2 линия питает молочную и ферму на 200 голов.

Участок 8-9

Р8-9=Р9=35 кВт

S8-9=35/0,8=43,7 кВа

Sэкв=43,7·0,7=30,6 кВа

Участок А-8

РА-8= (Р8-9+Р8) ·Ко= (35+66,2) ·0,9=91,8 кВт

SА-8=91,8/0,8=113,8 кВа

Sэкв=113,8·0,7=79,6 кВа

Для второй отходящей линии принимаем провод А-35

Sпров=1035кВа>Sэкв=79,6кВа

условие выполняется, значит, провод выбран верно.

Проверка выбранного провода на потери напряжения.

U8-9=0,876·43,7·35·10=1,3%

UА-8=0,876·113,8·45·10=4,4%

Суммарная потеря напряжения на участках

UА-9=U8-9+UА-8=1,3+4,4=5,7%

Полученный процент потерь удовлетворяет требованиям ПУЭ и выбранный ранее провод принимаем окончательно.

Расчет 3 отходящей линии.

Третья линия питает родильное отделение и 2 животноводческий комплекс.

Участок 10-11

Р10-11=Р11=50 кВт

Sуч=50/0,8=62,5 кВа

Sэкв=62,5·0,7=43,7 кВа

Участок А-10

РА-10= (Р10-11+Р10) ·Ко= (50+66,2) ·0,9=104,5 кВт

Sуч=104,5/0,8=130,7 кВа

Sэкв=130,7·0.7=91,5 кВа

Т.к. протяженность линии и расчетная мощность вышла большая то принимаем провод марки А-70 с Uтабл=0,387

Потери напряжения на участках.

U10-11=0,387·62,5·30·10=0,72%

UА-10=0,387·130,7·90=4,5%

Потери напряжения на всей линии.

UА-11=U10-11+UА-10=0,72+4,5=5,2%

Отклонение напряжения находится в допустимых пределах значит окончательно принимаем выбранный ранее провод.

Расчет токов коротких замыканий.

Расчет производим методом именованных величин, этим методом пользуются при расчетах токов коротких замыканий (к. з) с одной ступенью напряжения, а также в сетях напряжением 380/220 В. В последнем случае учитывают: активное и реактивное сопротивление элементов схемы, сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов, сопротивление основных элементов сети - силовых трансформаторов, линий электропередачи. Напряжение, подведенное к силовому трансформатору, считают неизменным и равным номинальному.

Сопротивление силового трансформатора 10/0,4 кВ

Zт=Uк. з. ·U²ном/ (100·Sном. т) =4,5·0,4²·10³/ (100·250) =29 Ом (5.19)

где, Uк. з. - напряжение короткого замыкания, в предыдущих расчетах был выбран силовой трансформатор с Uк. з=4,5%

Uном - номинальное напряжение с низкой стороны, кВ

Sном - номинальная мощность силового трансформатора, кВа

Трехфазный ток к. з. в точке К1

Iк1=Uном/ (√3· (Zт+Zа)) =400/ (1,73· (29+15) =4,71 кА (5.20)

где, Zа - сопротивление контактных поверхностей коммутационных аппаратов принимают равным 15 Ом стр.34 (л-7)

Находим сопротивление первой отходящей линии ВЛ N1

Индуктивное сопротивление линии

Хл=Хо·l=0,35·380=133 Ом (5.22)

где, Хо - индуктивное сопротивление провода, для провода марки А-35 Хо=0,35 Ом/м

l - длина линии, м

Активное сопротивление линии

Rл=Rо·l=0,85·380=323 Ом (5.23)

где, Rо - активное сопротивление провода, для провода марки А-35 Rо=0,59 Ом/м

Результирующее сопротивление

Zрез=√ (Хл) ²+ (Rл) ²=√ (133) ²+ (323) ²=349 Ом (5.24)

Сопротивление второй отходящей линии, длина линии l=80м

Индуктивное сопротивление линии

Хл=0,35·80=28 Ом

Активное сопротивление линии

Rл=0,85·80=68 Ом

Результирующее сопротивление.

