Розрахунок електропостачання верстатобудівного заводу

зміст
Анотація
Список скорочень
Введення
1 Вихідні дані для проектування
1.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ
1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА РЕЖИМУ РОБОТИ проектованого об'єкта
1.3 ХАРАКТЕРИСТИКА ВИСОКОВОЛЬТНИХ СПОЖИВАЧІВ
2.1 РОЗРАХУНОК СИЛОВИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ
2.2 РОЗРАХУНОК освітлювальних навантажень ЦЕХІВ
2.2.1 ВИБІР Нормована освітленість
2.2.2. ВИБІР СВІТИЛЬНИКІВ ЗАГАЛЬНОГО ОСВІТЛЕННЯ
2.2.3. РОЗМІЩЕННЯ СВІТИЛЬНИКІВ ЗАГАЛЬНОГО ОСВІТЛЕННЯ
2.2.4. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ШТУЧНОГО ОСВІТЛЕННЯ
2.3. РОЗРАХУНОК ЗОВНІШНЬОГО ОСВІТЛЕННЯ
2.4 РОЗРАХУНОК ОХОРОННОГО ОСВІТЛЕННЯ
3.1 ВИБІР РЕКОМЕНДОВАНОЇ коефіцієнтів завантаження трансформаторів
3.2 вибори доцільно ПОТУЖНОСТІ ТРАНСФОРМАТОРІВ відповідно до навантаження ЦЕХІВ
3.3 ВИЗНАЧЕННЯ ЧИСЛА ТРАНСФОРМАТОРІВ
Мінімальне число трансформаторів однієї потужності
Оптимальне число трансформаторів
Число трансформаторів потужністю 250 кВ • А
3.4 Вибір місця розташування ТП І РОЗПОДІЛ НАВАНТАЖЕНЬ ПО ТП
3.5 ВИБІР НИЗЬКОВОЛЬТНИХ компенсуючих пристроїв
3.6 РОЗРАХУНОК ВТРАТ ПОТУЖНОСТІ У трансформаторах ЦЕХІВ ТП І ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВОЇ НАВАНТАЖЕННЯ НА шинах 10 КВ
3.7 РОЗРАХУНОК І побудову картограм ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ, ВИЗНАЧЕННЯ ЦЕНТРУ ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ
4.1. ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВОЇ АКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ, ПІДПРИЄМСТВА ТА РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ, отримує від енергосистеми
4.2. ВИБІР ЧИСЛА І ПОТУЖНОСТІ ТРАНСФОРМАТОРІВ НА ГПП
4.3. РОЗРАХУНОК ВТРАТ ПОТУЖНОСТІ І ЕНЕРГІЇ У трансформаторах
6.1. РОЗРАХУНОК І ПЕРЕВІРКА ЖИВИЛЬНОЇ ЛЕП
6.2. ВИЗНАЧЕННЯ ВТРАТ ЕНЕРГІЇ В ЛЕП
6.3. Техніко-економічне обгрунтування НАПРУГИ ЖИВИЛЬНОЇ ЕП З УРАХУВАННЯМ ВАРТОСТІ ГПП
8.1. УТОЧНЕННЯ СХЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ З УРАХУВАННЯМ високовольтне навантаження І Розрахунок перерізів КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ
10.1. КОМПОНОВКА РП
10.2. КОМПОНОВКА ЦТП
10.3. ПЕРЕВІРКА АПАРАТІВ
10.3.1. ПЕРЕВІРКА ОБЛАДНАННЯ НА СТОРОНІ 110 КВ
10.3.1 ПЕРЕВІРКА ВИМИКАЧІВ
10.3.2 ВИБІР запобіжників ТП З БОКУ 10 КВ
11.1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ ПО ПРОЕКТУВАННЮ електропечні УСТАНОВОК
11.2 ТИП І ОСОБЛИВОСТІ ВИКОНАННЯ ЗАХИСТУ
11.3 РОЗРАХУНОК ЗАЩИТ
12.1 ПОБУДОВА ГРАФІКІВ ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ
12.2 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ
12.3 Розрахунок струмів короткого замикання
12.4 ВИБІР КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ До РП
12.5 ВИБІР ШИН НА НН
12.6 ВИБІР ГНУЧКИХ ПРОВОДІВ НА ВН І СН
12.7 ВИБІР ЕЛЕКТРИЧНИХ АПАРАТІВ
13.1 РОЗРАХУНОК ВАРТОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ, споживання промисловими підприємствами ЗА РІК
13.2 ВИЗНАЧЕННЯ РІЧНИЙ ЗАРОБІТНОЇ ПЛАТИ РОБОЧИХ І ІТП електрогосподарство підприємства
13.3 ВИЗНАЧЕННЯ РІЧНИХ Відрахування на соціальні потреби
13.4 ВИЗНАЧЕННЯ РІЧНИХ Амортизаційні відрахування на реновацію
13.5 ВИЗНАЧЕННЯ РІЧНИХ Відрахування в ремонтний фонд
13.6 РОЗРАХУНОК ВАРТОСТІ МАТЕРІАЛІВ, що витрачаються при поточного ремонту та обслуговування електрогосподарство підприємства ЗА РІК
13.7 ВИЗНАЧЕННЯ ІНШИХ ЩОРІЧНИХ ВИТРАТ
13.8 РОЗРАХУНОК електроенергетичної складової СОБІВАРТОСТІ
ПРОДУКЦІЇ ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА
13.9 РОЗРАХУНОК Питома величина ЕНЕРГЕТИЧНОЇ СКЛАДОВОЇ СОБІВАРТОСТІ ПРОДУКЦІЇ
14.1 ПРИЗНАЧЕННЯ І ПРИНЦИП ДІЇ ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ
14.2 ВИБІР ПОПЕРЕДНЬОЇ СХЕМИ ЗАЗЕМЛЮВАЛЬНІ ПРИСТРОЇ НА ГПП
14.3 розрахунок складних Заземлители У двошарових ЗЕМЛІ
14.4. ПОРЯДОК КОРИСТУВАННЯ ЗАСОБАМИ ЗАХИСТУ
14.5.МОЛНІЕЗАЩІТА ГПП
ВИСНОВОК
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

Анотація
У цьому дипломному проекті розглянуті питання електропостачання заводу важкого машинобудування в такій послідовності: визначення навантажень, складання графіків навантажень, визначення центру електричних навантажень, вибір схеми електропостачання, вибір потужності конденсаторних установок, вибір потужності трансформаторів, вибір напруг, розрахунок мереж заводу, розрахунок струмів к. з., релейний захист трансформаторів ДСП, економічна частина і охорона праці.

Список скорочень
СД - синхронний двигун
АТ - асинхронний двигун
РП - розподільчий пункт
ІС - джерело світла
ЛН - лампи розжарювання
ГОЛ - газорозрядні лампи
ОУ - освітлювальна установка
КСС - крива сили світла
ТП - трансформаторна підстанція
ГПП - головна знижувальних підстанцій
НБК - низьковольтні батареї конденсаторів
КРУ - комплектний розподільчий пристрій
ЛЕП - лінія електропередач
ВБК - високовольтні батареї конденсаторів
РУ - розподільний пристрій
КЗ - коротке замикання
КТП - комплектна трансформаторна підстанція
ВН - висока напруга
СН - середня напруга
НН - низька напруга
ЗРУ - закрите розподільний пристрій
ВРП - відкритий розподільний пристрій
ЦП - цехові підстанції.

Введення
Електропостачання є однією із складових частин забезпечення народного господарства країни. Без електропостачання в даний час не обходиться жодна промисловість, місто і т.д. Одним із завдань електропостачання є забезпечення електроенергією будь-якого об'єкта для нормальної роботи й життєдіяльності.
Енергетична програма, розроблена на тривалу перспективу, передбачає перш за все широке впровадження енергозберігаючої техніки і технології.
У зв'язку з цим важливе значення приймає раціоналізація енергозбереження, що включає в себе зменшення питомої витрати електроенергії та збільшення електроозброєність галузі народного господарства. Важливою умовою цього завдання є організація доступної та якісної системи обліку електроенергії, споживаної промисловим підприємством.
Основним завданням в електропостачанні є автоматизація з метою забезпечення безперебійної роботи підприємства. Автоматизація дозволяє перевести більшість підстанцій на роботу без постійного чергового персоналу, що зменшує експлуатаційні витрати і сприяє скороченню числа аварій з вини персоналу.
У даному дипломному проекті проведено повний розрахунок системи електропостачання промислового підприємства з урахуванням специфіки його роботи.

1 Вихідні дані для проектування
Вихідними даними для проектування системи електропостачання заводу важкого машинобудування є:
· Генеральний план підприємства;
· Встановлена потужність по цехах таблиця 1.1.;
· Характеристика технологічного процесу;
· Характеристика режиму роботи проектованого об'єкта;
· Характеристика високовольтних споживачів.
Таблиця 1.1 Найменування цехів і їх встановлені потужності

Найменування цехів: (0,4 кВ)	L, м	В, м	Н, м	Р _Н, кВт	Кс	Cosφ
1 Головний корпус	210	150	8,4	4000	0,40	0,70
2 Блок допоміжних цехів	150	48	8,4	3000	0,35	0,65
3 Моторний цех	150	48	8,4	1200	0,40	0,60
4 Ливарний цех	120	90	9,6	900	0,45	0,70
5 Ковальський цех	138	66	8,4	1020	0,40	0,70
6 Деревообробний, модельний	72	24	7,2	350	0,32	0,55
7 Склад лісу	54	24	6	70	0,40	0,60
8 Компресорна	54	36	6	180	0,75	0,80
9 Матеріальний склад	150	18	6	100	0,25	0,50
10 Склад стислих газів	24	18	6	50	0,40	0,60
11 Насосна 2-го підйому	30	18	6	140	0,75	0,85
12 Склад і регенерація масла	30	18	6	300	0,53	0,60
13 Склад хімікатів	36	18	6	40	0,53	0,60
14 депо тепловозів	48	24	6	145	0,35	0,65
15 Їдальня	48	24	3,3	90	0,40	0,65
16 Заводоуправління (3 поверхи)	60	18	3,3	80	0,65	0,80
17 Прохідні, на кожну	9	6	2,5	8	0,80	0,85
Прохідні, на кожну	9	6	2,5	8	0,80	0,85
Прохідні, на кожну	9	6	2,5	8	0,80	0,85
18 Лабораторія	60	18	3,3	200	0,40	0,70
19 Гараж	42	18	6	150	0,35	0,65
20 Експериментальний цех	78	36	8,4	520	0,40	0,70
Найменування цехів: (10 кВ)
4 Ливарний цех: 2ДСП, навантаження				5000	0,8	0,84
8 Компресорна: 4СД, навантаження				2520	0,75	0,8
11 Насосна: 4АД, навантаження				3200	0,7	0,88

1.1 Характеристика джерела живлення
Джерелом живлення для проектованого підприємства є районна підстанція енергосистеми, розташована на відстані 27 км від заводу.
Дані системи: потужність системи S _{c *} = 1400 МВА, Х _{с *} = 0,32.
На підстанції встановлені два триобмоткових трансформатора, що працюють паралельно з наступними параметрами: тип і потужність трансформаторів - ТРДЦН-63000/110, напруги - U _вн = 110 кВ, U _сн = 35 кВ, U _нн = 10 кВ.
1.2 Характеристика режиму роботи проектованого об'єкта
Розгорнута характеристика проектованого підприємства з точки зору надійності електропостачання окремих цехів наведена в таблиці 1.2.
Таблиця 1.2 Характеристика середовищ і приміщень

