
RКЕнас I
2 n
PR = К ,
3
де R = 0,12 Ом – зовнішній опір між колектором та емітером транзистора;
КЕнас
І = 0,2А – максимально допустимий струм колектора;
К
n = 0,5 – коефіцієнт передачі.
0,12 0,22 0,5
PR = = 0,0008 Вт .
3
Сумарні витрати потужності на транзисторі КТ315Г знаходимо за
формулою:
РΣ = Рвід + Рзакр + РR .
Використовуючи знайдені значення відповідних потужностей,
получимо:
РΣ = 0,63 + 5 + 0,0002 = 5,6308 Вт .
Максимальна потужність транзистора складає
P
max = UКБОmax IK
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Численне значення Pmax
Pmax = 30 0,2 = 6 Вт .
Кількість електричної потужності транзистора (у відсотках) складає
P
k = max - PΣ 100%
Pmax
6- 5,6308
k = 100% = 6,1% .
6
Отримане значення k задовольняє умовам для силових
транзисторів серії КТ (± 15%).
Таким чином, використання транзисторів КТ3107В у
запропонованої схемі є доцільним, так як розрахунки показали відповідність
розрахункових параметрів технічним умовам.
9.4.Висновки
У процесі фарбування арматури зовнішнього освітлення
ключовим завданням є забезпечення довговічності та надійності покриттів у
складних умовах експлуатації. Для цього застосовуються сучасні лакофарбні
матеріали, які відповідають вимогам антикорозійного захисту, механічної
міцності та стійкості до впливу температури й агресивного середовища.
Розглянуті типи фарбувальних речовин — емалі, акрилові лаки та
двокомпонентні фарби — мають свої переваги й обмеження, що визначає
сферу їх використання.
Важливим етапом є сушіння покриттів, яке здійснюється у спеціальних
камерах двох типів: конвекційних та терморадіаційних. Вибір технології
залежить від конструкції виробу та необхідної швидкості теплопередачі. Для
підвищення ефективності процесу було розроблено мікропроцесорний
пристрій контролю, що забезпечує вимірювання температури, індикацію
залишкового часу сушіння, сигналізацію при відхиленнях параметрів та
оптимізацію режимів роботи.
Таким чином, комплексне поєднання правильно підібраних
лакофарбних матеріалів, сучасних методів сушіння та автоматизованого
контролю дозволяє отримати якісне, довговічне та технологічно стійке
покриття арматури зовнішнього освітлення.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА
Тема: « Економічна доцільність встановлення конденсаторних батарей
в мережі 10 (6) кВ».
Вихідні дані. Об’єкт з розрахунковою активною потужністю
P = 5000 кВт має чотири кабельні вводи довжиною 1 км при напрузі 10 кВ.
Переріз мідної жили кабелю F =120 мм2. До компенсації споживана
реактивна потужність становила Q1 = 5100 квар (cos1 = 0,7), після
компенсації Q2 =1652 квар (cos2 = 0,95). Річна тривалість використання
максимального навантаження Tmax = 4500 год/рік, навантаження між
кабелями розподілено рівномірно. Визначити річний ефект від зниження
втрат електричної енергії в кабелях при встановленні конденсаторних
батарей.
Розв’язок.
При споживанні об’єктом реактивної потужності загальні втрати
активної потужності (P , кВт) в лінії живлення підвищуються і
визначаються за виразом [7]
P2 +Q2
P = R 10−3 , (10.1)
U2
де P, Q – відповідно розрахункова активна і реактивна потужність, що
передається по лінії, кВт, квар;
U – номінальна напруга лінії, кВ;
R – активний опір фази лінії, Ом.
При компенсації реактивної потужності на об’єкті (підвищення
коефіцієнта потужності cos ) живильна лінія розвантажується від передачі
реактивної енергії, в результаті чого втрати потужності і енергії в ній
зменшуються.
