МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ Інститут (факультет ) ННІТІ ім. акад. І. С. Гулого Кафедра Електропостачання та енергоменеджменту «До захисту в ЕК» «До захисту допущено» Директор інституту(декан факультету) Завідувач кафедри ______ _____________________ (підпис) (прізвище та ініціали) _________ __________________ (підпис) (прізвище та ініціали) «___» _______________ 20__р. «___» _______________ 20__р. КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА НА ЗДОБУТТЯ ОСВІТНЬОГО СТУПЕНЯ БАКАЛАВРА зі спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» (код та назва спеціальності) освітньо-професійної програми___________________________________________ ______________________________________________________________________ на тему: Розробка системи електропостачання цеху штампування або кольорового лиття механічного заводу з теплопостачанням на основі сонячних колекторів Виконав: здобувач 4 курсу, групи ЕЛ-4- 4 Кулініч Яків Борисович (прізвище, ім’я, по батькові повністю) (підпис) Керівник Мартинюк Олександр Васильович (прізвище , ім’я та по батькові повністю) (підпис) Консультанти__Сірик .О.____ ___________ (прізвище та ініціали) (підпис) _________________ ___________ (прізвище та ініціали) (підпис) _________________ ___________ (прізвище та ініціали) (підпис) Рецензент Михайлів С. М. ___________ (прізвище та ініціали) (підпис) Засвідчую, що в цій кваліфікаційній роботі немає запозичень із праць інших авторів без відповідних посилань. Здобувач____________________ (підпис) Київ - 2020р. Національний університет харчових технологій Інститут Навчально-науковий інженерно-технічний інститут ім акад І.С. Гулого. Кафедра Електропостачання та енергоменеджменту . Освітній ступінь ____________бакалавр______________________________________ Спеціальність 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» . Освітньо-професійна програма «Електротехніка та електротехнології» ЗАТВЕРДЖУЮ Завідувач кафедри ЕПЕМ _________ /Балюта С.М./. « 08 » квітня 2020 р. З А В Д А Н Н Я НА КВАЛІФІКАЦІЙНИЙ ПРОЕКТ (РОБОТУ) ЗДОБУВАЧА Кулініча Якова Борисовича (прізвище, ім’я, по батькові) 1. Тема проекту (роботи) Розробка системи електропостачання цеху штампування або кольорового лиття механічного заводу з теплопостачанням на основі сонячних колекторів керівник проекту (роботи) Мартинюк Олександр Васильович затверджені наказом вищого навчального закладу від « 08 » 04. 2020 р. № 260- кс 2. Строк подання студентом проекту (роботи) 03 червня 2020 року . 3. Вихідні дані до проекту (роботи) Відомості про електричні навантаженнях цеху штампування або кольорового лиття, Час використання найбільшого навантаження, Струм трифазного короткого замикання з боку ВН цехової ТП, Генплан цеху штампування або лиття 4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно розробити) Розрахунок навантаження цеху, Компенсація реактивної потужності, Вибір схеми внутрішнього електропостачання цеху, Розрахунок струмів короткого замикання та вибір електричних апаратів, Якість електричної енергії, Електричне освітлення 5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень) Конструкція цехової трансформаторної підстанції, Однолінійна схема електропостачання цеху штампування і кольорового лиття , Силова частина цеху, Спеціальна частина 6. Консультанти розділів проекту (роботи) Розділ Консультант Підпис, дата Завдання видав Завдання прийняв Охорона Доц. кафедри ЕБ та ОП, праці к.т.н. Сірик А.О. 7. Дата видачі завдання 8 квітня 2020 року . К А Л Е Н Д А Р Н И Й П Л А Н № п/п Назва етапів виконання кваліфікаційного проекту (роботи) Строк виконання етапів проекту (роботи) Примітка 1 Отримання завдання на дипломне проектування 08.04.2020 р 2 Розрахунок навантаження цеху 11.04.2020 р 3 Компенсація реактивної потужності 20.04.2020 р 4 Вибір схеми внутрішнього електропостачання цеху 25.04.2020 р 5 Розрахунок струмів короткого замикання та вибір електричних апаратів 03.05.2020 р 6 Якість електричної енергії 07.05.2020 р 7 Електричне освітлення 13.05.2020 р 8 9 10 11 12 13 Спеціальна частина 17.05.2020 р 14 Охорона праці 20.05.2020 р 15 Оформлення пояснювальної записки 23.05.2020 р 16 Оформлення графічної частини проекту (роботи) 27.05.2020 р 17 Подання готової роботи для перевірки на плагіат 3.06.2020 р. Здобувач ___________ (підпис) (прізвище та ініціали) Керівник проекту (роботи) ___________ (підпис) (прізвище та ініціали) Анотація Кулініч Я.Б. Розробка системи електропостачання цеху помолу цементного заводу з аналізом способів регулювання продуктивності насосних, вентиляторних установок Дипломний проект на здобуття ступеня бакалавра за напрямом 141 “ Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка”. Національний університет харчових технологій, Київ, 2020. Пояснювальна записка складається зі вступу, восьми розділів, висновку та списку використаної літератури. Загальний обсяг пояснювальної записки становить 85 стор. Метою роботи є проектування загальної схеми електропостачання, розрахунок електричних навантажень цехових електроприймачів, вибір елементів та розрахунок цехової мережі, розрахунок електричного освітлювання ремонтного цеху. У дипломному проекті розроблено: загальна схема, схема електропостачання цементного цеху, схема комплесної трансформаторної підстанції (КТП). ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ; ВИРОБНИЧИЙ ЦЕХ; ТРАНСФОРМАТОР; НАПРУГА; СТРУМ Annotation Kulinich Y. B. Development of a power supply system for a stamping or color casting shop of a mechanical plant with heat supply based on solar collectors. The diploma project for the bachelor's degrees by direction 141 “Electricity, Electrical Engineering and Electromechanics”. The National University of Food Technology, Kyiv, 2020. The explanatory note consists of an introduction, eight sections, conclusion and list of references. Total volume of the explanatory note put on 85 pages. The purpose of the work is the designing the general scheme of the power supply, calculation of electrical loads of electric receiver department, selection of elements and calculation of shop network, calculation of electric lighting of repair department. In the diploma project developed the following : the general scheme, the scheme of power supply of cement department, the scheme of complex transformer substation (KTS). POWER SUPPLY; PRODUCTION SHOP; TRANSFORMER; HIGH- VOLTAGE; CURRENT Аннотация Кулинич Я.Б. Разработка системы электроснабжения цеха штамповки или цветного литья механического завода с теплоснабжением на основе солнечных коллекторов. Дипломный проект на получение степени бакалавра по направлению 141 "Электроэнергетика, электротехника и электромеханика". Национальный университет пищевых технологий, Киев, 2020. Пояснительная записка состоит из введения, восьми глав, заключения и списка использованной литературы. Общий объем пояснительной записки составляет 85 стр. Целью работы является проектирование общей схемы электроснабжения, расчет электрических нагрузок цеховых электроприемников, выбор элементов и расчет цеховой сети, расчет электрического освещения ремонтного цеха. В дипломном проекте разработаны: общая схема, схема электроснабжения цементного цеха, схема комплексной трансформаторной подстанции (КТП). ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ; ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕХ; ТРАНСФОРМАТОР; НАПРЯЖЕНИЕ; ТОК Зміст Вступ.............................................................................................................9 Завдання.......................................................................................................10 1.Розрахунок навантаження цеху штампування й кольорового лиття.......................................................................................................................14 2.