№	Найменування цехів	Категорія	Хар-ка приміщень	Класифікація приміщень
				поразка ел. струмом	вибухо-пожежна небезпека
				поразка ел. струмом	ПУЕ	СНіП
1	Головний корпус	II	Суха, менше 1 мг / м ³ струмопровідного пилу	ПЗ (струмопровідні підлоги)	-	Д
2	Блок допоміжних цехів	II	Нормальна	підвищена небезпека	-	Д
3	Моторний цех	II	Нормальна	підвищена небезпека (струмопровідні підлоги)	-	Д
4	Ливарний цех	I	Суха, спекотна, 1-5 мг / м ³ струмопровідного пилу	ПЗ (струмопровідні підлоги, спека, струмопровідна пил)	-	Г
5	Ковальський цех	I	Суха, спекотна, 1-5 мг / м ³ струмопровідного пилу	ПЗ (струмопровідні підлоги, спека, струмопровідна пил)	-	Г
6	Деревообробний, модельний	II	Суха, пил нетокопроводящих	підвищена небезпека	П - ІІа	У
7	Склад лісу	III	Нормальна	без підвищеної небезпеки	П - ІІа	У
8	Компресорна	II	Нормальна	підвищена небезпека	-	Д

9	Матеріальний склад	III	Нормальна	без підвищеної небезпеки	П - ІІа	У
10	Склад стислих газів	III	Нормальна	без підвищеної небезпеки	В - Іа	А
11	Насосна 2-го підйому	II	Сира	підвищена небезпека	-	Д
12	Склад і регенерація масла	III	Нормальна	ПЗ	П - I	У
13	Склад хімікатів	III	Суха, хім. активна	ПЗ (струмопровідні підлоги, хім. Активне середовище)	В - IIа	Д
14	Тепловозне депо	III	Нормальна	без підвищеної небезпеки	П - I	У
15	Їдальня	III	Волога, спекотна	підвищена небезпека	-	Д
16	Заводоуправління (3 поверхи)	II	Нормальна	без підвищеної небезпеки	-	Д
17	Прохідні, на кожну	III	Нормальна	без підвищеної небезпеки	-	Д
18	Лабораторія	III	Хім. активна	без підвищеної небезпеки	-	Д
19	Гараж	III	Нормальна	підвищена небезпека (струмопровідні підлоги)	П - I	У
20	Експериментальний цех	II	Нормальна	без підвищеної небезпеки	-	Д

Річне число годин роботи силових приймачів визначається за виразом:
Т _г = (365 - m) × n × T _см × k _пр - Т _пр, (1.1)
де m - число вихідних і святкових днів, m = 111;
n - число змін, n = 2;
T _зм - тривалість зміни, T _см = 8 год;
k _пр - коефіцієнт, що враховує аварійні простої підприємства на протязі року, приймається в діапазоні 0,96 - 0,98, k _пр = 0,97;
Т _пр - загальний час, на який скорочується робочий день перед святами, Т _пр = 7 ч.
Тоді Т _г = (365 - 114) × 2 × 8 × 0,97 - 7 = 3935,08 ч.

Малюнок 1.1 Типовий добовий графік електричних навантажень заводу важкого машинобудування

Малюнок 1.2 Річний графік електричних навантажень за тривалістю заводу важкого машинобудування
За річним графіком навантажень за тривалістю розрахуємо річне число годин використання максимуму активної потужності Т _max, год і час максимальних втрат

:
річне число годин використання максимуму навантаження, год:
T _max =

де P _i - потужність i-го ступеня графіка,%;
T _i - тривалість i-му ступені графіка, ч.

час максимальних втрат, год:

4573,8 ч.
1.3 Характеристика високовольтних споживачів
До високовольтним електроприймачів відносяться синхронні двигуни, а також індукційні і дугові електропечі.
Синхронні двигуни (СД) напругою 6 - 10 кВ встановлюються, в компресорних, а асинхронні двигуни (АД) - в насосній 2-го підйому. Як правило, двигуни підключаються до РП, розташованим в цехах, де встановлені високовольтні споживачі. Допускається живлення високовольтних електроприймачів від шин ГПП, якщо вони розташовані недалеко від неї. Захист двигунів може здійснюватися за допомогою запобіжників або релейного захисту (РЗ), яке діє на відключають апарати (автомати, контактори, вимикачі). На СД встановлюють РЗ від наступних видів пошкоджень: багатофазних коротких замикань в двигуні і на його вводах; однофазних замикань на землю; струмів перевантаження; зниження напруги; асинхронного режиму роботи. Для захисту двигунів застосовують максимальний струмовий відсічення або поздовжнє диф. захист.
Дугові сталеплавильні печі (ДСП) - це трифазні електроприймачі, що працюють циклічно у повторно - короткочасному режимі з різкими коливаннями струму. ДСП встановлюються в ливарних і сталеплавильних цехах. Основне призначення ДСП - виплавка сталі з металевого брухту. Такий процес дуже енергоємний: на 1 т виплавленої сталі витрачається від 500 до 1000 кВт × год електроенергії.
Палаюча в печі дуга між електродами і металом нестабільна, довжина її невелика. Невеликі зміни в положенні електрода або металу викликають або обрив дуги, або коротке замикання. Потужні ДСП є причиною виникнення вищих гармонік струму та напруги і коливання напруги в системі електропостачання підприємства. Тому схема внутрішньозаводської мережі повинна будуватися так, щоб звести до мінімуму несприятливі наслідки, що досягається харчуванням цих споживачів від окремих РП або секцій шин ГПП, поділом ДСП та інших споживачів за допомогою здвоєних реакторів або трансформаторів з розщепленими обмотками нижчої напруги. При наявності в цеху ДСП не можна використовувати як компенсуючих пристроїв статичні конденсатори, на які негативно впливають вищі гармоніки.

Явочна чисельність експлуатаційного персоналу обчислюється як

(13.7)
де n _СМ - кількість робочих змін протягом доби для розрахункового підприємства (для даного промислового підприємства n _СМ приймається рівним 2).
явочна чисельність експлуатаційного персоналу

Добова чисельність обслуговуючого персоналу визначається за формулою

(13.8)
де К _ІРГ - коефіцієнт використання робочого року (До _ІРГ = 0,812 - див. таблицю 13.1).
добова чисельність обслуговуючого персоналу

Необхідну кількість робітників для проведення поточних ремонтів розраховується за формулою

(13.9)
де ΣТ - сумарна трудомісткість електрогосподарства підприємства (ΣТ наведена в таблиці 13.2 і дорівнює 52020,955 год);
Ф _Д - дійсний фонд робочого часу (Ф _Д = 1629,64 год - див. таблицю 13.1);
До _ВН - коефіцієнт виконання норми (До _ВН приймається рівним 1,1).
необхідну кількість робітників для проведення поточних ремонтів

Основна заробітна плата робітників експлуатаційників обчислюється за формулою

(13.10)
де β _ПР - коефіцієнт, що враховує преміальні виплати (b _ПР = 1,1);
До _Т = 30% - для м.Владивостока;
З _i - годинна тарифна ставка (для 4-го розряду З _i складає 17 руб за годину).
основна заробітна плата робітників експлуатаційників

Додаткова заробітна плата становить 50% від основної заробітної плати

(13.11)
додаткова заробітна плата

Основна заробітна плата ремонтних робітників буде визначатися за формулою

(13.12)
де З _i - годинна тарифна ставка (для 4-го розряду З _i становить 16 руб за годину).
Основна заробітна плата ремонтних робітників

Додаткова заробітна плата ремонтних робочих береться з розрахунку 50%-ів від основної заробітної плати

(13.13)
додаткова заробітна плата ремонтних робітників

Загальний річний фонд з робочим розраховується як

(13.14)
загальний річний фонд по робочих

Повний річний фонд заробітної плати ІТП обчислюється за формулою

(13.15)
де О ^К _i - посадові оклади (на підприємстві працюють головний енергетик і два майстри: головний енергетик - О ^К = 5300руб, майстер О ^К = 4000руб).
повний річний фонд заробітної плати ІТП

Загальний річний фонд заробітної плати по електрогосподарство підприємства визначається за формулою

(13.16)
загальний річний фонд заробітної плати по електрогосподарство підприємства

13.3 Визначення річних відрахувань на соціальні потреби
Відрахування на соціальні потреби виробляються у відповідності з існуючими параметрами у позабюджетні соціальні фонди.
Розрахунок відрахувань на соціальні потреби проводиться за такою формулою

(13.17)
де a _СН - норма відрахувань на соціальні потреби (a _СН приймається рівною 26,2%).
відрахування на соціальні потреби

13.4 Визначення річних амортизаційних відрахувань на
реновацію
Амортизаційні відрахування розраховуються за встановленими нормами на реновацію у відсотках від початкової вартості електротехнічного устаткування і внутрішньозаводських електричних мереж за наступною формулою

(13.18)
де Н ^РЕН _{А i} - норма амортизаційних відрахувань на реновацію:
- Для силового електротехнічного устаткування U до 150 кВ-Н ^РЕН _А = 3,5%;
- Для синхронних і асинхронних двигунів - Н ^РЕН _А = 5,3%;
- Для силових кабелів - Н ^РЕН _А = 4%;
- До _i - капітальні витрати на електротехнічне обладнання і внутрішньозаводські електричні мережі. Розрахунок даних капітальних витрат наведено в таблиці 13.3.
Таблиця 13.3 Розрахунок капітальних витрат на електротехнічне обладнання і внутрішньозаводські електричні мережі

№	Найменування устаткування	Кількість обладнання, шт. / км	Вартість одиниці обладнання, тис.руб (на1.01.2005г.)	Загальна вартість обладнання, тис.руб
1	КТП	2	316,65	633,3
	2х200 кВ ∙ А	2	535,12	1070,24
	2х400 кВ ∙ А	30	368,55	11056,5
2	Осередки ВВЕ-10	2	80,67	161,34
3	Осередок ТСН	6	80,67	484,02
4	Осередок трансформаторів напруги і розрядників	2	63,47	126,94
5	Осередок трансформаторів напруги на ДСП
6	БСК	2	185,22	370,44
6	УКЛ (П) -10,5 (900 кВАр)
7	КЛ-ААБ перетином:	1,867	125,7	234,6819
	до 70 мм ²	2,356	162,12	381,95472
	95 мм ² і вище	2	316,65	633,3

Річні амортизаційні відрахування на реновацію

13.5 Визначення річних відрахувань в ремонтний фонд
Річні відрахування в ремонтний фонд визначаються за формулою

(13.19)
де Н ^{К. РЕМ} _А - норма амортизаційних відрахувань в ремонтний фонд (приймається рівної 2,9%).
ΣК - загальні капіталовкладення в електротехнічне обладнання та внутрішньозаводські мережі (ΣК = 14519,417 тис.руб).
річні відрахування в ремонтний фонд

13.6 Розрахунок вартості матеріалів, витрачених при поточному ремонті та обслуговуванні електрогосподарства підприємства за рік
Вартість витрат на матеріали визначається у відсотках до основної заробітної плати робітників з ремонту і обслуговування устаткування

(13.20)
де α _М - норма відрахувань на необхідні матеріали при поточному ремонті та обслуговуванні електрогосподарства підприємства (α _М приймається рівної 60%);
І ^О _З.П.І - річні відрахування на основну заробітну плату експлуатаційних та ремонтних робітників.
Річні відрахування на основну заробітну плату обчислюються за формулою