Компенсація реактивної потужності в більшості випадків відбувається
за допомогою батарей статичних конденсаторів; при потужності
компенсувальних засобів близько 5000 квар і більше рекомендують
використання синхронних компенсаторів.
Для оцінних розрахунків річна ефективність використання
компенсувальних засобів визначається питомою економією електричної
енергії на кожний 1 квар встановлених засобів компенсації cos і в
середньому становить 70–300 кВт∙год/квар .
Розрахункове активне і реактивне навантаження на один кабель
відповідно до і після встановлення конденсаторних батарей
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
P 5000
P1 = , P1 = =1250 кВт;
4 4
1 Q 5100
Q1 =
1 , Q1
1 = =1275 квар;
4 4
1 Q2 1 1652
Q2 = , Q2 = = 413 квар.
4 4
Активний опір жили кабелю
R = 0,154 1= 0,154 Ом.
Втрати активної потужності в одному кабелі до і після встановлення
конденсаторних батарей
2
P2
1 + (Q1
1)
P1 = R 10−3,
U2
12502 +12752
P −3
1 = 0,154 10 = 4,93 кВт;
102
2
P2
1 + (Q1
2 )
P2 = R 10−3,
U2
12502 + 4132
P2 = 0,154 10−3 = 2,67 кВт.
102
Зменьшення втрат потужності при встановлення конденсаторних
батарей
P = 4 (P1 − P2 ),
P = 4 (4,93− 2,67) = 9,04 кВт.
Річна економія електричної енергії в живлячих об’єктах становить
W =P Tmax ,
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
W = 9,04 4500 = 40680 кВт∙год/рік.
Стосовно радіальних мереж з навантаженням в кінці кожної лінії
мінімуму приведених витрат відповідає умова
dB1 dB2 dB
= = n .
dQ1 dQ2 dQn
При цьому економічно доцільна величина джерел реактивної
потужності j-ї підстанції становить
n 1 n
Qк сум +Q jrj j − Qi
r
i=1, i j i i i=1, i j
Qкj = , (10.2)
n 1
1+ rj j
r
i=1 i i
де ri – активний опір лінії, що живить підстанцію і;
Qi, i – відповідно реактивна потужність і час найбільших втрат і–ї
підстанції;
rj, Q j, j – величини, аналогічні зазначеним вище, що відносяться до j–ї
підстанції.
. Сумарна потужність батарей конденсаторів на підстанціях
Qк сум =Qк1 +Qк2 =16 Мвар.
Час найбільших втрат ліній, що живлять п/ст. 1 і п/ст. 2 за виразом :
2
4900
1 = 0,124+ 8760 = 3448 год;
10000
2
5300
2 = 0,124+ 8760 = 3747 год.
10000
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Рисунок 10.1 – Розрахункова схема живлення підстанцій
Згідно з виразом (10.2) визначаємо потужність конденсаторів п/ст. 1 і
2
12 3448
16 + 28 − 24
16 + 28 0,736− 24
Qк1 =
15 3747 = = 7,26 Мвар;
12 3448 1+ 0,736
1+
15 3747
15 3747
16 + 24 − 28
12 3448 16 + 24 1,36 − 28
Qк2 = = = 8,74 Мвар.
15 3747 1+1,36
1+
12 3448
Розрахунки, пов’язані з обчисленнями Qк1 і Qк2 , правильні, тому що
Qк сум = 7,26+8,74 =16 Мвар.
Після установки батарей конденсаторів потужність підстанції
становить:
S1б = 40+ j28− j7,26 = 40+ j20,74 МВА, cos1б = 0,888;
S2б =35+ j24− j8,74 =35+ j15,26 МВА, cos2б = 0,917 .