Zрез=√ (28) ²+ (68) ²=73,5 Ом

Сопротивление третьей отходящей линии, длина линии l=120м индуктивное и активное сопротивления выбранного провода Хо=0,35 Ом/м Rо=0,59 Ом/м стр 40 (л-7)

Индуктивное сопротивление линии.

Хл=0,35·120=42 Ом

Активное сопротивление линии


Rл=0,59·120=70,8 Ом

Результирующее сопротивление

Zрез=√ (42) ²+ (70,8) ²=82,3 Ом

Определяем токи коротких замыканий в точке К1

Трехфазный ток к. з. в точке К1

I³к2=Uном/ (√3· (Zт+Zл)) =400/ (1,73· (29+349)) =0,61 кА (5.25)

Двухфазный ток к. з.

I²к2=0,87·I³к2=0,87·0,61=0,53 кА (5.26)

Однофазный ток к. з.

Iк2=Uф/√ [ (2· (Rл) ²) + (2· (Хл) ²)] +1/3Zтр. =230/√ [ (2· (323) ²) + (2· (133) ²)] +104=0,38кА

где, Zтр. - сопротивление трансформатора приведенное к напряжению 400 В при однофазном к. з.

Расчет токов коротких замыканий в точке К3. Трехфазный ток к. з.

I³к3=400/ (1,73· (29+73,5)) =2,2 кА

Двухфазный ток к. з.

I²к3=0,87·2,2=1,9 кА


Однофазный ток короткого замыкания

Iк3=230/√ [ (2· (68) ²) + (2· (28) ²)] +104=1,1 кА

Расчет токов коротких замыканий в точке К4

Трехфазный ток к. з.

I³к. з. =400/ (1,73· (29+82,3)) =2 кА

Двухфазный ток к. з.

I²к. з. =0,87·2=1,7 кА

Однофазный ток к. з.

Iк4=230/√ [ (2· (70,8) ²) + (2· (42) ²)] +104=1 кА

 

Выбор оборудования на питающую подстанцию.

Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях.

Автоматические выключатели предназначены для автоматического отключения электрических цепей при коротких замыканий или ненормальных режимах работы, а также для нечастых оперативных включений и отключений. Автоматические выключатели выбираются по следующим условиям.

Uн. а≥Uн. у.

Iн. а≥Iн. у. (5.28)

Iн. р. ≥Кн. т. ·Iраб

Iпред. отк. ≥Iк. з.


где, Uн. а. - номинальное напряжение автомата

Uн. у. - номинальное напряжение установки

Iн. а. - номинальный ток автомата

Iн. у. - номинальный ток установки

Iраб - номинальный или рабочий ток установки.

Кн. т. - коэффициент надежности расцепителя.

Iпред. окл. - максимальный ток короткого замыкания который автомат может отключить без повреждения контактной системы

Iк. з. - максимально возможный ток короткого замыкания в месте установки автомата.

Выбор автомата для первой отходящей линии. Рабочий ток линии

Iраб=S/√3·Uн=65,2/1,73·0.4=94,4 А (5.29)

где, S - полная мощность первой линии, из предыдущих расчетов Sл=65,2 кВа

Определяем рабочий ток с учетом коэффициента теплового расцепителя

Кн. т. ·Iраб=1,1·94,4=103,8 (5.30)

Принимаем для первой питающей линии автомат серии А3710Б с Iн=160 А Iн. р. =120 А и Iпред. отк=32 кА

Uн. а. =440В≥Uн. у. =380В

Iн. а. =160А≥Iраб=94,4А (5.31)

Iпред. откл=32А≥Iк. з. =0,61кА

Максимальный ток короткого замыкания взят из предыдущих расчетах.

Все условия выполняются, значит, автомат выбран верно.

