ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ

Присоединения проводников уравнивания потенциалов к ГЗШ выполнить болтовыми соединениями класс контактного соединения -2 по ГОСТ 10434-82.В данном проекте выполнены системы заземления и дополнительного уравнивания потенциалов. Система заземления состоит из контура заземления, шины заземления (РЕ) и заземляющих проводников. Шина РЕ расположена в ЩПП. С помощью заземляющих проводников шина РЕ подключена к контуру защитного заземления. Расчет контура защитного заземления представлен ниже. Заземляющие проводники выполнены из стальной полосы 40х4мм и подключаются к контуру защитного заземления в двух точкахСистема дополнительного уравнивания потенциалов состоит из контура дополнительной системы уравнивания потенциалов внутри помещения. Контур системы дополнительного уравнивания потенциалов выполнен из стальной полосы 20х4 проложенной по периметру дома. К контуру системы дополнительного уравнивания потенциалов подключены все одновременно доступные прикосновению открытые металлические проводящие части стационарного электрооборудования дома. Соединения проводников системы дополнительного уравнивания потенциалов выполнить согласно ГОСТ 10434 “Соединения контактные электрические. Общие технические требования” ко 2-му классу соединений.Различают естественные и искусственные заземлители. В качестве заземляющих проводников на объекте используются: подкрановые пути, соединенные между собой стальной полосой 40 х 4мм, металлические корпуса шинораспределительные, стальные трубы электропроводки.В местах болтовых соединений подкрановых путей должны быть приварены перемычки из стальной полосы 40 х 4 мм2.Спуски к заземляющим элементам электрооборудования выполняются стальной полосой 25 х 4мм2. Все соединения полосой стали выполняются сваркой. Крепление полосовой стали к стенам выполняется с помощью строительного монтажного пистолета.Заземляющие проводники при замыкании на корпус или на нулевой провод должны обеспечивать такой ток короткого замыкания, который превышал бы номинальный ток комбинированного расцепителя автомата не менее чем в 3 раза или ток плавкой вставки. При этом обеспечивается отключение места однофазного короткого замыкания.1.Составить расчётную схемуL1= 0,0036 км - расстояние от трансформатора до ответвления от распределительного устройства к самому удаленному электроприемнику;L2= 0,059 км - расстояние от ШРУ до самого дальнего электроприемника.Рисунок 6.1 – Расчётная схема2.Составить схему замещенияРисунок 6.2 – Схема замещенияКаждый элемент схемы электроснабжения заменяется активным и реактивным сопротивлением, соответствующим данным элементу схемы электроснабжения, то есть каждый элемент схемы заменяется элементом R L, так как активное сопротивление R определяет активную нагрузку электрическому току, а реактивное сопротивление L, определяет возможные потери мощности.3.Полное сопротивление питающего трансформатора.Zтр.=0,027 Ом6.Определить полное удельное сопротивление магистрального кабеля Zо.шма= (6.1)гдеRо.шма = 0,022Ом/км – удельное активное сопротивление ШМА;Xо.шма = 0,018ОМ/км – удельное реактивное сопротивление ШМАZо.шма.= = 0,225.Определить полное сопротивление Zшма=Zо.шма·L1(6.2)гдеL1= 0,0036 км– длина кабеля от трансформатора до электроприемника; Zшма=0,22· 0,0036 = 0,011 (Ом)6.Определить удельное сопротивление кабелягдеRокаб= 2 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля;Xокб = 0,073 Ом/км – удельное реактивное сопротивление кабеля;Zокаб.== 2,001 (Ом/км)7.Определить полное сопротивление кабеляZкаб=Zокаб · L2(6.5)где L2= 0,059 км–длина кабеля от РУ до электроприемника;Zкаб =2,001· 0,059 = 0,32(Ом)8.Определить полное сопротивление электриприемника.9.Определить суммарное полное сопротивление схемы.Эквивалентное удельное сопротивление грунта в слое сезонных изменений, соответствующее сезону года, когда сопротивление заземляющего устройства принимает наибольшее значение:где ρ0 – удельное сопротивление грунта (для суглинкаρ0 =100 Ом·м);Ψ – коэффициент сезонности; Ψ = 2,7 для II климатической зоны для средней влажности грунтов.