Результати розрахунків показують, що більшу потужність
конденсаторів необхідно встановити на п/ст. 2, незважаючи на те, що її
навантаження менше першої. Пояснюється це тим, що час використання
максимального навантаження і активний опір лінії п/ст. А – п/ст. 2 більший,
ніж відповідні величини лінії п/ст. А – п/ст. 1.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
11 ОХОРОНА ПРАЦІ
11.1 Аналіз небезпек та шкідливостей, які виникають в процесі
проектування системи електропостачання
В даній роботі розглянуто питання охорони праці в проектному відділі
підприємства, в якому виконуються роботи з проектування системи
електропостачання підприємства з виробництва мостових і будівельних
кріплень та інші роботи, пов’язані з використанням персонального
комп’ютера (ПК). Час роботи працівників відділу з 9:30 до 17:30 год. Перерва
з 13:00 до 14:00 год. Повний робочий день. Кількість працівників складає 5
осіб.
Приміщення проектного відділу має такі розміри: довжина – 6 м,
ширина – 5 м, висота стелі – 3 м. Загальна площа приміщення складає 30 м2, а
загальний об‘єм – 90 м3. Фактична площа на одне робоче місце становить
6 м2 і об’єм 18 м3. Згідно нормативних даних (ДБН В.2.2.28-2010), площа на
одне робоче місце становить 6 м2 і об’єм 20 м3. Розміри приміщення
повністю відповідають нормативним вимогам.
У відповідності до ст. 13 Закону України «Про охорону праці», що є
обов’язковим для виконання на підприємствах, відповідальність за створення
у кожному структурному підрозділі і на робочому місці умов праці
відповідно до вимог нормативних актів покладена на роботодавця.
Роботодавець забезпечує виконання цих вимог, а також функціонування
системи управління охорони праці.
Відповідно до НПАОП 0.00-4.35-04, на підприємстві організована
служба охорони праці, яка підпорядковується безпосередньо директору
підприємства. Служба охорони праці є невід’ємною частиною організаційної
структури будь-якого підприємства.
Важливе значення має мікроклімат робочого приміщення, так як він
безпосередньо впливає на здоров'я та самопочуття працівника. До
мікрокліматичних параметрів можна віднести такі параметри, як
температура, відносна вологість, швидкість руху повітря в робочій зоні.
Згідно з ДСН 3.3.6.042-99 «Повітря робочої зони», що регламентує
параметри мікроклімату виробничих приміщень, нормативні параметри
мікроклімату наступні:
Температура повітря: в холодний період року - 22 - 24 °С (допустима -
21 - 25 °С); в теплий період року - 23 - 25 °С (допустима - 22 - 28 °С).
Вологість повітря: в холодний період року - 40 - 60 %; в теплий період
року-40-60%.
Швидкість руху повітря: в холодний період року - 0,1 м/с (допустима -
не більша ніж 0,1 м/с); в теплий період року-0,1 м/с (допустима – 0,1-0,2 м/с).
Фактичні значення параметрів мікроклімату становлять:
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Температура повітря: в холодний період року – 17-19 °С; в теплий
період року – 25-26 °С.
Вологість повітря: в холодний період року – 42-44 %; в теплий період
року – 50-52%.
Швидкість руху повітря: в холодний період року - 0,02-0,04 м/с; в
теплий період року - 0,08-0,12 м/с.
З наведених даних видно, що фактичне значення вологості повітря та
температури повітря відповідають нормативним значенням параметрів.
Значення температури та швидкості руху повітря в холодний період
року є нижчим за нормативне значення, отже, необхідно провести
модернізацію системи кондиціонування у даному приміщенні.
Шум також є одним з важливих факторів виробничого середовища,
який може негативно впливає на робітника. Шум може послаблювати увагу,
посилювати розвиток втоми, сповільнює реакцію людини на небезпеку.
Внаслідок цього знижується працездатність та підвищується ймовірність
нещасних випадків.
В даному приміщенні головним джерелом шуму є вентилятори
охолодження основних блоків системного блоку. Шум, який видає системний
блок не перевищує нормативне значення еквівалентного рівня шуму, яке
згідно вимог ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми рівнів шуму на робочих
місцях» становить 50 дБА.