Компенсація реактивної потужності.....................................................21 3.Вибір схеми внутрішнього електропостачання цеху...........................25 3.1.Вибір типу та розміщення цехової підстанції....................................26 3.2.Вибір кількості й потужності трансформаторів................................27 3.3.Вибір кількості, типу та розташування розподільчих пристроїв.....29 3.4.Вибір трас та способів прокладання шинопроводів.........................31 3.5.Вибір марки і перерізу проводів низьковольтних кабельних ліній.......................................................................................................................36 4.Розрахунок струмів короткого замикання та вибір електричних апаратів..................................................................................................................41 4.1.Розрахунок струмів короткого замикання у низьковольтній розподільчій мережі.............................................................................................42 4.2.Вибір автоматичних вимикачів на напругу 0,38 кВ.........................46 4.3.Вибір електричних апаратів РП – 10 кВ.............................................50 4.4.Вибір трансформаторів струму для приладів контролю і обліку..................................................................................................................56 5.Якість електричної енергії..................................................................60 6.Електричне освітлення........................................................................63 7.Спеціальна частина..............................................................................69 8.Охорона праці.......................................................................................81 Список використаної літератури...........................................................91 Вступ Лиття з металу – один з основних способів виробництва заготовок [в машинобудуванні], тому що дозволяє одержати виливок практично будь-якої форми і маси з необхідними фізико-механічними властивостями. Лиття часто не тільки простіший, але й економічніший за інші спосіб виробництва (на долю литих деталей в средньому приходиться 50-70% маси (в верстатобудуванні до 90%) і 20% вартості машин, тільки методами лиття можливо отримати складні за конфігурацією і геометрією заготівки із чорних та кольорових сплавів з високим (75-98%) коефіцієнтом використання металу). Основні цехи на великих підприємствах переважно спеціалізовані за технологією (за марками сплавів, спеціалізовані за способами виробництва, за вагою та габаритами відливків) або за деталями (для кожної деталі або гами розмірів однотипних деталей – окремі дільниці або технологічої лінії машин). Перспективи ливарного виробництва полягають у подальшій спеціалізації й автоматизації виробничого циклу, розробленні та впровадженні нових технологій процесів, використанні сучасних інформаційних технологій, створенні нових систем автоматизованого проектування, реконструкції діючих і спорудженні нових ливарних цехів. Завдання Цех штамповки і кольорового лиття. Номер на генплані Назва електроприймача Кількість n , шт Встановлена потужність , кВт Коефіцієнтт використання , Кв 𝑐𝑜𝑠𝜑 𝑡𝑔𝜑⁄ Примітки 1,2 Кран - балка 2 17 0.15 0.5 1.73⁄ ПВ = 40% 3-5 Піч тупикова 3 8 0.75 1 0⁄ 6,7 Камера фарбувальна 2 35 0.8 0.86 0.6⁄ 8 Електропіч 1 18 0.75 1 0⁄ 9 Прес 1 13 0.4 0.8 0.75⁄ 10 Ковальський горн 1 7 0.5 1 0⁄ 11,12 Електромолот 2 17 0.8 0.86 0.6⁄ 13 Електропіч 1 14 0.75 1 0⁄ 14-20,42,43 Прес 9 11 0.4 0.8 0.75⁄ 21,22 Заточний станок 2 7.5 0.16 0.6 1.33⁄ 23,28 Установка шихтовки 2 55 0.75 1 0⁄ 24 Вертикально - свердлильний 1 9 0.16 0.6 1.33⁄ 25,26 Токарний 2 8 0.14 0.5 1.73⁄ 27 Фрезерний 1 23 0.14 0.5 1.73⁄ 29-36 Прес калібрувальний 8 20 0.5 0.8 0.75⁄ 37-39 Прес - автомат 3 16 0.6 0.8 0.75⁄ 40 Кран - балка 1 50 0.15 0.5 1.73⁄ ПВ = 25% 41,44,45 Розбірна машина 3 44 0.55 0.5 1.73⁄ 46,57-61 Прес - автомат 6 15.5 0.6 0.8 0.75⁄ 47-51 Машина лиття 5 18 0.55 0.95 0.33⁄ 52-56 Піч плавильно - роздавальна 5 17 0.75 1 0⁄ 62-68 Прес 7 46 0.4 0.8 0.75⁄ 69 Кран - балка 1 7.5 0.15 0.5 1.73⁄ ПВ=40% 70-73,77-80 Машина лиття 8 40 0.55 0.95 0.33⁄ 74-76,81- 84,87,88 Піч плавильно – роздавальна 9 27 0.75 1 0⁄ 85,86 Машина лиття 2 2.8 0.55 0.95 0.33⁄ 89,90 Галтувальний барабан 2 29 0.8 0.8 0.6⁄ 91 Обдирочний станок 1 7 0.6 0.95 0.33⁄ 92 Свердлильний станок 1 22 0.16 0.6 1.33⁄ 93 Піч плавильно - роздавальна 1 11 0.75 1 0⁄ 94 Кантувач 1 17 0.55 0.5 1.73⁄ 95 Віброустановка 1 52 0.9 1 0⁄ 96 Гідронасос 1 52 0.7 0.82 0.7⁄ 97 Кран укосина 1 28 0.15 0.5 1.73⁄ Табл.1 Рис.1 t , год 𝑄𝑡 𝑄н ∗ 100 , % 0 - 3 100 3 - 6 80 6 – 9 60 9 – 12 40 12 – 15 60 15 - 18 100 18 – 21 80 21 - 24 40 𝑐𝑜𝑠𝜑н 0,93 Табл.2 Додаток Б Матеріал проводу живлення електроприймачів 380 В Al Категорійність електроспоживачів 3 Табл.3 Додаток В Номінальна потужність 1000 Тип електродвигуна АД Кількість електродвигунів 4 Номінальна напруга 10 Коефіцієнт завантаження 0.5 Віддаль до РП ВН ,м 450 Табл.4 Додаток Г Тнб = 3000 год. Ікз ВН = 12 кА. Площа цеху : 𝑆 = 𝐴 ∗ 𝐵 = 84 ∗ 54 = 4 536 м2. Висота цеху – 8 м. 1. Розрахунок навантаження цеху штампування й кольорового лиття Згідно з завдання дипломного проєктування, в цеху штамповки і лиття знаходиться 97 електроприймачів. Всі вони розміщені зосереджено, групами що при подальшому проєктуванні дозволить спростити способи підведення до них живлення. В цеху наявна достатня кількість електроприймачів з постійним графіком навантаження, тому розрахунок будемо виконувати окремо для електроприймачів з ПГН (постійним графіком навантаженя) і ЗГН (змінним графіком навантаженя). Розпочнемо розрахунок електроприймачів з ЗГН. Так як в цеху наявна велика кількість електроприймачів, то окремо для кожного ми порядок розрахунку записувати не будемо, а лише на прикладі одного з них його покажемо. Номінальна потужність кран – балок ПВ = 40% : Рном.1,2 = 𝑛1,2 ∗ Рвст.1,2 = 2 ∗ 17 = 34 кВт . Сумарна номінальна потужність ЕП(електроприймачів) ЗГН: РномЗГН = ∑ РномЗГН.і. = 1181.5 кВт. Середня активна потужність кран – балок ПВ = 40% за найбільш завантажену зміну: Рсм.1,2 = Кв ∗ Рном.1,2 = 0.15 ∗ 34 = 5.1 кВт. Сумарна активна потужність за найбільш завантажену зміну ЕП ЗГН: РсмЗГН = ∑ Рсм.і.ЗГН = 518.7 кВт. Середня реактивна потужність кран – балок ПВ = 40% за найбільш завантажену зміну: 𝑄см.1,2 = Рсм.1,2 ∗ 𝑡𝑔𝜑1,2 = 5,1 ∗ 1,73 = 8.82 квар. Сумарна реактивна потужність за найбільш завантажену зміну ЕП ЗГН: 𝑄смЗГН = ∑ 𝑄см.ЗГН.і. = 409.1 квар. Для ЕП ЗГН розрахуємо груповий коефіцієнт використання: Кв = Рсм.ЗГН Рном.ЗГН = 518.7 1181.5 = 0.44. Знайдемо ефективну кількість електроприймачів : 𝑛𝑒 = (∑ Рном~ 𝑛 𝑖=1 )2 ∑ Рном~ 𝑛 𝑖=1 2 ∗ 𝑛 = 1181.52 30 173 = 38.6. Знайдемо значення коефіцієнта максимуму ЕП ЗГН: Км = 𝑓(𝑛𝑒 , Кв) 𝑛𝑒 Кв⁄ 0.4 0.5 35 1.17 1.15 40 1.15 1.13 Табл.5 Після інтерполювання Км = 1,15. Розрахуємо активну розрахункову потужність ЕП ЗГН: РрЗГН = Км ∗ РсмЗГН = 1,15 ∗ 518,7 = 580,9 кВт. Розрахункова реактивна потужність ЕП ЗГН: якщо 𝑛𝑒 > 10 , то 𝑄р. = 𝑄смЗГН; 𝑄р.ЗГН = 𝑄смЗГН = 409.1 квар. Обрахуємо 𝑆рЗГН : 𝑆рЗГН = √Рр.ЗГН 2 + 𝑄р.ЗГН 2 = √580.92 + 409.12 = 710,5 кВ ∗ А . Обрахуємо ІрЗГН: ІрЗГН = 𝑆рЗГН. √3 ∗ 𝑈ном = 710.5 √3 ∗ 0.4 = 1025,5 А. Розпочнемо розрахунок електроприймачів з ПГН . Сумарна номінальна потужність споживачів з постійним графіком навантаження : РномПГН = ∑ РномПГН.і. = 933.6 кВт. Сумарне РсмПГН : РсмПГН = ∑ Рсм.ПГН.і. = 633.2 кВт. Сумарне 𝑄смПГН : 𝑄смПГН = ∑ 𝑄см.ПГН.і. = 81.4 квар. Розрахункова активна потужність ЕП ПГН: РрПГН = РсмПГН = 633.2 кВт. Розрахункова реактивна потужність ЕП ПГН: 𝑄рПГН. = 𝑄смПГН = 81.4 квар. Розрахункова повна потужність ЕП ПГН: 𝑆рПГН. = √Рр.ПГН 2 + 𝑄р.ПГН 2 = √633.22 + 81.42 = 638.4 кВ ∗ А . Обрахуємо Ір.ПГН: Ір.ПГН = 𝑆рПГН. √3 ∗ 𝑈ном = 638.4 √3 ∗ 0.4 = 921.5 А. Потужність силового навантаження цеху: 𝑆р.