Выбор автомата на второй отходящей линии.

Рабочий ток линии.

Iраб=Sл/√3·Uн=92,8/1,73·0,4=134,6 А (5.32)

Расчетный ток теплового расцепителя

Кн. р. ·Iраб=1,1·134,6=148,2 А (5.33)

Для второй линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн. р. =150А и Iпред. отк. =38А

Выбор автомата на второй отходящей линии.

Рабочий ток линии

Iраб=114,1/1,73·0,4=165,3 А (5.34)

Расчетный ток теплового расцепителя.

Кн. р. ·Iраб=1,1·165.3=181,8 (5.35)

Для третьей линии принимаем автомат серии А3134 с Iн=200А Iн. р. =200 А и Iпред. окл=38 А

Таблица 5.3 Технические данные выбранных автоматических выключателей.

Тип

выключателя

Номинальный

Ток выключателя, А

Номинальный

ток расцепителя. А

Предельный

ток отключения

при напряжении

380В, А

А3710Б 160 120 32
А3134 200 150 38
А3134 200 200 38

Выбор трансформатора тока.

Выбор трансформатора тока сводится к сравнению тока в первичной цепи к току в форсированном режиме.

Номинальный первичный ток.

Iн1=Sн. т. /√3·Uн=250/1,73·0,4=362,3 А (5.31)

где, Sн. т. - номинальная мощность выбранного трансформатора

Uн - номинальное напряжение с низкой стороны.

Ток в цепи в форсированном режиме.

Iраб. фор. =1,2·362,3=434,7 А (5.32)

Выбираем трансформатор тока серии ТК-20 у которого Uном=660В Iном=400А стр 112 (л-6)

I1=500А≥Iраб. фор. =434,7А (5.33)

У выбранного трансформатора тока выполняется условие по первичному току, значит, окончательно принимаем именно его.

Выбор рубильника.

Рубильник предназначен для нечастых включений и отключений вручную электроустановок до 660В. Выбор рубильника сводится к сравнению рабочего тока электроустановки к номинальному току на которое расчитана его контактная система. Из предыдущих расчетах Iраб=362,3А

Принимаем рубильник серии Р34 с Iн=400 А стр.112 (л-7)

Iн. руб=400А≥Iраб=362,3А (5.34)

Условие выполняется, значит, рубильник выбран верно.

Выбор оборудования с высокой стороны.

Выбор предохранителя с высокой стороны.

Высоковольтные предохранители в схемах электроснабжения потребителей применяют в основном для защиты силовых трансформаторов от токов коротких замыканий.

Ток номинальный трансформатора с высокой стороны.

Iн. тр. =Sн. тр. /√3·Uн=250/1,73·10=14,4 А (5.35)

где, Sн. тр. - номинальная мощность силового трансформатора

Uн - номинальное напряжение с высокой стороны

По номинальному току трансформатора выбираем плавкую вставку, обеспечивающую отстройку от бросков намагничивающего тока трансформатора.

Iв= (2…3) Iн. тр. =2,5·14,4=36 А (5.36)

Выбираем предохранитель ПК-10/40 с плавкой вставкой на 40 А

Выбор разъединителя

Разъединитель предназначен для включения и отключения электрических цепей под напряжением но без нагрузки а также он создает видимый разрыв. Выбор разъединителя производится по следующим условиям.

Uн. р. ≥Uн. у (5.37)

Iн. р. ≥Iраб

где, Uн. р. - номинальное напряжение разъединителя

Uн. у - номинальное напряжение установки

Iн. р. - ток номинальный разъединителя

Iраб - максимальный рабочий ток.

Из предыдущих расчетах Iраб=13,2 А, номинальное напряжение с высокой стороны Uн. у. =10 кВ

Принимаем разъединитель РЛН-10/200 с Iн. р. =200А и Uн. р. =10 кВ

Проверка выбранного разъединителя по условиям.