Враховуючи специфіку зорової роботи з моніторами найбільш
придатними є приміщення з однобічним розташуванням вікон, причому
бажано, щоб площа заскління не перевищувала 25…50%. Вікна у відділу
обладнано регульованими пристроями (жалюзі, завіски). Щоб виключити
попадання відбитих відблисків в очі користувачів, поверхні в приміщенні
мають матову і напівматову фактуру.
Для освітлення приміщення відділу використовується змішане
освітлення, що складається з природного, створюваного світлом з вікна, та
штучного, отримуваного з освітлювальних пристроїв.
У приміщенні використовується бічне природне освітлення, що
потрапляє крізь два вікна. Воно характеризується коефіцієнтом природного
освітлення, який за нормами не повинен перевищувати не нижче 2,0 % (ДБН
В.2.5.28-2018). Фактичний рівень природного освітлення у відділу становить
36-40 %, що повністю відповідає нормативним вимогам.
Розряд зорової праці працюючих у відділу приймається виходячи з
мінімального розглядуваного об’єкту від 0,3 до 0,5 мм та відносяться до ІІІ
розряду. Фактичний рівень загального штучного освітлення в приміщенні
відділу становить 240-250 лк, що не відповідає нормативним вимогам (ДБН
В.2.5.28-2018) у 400 лк. Тому система загального штучного освітлення
потребує модернізації. Роль штучних джерел світла виконують світильники
ЛСП-02 з люмінесцентними лампами, також на кожному робочому місці
передбачено встановлення настільних світильників.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
При проектуванні систем електропостачання, монтажі силового
електроустаткування і електричного освітлення в будівлях і приміщеннях з
ПК необхідно дотримуватися вимог нормативно – технічної документації
(НПАОП 0.00-7.15-18). Комплекс необхідних заходів з техніки безпеки
визначається, виходячи з видів електроустановки, її номінальної напруги,
умов середи, типа приміщення і доступності електроустаткування.
Приміщення проектного відділу відноситься до приміщень без
підвищеної небезпеки електротравм так-як воно не містить чинників
підвищеної або особливо високої небезпеки (ПУЕ-17), зокрема,
струмопровідних підлоги та пилу, підвищеної вологості повітря та
температури.
ПК є однофазним споживачем електроенергії, що живиться від мережі
змінного струму 230 В із заземленою нейтраллю. За способом захисту
людини від ураження електричним струмом, ПК і периферійна техніка
відповідає 1 класу захисту.
Для забезпечення електробезпеки вжито наступні заходи (ДСТУ Б
В.2.5-82:2016):
1) захисне заземлення корпусів персональних комп’ютерів, захисне
відключення;
2) впровадження системи допусків при виконанні ремонтних робіт;
3) відгородження, за необхідності, робочих місць або струмовідних
частин, що залишилися під напругою;
4) розміщення у небезпечних місцях попереджувальних знаків,
плакатів, пам'яток.
Пожежна безпека відповідно до НАПБ А.01.001-2014 забезпечується
системами запобігання пожежі, пожежного захисту, організаційно-
технічними заходами. Причинами виникнення пожежі у приміщенні можуть
бути несправність електропроводки та устаткування, коротке замикання. Для
запобігання цього регулярно проводиться контроль та профілактика ізоляції,
наявності плавких вставок і запобіжників в електронному устаткуванні.
Небезпечними факторами пожежі і вибуху, які можуть призвести до
травми, отруєння, загибелі або матеріальних збитків є відкритий вогонь,
іскри, підвищена температура, токсичні продукти горіння, дим, низький
вміст кисню, обвалення будинків і споруд.