СИЛ = 𝑆рПГН. + 𝑆рЗГН = 638.4 + 710.5 = 1 348.9 кВ ∗ А. Обрахуємо Ір.СИЛ цеху штампування і кольорового лиття: Ір.СИЛ = 𝑆р.СИЛ √3 ∗ 𝑈ном = 1 348.9 √3 ∗ 0.4 = 1946.5 А. Розрахуємо піковий струм для ЕП ЗГН і для ЕП ПГН. Розрахуємо сумарне значення пікового струму. Піковий струм для ЕП ЗГН: ІпікЗГН = 𝑖пуск дв + (Ір.ЗГН. − 𝐾𝐵 ∗ 𝐼дв ном.і.), де 𝑖пуск дв – значення пускового струму найпотужнішого двигуна ЕП ЗГН; Ір.ЗГН. – струм групи ЕП ЗГН; 𝐾𝐵. – коефіцієнт використання двигуна; Ідв ном.і. – номінальний струм найпотужнішого двигуна ЕП ЗГН. Найпотужніший двигун ЕП ЗГН: гідронасос (96) з встановленою потужність 52 кВт. Розрахуємо Ідв ном.і. гідронасоса: 𝐼дв ном.і. = Рном дв √3 ∗ 𝑈н.м.. ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜑 ∗ 𝜂ном.дв. = 52 √3 ∗ 0.4 ∗ 0.82 ∗ 0.8 = 114.4 А , 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0.82 – згідно з даними таблиці 1; 𝜂ном.дв. = 0.8 – ккд двигуна. Величина пускового струму гідронасоса: 𝑖пуск дв = 𝐾пуск ∗ 𝐼дв ном.і. = 5 ∗ 114.4 = 572 А, де 𝐾пуск – кратність пускового струму для двигунів , 5...7. Піковий струм ЕП ЗГН: ІпікЗГН = 𝑖пуск дв + (Ір.ЗГН − 𝐾𝐵 ∗ 𝐼дв ном.і.) = 572 + (1025.5 − 0.7 ∗ 114.4) = 1 517.4 А. Піковий струм ЕП ПГН: Іпік.ПГН = 𝑆рПГН. √3 ∗ 𝑈ном.мер. = 638.4 √3 ∗ 0.4 = 921.5 А. Сумарне значення пікового струму силового навантаження цеху штампування і кольорового лиття: Іпік = ІпікЗГН + ІпікПГН = 1 517,4 + 921,5 = 2439 А. Освітлювальне навантаження цеху штампування і кольорового литт. Для ливарних і плавильних цехів питома потужність освітлення береться в діапазоні 12 – 19 Вт м2⁄ . Враховуючи, що цех має значну площу, приймемо: Рпит ОСВ = 16 Вт м2⁄ . Площа цеху штампування й кольорового лиття: 𝑆 = 𝐴 ∗ 𝐵 = 84 ∗ 54 = 4 536 м2. Активна складова потужності освітлення: Рр.ОСВ. = Рпит ОСВ ∗ 𝑆 = 16 ∗ 4 536 = 72 576 Вт = 72,576 кВт. Реактивна складова потужності освітлення: 𝑄р.ОСВ = Рр.ОСВ ∗ 𝑡𝑔𝜑 = 72,576 ∗ 0.96 = 69,67 квар , де, 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0.57 – для ДРЛ , 𝑡𝑔𝜑 = arccos(0.57) = 0.96. Повна потужність освітлення цеху штампування і кольорового лиття: 𝑆р.ОСВ = √Рр.ОСВ 2 + 𝑄р.ОСВ 2 = √72,5762 + 69,672 = 100,6 кВ ∗ А . Значення струму Ір.ОСВ. : Ір.ОСВ = 𝑆р.ОСВ √3 ∗ 𝑈ном = 100,6 √3 ∗ 0.4 = 145,2 А. Загальне навантаження цеху штампування і кольорового лиття: 𝑆р = 𝑆р.СИЛ. + 𝑆р.ОСВ = 1348,9 + 100,6 = 1 449,2 кВ ∗ А. Повний струм цеху: Ір = 𝑆р √3 ∗ 𝑈ном = 1 449,2 √3 ∗ 0.4 = 2091,7 А. Тип навантаження Рр,кВт 𝑄р,квар 𝑆р,кВ*A 𝐼р,A ЕП ЗГН 580,9 409,1 710,5 1025,5 ЕП ПГН 633,2 81,4 638.4 921,5 Силове 1214,1 490,5 1348,9 1946,5 Освітлювальне 72,576 69,67 100,6 145,2 Цехове 1286,7 560,2 1449,5 2091,7 Табл.6 2. Компенсація реактивної потужності Фактичний коефіцієнт потужності споживача 𝑡𝑔𝜑 визначається в середньому за розрахунковий період відношенням споживання реактивної енергії до споживання активної енергії. При відсутності у споживача приладів обліку реактивних перетікань споживання реактивної енергії в точці, де відсутні прилади обліку, за розрахунковий період береться рівним споживанню активної електроенергії з урахуванням нормативного коефіцієнту потужності 𝑡𝑔𝜑 , який в такому разі для більшості споживачів приймається рівним 0,8. Зайве споживання реактивної енергії не лише віднімає гроші у споживача, а й наносить шкоду країні внаслідок нераціонального використання електроенергії, збільшуючи технологічні втрати в електромережах та погіршуючи показники якості електроенергії. Компенсація реактивної потужності дає вагоме скорочення витрат коштів споживачів за споживання електроенергії. Наприклад, впровадження компенсувальних пристроїв, яке дозволяє зменшити коефіцієнт потужності 𝑡𝑔𝜑 лише з 0,75 до 0,25 , втричі зменшує основну плату за перетікання реактивної електроенергії, а також ліквідує надбавку за недостатнє оснащення електричної мережі споживача засобами компенсації реактивної потужності. Є ще один аспект компенсації реактивної потужності електрообладнання – плата за послуги електропередавальної організації з перетікання реактивної електроенергії не скасовує факту нераціонального використання електроенергії. Визначемо потужність КУ (конденсаторної установки) для повної компенсаії 𝑄р.: 𝑄ку = 𝑄р. = 560,2 квар. Згідно зі значенням реактивної потужності цеху штампування і лиття, приймаю рішення встановити КУ типу УКМ58 – 0.4 – 575 – 25 У1. Згідно з наступною умовою, перевіримо обрану КУ: 𝑄ку ≥ 𝑄р. 𝑄ку = 575 квар > 𝑄р. = 560,2 квар, тобто при роботі всіх ступенів КУ забезпечується повна компенсація реактивної потужності цеху штампування і кольорового лиття. Для захисту такого важливого і водночас дорогокоштуючого обладнання необхідно підібрати і встановити трифазний автоматичний вимикач. АВ (автоматичний вимикач) для захисту КУ: 𝐼ном.ку = 828 А, Іном.АВ = 1600 А > 𝐼ном.ку = 828А, для захисту КУ обираю АВ типу ВА55-43. За наявності на підприємстві кількох КУ застосовується багатоступеневе регулювання реактивної потужності шляхом різночасового вмикання чи вимикання окремих батарей згідно з графіком навантаження. Потужність нерегульованих джерел не повинна перевищувати споживану потужність у години мінімуму навантаження, бо реактивна потужність не повинна передаватися з мережі підприємства у мережу енергосистеми. Число секцій КБ (конденсаторних батарей) слід вибирати залежно від характеру графіка реактивної потужності. Ступінчасто-регульовані КУ виготовляються з різним числом регульованих секцій. Такі установки ступінчастого регулювання дозволяють підтримувати в певних межах задане значення того параметра, на який настроєний вимірювальний орган блоку керування. Автоматичні системи регулювання потужності КУ будують за розімкнутою або замкнутою схемою. При розімкнутій схемі здійснюється автоматичне керування, при замкнутій — автоматичне регулювання. Автоматичне управління можливе тільки для односекційної КУ, автоматичне регулювання — у разі багатосекційної КУ, потужність якої багаторазово змінюється в часі відповідно до вимоги режиму розподільчої мережі. Застосовуючи спеціальні автоматичні регулятори, слід використовувати один параметр або комбінацію параметрів, які істотно змінюються зі зміною потужності КУ. Регулятор РКМ-220/01, забезпечуючи автоматичне регулювання шістьма або дев’ятьма секціями КУ чи дев’ятьма окремими КУ однієї напруги, можна використовувати для створення систем регулювання реактивної потужності в розподільних мережах промислових підприємств. Рис.2 t , год 𝑄𝑡 𝑄н ∗ 100 , % 𝑈𝑡, В 0 - 3 100 310.3 3 - 6 80 279.3 6 – 9 60 248.9 9 – 12 40 217.2 12 – 15 60 186.2 15 - 18 100 155.2 18 – 21 80 124.1 21 - 24 40 93.1 Табл.8 Добовий графік реактивної потужності 3. Вибір схеми внутрішнього електропостачання цеху Схеми внутрішнього елетропостачання цеху поділяються на: радіальні; магістральні; змішані (радіально-магістральні); кільцеві. Для радіальних характерна надійнсть електропостачання, більша собівартісь за рахунок більшої витрати кабельно-провідникової продукції, мала гнучкість схеми. Використовується коли ЕП знаходяться в групі, тобто при концентрованому місці знаходження ЕП. Магістральна схема має меншу надійність електропостачання, меншу собівартість за рахунок зменшеного числав витрат кабельно-провідникової продукції, має більшу гнучкість, тобто, при розширенні кількості ЕП чи збільшенні потужності ЕП не потрібно кардинально перероблять схему електропостачання цеху. Змішані (радіально-магістральні) – це баланс між радіальними і магістральними схемами, при комбінуванні можливо добитися високих техніко- економічних показників. Кільцева (замкнута) використовується при дуже високих вимогах до надійності безперебійності в живленні. 