(13.21)
річні відрахування на основну заробітну плату експлуатаційних та ремонтних робітників

Вартість матеріалів

13.7 Визначення інших щорічних витрат
Величина інших витрат визначається за формулою

(13.22)
де α _ПР. - норма відрахувань на інші витрати (α _ПР. приймається рівною 25%).
інші щорічні витрати

13.8 Розрахунок електроенергетичної складової собівартості
продукції промислового підприємства
Електроенергетична складова повної собівартості продукції промислового підприємства визначається формулою

(13.23)
Електроенергетична складова повної собівартості продукції промислового підприємства

13.9 Розрахунок питомої величини енергетичної складової
собівартості продукції
Результати розрахунків і витрат зводяться в таблицю 13.4 і визначаються сумарні витрати промислового підприємства, зумовлені використанням електроенергії.
Таблиця 13.4 Розрахунок сумарних витрат

Найменування	Величина витрат, тис. грн	У% до підсумку
Вартість спожитої електроенергії за рік	189950,7	97,12%
Річна заробітна плата робітників та ІТП	2445,548	1,25%
Річні відрахування на соціальні потреби	640,734	0,33%
Річні амортизаційні відрахування на реновацію	511,262	0,26%
Річні відрахування в ремонтний фонд	421,063	0,22%
Вартість витратних матеріалів	886,926	0,45%
Інші щорічні витрати	719,1	0,37%
Разом (І _Σ)	195575,363	100,00%

Питома величина енергетичної складової собівартості продукції розраховується за формулою

(13.24)
питома величина енергетичної складової собівартості продукції

14 РОЗРАХУНОК ЗАЗЕМЛЕННЯ ГПП. ЗАСОБИ ЗАХИСТУ
14.1 Призначення і принцип дії захисного заземлення
Заземлення електроустановок здійснюється навмисним з'єднанням їх з заземлюючим пристроєм.
Заземлюючим пристроєм називається сукупність заземлювача-металевих провідників (електродів), з'єднаних між собою і знаходяться в безпосередньому зіткненні з землею та заземлюючих провідників, що з'єднують заземлюються частини електроустановок із заземлювачем.
Призначення захисного заземлення - усунення небезпеки ураження струмом у разі дотику до корпусу електроустановки та іншим нетоковедущим металевих частин, які опинилися під напругою внаслідок замикання на корпус та з інших причин.
Принцип дії захисного заземлення - зниження до безпечних значень напруг дотику і кроку, зумовлених замиканням на корпус і іншими причинами. Це досягається шляхом зменшення потенціалу заземленого обладнання (зменшенням опору заземлювача), а також шляхом вирівнювання потенціалів підстави, на якому стоїть людина, і заземленого обладнання (підйомом потенціалу підстави, на якому стоїть людина, до значення, близького до значення потенціалу заземленого обладнання).
14.2 Вибір попередньої схеми заземлювального пристрою на
ГПП
В установках напругою вище 1000 В з ефективно заземленою нейтраллю при виконанні заземлювального устрою з дотриманням вимог, що пред'являються до його опору, розміщення електродів повинно забезпечити можливо повне вирівнювання потенціалу на майданчику, зайнятої електрообладнанням.
З цією метою заземлювач повинен бути виконаний у вигляді горизонтальної сітки з поздовжніх і поперечних провідників, покладених в землі на глибині 0,5-0,7 м, і вертикальних електродів. При цьому контурний електрод, який утворює периметр сітки, повинен охоплювати всі споруди, що захищається.
Поздовжні провідники сітки прокладають уздовж осей електрообладнання і конструкцій з боку обслуговування на відстані 0,8-1,0 м від фундаменту або підстави обладнання.
Поперечні заземлювачі слід прокладати у зручних місцях між обладнанням на глибині 0,5-0,7 м від поверхні землі. Відстані між ними рекомендується приймати збільшується від периферії до центру заземлювальної сітки.
Якщо контур заземлювального пристрою розташовується в межах зовнішньої огорожі електроустановки, то біля входів і в'їздів на її територію слід вирівнювати потенціал шляхом встановлення двох вертикальних заземлювачів у зовнішнього горизонтального заземлювача навпроти входів і в'їздів. Вертикальні заземлювачі повинні мати довжину 3-5 м, а відстань між ними повинна дорівнювати ширині входу або в'їзду.
Заземлювальний пристрій, що виконується з дотриманням вимог, що пред'являються до напруги дотику, також повинно мати заземлювач у вигляді сітки. При цьому розміщення поздовжніх і поперечних заземлювачів повинен визначатися вимогами обмеження напруг дотику до нормованих значень і зручністю приєднання заземлюється обладнання.
Відстані між поздовжніми і поперечними горизонтальними штучними заземлювачами не повинно перевищувати 30 м, а глибина закладення їх у грунт повинна бути не менше 0,3 м. У робітників місць допускається прокладка заземлювачів на меншій глибині, якщо необхідність цього підтверджується розрахунком, а наявність їх не знижує зручності обслуговування електроустановки і терміну служби заземлювачів. Для зниження напруги дотику в робочих місць в обгрунтованих випадках може бути зроблена підсипка щебеню шаром товщиною 0,1 - 0,2 м.
У всіх випадках слід:
Заземлюючі провідники, приєднують обладнання або конструкції до заземлювача, прокладати в землі на глибині не менше 0,3 м. Поблизу місць розташування заземлюються нейтралей силових трансформаторів, короткозамикачів прокладати поздовжні і поперечні горизонтальні заземлювачі (у чотирьох напрямках);
При виході заземлювального пристрою за межі огорожі електроустановки горизонтальні заземлювачі, що знаходяться поза територією електроустановки, прокладати на глибині не менше 1 м. Зовнішній контур заземлювального пристрою в цьому випадку рекомендується виконувати у вигляді багатокутника з тупими або округленими кутами.
Зовнішню огорожу електроустановок не рекомендується приєднувати до заземлення. Якщо від електроустановки відходять повітряні лінії електропередачі напругою 110 кВ і вище, то огорожу слід заземлювати за допомогою вертикальних заземлювачів довжиною 2-3 м, встановлених у її стійкий по всьому периметру через 20-50 м. Такі заземлювачі не потрібні для огорожі з металевими стійками і зі стійками із залізобетону, арматура яких електрично з'єднана з металевими ланками огорожі.
Не слід встановлювати на зовнішній огорожі електроприймачі напругою до 1000 В, які живляться безпосередньо від понижувальних трансформаторів, розташованих на території електроустановки. При розміщенні електроприймачів на зовнішній огорожі їх харчування слід здійснювати через розділяють трансформатори. Ці трансформатори не допускається встановлювати на огорожі. Лінія, що з'єднує другий обмотку розділового трансформатора з електроприймачем, розташованим на огорожі, повинна бути ізольована від землі виходячи з розрахункового значення напруги на заземлювальному пристрої.
Щоб уникнути винесення потенціалу не допускається живлення електроприймачів, що знаходяться за межами заземлюючих пристроїв електроустановок напругою вище 1000 В мережі з ефективно заземленою нейтраллю, від обмоток напругою до 1000 В із заземленою нейтраллю трансформаторів, що знаходяться в межах контуру заземлювального пристрою.
14.3 Розрахунок складного заземлювача в двошаровій землі
Мета розрахунку захисного заземлення: визначити основні параметри заземлення - число, розміри і порядок розміщення одиночних заземлювачів та заземлюючих провідників, при яких напруги дотику і кроку в період замикання фази на заземлений корпус не перевищують допустимих значень.
Дані для розрахунку:
Розрахунок ведемо для понижувальної підстанції ГПП, яка має два трансформатора 110/10 кВ з ефективно заземленою нейтраллю зі сторони 110 кВ;
Територія підстанції займає площу S = 1645,2 м ^2;
Заземлювач припускаємо виконати з горизонтальних смугових електродів перетином 4 х 40 мм і вертикальних стержневих електродів довжиною l _в = 5 м, діаметром d = 12 мм, глибина закладення електродів в землю t = 0,8 м;
Питомий опір верхнього шару землі в місці спорудження заземлення (торф) за таблицею 3.10 / 15 / приймаємо r ₁ = 20 Ом × м; питомий опір нижнього шару (глина кам'яниста) приймаємо r ₁ = 100 Ом × м, потужність верхнього шару землі h ₁ = 2,8 м;
В якості природного заземлювача приймається металева оболонка кабелю - R _каб = 1 Ом.
Розрахунковий струм замикання на землю на стороні 110 кВ визначаємо за формулою:

(14.1)
де Е * - ЕРС енергосистеми, приймаємо 1;

= 0,863 - результуючі опору прямий і обратнойпоследовательности до точки короткого замикання у відносних одиницях.

- Результуючі опір нульової послідовності до точки короткого замикання у відносних одиницях визначаємо за формулою:

(14.2)

= 1,71 о.е.
Розрахунковий струм замикання на землю становитиме:

= 3,94 кА
Необхідний опір штучного заземлювача розраховується за формулою

(14.3)
де R _E - опір розтіканню природного заземлювача (R _Е = R _KAB = 1);
R ₃ - потрібний опір заземлювача (згідно / 6 / для U = 110 кВ - R ₃ = 0,5 Ом).
Необхідний опір штучного заземлювача

= 1 Ом
Складаємо попередню схему заземлювача, прийнявши контурний тип заземлювача, тобто у вигляді сітки з горизонтальних і вертикальних смугових стрижневих (довжиною l _в = 5 м) електродів. Вертикальні електроди розміщуємо по периметру заземлювача (див. малюнок 14.1).

Малюнок 14.1 Попередня схема заземлювача
За попередньою схемою визначаємо сумарну довжину горизонтальних і кількість вертикальних електродів: L _Г = 708,4 м; n = 32 шт.
Складаємо попередню розрахункову модель заземлювача у вигляді квадратної сітки площею S = 1645,2 м ^2. Довжина однієї її сторони

= 41 м. Кількість осередків по одній стороні моделі

(14.4)

= 7,73.
Приймаються m = 8.
Уточнюємо сумарну довжину горизонтальних електродів за формулою:

(14.5)

м.
Довжина сторони чарунки у моделі

(14.6)

= 5,07 м.
Відстань між вертикальними електродами

(14.7)

= 5,07 м.
Сумарна довжина вертикальних електродів
L _в = n × l _b (14.8)
L _в = 32 × 5 = 160 м.
Відносна глибина занурення у землю вертикальних електродів

(14.9)

.
Відносна довжина верхньої частини вертикального електрода, тобто частини, що знаходиться у верхньому шарі землі:

(14.10)

Розрахункове еквівалентну питомий опір грунту r _е. визначаємо за формулою:
r _е = r ₂ × (r ₁ / r ₂₎ ^k, (14.11)
де r ₁ і r ₂ - питомі опору верхнього та нижнього шарів землі відповідно, Ом × м;
k - показник ступеня.

Малюнок 14.2 Розрахункова модель заземлювача
Попередньо знаходимо значення r ₁ / r ₂ і k:
r ₁ / r ₂ = 20/100 = 0,2.
Оскільки 0,1 <r ₁ / r ₂ <1, значення k знаходимо за формулою:

(14.12)

= 0,272
Визначаємо r _е. за формулою (14.11):
r _е = 100 × (20/100) ^0,272 = 64,44 Ом.
Загальний опір заземлювача визначаємо за формулою:

(14.13)
Значення коефіцієнта А при 0,1 <t _отн <0,5 буде розраховуватися за формулою:
А = 0,385 - 0,25 × t _отн (14.14)
А = 0,385 - 0,25 × 0,14 = 0,35
Обчислюємо загальний опір заземлювача:

= 0,63 Ом.