Uн. р. =10кВ≥Uн. у. =10кВ

Iн. р. =200А≥Iраб=13,2А

Все условия выполняются, значит, разъединитель выбран верно.

Таблица 5.4 Данные разъединителя заносим в таблицу.

Тип

разъединителя

Номинальный ток

разъединителя, А

Амплитуда

предельного сквозного

тока короткого замыкания, кА

Масса, кг
РЛН-10/200 200 15 20

Выбор разрядников с высокой и низкой стороны.

Защиту элементов электроустановки от перенапряжений осуществляют при помощи вентильных разрядников. С высокой стороны выбираем разрядник типа РВО-10 разрядник вентильный облегченной конструкции, наибольшее допустимое напряжение U=12,7 кВ, пробивное напряжение при частоте 50 Гц не менее 26 кВ. Со стороны 0,4 кВ принимаем вентильный разрядник типа РВН-0,5 стр.65 (л-7)

Расчет заземляющих устройств.

Подстанция питающая ферму расположена в 3 климатической зоне, от трансформаторной подстанции отходят 3 воздушные линии (В. Л) на которых в соответствии с ПУЭ намечено выполнить 6 повторных заземлений нулевого провода. Удельное сопротивление грунта ρ0=120 Ом. Заземляющий контур в виде прямоугольного четырехугольника выполняют путем заложения в грунт вертикальных стальных стержней длиной 5 метров и диаметром 12 мм, соединенных между собой стальной полосой 40·4 мм. Глубина заложения стержней 0,8 м полосы 0,9 м.

Расчетное сопротивление грунта стержней заземлителей.

Ррасч=Кс·К1·ρ0=1,15·1,1·120=152 Ом·м (5.38)

где, Кс - коэффициент сезонности принимают в зависимости от климатической зоны, Кс=1,15

К1 - коэффициент учитывающий состояние грунта при измерении К1=1,1

Сопротивление вертикального заземлителя из круглой стали.

Rв=0,366·ρрасч (2·l/lgd+0,5lg· (4hср+l/4hср-l)) /l=0,366·152 (2·5/lg0,012+0,5lg· (4·3,3+5/

/4·3,3-5)) /5=31,2 Ом (5.39)

где, d - диаметр стержня

l - длина электрода

h - глубина заложения, равная расстоянию от поверхности земли до середины трубы или стержня.

Сопротивление повторного заземлителя Rп. з. не должно превышать 30 Ом при ρ=100 Ом·м и ниже. При ρ>100 Ом·м допускают применять

Rп. з. =30ρ/100=30·152/100=45 Ом (5.40)

Для повторного заземления принимаем один стержень длиной 5 м и диаметром 12 мм, сопротивление которого 34,5Ом<45Ом

Общее сопротивление всех 6 повторных заземлителей.

rп. з. =Rп. з. /n=31,2/6=5,2 Ом (5.41)

где, Rп. з. - сопротивление одного повторного заземления

n - число стержней

Расчетное сопротивление заземления в нейтрали трансформатора с учетом повторных заземлений.

rиск=rз·rп. з. / (rп. з. - rз) =4·5,2/ (5,2-4) =17,3 Ом (5.42)

где, rз - сопротивление заземлителей.

В соответствии с ПУЭ сопротивление заземляющего устройства при присоединении к нему электрооборудования напряжением до и выше 1000 В не должно быть более 10 Ом.

rиск=125/8=15,6 Ом (5.43)

Принимаем для расчета наименьшее из этих значений rиск=10 Ом

Определяем теоретическое число стержней.

nт=Rв/rиск=31,2/10=3,12 (5.44)

Принимаем 4 стержня и располагаем их в грунте на расстоянии 5 м один от другого. Длина полосы связи.

lr=а·n=5·4=20 м (5.45)

Сопротивление полосы связи.