3.1. Вибір типу та розміщення цехової підстанції (ТП, КТП) Місце розташування цехових трансформаторів визначається щільністю електричних навантажень цеху, розташуванням технологічного устаткування в цеху (з обліком можливого внутрішньоцехового розміщення КП), а також умовами мікроклімату в цеху, обумовленого особливістю технологічного процесу. Досвід проектування, монтажу й експлуатації цехових ТП дають досить конкретні вказівки по вибору місця розташування ТП. Насамперед рекомендується застосування КТП, що забезпечують незалежний від будівельної частини індустріальний монтаж. Місце розташування КТП, потужність і число трансформаторів повинні покривати розрахункові навантаження, враховувати умови навколишнього середовища, необхідний ступінь безперебійності електропостачання. Розташування цехових ТП істотне впливає на побудову раціональній і економічній схеми розподільної мережі напругою вище 1 кВ. По розташуванню розрізняють наступні цехові підстанції внутрішньоцехові, убудовані, прибудовані й окремо стоячі. 3.2. Вибір кількості й потужності трансформаторів При виборі кількості трансформаторів ми повинні врахувати: категорійність електроприймачів; загальна споживана потужність цеху. Категорійність електроприймачів – ІІ , загальна споживана потужність цеху більше 1000 кВ*А, а це означає, що більш доцільно встановити не менше як два трансформатори. Бажана потужність трансформатора . Перед розрахунком , врахуємо встановлення на НН УКМ58-0.4-575-25У1 , яка повністю компенсує реактивну потужність: 𝑆р ≈ 𝑃р = 1 286,7 кВ · А. Тоді: 𝑆тр баж = 𝑆р 𝛽т = 1 286,7 0.9 = 1 430 кВ ∗ А, 𝛽т = 0.9 – для ІІІ категорії. Згідно з 𝑆тр баж для встановлення в цеху обираю 2 х ТМ – 1600/10. 𝑆2тр = 𝑛тр ∗ 𝑆тр = 2 ∗ 1600 = 3 200 кВ ∗ А. Коефіцієнт завантаження в нормальному режимі: 𝛽т.норм = 𝑆𝑝 𝑛тр ∗ 𝑆тр = 1286,7 2 ∗ 1600 = 0.402. Коефіцієнт завантаження при нагрузкі на один трансформатор: 𝛽т.ав = 𝑆𝑝 𝑛тр ∗ 𝑆тр = 1286,7 1 ∗ 1600 = 0.804 . Згідно з розрахунками коефіцієнтів завантаження, враховуючи категорію електроприймачів, вважаю доцільним використовувати в режимі максимуму навантаження один трансформатор, так як він не перевантажується, а інший трансформатор знаходитиметься в резерві. Технічні дані ТМ – 1600 / 10 . Тип 𝑆ном.тр., кВ*А 𝑈ном.тр., кВ Втрати , кВт 𝑈к., % Іх, % ВН НН Рх Рк ТМ – 1600/10 1600 10 0.4 2,8 18,8 5,5 1,3 Табл.9 Величина реактивних втрат холостого ходу і короткого замикання: ∆𝑄𝑥 = 𝑆тр. ∗ Іх 100 = 1600 ∗ 1,3 100 = 20,8 квар; ∆𝑄к = 𝑆ном.тр. ∗ 𝑈к 100 = 1600 ∗ 5,5 100 = 88 квар. Величина активних втрат холостого ходу і короткого замикання: ∆Рх. / = ∆Р𝑥 + 𝑘𝑒 ∗ ∆𝑄𝑥 = 2,8 + 0.05 ∗ 20,8 = 3,84 кВт; ∆Рк. / = ∆Рк + 𝑘𝑒 ∗ ∆𝑄к = 18 + 0.05 ∗ 88 = 22,4 кВт. 3.3. Вибір кількості, типу та розташування розподільчих пристроїв Вибір кількості,й типу РП (розподільчих пристроїв) залежить від внутрішньоцехової схеми електропостачання, потужностей електроприймачів, способів прокладення трас. Рис.3 Схема електропостачання збирального цеху Виходячи з того, що для електропостачання ми будемо використовувати магістральні шинопроводи ШМА і розподільчі шинопроводи ШРА, які будуть живитися безпосередньо від шин вбудованої трансформаторної підстанції, тому в нас РП і СП будуть відстутніми. Вбудована ТП розташована в місці, де не заважатиме технологічному процесу й внутрішньоцеховому переміщенню як виробничого персоналу так і рухомих електоприймачів чи транспорту. 3.4. Вибір трас та способів прокладання шинопроводів Для живлення електроприймачів приймаю виконувати траси шинопроводами. Для електропостачання для магістралей використовуватиму шинопроводи типу ШМА, а для відгалужень від магістральних шинопроводів – шинопроводи розподільчі – ШРА. Рис.4 Схема прокладання шинопроводів Занесемо в таблицю дані шинопроводних трас. В відгалужувальних секціях шинопроводу ШМА виконуємо приєдання за допомогою комутаційного апарата. В відгалужувальних секціях шинопроводу ШРА виконуємо приєдання через комутаційний аппарат. Як комутаційний аппарат ми використовуємо АВ (автоматичний вимикач). У випадку, якщо величина номінального струму перевищує величину номінального струму розчіплювача автоматичного вимикача, то використовуємо глухе приєднання ( без комутаційного апарата). Від шинопроводу ШРА виконується приєднання електроприймача безпосередньо кабелем. Живлення Споживач Тип прокладки Довжина траси , м Іном.АВ Іном.розч,⁄ , А ШРА-1 39 кабель 3.2 250/40 40 3 250/200 43 3.2 250/25 44 3.2 250/160 45 3.2 250/160 46 11.4 250/40 ШРА-2 23 кабель 3.2 250/100 24 3.2 250/32 25 3.2 250/32 26 3.2 250/32 27 3.2 250/100 28 3.2 250/100 29 3.2 250/100 30 3.2 250/100 31 3.2 250/100 32 3.2 250/100 33 3.2 250/100 34 3.2 250/100 35 3.2 250/100 36 3.2 250/100 37 3.2 250/100 38 3.2 250/100 41 8.8 250/160 42 9 250/25 57 3.2 250/40 58 3.2 250/40 59 3.2 250/40 60 3.2 250/40 61 3.2 250/40 ШРА-3 14 кабель 9.3 250/25 15 3.2 250/25 16 10.3 250/25 17 6.3 250/25 18 3.3 250/25 19 3.2 250/25 20 3.2 250/25 21 6.1 250/25 22 6.1 250/25 ШРА-4 1 кабель 7.5 250/63 2 7.5 250/63 3 3.2 250/16 4 3.2 250/16 5 3.2 250/16 6 3.2 250/80 7 3.2 250/80 8 3.2 250/40 9 3.2 250/32 10 3.2 250/16 11 3.2 250/40 12 3.2 250/40 13 3.2 250/32 ШРА-5 47 кабель 3.2 250/40 48 3.2 250/40 49 3.2 250/40 50 3.2 250/40 51 9.8 250/40 52 3.2 250/32 53 3.2 250/32 54 3.2 250/32 55 3.2 250/32 56 9.8 250/32 62 3.2 250/125 63 3.2 250/125 64 3.2 250/125 65 3.2 250/125 66 3.2 250/125 67 3.2 250/125 68 3.2 250/125 ШРА-6 69 кабель 5 250/32 70 4 250/80 71 4 250/80 72 4 250/80 73 4 250/80 77 4 250/80 78 4 250/80 79 4 250/80 80 4 250/80 85 4 100/10 86 4 100/10 89 4 250/80 90 4 250/80 91 4 250/16 92 4 250/80 93 4 250/20 ШРА-7 74 кабель 4.4 250/50 75 4.4 250/50 76 4.4 250/50 81 4.4 250/50 82 4.4 250/50 83 4.4 250/50 84 4.4 250/50 87 4.4 250/50 88 4.4 250/50 94 5.6 250/63 95 5.6 250/100 96 3 250/125 97 3 250/125 ШМА-1 ШРА-1 шинопровід 11 630/320 ШРА-2 59.5 630/630 ШРА-3 12.7 630/100 ШРА-4 82.2 630/320 ШМА-2 ШРА-5 шинопровід 67 630/630 ШРА-6 56 630/500 ШРА-7 53.8 630/500 ТП ШМА-1 шинопровід 2 1600/1250 ТП ШМА-2 шинопровід 2 1600/1600 Табл.10 3.5. Вибір марки і перерізу проводів низьковольтних кабельних ліній При виборі шинопроводів орієнтуємось на вимого щодо провідникового матеріалу. Згідно з завданням дипломного проектування, як провідниковий використовувати алюмінієві жили. Тому кабельно – провідникова продукція буде вибиратися лише з алюмінієвими жилами. Вибирати кабелі і шинопроводи я буду за наступною умовою: Іпр ≥ 𝑘з ∗ Із кпрок , де кпрок – коефіцієнт прокладки; 𝑘з - кратність струму провідника до струму апарата захисту ; Із – струм розчеплювача автоматичного вимикача. Переріз кабельної лінії від ШРА-1 до електроприймача «Прес- автомат(39)»: Іпр ≥ 𝑘з ∗ Із кпрок = 1.0 ∗ 40 1 = 40 А. Обираємо кабель 4 х АПВ – 1 х 16 з Ідоп = 55 А. Живлення Споживач Із,А Ідоп,А Тип , марка Переріз , мм2 Кількість жил / шин ШРА - 1 39 40 55 АПВ 16 4 40 200 200 АПВ 120 4 43 25 27 АПВ 5 4 44 160 175 АПВ 95 4 45 160 175 АПВ 95 4 46 40 55 АПВ 16 4 ШРА-2 23 100 120 АПВ 50 4 24 32 37 АПВ 8 4 25 32 37 АПВ 8 4 26 32 37 АПВ 8 4 27 100 120 АПВ 50 4 28 100 120 АПВ 50 4 29 100 120 АПВ 50 4 30 100 120 АПВ 50 4 31 100 120 АПВ 50 4 32 100 120 АПВ 50 4 33 100 120 АПВ 50 4 34 100 120 АПВ 50 4 35 100 120 АПВ 50 4 36 100 120 АПВ 50 4 37 100 120 АПВ 50 4 38 100 120 АПВ 50 4 41 160 175 АПВ 95 4 42 25 27 АПВ 5 4 57 40 55 АПВ 16 4 58 40 55 АПВ 16 4 59 40 55 АПВ 16 4 60 40 55 АПВ 16 4 61 40 55 АПВ 16 4 ШРА-3 14 25 27 АПВ 5 4 15 25 27 АПВ 5 4 16 25 27 АПВ 5 4 17 25 27 АПВ 5 4 18 25 27 АПВ 5 4 19 25 27 АПВ 5 4 20 25 27 АПВ 5 4 21 25 27 АПВ 5 4 22 25 27 АПВ 5 4 ШРА-4 1 63 70 АПВ 25 4 2 63 70 АПВ 25 4 3 16 19 АПВ 1.5 4 4 16 19 АПВ 1.5 4 5 16 19 АПВ 1.5 4 6 80 85 АПВ 35 4 7 80 85 АПВ 35 4 8 40 55 АПВ 16 4 9 32 37 АПВ 8 4 10 16 19 АПВ 1.5 4 11 40 55 АПВ 16 4 12 40 55 АПВ 16 4 13 32 37 АПВ 8 4 ШРА-5 47 40 55 АПВ 16 4 48 40 55 АПВ 16 4 49 40 55 АПВ 16 4 50 40 55 АПВ 16 4 51 40 55 АПВ 16 4 52 32 37 АПВ 8 4 53 32 37 АПВ 8 4 54 32 37 АПВ 8 4 55 32 37 АПВ 8 4 56 32 37 АПВ 8 4 62 125 140 АПВ 70 4 63 125 140 АПВ 70 4 64 125 140 АПВ 70 4 65 125 140 АПВ 70 4 66 125 140 АПВ 70 4 67 125 140 АПВ 70 4 68 125 140 АПВ 70 4 ШРА-6 69 32 37 АПВ 8 4 70 80 85 АПВ 35 4 71 80 85 АПВ 35 4 72 80 85 АПВ 35 4 73 80 85 АПВ 35 4 77 80 85 АПВ 35 4 78 80 85 АПВ 35 4 79 80 85 АПВ 35 4 80 80 85 АПВ 35 4 85 10 19 АПВ 2.5 4 86 10 19 АПВ 2.5 4 89 80 85 АПВ 35 4 90 80 85 АПВ 35 4 91 10 19 АПВ 2.5 4 92 80 85 АПВ 35 4 93 20 21 АПВ 3 4 ШРА-7 74 50 55 АПВ 16 4 75 50 55 АПВ 16 4 76 50 55 АПВ 16 4 81 50 55 АПВ 16 4 82 50 55 АПВ 16 4 83 50 55 АПВ 16 4 84 50 55 АПВ 16 4 87 50 55 АПВ 16 4 88 50 55 АПВ 16 4 94 63 70 АПВ 25 4 95 100 120 АПВ 50 4 96 125 140 АПВ 70 4 97 125 140 АПВ 70 4 ШМА-1 ШРА-1 320 400 ШРА-73 50 х 5 4 ШРА-2 630 630 ШРА-73 80 х 5 4 ШРА-3 100 400 ШРА-73 50 х 5 4 ШРА-4 320 400 ШРА-73 50 х 5 4 ШМА-2 ШРА-5 630 630 ШРА-73 80 х 5 4 ШРА-6 500 630 ШРА-73 80 х 5 4 ШРА-7 500 630 ШРА-73 80 х 5 4 ТП ШМА-1 1250 1600 ШМА-73 2(90 х 8) 8 ТП ШМА-2 1600 1600 ШМА-73 2(90 х 8) 8 Табл.11 Перерізи шин шинопроводів залишаються незмінними від місця приєднання до крайньої точки шинопроводу. 