= 0,386 Ом.
Визначаємо потенціал заземлювального пристрою в аварійний період:

(14.15)

= 1,523 кВ.
Цей потенціал допустимо, тому що він менше 10 кВ.
Таким чином, штучний заземлювач підстанції повинен бути виконаний з горизонтальних пересічних смугових електродів перетином 4 х 40 мм загальною довжиною не менше 730,1 м і вертикальних стрижневих у кількості не менше 32 штук діаметром 12 мм, довжиною по 5 м, розміщених по периметру заземлювача, по можливості рівномірно, тобто на однаковій відстані один від одного, глибина занурення електродів в землю 0,8 м. За цих умов опір штучного заземлювача підстанції R _і буде не більше 0,5 Ом.
14.4. Порядок користування засобами захисту.
Персонал, який обслуговує електроустановки, повинен бути забезпечений усіма необхідними засобами захисту, що забезпечують безпеку його роботи.
Засоби захисту повинні знаходиться в якості інвентарних в розподільних пристроях, в цехах електростанцій, на трансформаторних підстанціях та розподільчих пунктах електромереж або входити в інвентарну майно оперативно-виїзних бригад, бригад централізованого ремонту, пересувних лабораторій та ін, а також видаватися для індивідуального використання.
Інвентарні засоби захисту розподіляються між об'єктами, оперативно-виїзними бригадами тощо, відповідно до системи організації експлуатації, місцевими умовами й нормами комплектування. Такий розподіл із зазначенням місць зберігання повинно бути зафіксовано в списках, затверджених головним інженером підприємства або начальником мережевого району.
Відповідальність за своєчасне забезпечення персоналу та комплектування електроустановок випробуваними засобами захисту у відповідності з нормами комплектування, організацію правильного зберігання та створення необхідного резерву, своєчасне виробництво періодичних оглядів та випробувань, вилучення непридатних засобів та за організацію обліку засобів захисту несуть начальник цеху, служби, підстанції, дільниці мережі, майстер дільниці, у віданні якого знаходиться електроустановки або робочі місця, а в цілому по підприємству - технічний керівник підприємства.

Таблиця 14.1 Норми комплектування засобами захисту

Засіб захисту	Кількість
Розподільні пристрої напругою вище 1000 В електростанцій підстанцій станцій
Ізолююча штанга (оперативна або універсальне)	2 шт. на кожне напруга
Покажчик напруги	Те ж
Ізолюючі кліщі (при відсутності універсальної штанги)	По 1 шт. на 10 і 35 кВ при наявності запобіжників на ці напруги
Діелектричні рукавички	Не менше 2 пар
Діелектричні боти (для ОРУ)		1 пара
Переносні заземлення		Не менше 2 на кожне напруга
Тимчасові огородження (щити)		Не менше 2 шт.
Переносні плакати і знаки безпеки		За місцевими умовами
Шланговий протигаз		2 шт.
Захисні окуляри		2 пари
Розподільні пристрої напругою їм до 1000 В електростанцій, районних підстанцій і перебувають в різних виробничих приміщеннях
Ізолююча штанга (оперативна або універсальне)		За місцевими умовами
Покажчик напруги		2 шт.
Ізолюючі кліщі		1 шт.
Діелектричні рукавички		2 пари
Діелектричні калоші		2 пари
Ізолююча підставка або діелектричний килим		За місцевими умовами
Ізолюючі накладки, тимчасові огорожі, переносні плакати і знаки безпеки		Те ж
Захисні окуляри		1 пара
Переносні заземлення		За місцевими умовами
Трансформаторні підстанції та розподільчі пункти розподільних електромереж 6-20 кВ (крім КТП, КРУП та щоглових підстанцій)
Ізолююча штанга (оперативна або універсальне)		1 шт.
Ізолюючі підставки або діелектричний килим		За місцевими умовами
Щити і пульти керування електростанцій і підстанцій, приміщення (робочі місця) чергових електромонтерів
Покажчик напруги		1 шт. на кожне напругу понад 1000 В і 2 шт. на напругу до 1000 В
Ізолюючі кліщі на напругу понад 1000 У (при відсутності універсальної штанги)		По 1 шт. на 10 і 35 кВ при наявності запобіжників на ці напруги
Ізолюючі кліщі на напругу до 1000 В		1 шт.
Електровимірювальні кліщі		За місцевими умовами
Діелектричні рукавички		2 пари
Діелектричні калоші		2 пари
Слюсарно-монтажний інструмент з ізолюючими рукоятками		1 комплект

14.5.Молніезащіта ГПП
Згідно / 20 / розрахунок зони захисту блискавковідводів зводиться до побудови простору поблизу їх.
Об'єкти відкритих розподільних пристроїв станцій і підстанцій, які розташовуються на великій території, захищаються кількома блискавковідводами. Внутрішня частина зони захисту декількох блискавковідводів не будується. Об'єкт висотою h _x, що знаходиться всередині трикутника чи прямокутника, утвореного блискавковідводами буде захищений у тому випадку, якщо діаметр окружності, що проходить через вершини блискавковідводів, або діагональ прямокутника, в кутах якого знаходяться громовідводи, не буде більше за наведеним нерівності на висоті h _х, т . е.
D £ 8р (h - h _x). (14.16)
або виконання нерівності r _cx> 0 для всіх попарно взятих блискавковідводів.
Зона захисту багаторазового стрижневого блискавковідводу визначається як зона захисту попарно взятих сусідніх стрижневих блискавковідводів висотою h £ 150 м.
Торцеві області зони захисту подвійного стрижневого блискавковідводу визначаються як зони одиночних стрижневих блискавковідводів, габаритні розміри яких визначаються за формулами:
h ₀ = 0,85 h, (14.17)
r ₀ = (1,1 - 0,002 h) h, (14.18)
r _x = (1,1 - 0,002 h) (h - h _x / 0,85), (14.19)
де h - повна висота блискавковідводу, м;
hх - висота, що захищається, м.
Внутрішні області зон захисту подвійного стрижневого блискавковідводу мають наступні габаритні розміри (при h <L £ 2h):

,
Габаритні розміри внутрішньої області зони захисту пари блискавковідводів різної висоти визначаються за формулами:

;

,
Результати розрахунків для кожної пари блискавковідводів зведені в таблицю 14.2.
Згідно з проведеними розрахунками система блискавковідводів забезпечує необхідну надійність обладнання ГПП від ураження грозовими розрядами.
Таблиця 14.2 Результати розрахунку зон захисту блискавковідводів

Пара	Н _1, м	Н _2, м	Н _01, м	Н _02, м	R _01, м	R _02, м	Н _х, м	R _х, м	Н _с, м	R _с, м	R _сх, м
М1-М2	19	19	16,15	16,15	20,18	20,18	11	6,43	14,74	20,18	5,12
М3-М4	25	25	21,25	21,25	26,25	26,25	5	20,07	20,90	26,25	19,97
М1-М3	19	25	16,15	21,25	20,18	26,25	8	-	17,82	11,61	6,39

ВИСНОВОК
Розроблений дипломний проект несе навчальний характер. В результаті проектування розроблена схема електропостачання заводу, розраховане вуличне освітлення території заводу і внутрішньо освітлення цехів; обрані перетину кабелів; обрано два трансформатора на ГПП; цехові комплектні трансформаторні підстанції; обрані апарати.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Айзенберг Ю.Б. Довідкова книга з світлотехніки - М.: Вища школа, 1983.
2. Кнорринг Г.М. Довідкова книга для проектування електричного освітлення. - Л.: Енергія, 1976.
3. Федоров А.А., Старкова Л.Є. Навчальний посібник для курсового і дипломного проектування з електропостачання промислових підприємств. - М.: Енегоатоміздат, 1987.
4. Довідник з електропостачання та електроустаткування / За редакцією А.А. Федорова / - М.: Вища школа, 1986.
5. Єрмілов А.А. Основи електропостачання промислових преприятий. - М.: Вища школа, 1983.
6. Правила улаштування електроустановок / Міненерго СРСР. - М: Енегроатоміздат, 1985.
7. Довідкові матеріали Главенергонадзора - М.: Вища школа, 1986.
8. Довідник з електропостачання промислових підприємств. Промислові електричні мережі / За редакцією А.А. Федорова та Г.В. Сербиновского / - М.: Енегроатоміздат, 1973.
9. Довідник по електричних установок високої напруги / За редакцією І.А. Баумштейна і М.В. Хомякова / - М.: Вища школа, 1981.
10. Довідник з електропостачання промислових підприємств. Електрообладнання та автоматизація / За редакцією А.А. Федорова та Г.В. Сербінского / - М.: Вища школа, 1974.
11. Князівське Б.А., Липкин Б.Ю. Електропостачання промислових преприятий. - М.: Вища школа, 1986.
12. Довідник з проектування електропостачання / За редакцією Ю.Г. Барибін та ін / - М.: Вища школа, 1990.
13. Методичні вказівки «Електрична частина станцій та підстанцій» - Владивосток, 1987.
14. Неклепаев Б.М., Крючков І.П. Електрична частина станцій і підстанцій.: Довідкові матеріали для курсового і дипломного проектування: Навчальний посібник для вузів - 4-е вид. перераб. і доп. - М.: Вища школа, 1989.
15. Алієв І.І. Електротехнічний довідник. - 4-е вид., Испр. - М.: ИП РадіоСофт, 2001. - 384 с.: Іл.
16. Методичні вказівки «Проектування електричного освітлення» - Владивосток, 1987.
17. Іванов В.С., Соколов В.І. Режими споживання та якості електроенергії систем електропостачання промислових підприємств. - К.:, 1987
18. РД 153-34.0-20.527-98 Керівні вказівки за розрахунком струмів короткого замикання і вибором електроустаткування. Затверджені Департаментом стратегії розвитку та науково-технічної політики 23.03.1998 р.
19. Андрєєв В.А. Релейний захист і автоматика систем електропостачання: Учеб. посібник для вузів за спец. «Електропостачання». - 3-е изд., Перераб. і доп. - М.: Вищ. шк., 1991 - 446 с., іл.
20. РД 34.21.122-87 Інструкція по влаштуванню блискавкозахисту будівель і споруд Затверджена Главтехуправленіем Міненерго СРСР 12 жовтня 1987р.

ДСП живляться від трифазних пічних трансформаторів з вбудованими реакторами. Напруга живлення для пічних трансформаторів 6, 10, 35 і 110 кВ. Вимикачі трансформаторів повинні відключати до 2 - 3 експлуатаційних к.з. за кожну плавку.
ДСП відноситься до споживачів 2 категорії, так як вони не критичні до короткочасних перерв подачі енергії.
Для ливарного цеху вибираємо дугові сталеплавильні печі типу ДСП-6 та пічного трансформатор з наступними параметрами: Р _н = 2,5 МВА; cosj = 0,84; ПВ = 75%.
Для компресорної за вихідними даними до дипломного проектування вибираємо синхронні двигуни з наступними параметрами: тип двигуна СДН-14-44-10, U _н = 10кВ, n = 600 об / хв, Р _н = 630 кВт, Q _ном = 325 квар, До ₁ = 5,6 кВт, К ₂ = 4,06 кВт
Для насосної 2-го підйому по вихідним даним до дипломного проектування вибираємо асинхронні двигуни з наступними параметрами: тип двигуна А4-85/49-4У3, Р _н = 800 кВт; h _н = 94,9%, сosj = 0,88.