Приміщення за пожежонебезпекою відноситься до категорії В (наявні
горючі матеріали і речовини, які здатні тільки горіти), згідно ДСТУ Б В.1.1-
36:2016. Приміщення відповідно до ДНАОП 0.00-1.32-01 за
пожежонебезпечною зоною відноситься – до класу П-ІІа, тобто в приміщенні,
є тверді або волокнисті горючі речовини.
В приміщенні біля вхідних дверей розташовано два вогнегасники типу
ВВК-5, згідно «Правил експлуатації та типових норм належності
вогнегасників». Також передбачена пожежна сигналізація згідно ДБН В.2.5-
56-2014, яка виконана димовими сповіщувачами ИПД-1. На стіні перед
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
виходом наявний план евакуації згідно ДБН В.1.1.7-2016 приміщення та
будівлі.
Відповідно до вимог Закону України «Про охорону праці» з кожним
працівником проводяться інструктажі з охорони праці. За характером і часом
проведення інструктажі з питань охорони праці поділяються на вступний,
первинний, повторний, позаплановий та цільовий.
Вступний інструктаж проводиться згідно НПАОП 0.00-4.12-05 або
спеціалістом служби охорони праці. Запис про проведення вступного
інструктажу робиться в журналі реєстрації вступного інструктажу, який
зберігається в службі охорони праці або в працівника, що відповідає за
проведення вступного інструктажу, а також у документі про прийняття
працівника на роботу.
Первинний інструктаж проводиться індивідуально або з групою осіб
одного фаху за діючими інструкціями з охорони праці відповідної до
виконуваних робіт, а також з урахуванням вимог орієнтовного переліку
питань первинного інструктажу.
Повторний інструктаж проводиться індивідуально з окремим
працівником або з групою працівників, які виконують однотипні роботи, за
обсягом і змістом переліку питань первинного інструктажу. Позаплановий
інструктаж проводиться індивідуально з окремим працівником або з групою
працівників одного фаху. Обсяг і зміст позапланового інструктажу
визначаються в кожному окремому випадку залежно від причин і обставин,
що спричинили потребу його проведення. Первинний, повторний,
позаплановий і цільовий інструктажі проводить безпосередній зав.
Відділенням, і завершуються вони перевіркою знань, а також перевіркою
набутих навичок безпечних методів праці. Знання перевіряє особа, яка
проводила інструктаж.
При незадовільних результатах перевірки знань, умінь і навичок щодо
безпечного виконання робіт після первинного, повторного чи позапланового
інструктажів для працівника протягом 10 днів додатково проводяться
інструктаж і повторна перевірка знань. При незадовільних результатах і
повторної перевірки знань питання щодо працевлаштування працівника
вирішується згідно з чинним законодавством.
При незадовільних результатах перевірки знань після цільового
інструктажу допуск до виконання робіт не надається. Повторна перевірка
знань при цьому не дозволяється.
Первинні та періодичні медичні та наркологічні огляди працівників
проводяться своєчасно.
Шуми виробничих приміщень не повинні доходити до внутрішнього
середовища відділу , тому відділ розташовуються на відстані не менш ніж
100 м від виробництва. Цієї норми дотримуються на розглядуваному
підприємстві.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Вібрації в проектному відділі відсутні. Тому рівень вібрації відповідає
вимогам ДСН 3.3.6.039-99.
Приміщення відділу має природне та штучне освітлення відповідно до
ДБН В.2.5-28-2018. Штучне освітлення в приміщеннях з робочими місцями
здійснюється системою загального рівномірного освітлення. У разі
переважної роботи з документами, передбачено застосування системи
комбінованого освітлення (крім системи загального освітлення додатково
встановлюються світильники місцевого освітлення). Оскільки фактичний
рівень освітлення значно менший за нормативний, система загального
штучного освітлення потребує модернізації.
11.2 Модернізація системи загального штучного освітлення
Освітленість робочого місця нормується згідно з ДБН В.2.5.28-2018
«Інженерне обладнання будинків і споруд . Природне і штучне освітлення».