4 .Розрахунок струмів короткого замикання та вибір електричних апаратів КЗ виникають в результаті порушення ізоляції частин обладнання, що проводять струм і зовнішніх механічних пошкоджень в електричних дротах, монтажних дротах, обмотках двигунів і апаратів. Ізоляція елементів, що проводять струм може пошкоджуватися при дії на неї високої температури або полум’я, інфрачервоного випромінювання, переходу напруги з первинної обмотки силового трансформатора на вторинну, при підвищених режимах навантаження (нагрів до високих температур, і як наслідок при охолодженні конденсується вода) та інш. Сила струму КЗ може бутивід одиниць до сотень кілоампер.Струми КЗ викликають термічну і електродинамічну дію і супроводжуються різким зниженням напруги в електромережі. Час проходження струму КЗ не перевищує декількох секунд або навіть долі секунди і залежить від дії апаратів захисту (плаких запобіжників, автоматичних виключателі, інш). При проходженні струму КЗ сила якого перевищує допустимий струм, температура нагріву дроту різко підвищується і може досягнути небезпечних значень. Відомо, що два провідники, по яких проходить електричний струм, взаємодіють один з одним. Напрям сили взаємодії визначається напрямом струму в провідниках. 4.1. Розрахунок струмів короткого замикання у низьковольтній мережі Так як для живлення електроприймачів ми використовуємо шинопроводи, то розрахунок точок короткого замикання будемо проводити для найзавантаженішого шинопроводу типу ШМА-73, для найзавантаженішого шинопроводу ШРА-73, найпотужнішого електроприймача, що живиться від ШРА-73 і на шинах НН підстанції. Для ШМА – 73 коротке замикання будемо розраховувати в місці першої відгалужувальної секції, де відбувається відгалуження і приєднання найзавантаженішого шинопроводу типу ШРА-73 . Для ШРА – 73 – в місці приєднання найзавантаженішо електроприймача. Для електроприймача – на його вводі. Рис.4 Місця розрахунків точок КЗ Рис.5 Схема заміщення для розрахунку струму КЗ Для прикладу, розрахуємо місце короткого замикання в точці К – 1 (шини НН ТП). До точки К – 1 розташована наступна сума опорів: 𝑍𝑇𝑃 + 𝑍𝑎в1 + +𝑍кз , де 𝑍𝑇𝑃 – опір трансформатора ; 𝑍𝑎в1 – опір АВ; 𝑍кз – опір контактних з’єднань. Визначимо опір трансформатора ТМ – 1600 / 10: 𝑟тр = ∆𝑃𝑘 ∗ 𝑈ном 2 𝑆тр 2 = 18 ∗ 0.42 16002 = 1,13 мОм; 𝑥тр = √( 𝑈к% 100 )2 − ( ∆𝑃𝑘 𝑆тр )2 ∗ 𝑈ном 2 𝑆тр ∗ 106 = √( 5.5 100 ) 2 − ( 18 1600 ) 2 ∗ 0.42 1600 ∗ 106 = 5,38 мОм . Опір АВ з струмом розчеплення 2000 А: 𝑟𝑎 = 𝑟розщ + 𝑟п.к. = 0.02 + 0.05 = 0.07 мОм; ха = хрозщ = 0.07 мОм. Для алюмінію приймемо опір контактних з’єднань 𝑍кз = 20 мОм. Знайдемо суму активних і реактивних опорів: 𝑟𝛴 = 𝑟тр + 𝑟𝑎в1 + 𝑟кз = 1.13 + 0.07 + 20 = 21.2 мОм; х𝛴 = хтр + х𝑎в1 + хкз = 5.38 + 0.07 + 0 = 5.45 мОм . Повний опір : 𝑍к = √𝑟𝛴 2 + х𝛴 2 = √21.22 + 5.452 = 21.9 мОм. Величина струму КЗ в точці К-1: І(3) к = 𝑈ном √3 ∗ 𝑍к = 400 √3 ∗ 21.9 = 10.55 кА. Стала часу: Та = х𝛴 𝜔 ∗ 𝑟𝛴 = 5.45 3.14 ∗ 21.2 = 0.00082 с. Ударний коефіцієнт при розрахованій сталі часу: Куд = 1 + е− 0.01 0.00082 = 1 . Значення ударного струму при вищерозрахованих параметрах: 𝑖уд = Куд ∗ √2 ∗ І(3) к = 1 ∗ √2 ∗ 10.55 = 14.92 кА. Аперіодична складова І(3) к: іа = √2 ∗ Ік (3) ∗ е − 𝜏р Та = √2 ∗ 10.55 ∗ е− 0.025 0.00082 = 0 кА. Тепловий імпульс при такому струмі КЗ: Вк = (Ік (3))2 ∗ (𝜏к + Та) = 10.552 ∗ (0.1 + 0.0007) = 11.22 кА2 ∗ с. Далі розрахунки для точок К – 2, К – 3 , К – 4 занесемо в таблицю Розрахунков а точка КЗ Z,мОм І(3) КЗ,кА Та , с іуд,кА Куд Вк, кА2 ∗ с К1 21.2 10.55 0.00082 14.92 1 11.22 К2 41.56 5.56 0.00082 7.86 1 3.12 К3 69.96 3.3 0.00082 4.67 1 1.1 К4 92.91 2.49 0.00082 3.52 1 0.63 Табл.12 4.2. Вибір автоматичних вимикачів на напругу 0.38 кВ Перевіряти АВ будемо за наступними умовами: 1) 𝑈ном ≥ 𝑈ном.м; 2) Іном.розч. ≥ Іном; 3) Іном.ав. ≥ 𝑈ном.розч; 4) Іспрац. ≥ 1.25 ∗ Іпік; 5) І(3) к ≥ І𝑚𝑎𝑥.вимик. 6) іел.дин. ≥ іуд. Для електроприймачів, що мають номінальний струм АВ і номінальний струм розчіплювача одинакові, перевірку будемо виконувати лише для одного. Для прикладу визначимо автоматичний вимикач для ЕП №39 «Прес- автомат»: 1) 𝑈ном ≥ 𝑈ном.м 660 В > 380 В; 2) Іном.розч. ≥ Іном; 40 А > 36.08 А. 3) Іном.ав. ≥ Іном.розч; 250 А > 40 А 4) Іспрац. ≥ 1.25 ∗ Іпік; 2500 А > 1.25 ∗ 36.08 А 5) І(3) к ≥ І𝑚𝑎𝑥.в. 2.39 Ак > 20 кА 6) іел.дин. ≥ іуд. 13 кА > 3.52 кА. Отже, автоматичний вимикач типу А3726Б перевірку пройшов. Електроприйма ч Іном, А Іном.розч., А Іном.ав., А Іспрац., кА І𝑚𝑎𝑥.в., кА І(3) к, А іел.дин., кА іуд., кА Назва АВ 43 24.81 25 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 39,46 36.08 40 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 44,45 158,8 160 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 40 180.4 200 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 42 24.81 25 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 24,25,26 27.1 32 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 57.58,59,60,61 35 40 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 23,27-38 99.2 100 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 41 158,8 160 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 14-22 24.8 25 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 3-5,10 14.4 16 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 9,13 29.3 32 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 8,11,12 35.7 40 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 1,2 61.3 63 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 6,7 73.4 80 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 52-56 30.7 32 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 47-51 34.2 40 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 62-68 103.7 125 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 85,86 5.3 10 100 1500 10 2.39 7 3.52 АЕ205 6 91 13.3 16 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 93 19.8 20 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 69 27.1 32 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 74-76,81- 84,87,88 48.7 50 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 94 61.3 63 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 95 93.8 100 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б 96,97 114.4 125 250 2500 20 2.39 13 3.52 А3726Б ШРА-3 85.5 100 630 6300 50.5 3.3 15 4.67 А3796 ШРА-1, ШРА-4 256.6 320 630 6300 50.5 3.3 15 4.67 А3796 ШРА-2 513.3 630 630 6300 50.5 3.3 15 4.67 А3796 ШРА-6,ШРА-7 472.9 500 630 6300 50.5 3.3 15 4.67 А3796 ШРА-5 511.7 630 630 6300 50.5 3.3 15 4.67 А3796 ТП 1110, 6 1250 1600 2000 45 5.56 17 7.86 Е16У ТП 1445, 2 1600 1600 2000 45 5.56 17 7.86 Е16У Табл.13 Розрахуємо і педберемо для гідронасоса магнітний пускач і теплове реле. 𝑈ном.п. ≥ Uмер 𝐼ном.п. ≥ 𝐼дв. Pном.п. ≥ Pдв. 𝐼РТ > 𝐼дв. Параметри пускача Умови Параметри двигуна 𝑈ном.