2 Розрахунок електричних навантажень проектованого об'єкта
2.1 Розрахунок силових електричних навантажень
Навантаження споживачів задана сумарним значенням без вказівки числа і потужності окремих приймачів, максимальне розрахункове навантаження визначається за формулою

, (2.1)
Qмс = Р _мс ∙ tgj (2.2)
де К _з - коефіцієнт попиту, приймається за довідковими даними;
Р _н - встановлена потужність цехів.
Всі розрахунки зводяться до таблиці 2.1 та 2.2.
Таблиця 2.1 Розрахункові силові навантаження 0,4 кВ

№	Найменування цехів (0,4 кВ)	Р _Н, кВт	Кс	Cosφ	P _мс, кВт	Q _мс, квар
1	Головний корпус	4000	0,40	0,70	1600	1632,33
2	Блок допоміжних цехів	3000	0,35	0,65	1050	1227,59
3	Моторний цех	1200	0,40	0,60	480	640,00
4	Ливарний цех	900	0,45	0,70	405	413,18
5	Ковальський цех	1020	0,40	0,70	408	416,24
6	Деревообробний, модельний	350	0,32	0,55	112	170,07
7	Склад лісу	70	0,40	0,60	28	37,33
8	Компресорна	180	0,75	0,80	135	101,25
9	Матеріальний склад	100	0,25	0,50	25	43,30
10	Склад стислих газів	50	0,40	0,60	20	26,67
11	Насосна 2-го підйому	140	0,75	0,85	105	65,07
12	Склад і регенерація масла	300	0,53	0,60	159	212,00
13	Склад хімікатів	40	0,53	0,60	21,2	28,27
14	Тепловозне депо	145	0,35	0,65	50,75	59,33
15	Їдальня	90	0,40	0,65	36	42,09
16	Заводоуправління (3 поверхи)	80	0,65	0,80	52	39,00
17	Прохідні, на кожну	8	0,80	0,85	6,4	3,97
	Прохідні, на кожну	8	0,80	0,85	6,4	3,97
	Прохідні, на кожну	8	0,80	0,85	6,4	3,97

18	Лабораторія	200	0,40	0,70	80	81,62
19	Гараж	150	0,35	0,65	52,5	61,38
20	Експериментальний цех	520	0,40	0,70	208	212,20

Таблиця 2.2 Розрахункові силові навантаження 10 кВ

	Найменування цехів (10 кВ)	Р _Н, кВт	Кс	Cosφ	P _мс, кВт	Q _мс, квар
4	Ливарний цех: 2ДСП, навантаження	5000	0,8	0,84	4000	2583,74
8	Компресорна: 4СД, навантаження	2520	0,75	0,8	1890	1417,50
11	Насосна: 4АД, навантаження	3200	0,7	0,88	2240	1209,02

2.2 Розрахунок освітлювальних навантажень цехів
2.2.1 Вибір нормованої освітленості
Тип джерела світла (ІС) повинні проводитися з урахуванням світлової віддачі, терміну служби, спектральних і електричних характеристик. Для внутрішнього та зовнішнього освітлення можливе застосування лампи розжарювання (ЛН), а також газорозрядних джерел світла (ГЛ), такі як ЛЛ, ДРЛ, МГЛ та інші.
Люмінесцентні лампи обов'язкові при підвищених вимогах до світловіддачі і рекомендується застосування при більшій протяжності робочих місць і при роботі з блискучими предметами. Також при низьких приміщеннях 6 - 8 м найбільш економічні ОУ з ЛЛ. При висвітленні системою одного загального освітлення приміщень в яких виконуються роботи зорових розрядів 1 - 5, доцільно застосовувати ЛЛ.
Лампи розжарювання для загального освітлення рекомендується застосовувати в приміщеннях, де проводяться зорові роботи 6 - 8 розрядів, а також якщо встановлення інших ІС технічно і економічно не доцільна, приміщень з важкими умовами середовища, якщо відсутні ОУ з ГОЛ призначені для даних умов.
При виборі типу джерела світла необхідно враховувати, що в низьких приміщеннях (не вище 6 - 8 м) найбільш економічні ОУ з ЛЛ, в приміщеннях висотою від 8 - 10 до 20 м найменші витрати мають місце для ОП з ДРЛ
Вибір системи освітлення
За технічної неможливості або недоцільності влаштування місцевого освітлення допускається використання системи загального освітлення. Система загального освітлення повинна використовуватися для приміщень, в яких виконуються зорові роботи 5 - 8 розрядів. Загальне освітлення, в тому числі і в системі комбінованого, виконується рівномірним розподілом джерел світла. Локалізоване освітлення використовується для освітлення вертикального освітлення, виконується в приміщеннях що належать до 1, 2а, 2б, а також до 2в, 2г, 3 і 4 розрядами зорових робіт.
У допоміжних приміщеннях застосовується зазвичай система загального освітлення з рівномірним розподілом світильників.
Вибір рівня освітленості.
Норма освітленості при проектуванні встановлюється за галузевим нормативним документам. При відсутності зазначених документів рівень нормативної освітленості встановлюється згідно зі СНіП 23-05-95. При цьому необхідно враховувати розряд зорових робіт, вибране джерело світла, використовувану систему освітлення, відсутність або наявність природного світла, особливі випадки, що вимагають зміни освітленості на один ступінь.
При наявності комбінованого освітлення, загальне має становити 10% всієї нормованої освітленості. При цьому найбільше значення не повинно перевищувати 500 лк при газорозрядних і 100 лк при лампах розжарювання.
2.2.2. Вибір світильників загального освітлення
Світлотехнічний вибір світильника
Однією з основних характеристик світильника є його світлорозподіл, яке характеризується класами і видами кривих сили світла (КСС).
Для освітлення виробничих підприємств в основному використовуються криві К, Д, Д, Л. Чим вище приміщення і чим вище нормується освітленість, тим більш концентрованими КСС повинні мати світлові прилади.
Вибір світильників по конструктивному виконанню
Конструктивне виконання світильників повинно забезпечувати, пожежну безпеку, вибухобезпечність при установці у вибухонебезпечних приміщеннях, електробезпека, надійність, довговічність, стабільність характеристик у даних умовах середовища, зручність обслуговування.
2.2.3. Розміщення світильників загального освітлення
Світильники повинні бути розміщені таким чином щоб забезпечувати: безпеку і зручний доступ до світильників для обслуговування; створення нормованої освітленості найбільш економічним шляхом; дотримання якості освітлення; найменша протяжність і зручність монтажу групових мереж; надійність застосування світильників; дотриманням типу ІС, рекомендованої КСС, будівельних параметрів будівлі. Розміщення світильників може бути комбінованим або локалізованим.
Рівномірність розподілу освітленості по освітлюваної горизонтальній поверхні залежить від схеми розташування світильників, розміщення їх по довжині і ширині приміщення, відстані крайніх рядів світильників від стін або ряду колон, яке варто приймати рівним 0,3 -0,5 від відстані між рядами світильників.
2.2.4. Розрахунок параметрів штучного освітлення
Світлотехнічний розрахунок освітлювальних установок виконується методом питомих потужностей. Розрахунок проводиться на прикладі компресорної.
Задається висота виробничого приміщення і визначається розрахункова висота за формулою:

h _р = hh _{c-h р,} (2.3)
де h - висота приміщення, м;
h _c - висота звису світильника, для ЛЛ прикріпленою до стелі, hc = 0 м;
h _г - висота площини нормування освітленості.
h _р = 6,0-0-0,8 = 5,2 м.
Розраховується індекс приміщення по формулі:

, (2.4)
де a і b - довжина і ширина модуля, м.

.
Вибираються коефіцієнти відбиття: стелі - 50%, стін - 30%, робочої поверхні - 10%.
Вибирається тип освітлення, і джерела світла залежно від характеристики середовища, а також від кривих світлорозподілу.
Вибирається освітлювальна установка з ЛЛ, тип світильників ЛСП 06.
Світильник ЛСП 06 має КСС - Г-1

.
Питома потужність

, (2.5)
де

- Питома потужність загального рівномірного освітлення при

= 100 лк (умовний ККД = 100%,

, Z = 1,1);

- ККД світильника в нижню півсферу

Вт /

.
Максимальну активна потужність дорівнює:
Р _вуст = w _розр ∙ F _цеху,, (2.6)
де F _цеху - площа цеху.
Р _вуст = 10,15 ∙ 1944 ∙ 10 ^-3 = 19,73 кВт.
Активна розрахункова потужність визначається за коефіцієнтом попиту, який для даного цеху приймається 0,85. Враховуються втрати в ПРА рівні 10% для ламп ДРЛ, для ЛЛ втрати в ПРА рівні 20%.

, (2.7)

квт.
Реактивна потужність визначається за коефіцієнтом потужності, для ламп ДРЛ cosj = 0,5, tgj = 1,73; для ламп ЛЛ cosj = 0,95, tgj = 0,33.

, (2.8)

квар.
Розрахунок для решти цехів проводиться аналогічно і зводиться в таблицю 2.3.