Расчет заземления будем производить без учета естественных заземлителей. Сопротивление естественных заземлителей фундаментов здания примем в счет надежности. Выберем вертикальные электроды в виде стальных оцинкованных стержней диаметром 18 мм., длиной 4 м., верхние концы стержней лежат на глубине 0.7 м. от поверхности земли. К вертикальным электродам приварены горизонтальные электроды. Горизонтальные электроды представляют собой стальные шины сечением 4∙40 мм2., шина поставлены на ребро. Данные заземлители и образуют контур заземления.Так, как заземлители проложены в слое сезонных изменений соответствующего сезону года, когда сопротивление заземляющего устройства принимает наибольшее значение произведем расчет по формуле:где – толщина слоя сезонных изменений грунта; =0,7 м. – глубина залегания электрода.Определим длины частей электрода находящиеся ниже слоя сезонных изменений:Удельное эквивалентное сопротивление грунта можно определить по формуле:где и – длины частей электрода, находящиеся в слое сезонных изменений.Определим удельное эквивалентное сопротивление грунта:Расстояние от поверхности земли до середины электрода можно определить по формуле: где = 0,7 м. – глубина залегания электрода.м.Рассчитаем сопротивление растеканию тока одного вертикального электрода по формуле:где –удельное сопротивление грунта для вертикальных электродов;–длина вертикальных электродов;d–диаметр вертикальных электродов;t–расстояние от поверхности земли до середины электрода.Определим ориентировочное число вертикальных заземлителей по формуле:где n = 0,6 ÷ 0,8 – коэффициент использования вертикальных заземлителей, размещенных по контуру;R– предельно допустимое сопротивление.Принимаем число электродов n = 10, при расположении по контуру здания.Длина контура горизонтального электрода с расположением по периметру на расстоянии 1 м от фундамента определяется по формуле:Определим сопротивление растеканию горизонтальных заземлителей по формуле:где –удельное эквивалентное сопротивление грунта;–длина контура горизонтального электрода; d–высота электрода.При размещении 10 вертикальных электродов по контуру определим отношение расстояния между электродами к их длине по формуле:где k–отношение расстояния между электродами к их длине;a = 9,5 м.– расстояние между вертикальными электродами при размещении по горизонтальному контуру;L = 4 м. – длина вертикального заземлителя.По отношению расстояния между электродами к их длине равным 2,37 методом интерполяции определяем коэффициенты использования соответственно электродов nг = 0,4 и nв = 0,71.Сопротивление растеканию тока группового заземлителя определим по формуле:где nг и nв – коэффициенты использования электродов.Таким образом, заземляющее устройство состоит из вертикальных и горизонтальных заземлителей. Горизонтальный заземлитель прокладывается на расстоянии 1 м. от фундаменты здания.Молнезащита зданияУстройство молниезащиты дома выполнено в соответствии с "Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений" РД34.21.122-87 и "Инструкцией молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций" СО 153-34.21.122-2003 по III категории.Контур заземления выполнить по периметру здания согласно плана. Контур выполнить стальной полосой 4х40мм на расстоянии 1000мм от стен здания на глубине 500мм. Вертикальные заземлители выполнить стальным уголком 40х40х4мм, h=2500мм. В качестве молниеприемника применить стальной пруток d=12мм.Сопротивление повторного заземлителя не нормируется (п.1.7.61, ПУЭ).Зона защиты стержневого молниеприемника – Б. Молниеприемник h=3500мм выполнить на верхнем коньке крыши.В качестве токоотводов использовать стальные прутки d=8мм. Токоотводы смонтировать по углам здания, присоединить к контуру заземления и молниеприемникам на крыше сваркой.