Rп=0,366·ρрасч·lg [2l²/ (d·n)] /l=0,366·300·lg [2-20²/0,04·82] /20=24,2Ом (5.46)

ρрасч=2,5·1·120=300 Ом таблица 27.2 и 27.9 (л-7). При n=4 а/l=5/5=1 ηв=0,69 и ηг=0,45.

Действительное число стержней.

nд=Rв·ηг [1/ (rиск·ηг) - 1/Rп] ηв=31,2·0,45 [1/ (10·0,45) - 1/24,2] ·0,69=3,5 (5.47)

Принимаем для монтажа nт=nд=4 стержня и проводим проверочный расчет.

Действительное сопротивление искусственного заземления.

rиск=Rв·Rп/ (Rп·n·ηв+Rв·ηп) =31,2·34,2/ (21,2·4·0,69+31,2·0,45) =9,4Ом<10Ом (5.48)

Сопротивление заземляющего устройства с учетом повторных заземлений нулевого провода.

rрасч=rиск·rп. з. / (rиск+rп. з) =9,4·5,2/ (9,4+5,2) =34,2 (5.49)

Если же расчет выполнен без учета полосы связи то действительное число стержней.

nд=n/ηв=4/0,69=5,8 (5.40)

Для выполнения заземления принимаем 6 стержней.


6. Техника безопасности 6.1 Безопасность жизнедеятельности на производстве

Многочисленные случаи травматизма, связанные с электрическим током, бывают вызваны различными причинами. Основные из них следующие: нарушение правил электробезопасности в охранной зоне линии электропередачи, а также при устранении неисправностей на подстанциях и в распределительных щитах, при эксплуатации передвижных машин на зернотоках и оборудования на животноводческих фермах, нарушение технологии монтажа и демонтажа электроустановок, замена электроламп под напряжением, использование неисправного инструмента и т.д.

Основные правила электробезопасности должны знать прежде всего электромонтеры, механизаторы, разнорабочие, а также представители других профессий, связанные с электричеством непосредственно или косвенно.

Животноводческая ферма крупно рогатого скота запитана от трансформаторной подстанции с глухозаземленной нейтралью. Сеть выполнена четырехпроводой.

Нулевой провод повторно заземляется в конце линии при вводе в здание. От опоры до распределительного щита прокладывается кабель.

Ферма относится к помещениям с особой опасностью поражения электрическим током, которые характеризуются наличием:

токоведущих частей оборудования

токоведущих полов

токопроводящих стен и потолков

На ферме необходимо предусматривать повторное заземление нулевого провода при вводе в здание. Согласно правил устройства электроустановок (ПУЭ) металлические части всех станков и оборудования, способные оказаться под напряжением заземляются.

Мероприятия по производственной санитарии и технике безопасности.

Производственные помещения фермы должны удовлетворять требованием СНИП

и санитарным нормам проектирования промышленных предприятий. Производственная санитария обеспечивает санитарно гигиенические условия труда, сохраняет условия частичной безопасности работ, сохраняет здоровье трудящихся на производстве способствует повышению производительности труда.

Помещение для обслуживающего персонала оборудуют отоплением и водопроводом. Отопление предусмотрено от котельной, которая находится недалеко от фермы

Водоснабжение производится от водонапорной башни.

Гигиенические нормативы и параметры микроклимата определены ГОСТ 12.1005 - 88. Для обеспечения благоприятных условий работы нормированная освещенность принята согласно СНИП-11-4-90 и отраслевым нормам. Из индивидуальных средств защиты предусмотрены диэлектрические перчатки, диэлектрические калоши, диэлектрические коврики, а также инструмент с изолирующими ручками.

Таблица 6.1. Анализ состояния производственного травматизма в совхозе.

