150839 (594601), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

r_x1 = 10,7 м.

Используя выражение, связывающее радиус защиты с высотой молниеотвода h, запишем равенство

10,7 = ,

которое преобразуем в квадратное уравнение:

1,6h² -14,86h – 27,82 = 0.

Решая уравнение, находим высоту молниеотвода

h ≈ 10,8 м.

Требуемая высота молниеотвода оказалась меньше высоты опоры.

Принимаем h = 13 м, добавив к опоре металлический штырь с h=1 м.

Радиус защиты этого молниеотвода на высоте h_х = 4 м равен

r_x2 = ;

r_x2 = 11 м.

Необходимый радиус, найденный из рис. 4.2

r_x2 = 7,6 м

оказывается меньше расчётного, следовательно, рассматриваемая точка попадает в зону защиты молниеотвода. Окончательно принимаем высоту стержневого молниеотвода h = 13 м.

Сопротивление растеканию тока грозового разряда:

R_р = α·R,

где R = 0,5 Ом – сопротивление заземления при стационарном режиме;

α- импульсный коэффициент, который зависит от тока заземлителя и удельного сопротивления грунта (при ρ=150 Ом·м α= 0,8).

Тогда R_р = 0,8·0,5 = 0,4 Ом.

4.3 Расчёт заземляющего устройства подстанции

Для защиты обслуживающего персонала от опасных напряжений и присоединения средств защиты от грозовых разрядов выполняем одно общее заземляющее устройство.

Площадь подстанции составляет 5,5 х 5 = 27,5 м². Принимаем к установке сетчатый заземлитель с размерами S = 5 х 4,5 м², помимо внешнего замкнутого горизонтального контура состоящий из l_Б = 3 продольных полос вдоль длинной стороны и l_М = 4 поперечных полос вдоль короткой стороны. К сетке присоединяем 12 вертикальных электродов длиной l_в = 3м.

Верхний слой земли толщиной h₁ = 2м состоит из грунта (глина полутвердая) с удельным сопротивлением ρ₁=60 Ом∙м, сопротивление нижнего слоя земли ρ₂=30 Ом∙м (суглинок пластичный). Принимаем глубину заложения горизонтальных заземлителей t = 0,8м.

Ток однофазного КЗ, стекающий с заземлителя, принимаем приблизительно I⁽¹⁾_кз ≈ 0,5∙ I⁽³⁾_кз на шинах 10 кВ подстанции, т.е. I⁽¹⁾_кз ≈ 100 А.

Так как отношение ρ₁/ρ₂ = 60/30 = 2, то при расчёте будем учитывать двухслойность земли.

Определим параметр эффективной площади заземлителя

4,7 м.

Находим отношение

0,8.

Так как найденное отношение 0,8 ≥ 0,5 , то безразмерный параметр А определяем по эмпирической формуле [5]:

А = 0,444 – 0,84 ;

А = 0,444 – 0,84 ·0,8 = - 0,228.

Суммарную длину всех элементов заземлителя определяем как:

L = n_Бl_Б + n_Мl_М + n_вl_в .

Следовательно, суммарная длина элементов заземлителя составит

L = 3·5 + 4·4,5 + 12·3 = 69 м.

Эквивалентное удельное сопротивление грунта по формуле:

,

где α, β – коэффициенты, численно равные при ρ₁> ρ₂ α = 3,6 и β = 0,1. Тогда

= 53,3 Ом.

Сопротивление сетчатого заземлителя в двухслойном грунте:

.

Тогда

= - 0,26 + 0,77 = 0,51 Ом.

Чтобы не предусматривать мер по предотвращению выноса опасных потенциалов за пределы подстанции, напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания не должно превышать U_з.доп=5 кВ.

Проверяем действующее напряжение на заземляющем устройстве с учётом тока однофазного КЗ, стекающего с заземлителя:

;

U_з = 100·0,51 = 51 В.

5. Организация эксплуатации электрооборудования

5.1 Обоснование и расчёт структуры электротехнической службы

Основная задача энергетического хозяйства – электротехнической службы (ЭТС) - состоит в обеспечении бесперебойного электроснабжения предприятия, надёжной и экономичной работы электрооборудования.

Управление энергетическим хозяйством, в том числе ЭТС осуществляется главным энергетиком, подчинённым руководителю хозяйства. Функции главного энергетика обусловлены действующими «Правилами технической эксплуатации электроустановок».

Чтобы определить к какой категории относится организационная структура управления энергохозяйством, необходимо найти сумму условных единиц (баллов), которые определяются в зависимости от годового потребления объектом электрической энергии, тепла и воды.

Годовое потребление тепла (Q_г) определяется формулой:

, Гкал/год,

где W_г - годовое потребление электроэнергии (по данным табл. 1.2 дипломного проекта W_г = 217,7 тыс. кВт·ч);

К_эт. - энерготепловой коэффициент (принимаем К_эт.= 0,5 тыс. кВт/Гкал).

Следовательно,

Q_г = 217,7/0,5 = 435,4 Гкал/год.