Таблиця 2.3 Розрахункові освітлювальні навантаження цехів

№	Найменування цеху	Тип джерела світла	Розрахункова висота цеху h _р, м	Модуль	Ксс	Площина нормування освітленості	Коеф. Відбитки р _п, р _{з, р} р	Кз	Розряд дивиться. робіт	Нормована освітленість Е, лк	Питома потужність w _100, Вт / м ²	Площа цеху S, м ²	Розрахункова потужність w _розр, Вт / м ²	Активна мощн. на освещ. Р _р.о., кВт	cosj / Tgj	Реактив. мощн. Q _р.о., квар
1	Головний корпус	ДРЛ	7,2	6 18	Г1	Г - 0,8	0,5; 0,3; 0,1	1,5	III б	300	3,7	31500	17,08	502,96	0,5 / 1,73	870,12
2	Блок допоміжних цехів	ДРЛ	7,2	6 12	Г1	Г - 0,8	0,5; 0,3; 0,1	1,5	III б	300	3,7	7200	17,08	114,96	0,5 / 1,73	198,88
3	Моторний цех	ДРЛ	7,2	6 12	Г1	Г - 0,8	0,3; 0,1; 0,1	1,5	IV а	300	3,7	7200	17,08	114,96	0,5 / 1,73	198,88
4	Ливарний цех	ДРЛ	8,4	6 12	Г1	Г - 0,8	0,3; 0,1; 0,1	1,8	VII	200	3,3	10800	12,18	123,04	0,5 / 1,73	212,86
5	Ковальський цех	ДРЛ	7,2	6 18	Г1	Г - 0,8	0,3; 0,1; 0,1	1,8	VII	200	3,3	9108	12,18	103,76	0,5 / 1,73	179,51
6	Деревообробний, модельний	ЛЛ	6,4	6 12	Д3	Г - 0,8	0,5; 0,3; 0,1	1,8	Va	200	4,7	1728	17,35	30,59	0,95 / 0,33	10,09
7	Склад лісу	ЛЛ	5,2	6 12	Д3	Г - 0,8	0,5; 0,3; 0,1	1,8	VIIIб	75	4	1296	5,54	7,32	0,95 / 0,33	2,42
8	Компресорна	ЛЛ	5,2	6 12	Г1	Г - 0,8	0,5; 0,3; 0,1	1,5	IVг	200	3,3	1944	10,15	20,12	0,95 / 0,33	6,64
9	Матеріальний склад	ЛЛ	6	6 18	Д2	Пол	0,5; 0,5, 0,3	1,5	VIIIб	75	5,4	2700	6,23	17,16	0,95 / 0,33	5,66
10	Склад стислих газів	ЛЛ	6	6 18	Д2	Пол	0,5; 0,3; 0,1	1,5	VIIIб	75	4	432	4,62	2,03	0,95 / 0,33	0,67
11	Насосна 2-го підйому	ЛЛ	5,2	6 18	Д2	Г - 0,8	0,5; 0,3; 0,1	1,5	VI	200	4,7	540	14,46	7,97	0,95 / 0,33	2,63
12	Склад і регенерація масла	ЛЛ	6	6 18	Д2	Пол	0,5; 0,3; 0,1	1,8	ІІІб	300	4	540	22,15	12,20	0,95 / 0,33	4,03
13	Склад хімікатів	ЛЛ	6	6 18	Д2	Пол	0,5; 0,3; 0,1	1,8	VIIIб	75	4	648	5,54	3,66	0,95 / 0,33	1,21
14	Тепловозне депо	ЛЛ	6	6 12	Г1	Пол	0,3; 0,1; 0,1	1,5	VIIIб	75	4	1152	4,62	5,42	0,95 / 0,33	1,79
15	Їдальня	ЛЛ	2,5	6 6	Д1	Г - 0,8	0,7; 0,5, 0,3	1,5	------	250	4,1	1152	15,77	18,53	0,95 / 0,33	6,11
16	Заводоуправління (3 поверхи)	ЛЛ	2,5	6 6	Д1	Г - 0,8	0,7; 0,5, 0,3	1,5	------	300	4,7	1080	21,69	23,90	0,95 / 0,33	7,89
17	Прохідні, на кожну	ЛЛ	1,7	6 9	Д1	Г - 0,8	0,7; 0,5, 0,3	1,5	------	300	4,2	54	19,38	1,07	0,95 / 0,33	0,35
	Прохідні, на кожну	ЛЛ	1,7	6 9	Д1	Г - 0,8	0,7; 0,5, 0,3	1,5	------	300	4,2	54	19,38	1,07	0,95 / 0,33	0,35
	Прохідні, на кожну	ЛЛ	1,7	6 9	Д1	Г - 0,8	0,7; 0,5, 0,3	1,5	------	300	4,2	54	19,38	1,07	0,95 / 0,33	0,35
18	Лабораторія	ЛЛ	2,5	6 6	Д1	Г - 0,8	0,7; 0,5, 0,3	1,5	------	300	4,7	1080	21,69	23,90	0,95 / 0,33	7,89
19	Гараж	ЛЛ	6	6 18	Д2	Пол	0,5; 0,3; 0,1	1,8	VIIIб	75	4	756	5,54	4,27	0,95 / 0,33	1,41
20	Експериментальний цех	ДРЛ	7,2	6 18	Г1	Г - 0,8	0,5; 0,3; 0,1	1,5	II в	200	4,7	2808	14,46	37,97	0,5 / 1,73	65,69

2.3. Розрахунок зовнішнього освітлення
При проектуванні освітлення доріг використовуються типові рішення.
Розрахунок ведемо для світильників типу РКУ 01-250-011 з лампами ДРЛ потужністю 250Вт, які встановлені на опорах в ряд освітлюваного проїзду. Схема розташування світильників - одностороння. Ширина дороги - 10 м.
Нормативна мінімальна освітленість Е _н = 2 лк, вибирається за таблицею 1.7 / 16 /, в залежності від інтенсивності руху транспорту від 10 до 50 од. / Год для основних доріг. Світлорозподіл світильника - широке, КСС - «Ш».
Коефіцієнт запасу світильників з газорозрядними лампами К _з = 1,5
Для лампи ДРЛ потужністю 250 Вт світловий потік дорівнює 13500 лм, КСС світильника - «Ш», тоді за таблицею 1.8 / 16 / визначаємо найменшу висоту установки світильника 9,5 м.
Для визначення відносної освітленості попередньо необхідно визначити коефіцієнт ρ ^3, для цього розраховується відношення

і за таблицею 1.12 / 16 / визначається ρ ^3. Отриманий результат відрізняється від наведених величин в таблиці, тому його необхідно інтерполювати: ρ ³ = 2,205.
Сума відносних освітленостей:

47,76 лк ..
Враховуючи, що мінімальна освітленість у точці А, (див. малюнок 2.1) створюється одночасно двома найближчими світильниками, отримуємо:

= 23,88 лк ..

D
db = x

Вісь дороги

A a = y = D / 2
Рисунок 2.1 Розташування точки мінімальної освітленості А щодо розташування світильників на освітлюваної поверхні
За графіками умовних изолюкс (рисунок 1.7 / 16 /) за величинами ε і ξ =

(З таблиці 1.12 / 16 /) визначаємо η = 1,8. По таблиці 1.12 / 16 / і за отриманим розрахунковим значенням

визначаємо стандартне значення η, (у верхньому рядку відповідної графи) η = 2,31.
Так як

, Звідси y = 2,31 · 9,5 = 21,945 м, тоді крок світильника:

м
Округляючи до найближчого цілого, отримуємо D = 44 м.
Протяжність доріг L = 3,3 км.
Кількість світильників: N = L / D = 3300/44 = 75 шт.
Активна потужність навантаження зовнішнього освітлення визначається за формулою
Р = Р _л ∙ N ∙

Р = 0,25 ∙ 75 ∙ 1,1 = 20,625 кВт
Q = 20,625 ∙ 1,73 = 35,68 квар.
Для другорядних доріг і проїздів - розрахунок аналогічний.
Розрахунок ведемо для світильників типу РКУ 01-250-011 з лампами ДРЛ потужністю 250Вт, які встановлені на опорах в ряд освітлюваного проїзду. Схема розташування світильників - одностороння. Ширина дороги - 6 м.
Нормативна мінімальна освітленість Е _н = 1 лк, вибирається за таблицею 1.7 / 16 /, в залежності від інтенсивності руху транспорту менш 10 од. / Год для другорядних доріг. Світлорозподіл світильника - широке, КСС - «Ш».
Коефіцієнт запасу світильників з газорозрядними лампами К _з = 1,5
Для лампи ДРЛ потужністю 250 Вт світловий потік дорівнює 12500 лм, КСС світильника - «Ш», тоді за таблицею 1.8 / 16 / визначаємо найменшу висоту установки світильника 9,5 м.
Для визначення відносної освітленості попередньо необхідно визначити коефіцієнт ρ ^3, для цього розраховується відношення

і за таблицею 1.12 / 16 / визначається ρ ³ = 1,575.
Сума відносних освітленостей:

17,06 лк ..
Враховуючи, що мінімальна освітленість у точці А, (див. малюнок 2.1) створюється одночасно двома найближчими світильниками, отримуємо:

= 8,53 лк ..
За графіками умовних изолюкс (рисунок 1.7 / 16 /) за величинами ε і ξ =

(З таблиці 1.12 / 16 /) визначаємо η = 2,7. По таблиці 1.12 / 16 / і за отриманим розрахунковим значенням

визначаємо стандартне значення η, (у верхньому рядку відповідної графи) η = 3,09.
Так як

, Звідси y = 3,09 · 9,5 = 29,355 м, тоді крок світильника:

м
Округляючи до найближчого цілого, отримуємо D = 59 м. Крок опор для світильників вийшов великим. Целеесообразнее для зменшення кроку використовувати лампи потужністю 125 Вт. Протяжність доріг L = 1,605 км.
Кількість світильників: N = L / D = 1605/59 = 27 шт.
Активна потужність навантаження зовнішнього освітлення визначається за формулою
Р = Р _уд ∙ N ∙

Р = 0,125 ∙ 27 ∙ 1,1 = 3,713 кВт
Q = 3,713 ∙ 1,73 = 6,423 квар.
2.4 Розрахунок охоронного освітлення
За СНіП 23-05-95 охоронне освітлення (при відсутності спеціальних технічних засобів охорони) повинно передбачатися вздовж кордонів територій, що охороняються в робочий час, освітленість повинна бути дорівнює 0,5 лк на рівні землі в горизонтальній площині.
Розрахунок ведемо для світильників типу СПО-200, потужність лампи 200 Вт.
Ширина освітлюваної зони 10 м. Нормована мінімальна освітленість Е _н = 0,5 лк.
Висота розташування світильників 6 м.
Коефіцієнт запасу світильників з лампами розжарювання К _з = 1,3.
Світловий потік лампи 2920 лм.

L
периметр
b - ширина зони, що охороняється
d

A
Рисунок 2.2 Розташування світильників та контрольної точки

, Звідки мінімальна освітленість:

;

8,014 лк.
Враховуючи, що мінімальна освітленість у точці А, (див. малюнок 2.2) створюється одночасно двома найближчими світильниками, отримуємо:

= 4 лк ..
За рис. 1.6 / 16 / визначається відношення h / d = 0,37, звідки відстань до освітлюваної точки d = 1622 м, тоді крок світильника:

м.
Округляючи до найближчого цілого, отримуємо D = 26 м.
Протяжність охоронної зони L = 2,505 км.
Кількість світильників: N = L / D = 2505/26 = 87 шт.
Активна потужність навантаження зовнішнього освітлення визначається за формулою
Р = Р _л ∙ N
Р = 0,2 ∙ 87 = 19,2 кВт

3. Вибір числа і потужності цехових ТП і компенсуючих пристроїв
3.1 Вибір рекомендованого коефіцієнта завантаження
трансформаторів
Найвигідніша завантаження цехових трансформаторів залежить від категорійності живляться електроприймачів, від числа трансформаторів і способу резервування. Рекомендовано, як правило застосовувати такі коефіцієнти завантаження (Кз):
а) при перевазі навантажень 1-ї категорії при двотрансформаторних підстанціях Кз = 0,65-0,7;
б) при перевазі навантажень 2-ї категорії при однотрансформаторних підстанціях і взаємне резервування трансформаторів зі зв'язків вторинного напруги Кз = 0,7-0,8;
в) при перевазі навантажень 2-ї категорії за наявності централізованого (складського) резерву трансформаторів, а також при навантаженнях 3-ї категорії Кз = 0,9-0,95.
3.2 Вибір доцільної потужності трансформаторів в
Відповідно до навантаженнями цехів
В якості ТП використовуємо комплектні трансформаторні підстанції, які маємо в своєму розпорядженні в приміщеннях цехів. Великі цеху мають свої ТП, а дрібні отримують живлення від ТП найближчих великих цехів через низьковольтні РП.
Розподіл навантажень по цехах показано в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 Визначення розрахункового навантаження на напрузі 0,4 кВ

№	Найменування цеху	Силове навантаження		Освітлювальна навантаження		Сумарна розрахункове навантаження
№	Найменування цеху	Р _м, кВт	Q _м, квар	Р _po, кВт	Q _po, квар	P _{м S,} кВт	Q _{м S,} квар
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Головний корпус	1600	1632,33	502,96	870,12	2102,96	2502,45
2	Блок допоміжних цехів	1050	1227,59	114,96	198,88	1164,96	1426,47
3	Моторний цех	480	640	114,96	198,88	594,96	838,88