Годы

Среднегодовая

численность

работников

Количество

пострадавших

Потеряно

рабочих

дней

Коэффициент

частоты

травматизма

Коэффициент

тяжести

травматизма

2002 278 1 17 7,6 17
2003 242 2 42 18,1 21
2004 233 1 15 10,8 15
6.2 Защитные меры в электроустановках

Проектом предусмотрено, что все щиты: силовые, управления и осветительные размещены в специально отведенном месте. Для защиты людей от случайных прикосновений в момент включения электроустановок вся пускозащитная аппаратура применяется закрытого типа. Силовые шкафы запираются на замок.

Электрическая изоляция токоведущих частей электроустановок является важным фактором безопасности людей, поэтому периодически проводится контроль состояния изоляции.

На ферме применяется переносной электроинструмент и переносной источник освещения - светильник. Учитывая, что помещения фермы с повышенной опасностью поражения электрическим током, при использовании переносного электрического инструмента предусмотрено пользования изолирующими защитными средствами (диэлектрический коврик, калоши и перчатки). Питание переносного электроинструмента осуществляется через гибкий кабель.

Инструменты подключаются к сети через штепсельную розетку с заземляющим контактом (штырьком). Устройство розетки имеет конструкцию исключающую ошибочное включение заземляющего контакта в гнездо имеющее напряжение.

Предусмотрено не реже одного раза в месяц проверка мегомметром изоляцию ручного электроинструмента, а также проверка отсутствия обрыва заземляющей жилы. Линия 0,4 кВ питающая ферму выполняется проводом одинакового сечения. В трехфазных четырехпроходных сетях до 1000В с глухозаземленной нейтралью применяется зануление с повторным заземлением.

6.3 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

Атмосферное электричество проявляется в виде разрядов молний. Прямой удар молнии в здание может поражать не только людей и животных, но и вызвать пожары и взрывы, разрушение каменных и бетонных сооружений, расщеплять деревянные опоры воздушных линий и повреждать изоляцию.

Согласно статьи 14 федерального закона все организации обязаны:

а) планировать и осуществлять необходимые меры в области защиты работников организаций и подведомственных объектов производственного и социального назначения от чрезвычайных ситуаций;

б) планировать и проводить мероприятия по повышению устойчивости функционирования организаций и обеспечиванию жизнедеятельности работников в чрезвычайных ситуациях;

в) обеспечить создание, подготовку и поддержание в готовности к применению сил и средств по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, обучение работников организации способам защиты и действиям, в чрезвычайных ситуациях в составе невоенизированных формирований;

г) создавать системы оповещения;

д) обеспечивать организацию и проведение спасательных и других неотложных работ;

е) создавать резервы финансовых и материальных ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуациях;

ЗАО " Агрофирма Луговская" распложено в районе реки Тура, при весеннем таянии снега часто наблюдается затопление пастбищ и полей, а также территории населенного пункта. Для этого в районе затопляемых мест возведятсмя дамбы, проводятся противопаводковые мероприятия.


7. Технико-экономические расчеты

Стратегическая задача предприятия на ближайший период - выработка больше продукции на существующих мощностях, что требует интенсивного ведения хозяйства.

Использование водоподъемной установки ВУ - 10/80 создать более благоприятные условия труда для рабочих предприятия, тем самым увеличить производительность их труда.

Смета дополнительных капитальных вложений [Л.22]

Таблица 7.1

№п/п Наименование основных элементов

Единицы

измерения

Количество Кап. затраты, тыс. руб.
на ед. продукции всего
1

Электронасос ЭЦВ-10-80

(Водоподъемная установка ВУ-10-80)

Шт 1 9600 9600
2 Гидроаккумулятор Шт 1 4200 4200
3 Станция управления Шт 1 12300 12300
4 Предохранительный клапан Шт 1 920 920
Итого 27020

Информация о работе «Электрификация животноводческой фермы крупного рогатого скота на 2700 голов ЗАО "Агрофирма Луговская" Тюменского района Тюменской области с разработкой системы горячего и холодного водоснабжения»
Раздел: Физика
Количество знаков с пробелами: 110659
Количество таблиц: 29
Количество изображений: 17

0 комментариев


Наверх