п. = 380 В = Uдв. = 380 В 𝐼ном.п. = 125 А > 𝐼дв. = 114.4 А Pном.п. = 55 кВт = Pдв. = 52 кВт 𝐼РТ = (100 ÷ 160) А => 𝐼дв. = 114.4 А Табл.14 Для гідронасоса обираємо магнітний пускач ПММ – 5/125 і теплове реле РТ 2М 200а. 4.3. Вибір електричних апаратів РП - 10 кВ Перед вибором електричних апаратів РП – 10 кВ потрібно розрахувати наступне : величину втрат в трансформаторі; потужність приєднаних до шин ВН двигунів; сумарну потужність на шинах ВН. Величина втрат в трансформаторі: ∆𝑄тр = ∆𝑄𝑥 + ∆𝑄к = 20.8 + 88 = 108,8 квар; ∆Ртр = ∆Р𝑥 + ∆Рк = 3.84 + 22.4 = 26.24кВт. ∆𝑆тр = √∆Ртр 2 + ∆𝑄тр 2 = √26.242 + 108.82 = 111.92 кВ ∗ А. Визначимо потужність приєднаних двигунів з врахуванням коефіцієнта завантаження . Коротка характеристика приєднаного двигуна: Тип Напруга Кількість Потужність Коеф. завант. Відстань від РП ВН АД 10 кВ 4 1000 кВт 0.5 450 м Табл.16 Реактивна потужність двигуна при 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0.9 : 𝑄дв1 = Рдв ∗ 𝑡𝑔𝜑 = 1000 ∗ 0.484 = 484 квар, для 4-х двигунів: 𝑄дв = 𝑄дв1 ∗ 𝑛 = 484 ∗ 4 = 1936 квар. Активна потужність 4 – х двигунів: Рдв = Рдв1 ∗ 𝑛 = 1000 ∗ 4 = 4000 квар. Активні й реактивні потужності з врахування коефіцієнта завантаження: Рдв0.5 = Рдв ∗ 𝛽 = 4000 ∗ 0.5 = 2000 кВт; 𝑄дв0.5 = 𝑄дв ∗ 𝛽 = 1936 ∗ 0.5 = 968 квар. Повна потужність СД : 𝑆дв = √Рдв0.5 2 + 𝑄дв0.5 2 = √20002 + 9682 = 2221,9 кВ ∗ А. Повна потужність одного двигуна: 𝑆дв1 = √(Рдв0.51 ∗ 𝛽)2 + (𝑄дв0.51 ∗ 𝛽)2 = √(1000 ∗ 0.5)2 + (968 ∗ 0.5)2 = 555,5 кВ ∗ А. Сумарна потужність на шинах ВН: 𝑆р.ВН = 𝑆дв + ∆𝑆тр + 𝑆рНН = 2221.9 + 111.92 + 1449.5 = 3 783.3 кВ ∗ А. Номінальний струм одного двигуна: Іном.дв = 𝑆дв1 √3 ∗ 𝑈ном = 555.5 √3 ∗ 10 = 32.07 А. Знайдемо мінімальну площу перерізу для кабеля до одного двигуна: 𝑆ек = Інорм 𝑗ек = 32.07 1.4 = 22.9 мм2, де 𝑗ек – при Т𝑚𝑎𝑥 = 3000 год , 𝑗ек = 1.4 А мм2 . Обираємо кабель АСБ – 3 х 16 , з Ідоп = 75 А. При крокладенні кабеля в землі врахуємо поправку на температури: Ідоп ′ = Ідоп ∗ √ 𝑡доп − 𝑡ф.с. 𝑡доп − 𝑡опт. = 75 ∗ √ 60 − 20 60 − 15 = 70.7 А. де 𝑡доп – для кабелів з величиною напруги 10 кВ, 𝑡доп = 60 ℃; 𝑡опт = 15 ℃ - при прокладанні в землі. Номінальний струм для повної потужності на шинах ВН: ІВН = 𝑆рВН √3 ∗ 𝑈ном = 3 783.3 √3 ∗ 10 = 218.4 А. Економічно вигідна площа : 𝑆ек = ІВН 𝑗ек = 218.4 1.4 = 156 мм2. Приймемо кабель АСБ – 3 х 120 , Ідоп = 240 А. Враховуючи поправку на температуру : Ідоп ′ = Ідоп ∗ √ 𝑡доп − 𝑡ф.с. 𝑡доп − 𝑡опт. = 240 ∗ √ 60 − 20 60 − 15 = 226.3 А. Визначимо втрати напруги в обраних кабельних лініях і порівняємо їм з допустимими. АСБ – 3 х 16 : 𝑟0 = 1.95 Ом км⁄ ; 𝑥0 = 0.113 Ом км⁄ . Величина втрат напруги в вольтах: ∆𝑈 = √3 ∙ 𝐼р ∙ 𝑙 ∙ (cos 𝜑 ∙ 𝑟0 + sin 𝜑 ∙ 𝑥0) = √3 ∗ 0.45 ∗ 32.07 ∗ (0.9 ∗ 1.95 + 0.44 ∗ 0.113) = 45.11 В. У відсотках: ∆𝑈% = ∆𝑈 𝑈ном ∗ 100% = 45.11 10000 ∗ 100 = 0.45 % < 5% , що допускається. Втрати напруги в кабелі АСБ – 3 х 120 : 𝑟0 = 0.261 Ом км⁄ ; 𝑥0 = 0.081 Ом км⁄ . Величина втрат напруги в вольтах: ∆𝑈 = √3 ∙ 𝐼р ∙ 𝑙 ∙ (cos 𝜑 ∙ 𝑟0 + sin 𝜑 ∙ 𝑥0) = √3 ∗ 0.45 ∗ 218.4 ∗ (0.93 ∗ 0.261 + 0.368 ∗ 0.081) = 46.4 В. У відсотках: ∆𝑈% = ∆𝑈 𝑈ном ∗ 100% = 46.4 10000 ∗ 100 = 0.464 % < 5% , що допускається. Визначимо параметри струму КЗ на шинах ВН. Ікз ВН = 12 кА. Аперіодична складова Ікз ВН : іа = √2 ∗ Ікз ВН ∗ е − 𝜏пв Та = √2 ∗ 12 ∗ е− 0.06 0.03 = 2,3 кА. Ударний коефіцієнт : Куд = 1 + е − −0.01 Та = 1 + е− 0.01 0.03 = 1.72 . Ударний струм : іуд = √2 ∗ Ікз ВН ∗ Куд = √2 ∗ 12 ∗ 1.72 = 29.2 кА. Тепловий імпульс : Вк = Ікз ВН2 ∗ (𝜏к + Та) = 122 ∗ (0.35 + 0.03) = 54.72 кА2 ∗ с. Підберемо елегазові високовольтні вимикачі. Умови вибору: 1) 𝑈ном ≥ 𝑈ном.мер.; 2) Іном ≥ Іроз..; 3) Іном.р. ≥ Іп𝜏р.; 4) √2 ∗ Iном.р ∗ (1 + βн 100 ) ≥ √2 ∗ Iпр + iа; 5) ідин. ≥ іуд.; 6) Ідин. ≥ Іп0.; 7) I0.0 2 ∗ τ ≥ 𝛽к. Оберемо ВВ (високовольтний вимикач) для захисту лінії АСБ – 3 -120 : 1) 𝑈ном ≥ 𝑈ном.мер.; 10 кВ = 10 кВ. 2) Іном ≥ Імакс; 630 A > 218.4 A. 3) Іном.р. ≥ Іп𝜏р.; 31.5 кА > 12 кА. 4) √2 ∗ Iном.р ∗ (1 + βн 100 ) ≥ √2 ∗ Iпр + iа; √2 ∗ 31.5 ∗ (1 + 40 100 ) = 89.1 к𝐴 > √2 ∗ 12 + 2.3 = 39 кА. 5) ідин. ≥ іуд.; 80 кА > 29.2 кА. 6) Ідин. ≥ Іп0.; 32 кА > 12 кА. 7) I0.0 2 ∗ τ ≥ 𝛽к. 4800 кА2 ∗ с > 54,72 кА2 ∗ с. Лінія 𝑈ном.мкВ 𝑈ном.ВВкВ Ір., А Ір.ВВ, А Тип AСБ – 3 х 120 10 10 218,4 630 LF1-10- 31,5/630 AСБ – 3 х 16 10 10 32,07 630 LF1-10- 31,5/630 Секційний вимикач 10 10 154,26 630 LF1-10- 31,5/630 Табл.17 Виберемо за вищенаведеними критеріями роз’єднувачі. Лінія 𝑈ном.мкВ 𝑈ном.ВВкВ Ір, А Ір.ВВ, А Тип AСБ – 3 х 120 10 10 218,4 400 РЛНДЗ- 10/400У1 AСБ – 3 х 16 10 10 32,07 400 РЛНДЗ- 10/400У1 Секційний вимикач 10 10 154,26 400 РЛНДЗ- 10/400У1 Табл.18 4.4. Вибір трансформаторів струму для приладів контролю і обліку Розрахунковим облiком електроенергiї називається облiк виробленої, а також вiдпущеної споживачам електроенергiї для грошових розрахункiв за неї. Лiчильники, що встановлюють для розрахункового облiку, називаються розрахунковими лiчильниками (клас 2), з класом вимiрювальних трансформаторiв – 0,5. Технiчним (контрольним) облiком електроенергiї називається облiк для контролю витрат електроенергiї електростанцiї, пiдстанцiї, пiдприємств, споруд, квартир i т.п. Лiчильники, що встановлюють для технiчного облiку, називаються контрольними лiчильниками (клас 2,5) з класом точностi трансформаторiв – 1. При визначеннi активної енергiї необхiдно враховувати енергiю: яка вироблена генераторами електростанцiй; спожиту на власнi потреби електростанцiї та пiдстанцiї; видану електропiдстанцiям в розподiльчi мережi; передану в iншi енергосистеми або отриману вiд них; вiдпущену споживачам яка пiдлягає оплатi. Окрiм того необхiдно контролювати дотримання споживачами заданих їм режимiв споживання та балансу електроенергiї, встановлення питомих норм витрат електроенергiї i проведення госпрозрахунку. Облiк реактивної електроенергiї повинен забезпечувати можливiсть визначення кiлькостi реактивної електроенергiї, отриманої споживачем вiд електропостачальної органiзацiї або переданої їй, тiльки в тому випадку, якщо за цими даними проводяться розрахунки або контроль дотримання заданого режиму роботи компенсуючих пристроїв. Умови вибору трансформатора струму: 1) 𝑈1ном ≥ 𝑈ном.м. 2) І1та ≥ Ір.макс 3) ідин ≥ іуд 4) І𝜏 2 ∗ 𝜏 ≥ Вк 5) 𝑍2та ≥ 𝑍2 В коло НН обираємо TAS127B. Тип ТС Дані за каталогом Умова Розрахункові дані Перевірки Фактична T A S 1 2 7 B 𝑈1ном = 0.66кВ ≥ > 𝑈ном.м = 0.38 кВ І1ном = 3000 А ≥ > Ір.макс = 2 555.8 А ідин = 74.5 кА ≥ > іуд = 14,92 кА І𝜏 2 ∗ 𝜏 = 3675 кА2 ∗ С ≥ > Вк = 11.22 кА2 ∗ С 𝑍2ном = 1.2 Ом ≥ > 𝑍2 = 1,1 Ом Табл.19 Прилад Тип приладу Навантаження , В*А Фаза А Фаза В Фаза С Амперметр Е - 378 0.1 - - Лічильник активної енергії Меркурій 230 2.5 - 2.5 Лічильник реактивної енергії Меркурій 230 2.5 - 2.5 Усього 5.1 - 5 Табл.20 Сумарний опір приладів у фазі А: 𝑍∑ прил = 𝑆∑ прил І2ном 2 = 5.1 52 = 0.21 Ом Опір проводів : 𝑟пр = 𝑍2ном − 𝑟прл − 𝑟кн = 1.2 − 0.21 − 0.05 = 0.94 Ом , де 𝑟кн – опір контактних з’єднань . Довжина провідників 𝑙 = 45м. Переріз проводів : 𝑆 = 𝜌∗𝑙 𝑟пр = 0.028∗45 0.94 = 1.34 мм2, Опір проводів : 𝑟пр = 𝜌∗𝑙 𝑆 = 0.028∗45 1.5 = 0.84 Ом . Опір вторинної обмотки : 𝑍2 = 𝑟пр + 𝑟прл + 𝑟кн = 0.84 + 0.21 + 0.05 = 1.1 Ом. 𝑍2ном ≥ 𝑍2; 1.2 Ом ≥ 1.1 Ом. Приєднання 𝑈ном.м.кВ 𝑈ном.ТА.кВ Ір.А ІТА.