Все соединения проводников системы заземления и молниезащиты выполнить сваркой. Соединить контур заземления с РЕ шиной ЩЭ проводом марки ПВ 1х35 в двух местах согласно плану, завод в здание выполнить стальной полосой 4х40. Все соединения заземляющих и уравнивающих проводников с РЕ шиной ЩЭ выполнить болтовыми.ЗаключениеВ результате выполнения работы выполнено проектирование трансформаторной подстанции таможенного терминала в связи с реконструкцией при соблюдении заданных требований к надежности схемы электроснабжения и качеству электроэнергии. В соответствии с поставленной целью в работе выполнены задачи исследования: - произведён выбор схемы электрической сети объекта;- произведён расчёт силовых электрических нагрузок объекта;- осуществлён выбор аппаратов защиты и сечения кабелей питающей силовой сети ТП;- описаны мероприятия по охране труда и техника безопасности;- произведён расчёт контура заземления ТП.В результате выполнения работы разработан комплекс мероприятий и технических решений, позволяющий осуществить реконструкцию системы электроснабжения и провести выбор оборудования при неукоснительном соблюдении современных требований надёжности, экономичности и безопасности.Список литературыПравила устройства электроустановок. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Главгосэнергонадзор России, 2013. – 692 с.ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначенияФедеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 29.07.2017) «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»Концепция обеспечения надежности в электроэнергетике. Разработка по заданию Минэнерго России: Рук. работы: чл.-корр. РАН Воропай Н.И. М., 2011.Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2017. - 174 с.Козлов В.А. «Электроснабжение городов».- 5- е издание. – Санкт-Петербург: Энергоатомиздат, 2002. – 264 с.Передача и распределение электрической энергии / Герасименко А.А., Федин В.Т. - Изд. 2-е, - Ростов Н/Д: Феникс, 2008.Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник /А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф и др. –М.: Энергоиздат, 1982. – 504 с.Справочник по проектированию электрических сетей / под ред. Д.Л. Файбисовича. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: ЭНАС, 2012.Справочник по проектированию электроснабжения городов / В.А. Козлов, Н.И.Билик, Д.Л. Файбисович. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1986. - 256 с.: ил. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. Т. 1. - Электроснабжение / Под общ. ред. А.А. Федорова - М: Энергоатомиздат, 1986. - 568 с.: ил.Беляев, А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ /А.В. Беляев. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд. – 1988. – 176 с.Баранов Л.А. Светотехника и электротехнология / Л. А. Баранов, В. А. Захаров -М.: Колос, 2008. – 343 с.Газалов, В.С. Светотехника и электротехнология. Часть 1 «Светотехника». Учебное пособие. /В.С. Газалов. – Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2003. – 268 с.Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1989 г.Водянников В.Т. Экономическая оценка проектных решений в энергетике. – М.: Колос, 2008 – 263 с.Петров, Д. В., Хорольский, В. Я, Таранов, М.А. Методика определения технико-экономических показателей в дипломных проектах. / Д. В. Петров и др. – М.: Агропромиздат, 1996. – 252с.Галимова, Е.О. Безопасность труда при монтаже, обслуживании и ремонте электрооборудования предприятий: справочник. / Е.О. Галимова. - М.: КноРус, 2011. - 288 c.Грунтович, Н.В. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования: Учебное пособие / Н.В. Грунтович. - М.: Инфра-М, 2018. - 396 c.Павелко, Н.Н. Безопасность труда при монтаже, обслуживании и ремонте электрооборудования предприятий. Справочное издание / Н.Н. Павелко, С.О. Павлов. - М.: КноРус, 2013. - 288 c.Сибикин, Ю.Д. Безопасность труда при монтаже, обслуживании и ремонте электрооборудования предприятий / Ю.Д. Сибикин. - М.: КноРус, 2016. - 264 c.Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Энергоатомиздат, 2017. - 174 с.