Освітлення в відділі виконано комбінованою системою. Нормативний
рівень освітлення на робочих місцях не повинен бути нижчим за 400 лк.
Допускається використання світильників таких класів світлорозподілу:
• прямого світла – П;
• переважно прямого світла – Н;
• переважно відбитого світла – В.
Застосування світильників без розсіювачів та екрануючих грат
заборонено. Яскравість світильників загального освітлення в зоні кутів
випромінювання від 50 до 90 градусів з вертикаллю в повздовжній та
поперечній площинах має становити не більше ніж 200 кд/м2, захисний кут
світильників – не менше ніж 40 градусів. Світильники місцевого освітлення
повинні мати відбивач, що просвічує, із захисним кутом, не меншим ніж 40
градусів.
Слід передбачити обмеження прямої блискості від джерел природного
та штучного освітлення. При цьому яскравість світлих поверхонь (вікна,
джерела штучного освітлення), що розташовані в полі зору повинна бути не
більше ніж 200 кд/м2. Необхідно обмежувати відбиту блискість на робочих
поверхнях відносно джерел природного і штучного освітлення. При цьому
яскравість відблисків на екрані ВДТ має не перевищувати 40 кд/ м2, а
яскравість стелі в разі застосування системи відбитого освітлення – 200
кд/м2.
Для створення сприятливих умов для здорової роботи, які б запобігали
швидкій втомлюваності очей, виникненню професійних захворювань,
нещасних випадків і сприяли підвищенню продуктивності праці та якості
продукції, виробниче освітлення повинно відповідати наступним вимогам:
- створювати на робочій поверхні освітленість, що відповідає характеру
зорової роботи і не є нижчою за встановлені норми;
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
- забезпечити достатню рівномірність та постійність рівня освітленості
у виробничих приміщеннях, щоб уникнути частої переадаптації органів зору;
- не створювати засліплювальної дії як від самих джерел освітлення,
так і від інших предметів, що знаходяться в полі зору;
- не створювати на робочій поверхні різних та глибоких тіней
(особливо рухомих);
- повинен бути достатній для розрізнення деталей контраст поверхонь,
що освітлюються;
- не створювати небезпечних та шкідливих виробничих чинників (шум,
теплові випромінювання, небезпека уражений струмом, пожежо- та
вибухонебезпека світильників):
- повинно бути надійним і простим и експлуатації, економічним та
естетичним.
Якісні показники освітлення у виробничих приміщеннях багато в чому
визначаються правильним вибором світильників, що представляють собою
сукупність джерела світла та освітлювальної арматури.
Основне призначення світильників полягає в перерозподілі світлового
потоку джерел світла в необхідних для освітлення напрямках, механічному
кріпленні джерел світла і підводі до них електроенергії, а також захисту
ламп, оптичних і електричних елементів від впливу навколишнього
середовища.
Важливою характеристикою світильника є коефіцієнт корисної дії -
відношення світлового потоку світильника до світлового потоку лампи,
вміщеній у світильник. Усунення сліпучої дії джерела світла забезпечується
конструкцією світильника і характеризується захисним кутом, тобто кутом
між горизонталлю і лінією, дотичною світлому тілу лампи і краю відбивача.
За конструктивним виконанням світильники поділяються: на відкриті,
захищені закриті, пилонепроникні, вологозахищені, вибухозахищені і
вибухобезпечні. За розподілом світлового потоку в просторі світильники
бувають прямого, переважно прямого, розсіяного і відбитого світла.
Світильники місцевого освітлення часто передбачають можливість їх
переміщення та зміни напрямку світлового потоку і виконуються з не
серпанковими відбивачами, які мають захисний кут не менше 30 °.