Количество воды, потреблённой объектом за год:

Д_г = к_п·Q_г,

где к_п = 0,85 м³/Гкал – коэффициент, учитывающий объём воды, расходуемый на единицу тепловой энергии.

Имеем годовой расход воды

Д_г = 0,85·435,4 = 370 м³/год.

Расчёт суммы единиц (баллов) для определения категории энергослужбы предприятия выполнен в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Расчёт суммы условных единиц энергетического хозяйства

Сумма условных единиц (баллов), определяемая таблицей 5.1, равна 4, следовательно, ферма относится ко II категории энергослужбы. В энергослужбе II категории обслуживание электрооборудования и сетей производится электроучастком. В качестве руководителя энергослужбы II категории в хозяйстве рекомендуется иметь старшего инженера-электрика на правах энергетика. Однако, учитывая, что рассматриваемая ферма составляет лишь одно из подразделений хозяйства, принимаем в качестве руководителя ЭТС главного энергетика.

Численность персонала ЭТС, осуществляющего техническое обслуживание и текущий ремонт, определяется на основании годовых трудозатрат на ремонт и техническое обслуживание электрооборудования и сетей системы электроснабжения предприятия, определяемых из выражений.

, чел.·ч;

, чел.·ч,

где - годовые трудозатраты на текущий ремонт и техническое обслуживание;

т – количество единиц однотипного оборудования;

Т_ц – продолжительность ремонтного цикла, лет;

Т_Т – продолжительность межремонтного периода, мес.;

Н_к – норма трудозатрат на капитальный ремонт единицы оборудования;

Н_Т – норма трудозатрат на текущий ремонт единицы оборудования;

_см – коэффициент, учитывающий сменность работы оборудования, который принимается при двухсменной работе оборудования равным единице;

К_см – количество смен работы оборудования;

К_сл = 0,1 – коэффициент сложности технического обслуживания.

Принимаем число единиц электрооборудования в целом с учётом фермского – 150. Годовые трудозатраты на техническое обслуживание составят

U_ТО = 2·0,1·12·357 = 856,8 чел.·час.

Берём с учётом фермского электрооборудования U_ТО ≈ 1600 чел.·час.

Годовые трудозатраты на текущий ремонт (берём из таблицы 5.2)

U_ТР = 158 чел·час.

Берём с учётом фермского электрооборудования U_ТР ≈ 320 чел.·час.

Годовые трудозатраты на ремонт и техническое обслуживание

U = U_ТО + U_ТР ≈ 1920 чел.·час.

Численность электромонтеров и слесарей, выполняющих ремонт и техническое обслуживание электрооборудования и сетей, определим по следующему выражению:

, чел,

гдеU – годовые трудозатраты на ремонт и техническое обслуживание;

Т_н – номинальный фонд рабочего времени (принимаем 870);

К_и – коэффициент использования рабочего времени (принимаем 0,87-0,9).

= 2,5 ≈ 3 чел.

Исходя из годовых трудозатрат U ≈ 1920 чел.·час на эксплуатацию электрооборудования, находим структуру ЭТС:

инженер- электрик …… 1 человек;

техник – электрик ….. 1 человек;

электромонтёр …. 3 человека.

Графики планово-предупредительных ремонтов составляются на основании ПТЭ с учётом периодичности ремонтов оборудования. Ежемесячные планы составляются на основе годовых графиков предупредительно-планового ремонта с указанием вида ремонта и количества человеко-часов, необходимых на ремонт оборудования. Форма организации ремонтного обслуживания является централизованной. Средний и капитальный ремонт электрооборудования ведётся электроремонтным участком. Эксплуатационное обслуживание ведётся централизованно.

5.2 Надёжность проектируемой системы электроснабжения

Объективными показателями эксплуатационной надёжности i – той системы являются:

q_i - вероятность отказа;

Р_i - вероятность безотказной работы (показатель надёжности).

Эти показатели связаны сотоношением

Р_i = 1 - q_i

Системы электроснабжения согласно стандарту должны обладать эксплуатационной надежностью не ниже

Р_доп = 0,998.

Вероятность отказа определяется выражением

,

где Т = 8760 ч - длительность календарного года.

Для параллельного соединения двух одинаковых систем вероятность отказа равна:

Надёжность системы электроснабжения

> Р_доп = 0,998.

5.3 Организация технического обслуживания и текущего ремонта

Различают следующие формы эксплуатации: хозяйственная, специализированная и комплексная. Выбор формы зависит от объема работ по техническому обслуживанию энергоустановок. При объёме работ больше 800 условных единиц эксплуатации (УЕЭ) принимается хозяйственная форма эксплуатации, при которой комплекс работ по техническому обслуживанию (ТО) и текущему ремонту (ТР) оборудования выполняется ЭТС предприятия.

Техническое обслуживание энергооборудования заключается в разработке годового и квартальных графиков ТО и ТР. Разработку графиков следует начинать с годового графика ТР, на основании которого далее строятся графики ежеквартального ТО и ТР.

Характеристики

Список файлов ВКР