4	Ливарний цех	405	413,18	123,04	212,86	528,04	626,04
5	Ковальський цех	408	416,24	103,76	179,51	511,76	595,75
6	Деревообробний, модельний	112	170,07	30,59	10,09	142,59	180,16
7	Склад лісу	28	37,33	7,32	2,42	35,32	39,75
8	Компресорна	135	101,25	20,12	6,64	155,12	107,89
9	Матеріальний склад	25	43,3	17,16	5,66	42,16	48,96
10	Склад стислих газів	20	26,67	2,03	0,67	22,03	27,34
11	Насосна 2-го підйому	105	65,07	7,97	2,63	112,97	67,7
12	Склад і регенерація масла	159	212	12,2	4,03	171,2	216,03
13	Склад хімікатів	21,2	28,27	3,66	1,21	24,86	29,48
14	Тепловозне депо	50,75	59,33	5,42	1,79	56,17	61,12
15	Їдальня	36	42,09	18,53	6,11	54,53	48,2
16	Заводоуправління (3 поверхи)	52	39	23,9	7,89	75,9	46,89
17	Прохідні, на кожну	6,4	3,97	1,07	0,35	7,47	4,32
	Прохідні, на кожну	6,4	3,97	1,07	0,35	7,47	4,32
	Прохідні, на кожну	6,4	3,97	1,07	0,35	7,47	4,32
18	Лабораторія	80	81,62	23,9	7,89	103,9	89,51
19	Гараж	52,5	61,38	4,27	1,41	56,77	62,79
20	Експериментальний цех	208	212,2	37,97	65,69	245,97	277,89

Таблиця 3.2 Визначення розрахункового навантаження на напрузі 10 кВ

№	Найменування цехів (10 кВ)	Р _Н, кВт	Кс	Cosφ	P _мс, кВт	Q _мс, квар
4	Ливарний цех: 2ДСП, навантаження	5000	0,8	0,84	4000	2583,74
8	Компресорна: 4СД, навантаження	2520	0,75	0,8	1890	1417,50
11	Насосна: 4АД, навантаження	3200	0,7	0,88	2240	1209,02

Число трансформаторів на підстанціях цехових визначається в залежності від категорії надійності електропостачання, питомої щільності навантаження, числа робочих змін, розмірів цехи та ін двотрансформаторних підстанції рекомендується вибирати:
при перевазі навантаження 1-ї категорії;
за наявності електроприймачів особливої групи;
для зосередженої цехової навантаження і окремо розташованих об'єктів загальнозаводського призначення (насосні та компресорні станції, газове господарство тощо).
При системі двотрансформаторних підстанцій також необхідний складської резерв для швидкого відновлення нормального харчування споживачів у разі виходу з роботи одного з трансформаторів на тривалий термін.
Цехові підстанції з числом трансформаторів більше двох, як правило, економічно недоцільні і на нових підприємствах застосовуються як виняток тільки при належному обгрунтуванні, наприклад:
якщо є потужні електроприймачі, зосереджені в одному місці;
якщо не можна розосередити підстанції за умов технології або навколишнього середовища, наприклад на текстильних фабриках, на деяких підприємствах хімії та в інших аналогічних випадках;
при харчуванні суміщених територіально цехових навантажень різного характеру: силові, електрозварювальні та інші, які не можна живити від загальних трансформаторів.
Робота трансформаторів як на цехових підстанціях, так і на ГПП майже завжди буває роздільна. Це спрощує релейну захист і зменшує струми КЗ в мережі вторинної напруги. Останнє особливо важливо для вибору комутаційних апаратів на напрузі до 1000 В, які мають недостатню комутаційну здатність і електродинамічну стійкість при трансформаторах потужністю 1000 кВА і більше.
При виборі трансформаторів слід мати на увазі, що у зв'язку із зростанням питомих густин електричних навантажень у всіх галузях промисловості підвищилися найвигідніші потужності цехових підстанцій в порівнянні з тими, які були рекомендовані на початку впровадження принципу розукрупнення цехових підстанцій.
• при щільності навантаження до 0,2 кВА / м ² доцільно застосовувати трансформатори потужністю до 1000 кВА включно;
• при щільності 0,2-0,3 кВА / м ² і потужності цеху більше 3000 Вт - потужністю 1600 кВА;
• при щільності більше 0,3 кВА / м ² доцільність застосування трансформаторів потужністю 1600 або 2500 кВА слід визначати техніко-економічними розрахунками.
При техніко-економічному зіставленні необхідно враховувати зростання струмів КЗ на вторинному напрузі при застосуванні трансформаторів більшої потужності.
За умовами надійності дії захисту від однофазних коротких замикань в мережах напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю слід застосовувати на цехових ТП трансформатори зі схемою з'єднання обмоток трикутник-зірка.
Щільність навантаження по цехах представлена в таблиці 3.3.
Таблиця 3.3 Щільність навантаження по цехах

№	Найменування цеху	Силове навантаження			Площа цеху	Щільність навантаження
№	Найменування цеху	P _{м S,} кВт	Q _{м S,} квар	S _{м S,} кВА	S, м ²	r, кВА / м ²
1	2	3	4	5	6	7
1	Головний корпус	2102,96	2502,45	3268,75	31500	0,1
2	Блок допоміжних цехів	1164,96	1426,47	1841,72	7200	0,26
3	Моторний цех	594,96	838,88	1028,44	7200	0,14
4	Ливарний цех	528,04	626,04	818,99	10800	0,08
5	Ковальський цех	511,76	595,75	785,38	9108	0,09
6	Деревообробний, модельний	142,59	180,16	229,76	1728	0,13
7	Склад лісу	35,32	39,75	53,17	1296	0,04
8	Компресорна	155,12	107,89	188,95	1944	0,1
9	Матеріальний склад	42,16	48,96	64,61	2700	0,02
10	Склад стислих газів	22,03	27,34	35,11	432	0,08
11	Насосна 2-го підйому	112,97	67,7	131,7	540	0,24
12	Склад і регенерація масла	171,2	216,03	275,64	540	0,51
13	Склад хімікатів	24,86	29,48	38,56	648	0,06
14	Тепловозне депо	56,17	61,12	83,01	1152	0,07
15	Їдальня	54,53	48,2	72,78	1152	0,06
16	Заводоуправління (3 поверхи)	75,9	46,89	89,22	1080	0,08
17	Прохідні, на кожну	7,47	4,32	8,63	54	0,16
	Прохідні, на кожну	7,47	4,32	8,63	54	0,16
	Прохідні, на кожну	7,47	4,32	8,63	54	0,16
18	Лабораторія	103,9	89,51	137,14	1080	0,13
19	Гараж	56,77	62,79	84,65	756	0,11
20	Експериментальний цех	245,97	277,89	371,11	2808	0,13

У результаті аналізу потужності, площі та місця розташування цехів передбачається установка трансформаторів потужністю 250 кВ · А і 400 кВ · А.

3.3 Визначення числа трансформаторів
Мінімальне число трансформаторів однієї потужності
, (3.2)
де Р _{М S} - сумарна потужність цехів, де встановлені трансформатори однієї потужності, кВт;
К _з - коефіцієнт завантаження трансформаторів;
S _М.Т. - номінальна потужність трансформатора, кВА.
DN - добавка до найближчого цілого числа.
Оптимальне число трансформаторів
, (3.3)
де m - додаткова кількість трансформаторів, визначається за рисунком 9.2 / 17 /.
Число трансформаторів потужністю 400 кВ · А
,

Число трансформаторів потужністю 250 кВ · А
,

3.4 Вибір місця розташування ТД і розподіл навантажень по ТП
На проектованому заводі встановлюються КТП з трансформаторами ТМЗ 250/10 і ТМЗ 400/10. При живленні від ТП декількох РУ - 0.4 кВ ТП встановлюється в цеху з найбільшою навантаженням. Якщо ТП необхідно ставити в цеху з вибухо-пожежонебезпечних середовищем, то необхідно виконувати його окремо стоять, на відстані 12 -25 м від цеху. Якщо S _уд ³ (0,2 ¸ 0,3) кВ · А / м ^2, то рекомендується розносити трансформатори по цеху, з метою зменшення втрат. У таблиці 3.4 наведено розподіл навантаження по ТП.
Таблиця 3.4 Розподіл навантаження по ТП

№ КТП	№ № цехів	Р, кВт	Q, квар	N, шт	S _нт, кВА	Кз
1	2,17	1172,43	1430,79	4	400	0,73
2	15,16,17,18,19 + нар.осв	305,995	264,56	1	400	0,76
3	1	2102,96	2502,45	7	400	0,75
4	7,9,12,13,17 + охр.осв	300,21	338,54	1	400	0,75
5	3	594,96	838,88	2	400	0,74
6	6,20	388,56	458,05	2	250	0,78
7	5,8,14	723,05	764,76	4	250	0,72
8	4,10,11	663,04	721,08	4	250	0,66

Використовуються трансформаторні підстанції типу КТП-250/10/0, 4 і КТП-400/10/0, 4. При виборі числа і потужності трансформаторів враховується необхідність максимального наближення отриманого коефіцієнта завантаження трансформаторів К _з до обраного раніше по / 3 / значенням 0,8.
3.5 Вибір низьковольтних компенсуючих пристроїв
Сумарну розрахункову потужність компенсаторних батарей низької напруги (НБК), що встановлюються в цеховій мережі, визначають за формулою

, (3.4)
де Q _нк1 - сумарна потужність НБК, яку знаходимо за формулою

, (3.5)
де Q _max _m - найбільша реактивна потужність, яку доцільно передавати через трансформатори даної номінальної потужності, в мережу напругою 0,38 кВ, що визначається за формулою
, (3.6)
де N _опт, К _з, S _н.тр - відповідно оптимальне число, коефіцієнт завантаження трансформаторів єдиної потужності S _{н тр;}
_{P p,} Q _p - Відповідно розрахункові максимальні активна і реактивна потужності навантажень трансформаторів єдиної потужності;
Q _нк2 - додаткова потужність, яку розраховують за формулою

, (3.7)
де g - коефіцієнт, який для двоступеневої схеми живлення трансформаторів від розподільних пунктів визначається по / 17 / за формулою
(3.8)
де К _р1 = 9 - коефіцієнт, який визначається за / 17 / в залежності від числа змін роботи підприємства та району його розміщення;
коефіцієнт g для магістралі з числом трансформаторів більше трьох знаходимо за формулою
(3.9)
Для ТП, що живляться від РП з синхронними високовольтними двигунами, Q _нк2 не розраховується. Крім того, у разі, якщо Q _нк2 <0, то приймається Q _нк2 = 0.
За табл. 4 - 34 / 8 / підбираються комплектні конденсаторні установки напругою U _н = 0,38 кВ з таким розрахунком, щоб їх стандартна потужність Q _{нк ст} була максимально наближена до розрахункового значення Q _нк.
Визначаємо число і потужність НБК ТП1.
Коефіцієнт g визначається за формулою (3.9)

Знаходиться найбільша реактивна потужність, яку доцільно передавати через трансформатор потужністю S _{н тр} = 400 кВА з (3.6)

квар
Визначається сумарна потужність НБК Q _{нк1 S} для даного цеху за формулою (3.5)

квар.
Додаткова потужність НБК Q _нк2 для ТП1 за формулою (3.7)

квар
Сумарну розрахункову потужність конденсаторних батарей низької напруги, що встановлюються в цеховій мережі, визначаємо за формулою (3.4)

квар.
Вибираються конденсаторна установка типу 4хУКМ 58-04-300-33,3 УЗ сумарною потужністю 1200 квар. Тоді недокомпенсірованная потужність: Q _н = 1190,79-1200 =- 9,21 квар.
Для інших ТП розрахунок аналогічний. Результати розрахунку зведені в таблицю 3.5.
Таблиця 3.4 Вибір компенсуючих пристроїв на напрузі 0,4 кВ