При експлуатації освітлювальних установок виробничого освітлення
необхідно проводити регулярне очищення засклених прорізів і світильників
від забруднень, своєчасну заміну перегорілих ламп, контроль напруги в
освітлювальної мережі, систематичний ремонт елементів світлотехнічної та
електричної частин освітлювальної установки. Чищення скла світлових
прорізів повинно проводитися не менше двох разів на рік для приміщень з
незначним виділенням пилу і не рідше чотирьох разів на рік для приміщень зі
значним виділенням пилу. Чищення світильників повинно проводитися 4-12
разів на рік залежно від запиленості виробничого приміщення.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Перевірка рівня освітленості в контрольних точках приміщення або на
окремих робочих місцях проводиться не рідше 1 разу на рік.
Основним приладом для вимірювання освітленості є фотоелектричний
люксметр (Ю - 117 та ін.)
Для штучного освітлення у приміщенні використовуються
люмінесцентні лампи.
Розрахунок штучного освітлення проводимо для приміщення площею
30м2, де довжини приміщення А = 6 м, ширина - В = 5 м і висота H = 3 м .
Розрахунки проводимо за методом використання світлового потоку.
Для визначення необхідної кількості світильників, які повинні забезпечити
нормований рівень освітленості, визначаємо світловий потік, що потрапляє
на робочу поверхню за формулою:
E K S z
F = ,
де F – світловий потік, що забезпечує система загального освітлення,
лм;
Е – мінімальна освітленість 400 Лк;
S – площа освітлювального приміщення ;
z – коефіцієнт нерівномірності освітлення, z = 1.05;
K – коефіцієнт запасу, Кз = 1,4;
η – коефіцієнт використання світлового потоку.
Обчислимо індекс приміщення за формулою:
S
i = ,
h (A + B)
де S – площа освітлювального приміщення, 30м2;
h – висота підвішування світильників, h = 2,2 м; .
А – ширина приміщення, А= 6 м;
В – довжина приміщення, В= 5 м.
Підставивши значення отримуємо:
30
i = =1,2 ,
2,2 (6 + 5)
Визначаємо коефіцієнт використання світлового потоку. Для кривої
сили світла світильника - Д, індекс приміщення i=1,2, ступеня відбиття стелі
стелі = 74%, стіни = 48%, підл = 12%: коефіцієнт використання світлового
потоку - = 0,86.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
Підставляємо всі значення у формулу для визначення загального
світлового потоку F :
Для загального освітлення приміщення відділу пропонується
використовувати світлодіодний світильник LL–DVO–082 M1200x600.
Рисунок 11.1 – Зовнішній вигляд світлодіодного світильника
LL–DVO–082 M1200x600
Технічні характеристики світильника:
- Тип світильника - світлодіодний,
- Сумарний світловий потік - 7400-8300 Лм,
- Споживана потужність - 78 Вт,
- Габаритні розміри - 1198х297х56 мм,
- Кількість світлодіодів в світильнику - 160,
- Кольорова температура - 3000-5000К,
- Кут розсіювання світла - 110°,
- Крива сили світла - Д;
- Маса -7 кг,
- Ступінь захисту - IP20,
- Напруга живлення - 176-264 В,
- Строк служби - більше 50 000 год.,
- Клас захисту від ураження струмом - 1,
- Індекс передачі кольору - Ra> 80,
- Коефіцієнт потужності - не менше 98%,
- Температурний режим - +1-45 °С.
Розрахуємо необхідну кількість світильників у приміщенні відділу за
формулою:
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
F
N = ,
Fл
де N – кількість світильників, що визначається ;
F – загальний світловий потік системи, F = 20512 Лм;
Fл – світловий потік світильника, Fл = 8300 Лм.
В приміщенні відділу необхідно застосувати чотири світильники LL-
DVO-082-M1200x600.