А Тип ТА РП НН 0.4 0.66 2555,8 3000 TAS127B Секційний вимикач РП НН 0.4 0.66 2555,8 3000 TAS127B Від ТП до ШМА-1 0.4 0.66 1110.6 1200 TAS64 Від ТП до ШМА-2 0.4 0.66 1445,2 800 TAS102В Табл.21 5 . Якість електричної енергії Передавання, розподiл, перетворення та споживання електричної енергiї супроводжуються вiдхиленнями параметрiв, якi характеризують її за певними властивостями вiд первинних значень. Сукупнiсть властивостей електричної енергiї, якi обумовлюють її придатнiсть для нормальної роботи електроприймачiв вiдповiдно до їхнього призначення з розрахунковою працездатнiстю, називають якiстю електроенергiї. Забезпечення необхiдної якостi електроенергiї для приймачiв - це комплекс складних завдань, якi розв’язують пiд час проектування i експлуатацiї електропостачальних систем. Якiсть електроенергiї значною мiрою впливає на технологiчний процес виробництва i якiсть продукцiї, на втрати електроенергiї, на параметри самої ЕПС та її режиму роботи i залежить не тiльки вiд енергосистеми як джерела живлення, але i вiд споживачiв, тому що на сучасних пiдприємствах є значна кiлькiсть особливих електроприймачiв, якi негативно впливають на якiсть електроенергiї. Наявнiсть у системах електропостачання потужних дугових електропечей, регульованих вентильних перетворювачiв та iнших електроприймачiв i споживачiв з нелiнiйними вольт-амперними характеристиками та приймачiв iз рiзкозмiнним навантаженням створюють проблеми, пов’язанi з їхньою електромагнiтною сумiснiстю з ЕПС. Успiшне вирiшення цих проблем забезпечує рацiональну роботу як таких приймачiв, так i всiх iнших, приєднаних до тiєї самої системи (освiтлення, електродвигуни тощо). Показники якостi визначають за стандартами та нормами. Розроблення норм i стандартiв є складною проблемою, ця робота проводиться постiйно в багатьох країнах свiту та в мiжнародних галузевих органiзацiях. Останнiм часом мiжнародними органiзацiями прийнято низку нормативних документiв, в основу яких покладено стандарти провiдних країн свiту. Так, Європейським комiтетом нормалiзацiї в галузi електротехнiки (CENELEC) у 1994 р. був прийнятий стандарт ЕТ 50160; Мiжнародною електротехнiчною комiсiєю (IЕС-МЕК) розроблено багато стандартiв, якими нормують показники якостi електроенергiї в рiзних мережах, зокрема i промислових, та визначають умови приєднання споживачiв до мереж; цi норми мають iндекс IЕС 1000-2-4 i покладенi в основу нацiональних норм багатьох країн свiту. У США дiє стандарт IЕЕЕ Std 519, розроблений Американським нацiональним iнститутом iнженерiв-електрикiв та електронникiв IЕЕЕ), прийнятий у багатьох країнах Американського континенту. Визначимо значення напруги на шинах НН і чи не перевищує вона мінімально допустимих відхилень. Рівень напруги на шинах НН : 𝑈2 НН = 𝑈 − ∆𝑈л − ∆𝑈тр; де 𝑈2 НН - значення напруги на стороні НН, при її приведенні зі сторони ВН; ∆𝑈л – втрати напруги в лінії АСБ – 3 х 120; ∆𝑈тр – втрати в трансформаторі ТМ – 1600 / 10. Втрати напруги в ТМ – 1600/10 у відстотках: 𝑈ка = ∆Рк 𝑆тр ∗ 100 = 18 1600 ∗ 100 = 1.13 %, 𝑈кр = √𝑈к 2 − 𝑈ка 2 = √5.52 − 1.132 = 5.38%. Втрати напруги в ТМ – 1600/10 у вольтах: ∆𝑈тр = 𝑈 𝑆тр ∗ (𝑈ка ∗ (𝑆рВН ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜑) + 𝑈кр ∗ (𝑆рВН ∗ 𝑠𝑖𝑛𝜑)) = 10 1600 ∗ (1.13 ∗ (3783.3 ∗ 0.93) + 5.38 ∗ (3783.3 ∗ 0.368)) = 71.66 В. Значення 𝑈2 НН : 𝑈2 / = 𝑈 − ∆𝑈л − ∆𝑈тр = 10000 − 45.11 − 71.66 = 9 888.2 В. Коефіцієнт трансформації для ТМ – 1600/10: Кт = 𝑈1 𝑈2 = 10 0.4 = 25. Величина дійсної напруги на шинах 0.4 кВ : 𝑈2 д = 𝑈2 НН Кт = 9 888,2 25 = 395.53 В. 6. Електричне освітлення Для освітлення цеху штампування й кольорового лиття я обираю лампи ДРЛ. Основними недоліками люмінесцентних ртутних ламп низького тиску є відносно мала потужність, великі габаритні розміри та залежність їхніх характеристик від температури навколишнього середовища. Люмінесцентні ртутні лампи високого тиску, що отримали назву ДРЛ, позбавлені цих недоліків. Лампи ДРЛ випускаються двохелектродними (250 – 1000 Вт) та чотирьохелектродними (80 – 1000 Вт). Лампа має компактні габарити. Лампа ДРЛ конструктивно представляє собою товстостінну кварцеву трубкупальник , заповнену парами ртуті під тиском 0,5 – 1 МПа. В трубку впаяні основні і додаткові електроди. Самостійно ртутно – кварцева лампа дає інтенсивний ультрафіолетовий колір світла. Тому, для виправлення спектру випромінювання ртутної лампи, кварцева трубка заключається в зовнішню колбу із термостійкого скла (температура колби досягає 300 – 400 0С), яка покрита люмінофором . Для забезпечення охолодження кварцового пальника не тільки випромінюванням, а також конвекцією і тепловіддачею зовнішня колба наповнюється газом, що повинен бути інертним стосовно люмінофора та деталей монтажу лампи. Як газ, яким наповнюють лампи в даний час, є азот. Лампа ДРЛ має спектр випромінювання, близький до денного світла. Світлова віддача лампи досягає 50 – 70 лм/Вт. Строк служби ламп ДРЛ складає до 10000 годин для двохелектродних та 3000 годин для чотирьохелектродних. Крива сили світла для ДРЛ ламп напівширока – Л. Визначимо висоту підвісту ДРЛ ламп над підлогою: 𝐻р = 𝐻 − ℎ𝑐 − ℎр = 8 − 1 − 1 = 6 м, де 𝐻 – висота цеху ; ℎ𝑐 – вістань від стелі до світильника ; ℎр – рівень робочої поверхні . Площа цеху 𝑆 = 4 536 м2. Розрахуємо освітлення ДРЛ лампами для приміщення розмірами 15.08 х 21.7 м. Нормована освітленість для даного приміщення - Ен = 200 лк. Відстань між точковими ДРЛ лампами з КСС (крива сили світла) типу Л: 𝐿 = 𝜆 ∗ 𝐻р = (1.4 … 2) ∗ 6 = 8.4 … 12 м , 𝐿 – відстань між лампами ДРЛ, м ; 𝜆 – для Л , 𝜆 = 1.4 … 2. Приймемо 𝐿 = 10 м . Площа приміщення, що розраховується: 𝑆 = А х В = 15.08 ∗ 21.7 = 327.2м2. Числов рядів: 𝑛𝐵 = 𝐵 𝐿 = 21.7 10 = 2,17 ≈ 2. Число світильників в одному ряду: 𝑛А = А 𝐿 = 15,08 10 = 1.5 ≈ 2. Кількість світильників для даного приміщення: 𝑁 = 𝑛А ∗ 𝑛𝐵 = 2 ∗ 2 = 4 шт. Індекс форми приміщення : 𝑖 = 𝑆 𝐻р ∗ (𝐴 + 𝐵) = 327.2 6 ∗ (15.08 + 21.7) = 1.48. Приймемо : 𝜌стелі = 50%; 𝜌стін = 30%; 𝜌підлоги = 10%. Коефіцієнт використання світлового потоку η=0.45; коефіцієнт запасу кз = 1.5; коефіцієнт z = 1.1 . Світловий потік приміщення: Фр = Ен ∗ 𝑆 ∗ кз ∗ 𝑧 𝑁 ∗ 𝜂 = 200 ∗ 327.2 ∗ 1.5 ∗ 1.1 4 ∗ 0.45 = 59 987 лм. За розрахунковим світловим потоком обираю лампи типу ДРЛ – 1000(8)- 1. Відхилення світлового потоку від розрахованого : ∆Ф = Фн − Фр Фр ∗ 100% = 58 500 − 59 987 59 987 ∗ 100 = −2.28 %, дане значення не виходе за нормальні межі , а саме -10...+20 %. Відхилення освітленості : Еф.р = Фн Фр ∗ Ен = 58500 59 987 ∗ 200 = 195,04 лк. Потужність загального числа ламп для даного приміщення: Роу.р. = 𝑁 ∗ Рн = 4 ∗ 1000 = 4000 Вт = 4 кВт. Питома потужность на одиницю площі: Рпит.р. = Роу 𝑆 = 4000 327.2 = 12.2 Вт м2 . Рис.6 План розміщення робочих і аварійних світильників Загалом: ламп ДРЛ для робочого освітлення – 42 штуки; ламп ДРЛ для аварійного освітлення – 16 штук. Сумарна потужність ламп ДРЛ робочого освітлення: Рр. = 𝑁 ∗ Рн = 42 ∗ 1000 = 42 000 Вт = 42 кВт. Навантаження ламп ДРЛ за нагріванням : Рр = Кп ∗ Ру.р = 0.95 ∗ 42 = 40 кВт, де Кп = 0.95 – для виробничих будівель. Розрахуємо струм, що споживать лампи робочого освітлення: Іроб = Рр √3 ∗ 𝑈л ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 40 √3 ∗ 0,38 ∗ 0,57 = 106,62 А. Для захисту щита робочого освітлення (ЩРО) обираю на вводі встановити автоматичний вимикач типу ВА57-35 . Перевіряємо ввідний АВ робочого освітлення за умовами : Іном.ав ≥ Ір; Іном.ав ≥ 𝟏. 𝟒 ∗ Ір Іном.ав = 𝟏𝟔𝟎 А > Ір = 𝟏𝟎𝟔, 𝟔𝟐 А; Іном.ав = 160 А > 1.4 ∗ Ір = 1.4 ∗ 106,62 = 149,3 А. Для лінії на 14-ть робочих ламп ДРЛ: Іроб = Рр ∗ 𝑛 √3 ∗ 𝑈л ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 14 ∗ 1 √3 ∗ 0,38 ∗ 0,57 = 37,4 А. Виберемо автоматичний вимикач для захисту цієї лінії: Іном.ав ≥ Ір; Іном.ав ≥ 𝟏. 𝟒 ∗ Ір Іном.ав = 𝟓𝟎 А > Ір = 𝟑𝟒, 𝟕 А; Іном.ав = 50 А > 1.4 ∗ Ір = 1.4 ∗ 34,7 = 48,6 А. Кількість ламп в лінії Ір,А Іном.ав,А Ірозч., А 1.4 ∗ Ір,А Назва АВ 14 37,4 250 63 52,36 ВА57-35 8 21,3 250 32 29,8 ВА57-35 8 21,3 250 32 29,8 ВА57-35 12 32 250 50 44,8 ВА57-35 Табл.22 Оберемо кабелі для ліній на відповідну кількість ламп. Кількість ламп в лінії Ірозч,А Ідоп,А Марка кабеля Кількість жил/ переріз,мм2 14 63 75 АВВГ 4 х 16 8 32 32 АВВГ 4 х 4 8 32 32 АВВГ 4 х 4 12 50 60 АВВГ 4 х 10 42 160 165 АВВГ 4 х 50 Табл.23 Для ламп ДРЛ аварійного освітлення: Ра = 𝑁 ∗ Рн = 16 ∗ 1000 = 16 000 Вт = 16 кВт. Іа = Рр ∗ 𝑛 √3 ∗ 𝑈л ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜑 = 16 ∗ 1 √3 ∗ 0,38 ∗ 0,57 = 42,6 А. Для встановлення на вводі для аварійного освітлення, обираю АВ типу ВА57-35. Кількість ламп в лінії Ір,А Іном.