№	Q _{max m,} квар	Q _нк1, квар	Схема живлення ТП		Q _нк2, квар	Q _нк, квар	Кількість і тип КУ	Q _вуст, квар	Q _н, квар
1	513,62	917,17	Двухстпупенчатая	0,15	273,62	1190,79	4хУКМ 58-04-300-33,3 УЗ	1200	-9,21
2	93,63	170,93	Двухстпупенчатая	0,15	33,63	204,56	1хУКМ 58-04-200-33,3 УЗ	200	4,56
3	771,47	1730,98	Двухстпупенчатая	0,15	351,47	2082,45	7хУКМ 58-04-300-33,3 УЗ	2100	-17,55
4	110,79	227,75	Двухстпупенчатая	0,15	50,79	278,54	1хУКМ 58-04-268-67 УЗ	268	10,54
5	235,84	603,04	Двухстпупенчатая	0,15	115,84	718,88	2хУКМ 58-04-337,5 УЗ	675	43,88
6	94,98	363,07	Двухстпупенчатая	0,15	19,98	383,05	2хУКМ 58-04-180-30 УЗ	360	23,05
7	342,34	422,42	Двухстпупенчатая	0,15	192,34	614,76	4хУКМ 58-04-150-37,5 УЗ	600	14,76
8	447,64	273,44	Двухстпупенчатая	0,15	297,64	571,08	4хУКМ 58-04-133-33,3 УЗ	532	39,08

3.6 Розрахунок втрат потужності в трансформаторах цехових ТП і
визначення розрахункового навантаження на шинах 10 кВ
У цехових КТП встановлені трансформатори ТМЗ - 250 і ТМЗ - 400 з наступними пасортнимі даними по таблиці 5.2.1 / 15 /:
Таблиця 3.5 Паспортні дані трансформаторів

Тип тр-ра	S _н, кВА	U _k,%	DP _х, кВт	DP _к, кВт	I _хх,%
ТМЗ-250/10	250	4,5	0,82	3,7	2,3
ТМЗ-400/10	400	4,5	1,05	5,5	2,1

Визначаються втрати активної потужності в трансформаторах ТП за формулою
, (3.11)
де DP _х, DP _до - втрати активної потужності відповідно холостого ходу і короткого замикання в трансформаторі ТП;
К _з - коефіцієнт завантаження трансформатора з урахуванням потужності НБК, який визначається за формулою
, (3.12)
де S _{р тп} - розрахункова максимальна потужність ТП, що розраховується за формулою

, (3.13)

,
Втрати реактивної потужності в трансформаторах ТП визначаються за формулою
, (3.14)
де DQ _хх, DQ _к, - втрати реактивної потужності в трансформаторах ТП що визначаються за формулою

, (3.15)

, (3.16)
де I _хх%, U _до% - відповідно струм холостого струму і напруга короткого замикання трансформатора, що визначаються за таблицею 5.2.1 / 15 /.
Визначаються наведені втрати активної потужності в трансформаторах ТП за (3.11), де за втрати потужності приймаємо наведені втрати холостого ходу DP _'х і короткого замикання DP' _к, які визначаємо за формулами
, (3.17)
, (3.18)
де К _ип - коефіцієнт зміни втрат, який для цехових ТП дорівнює 0,07, для ГПП дорівнює 0,05.
Визначаються втрати потужності в трансформаторах ТП1. Розраховується максимальна потужність навантаження цього ТП за (3.13)

кВА
Коефіцієнт завантаження розраховується за (3.12)

.
Втрати активної потужності в трансформаторах ТП1 по (3.11)

кВт.
Втрати холостого ходу в одному трансформаторі ТП1 по (3.15)

квар.
Втрати короткого замикання в одному трансформаторі ТП1 по (3.16)

квар.
Повні реактивні втрати в трансформаторах ТП1 визначаються за формулою (3.14)

квар.
Наведені втрати активної потужності холостого ходу і короткого замикання по (3.17), (3.18)

кВт.

кВт.
Повні активні втрати в трансформаторах ТП1 по (3.11)

кВт.
Розрахунок втрат потужності в трансформаторах інших ТП аналогічний. Результати розрахунку наведені в таблиці 3.6.
Таблиця 3.6 Розрахунок втрат потужності в цехових ТП

№ КТП	S _{р тп,} кВА	К _з	 P _тп, кВт	 Q _х, квар	 Q _к, квар	 Q _тп, квар	 P _`х, кВт	 P _`к, кВт	 P _тп, кВт
1	1172,47	0,73	15,92	8,4	18	71,97	1,64	6,76	20,97
2	306,03	0,77	4,31	8,4	18	19,07	1,64	6,76	5,65
3	2103,03	0,75	29,01	8,4	18	129,68	1,64	6,76	38,1
4	300,4	0,75	4,14	8,4	18	18,53	1,64	6,76	5,44
5	596,58	0,75	8,29	8,4	18	37,05	1,64	6,76	10,89
6	389,24	0,78	6,14	5,75	11,25	25,19	1,22	4,49	7,9
7	723,2	0,72	10,95	5,75	11,25	46,33	1,22	4,49	14,19
8	664,19	0,66	9,73	5,75	11,25	42,6	1,22	4,49	12,7

Активна потужність навантаження на шинах 10 кВ з урахуванням втрат в трансформаторах ТД визначається за формулою

(3.19)
Розрахункова силове навантаження цеху на шинах 10 кВ з урахуванням втрат потужності в трансформаторах ТД визначається за формулою

(3.20)
Визначається розрахункова силове навантаження цеху за формулами (3.19), (3.20)

кВт,

квар,

кВА.
Розрахунок для решти цехів аналогічний. Результати зведені в таблицю 3.7.
Таблиця 3.7 Розрахункова потужність навантаження на шинах 10 кВ цехових ТП

№ КТП	P _{р ,} кВт	Q _{р ,} квар	S _{р ,} кВА
1	1193,4	62,76	1195,05
2	311,645	23,63	312,54
3	2141,06	112,13	2143,99
4	305,65	29,07	307,03
5	605,85	80,93	611,23
6	396,46	48,24	399,38
7	737,24	61,09	739,77
8	675,74	81,68	680,66

3.7 Розрахунок і побудова картограми електричних навантажень,
визначення центру електричних навантажень
Для знаходження місця розміщення ГПП і ТП на генеральному плані підприємства наноситься картограма навантажень Р _i, що представляють собою окружності, площі яких дорівнюють pR ² і в обраному масштабі М дорівнюють розрахунковому навантаженні Р _i даних цехів.

, (3.21)
Коло ділиться на сектори, кожний з яких дорівнює навантаженні освітлювальної, силової на низькій і високій стороні.
Площа кола дорівнює розрахункової потужності цеху

, (3.22)

, (3.23)
де R - радіус кола даного цеху, мм;
m - масштаб, приймаємо до розрахунку 1 кВт = 0,1 мм ^2.

, (3.24)
Знаходяться кути секторів, відповідні силовий навантаженні на низькій і високій сторонам, освітлювальної навантажень

, (3.25)

, (3.26)

. (3.27)
Всі результати розрахунків наведені у таблиці 3.6.
Центром електричних навантажень є точка з координатами Х _о, У _про, де зосереджена основне навантаження
, (3.28)

(3.29)
де Х _i, Y _i - геометричні координати i - го цеху;
Р _i - активна потужність навантаження i - го цеху;
SР _i - сумарна активна потужність навантаження всього підприємства, кВт.
, (3.30)
де Р _{м S} - сума активних силових і освітлювальних навантажень;
Р _{в / в} - сума активних навантажень напругою 10 кВ;
n - кількість цехів.
Результати розрахунку картограми навантажень наведені в таблиці 3.8.
Таблиця 3.8 Розрахунок картограми електричних навантажень

№	Найменування цеху	Р _осв, кВт	Р _сил, кВт	Р _{в / в,} кВт	Р _р, кВт	R _i, мм	q _осв, град	q _сил, град	q _{в / в,} град
1	Головний корпус	502,96	1600	-	2102,96	81,8	86,1	273,9	-
2	Блок допоміжних цехів	114,96	1050	-	1164,96	60,9	35,5	324,5	-
3	Моторний цех	114,96	480	-	594,96	43,5	69,6	290,4	-
4	Ливарний цех	123,04	405	4000	4528,04	120,1	9,8	32,2	318,0
5	Ковальський цех	103,76	408	-	511,76	40,4	73,0	287,0	-
6	Деревообробний, модельний	30,59	112	-	142,59	21,3	77,2	282,8	-
7	Склад лісу	7,32	28	-	35,32	10,6	74,6	285,4	-
8	Компресорна	20,12	135	1890	2045,12	80,7	3,5	23,8	332,7
9	Матеріальний склад	17,16	25	-	42,16	11,6	146,5	213,5	-
10	Склад стислих газів	2,03	20	-	22,03	8,4	33,2	326,8	-
11	Насосна 2-го підйому	7,97	105	2240	2352,97	86,5	1,2	16,1	342,7
12	Склад і регенерація масла	12,2	159	-	171,2	23,3	25,7	334,3	-
13	Склад хімікатів	3,66	21,2	-	24,86	8,9	53,0	307,0	-

14	Тепловозне депо	5,42	509,6	-	515,02	40,5	3,8	356,2	-
15	Їдальня	18,53	36	-	54,53	13,2	122,3	237,7	-
16	Заводоуправління (3 поверхи)	23,9	52	-	75,9	15,5	113,4	246,6	-
17	Прохідні, на кожну	1,07	6,4	-	7,47	4,9	51,6	308,4	-
	Прохідні, на кожну	1,07	6,4	-	7,47	4,9	51,6	308,4	-
	Прохідні, на кожну	1,07	6,4	-	7,47	4,9	51,6	308,4	-
18	Лабораторія	23,9	80	-	103,9	18,2	82,8	277,2	-
19	Гараж	4,27	52,5	-	56,77	13,4	27,1	332,9	-
20	Експериментальний цех	37,97	208	-	245,97	28,0	55,6	304,4	-

Результати визначення центру електричних навантажень зведені в таблицю 3.9.
Таблиця 3.9 Визначення центру електричних навантажень підприємства

№	Найменування цеху	Р _р, кВт	Х, м	У, м	Х _i  Р _р	У _i  Р _р
1	Головний корпус	2102,96	246	279	517328,16	586725,84
2	Блок допоміжних цехів	1164,96	75	279	87372	325023,84
3	Моторний цех	594,96	450	279	267732	165993,84
4	Ливарний цех	4528,04	204	105	923720,16	475444,2
5	Ковальський цех	511,76	492	120	251785,92	61411,2
6	Деревообробний, модельний Додати в блог або на сайт Цей текст може містити помилки. Виробництво і технології \| Диплом 825.1кб. \| скачати Схожі роботи: Вибір і розрахунок схем електропостачання заводу Вибір і розр т схем електропостачання заводу Електропостачання механічного цеху машинобудівного заводу Електропостачання та електрообладнання електромеханічного цеху металургійного заводу Розрахунок кошторисної вартості будівництва меблевого заводу в м Караганда Розрахунок системи тягового електропостачання залізничного транспорту Розрахунок показників надійності найпростішої системи електропостачання імовірнісними методами Обгрунтування проекту промислового верстатобудівного підприємства на основі збільшуючи нних розр тов Проектування рибоконсервного заводу