Рисунок 11.2 - Схема розташування світильників у відділу
1. Робочі місця проектувальників
2. Шафа для документів
3. Шафа для одягу
4. Кондиціонер
5. Світильники
Висновок: В результаті модернізації системи загального штучного
освітлення у відділу встановлено чотири світильники LL-DVO-082-
M1200x600, які забезпечать рівень штучного освітлення на робочих місцях
не нижче ніж 400 лк.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. ПРАВИЛА УЛАШТУВАННЯ ЕЛЕКТРОУСТАНОВОК.
Міненерговугілля УКРАЇНИ. Видання офіційне. Київ 2017. 617 с. Режим
доступу до ресурсу: https://art-energetyka.com.ua.
2. ДСТУ EN 50160:2014 (ЕN 50160:2010, IDТ) Національний
стандарт України. Характеристики напруги електропостачання в
електричних мережах загальної призначеності.
3. ДСТУ-Н Б В.2.5-80:2015. Настанова з проектування систем
електропостачання промислових підприємств. Київ. Мінрегіон. 2016.
4. СОУ-Н ЕЕ 20.178:2008. Схеми принципові електричні
розподільчих установок напругою від 6 кВ до 750 кВ електричних
підстанцій. Настанова.
5. СОУ-Н ЕЕ 40.1-00100227-101:2014 Норми технологічного
проектування енергетичних систем і електричних мереж 35 кВ і вище.
6. Методичні рекомендації до підготовки випускної роботи
бакалавра для здобувачів освітнього ступеня бакалавр спеціальності 141
«Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» усіх форм навчання
[Електронний ресурс] / [Упоряд. : Ситник О.О., Яценко І.В., Ключка К. М.,
Самойлик О.В.] ; М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. –
Черкаси : ЧДТУ, 2022. – 98 с. – Назва з титульного екрана.
7. «Системи електропостачання промислового підприємства
(елементи дипломного проєктування);: навч.посіб. / [Ситник О.О., Самойлик
О.В., Семко І.Б., Ткаченко В.Ф. ]. – Черкаси : ЧДТУ, 2023. – 180 с.
8. Шестеренко В.С. Системи електроспоживання та
електропостачання промислових підприємств. Підручник. – Вінниця: Нова
Книга, 2004. – 656 с.
9. Бурбело, М. Й. Системи електропостачання. Елементи теорії та
приклади розрахунків : навчальний посібник / М. Й. Бурбело, О. О. Бірюков,
Л. М. Мельничук – Вінниця : ВНТУ, 2011. – 204 с.
10. ДСТУ IEC 60909-0:2007 Струми короткого замикання у
трифазних системах змінного струму. Частина 0. Обчислення сили струму
(IEC 60909-0:2001, ITD).
11. Перехідні процеси в системах електропостачання: Підручник для
вузів. / Г.Г. Півняк, В.М. Винославський, А.Я. Рибалко, Л.І. Несен. –
Дніпропетровськ, 2002. – 597 с.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8
12. Маліновський А.А., Хохулін Б.К. Основи електроенергетики та
електропостачання: підручник. Львів: В-во національного університету
«Львівська політехніка», 2009. 436 с.
13. Шкрабець Ф.П. Електропостачання: навч. посіб. М-во освіти і
науки України, Нац. Гірн. ун-т. Дніпропетровськ: НГУ, 2015. 540 с.
14. Електрообладнання енергетичних установок.[Електронний ресурс]:
навіч. Посібник/ М.І. Погожих, А.О. Пак, О.Г. Дьяков, М.А. Чеканов. –
Електрон. Дані. – ХДУХТ, 2019. Режим доступу:
https://elib.hduht.edu.ua/bitstream/123456789/4500/1/2019.1_%D0%BF%D0%BE
%D0%B7.85.pdf.
15. Посібник з дисципліни «Споживачі електричної енергії» частина
1 «Електричне освітлення». Черкаський державний технологічний
університет. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. Соловей О.І., Ситник О.О., Самойлик
О.В., Семко І.Б., Курбака Г.В., Борисова Н.І.
Арк.
ЧДТУ А1 22329 94/03-03 ПЗ 3
75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8