ав,А Ірозч., А 1.4 ∗ Ір,А Назва АВ 16 42,6 250 63 59,6 ВА57-35 8 21,3 250 32 29,8 ВА57-35 5 13,3 250 20 18,6 ВА57-35 3 8 250 16 11,2 ВА57-35 Табл.24 Оберемо кабелі для аварійних відхідних ліній. Кількість ламп в лінії Ірозч,А Ідоп,А Марка кабеля Кількість жил/ переріз,мм2 16 63 75 АВВГ 4 х 16 8 32 32 АВВГ 4 х 4 5 20 24 АВВГ 4 х 2,5 3 16 24 АВВГ 4 х 2,5 Табл.25 Як щитки для освітлення (окремо робочого й окремо аварійного) обираю встановити ЩО – 12Н. Теплопостачання на основі сонячних колекторів Низькотемпературними називаються системи опалення, температура теплоносія на вході яких не перевищує 70 °С [45-46]. У таких системах можна використовувати як традиційні, так і нетрадиційні джерела теплоти, до яких відносяться сонячна радіація, теплота вихідних газів і повітря, низькопотенційних середовищ (води, повітря). Системи низькотемпературного опалення розрізняють залежно від способу нагрівання теплоносія на однокомпонентні, що мають однотипні теплопридатні установки, і комбіновані, що мають різнотипні теплопідготовчі установки (наприклад, сонячна теплонасосна установка і електричний теплообмінник). При використанні альтернативних джерел теплоти періодичної дії, таких як сонячна енергія, скидна теплота технологічного процесу, системи низькотемпературного водяного опалення оснащують акумуляторами теплоти з рідкими або твердими заповнювачами, теплоакумуляторами, що використовують теплоту фазових перетворень, або термохімічними теплоакумуляторами. У теплоакумуляторах з рідкими і твердими заповнювачами (вода, незамерзаючі рідини, глизаптин, гравій і ін.) теплота накопичується за рахунок теплоємності матеріалу заповнювача. У низькотемпературних системах опалення будинку так само, як і в традиційних, необхідний цілеспрямований розподіл потоків теплової енергії. Це досягається різним видом енергетичних сполучень. У випадку, коли температура джерела теплової енергії нижче температури приміщення, що обслуговується, а також для зниження витрати металу на нагрівальні поверхні, у низькотемпературні системи опалення включають різні теплові насоси. Системи, що використовують як теплову енергію сонячну радіацію, називаються системами сонячного опалення. Основним елементом таких низькотемпературних систем опалення є геліоприймач, призначений для вловлювання сонячної радіації і її перетворення в теплову енергію. За способом використання сонячної радіації системи сонячного низькотемпературного опалення розділяють на пасивні й активні. Пасивними називаються системи сонячного опалення, у яких як елемент, що сприймає сонячну радіацію і перетворює її в теплоту, слугує сама будівля або його окремі огородження (будівля- колектор, стіна-колектор, покрівля-колектор тощо) [11, 45]. У таких системах використовується природня циркуляція нагрітого повітря, тобто гравітаційні сили (рис. 1.19) Рис. 1.19. Пасивна низькотемпературна система сонячного опалення В активних системах сонячного низькотемпературного опалення геліоприймач є самостійним окремим приладом, що не відноситься до будівлі. У такі системи входять також акумулятор теплоти, додаткове джерело або трансформатор теплоти (тепловий насос), її споживач (системи опалення). Теплота сонячного випромінювання надходить на геліоприймач, де частково акумулюється і передається проміжному теплоносієві, який насосами транспортується і розподіляється по приміщеннях. Вибір і компонування елементів у кожному конкретному випадку визначаються кліматичними факторами, призначенням об'єкта, режимом теплоспоживання, економічними показниками. Нині в активних системах сонячного опалення найчастіше застосовуються плоскі та вакуумні трубчасті сонячні колектори. Плоский колектор (рис. 1.20, а) може нагрівати теплоносій до температури 90–95 °С [46]. Такі колектори мають непогану ефективність і досить низьку вартість. а б Рис. 1.20. Плоский колектор: а – зовнішній вигляд; б – внутрішні складові Будь-який плоский колектор складається з корпусу, абсорбера, каналів для теплоносія, теплової ізоляції та скління (рис. 1.20, б). В абсорбері сонячне випромінювання перетворюється в теплоту. Теплота передається з поверхні абсорбера, що має селективне покриття, рідкому теплоносію через припаяні, запресовані або приварені трубки. Абсорбер в більшості випадків виготовлений з листової міді, алюмінію або зі скла. Нанесене покриття є високоселективним, тобто забезпечує максимально можливе перетворення випромінювання, що надходить, в теплову енергію. Відмінною особливістю вакуумованого колектора (рис.1.21, а) є те, що він складається з комплекту двостінних скляних колб, в міжстінному простору яких створено вакуум [45]. Така конструкція дозволяє зменшити теплові втрати, а також підвищити його ефективність, отримати теплоносій з температурою 115–120 ºС. Перетворення сонячної енергії в теплову в вакуумованих трубчастих колекторах відбувається ідентично плоским. Відмінності полягають в тепловій ізоляції (рис. 1.21, б): в трубчастому колекторі абсорбер вбудований в вакуумовану скляну трубку, тому теплові втрати в таких колекторах трохи нижче, ніж у плоских. а б Рис. 1.21. Вакуумний колектор: а – зовнішній вигляд; б – внутрішні складові вакуумного колектора Абсорбер вакуумованого колектора пластинчастого типу складається з плоских пластин з припаяними до них трубками. У внутрішній трубі за принципом протитечії протікає теплоносій, що подається в трубу, по зовнішній, привареної до абсорбера трубі, протікає відведене середовище, при цьому відбувається його нагрівання. В абсорберах з тепловою трубою використовується запаяна трубка, в якій знаходиться легкокипляча рідина. У абсорберах круглого скляного типу дві вставлені один в одну трубки з'єднуються і вакуумуються. Абсорбер напилюється на внутрішню скляну трубку. Через теплопровідні металеві пластини і встановлені в них трубки абсорбера сонячне тепло передається теплоносію. Але у такого колектора оптичний коефіцієнт корисної дії на 20 % менше, ніж у колектора з плоскими абсорберами. Одним з факторів для вибору типа колектора є, окрім умов монтажу, очікувана різниця температур ΔT між температурою колектора і температурою зовнішнього повітря. На рис. 1.22 видно, що середня різниця температур ΔT, наприклад, в сонячних системах гарячого водопостачання з низькою часткою заміщення теплового навантаження менше, ніж в сонячних системах з високою часткою заміщення або в установках, що покривають частину навантаження на опалювання. Рис. 1.22. Графік співвідношення ККД різних типів колекторів відносно різниці температур В табл. 1.1 – 1.3 наведені технічні характеристики сонячних колекторів різних типів та різних виробників [47-49]. Сонячні колектори фірми VAILLANT Таблиця 1.1 Виробник і марка колектора VAILLAN T VFK 145 V VFK 150 V VTK 570/2 Площа апертури, м2 2,51 2,51 1,16 Площа поглинача, м2 2,35 2,35 1,0 Габаритні розміри, мм 2033х1233х8 0 2033х1233х8 0 1652х702х111 ОптичнийККД, % До 80 До 84 До 64,2 Коеф. поглинання абсорбера, % 94 94 93,5 Коеф. розсіювання абсорбера, % 5 5 6 Об'єм теплоносія, л 1,8 1,8 0,9 Температура стагнації, ºС 171 172 272 Ціна, грн. 8024 9540 9000 Сонячні колектори фірми ARISTON Таблиця 1.2 Виробник і марка колектора ARISTON KAIROS CF 2.0 KAIROS XP 2.5- 1V KAIROS VT15 Площа апертури, м2 1,82/ 2,26 1,58 Площа поглинача, м2 1,74 2,23 1,51 Габаритні розміри, мм 1020x2002x10 0 1128x2241x98 1910x1840 ККД в літній час , % 0,738 0,812 0,816 Коеф. поглинання абсорбера, % 95 95 94 Виробник і марка колектора VIESSMANN Vitosol 200-F Vitosol 300-F Vitosol 200-Т Площа апертури, м2 2,33 2,33 1,06 Площа поглинача, м2 2,32 2,32 1,03 Габаритні розміри, мм 1056х2380х90 1056х2380х90 709х2031х14 3 Оптичний ККД, % 79,3 83,4 82,0 Коефіцієнт теплових втрат k1, Вт/(м2·К) 4,04 3,66 1,62 Коефіцієнт теплових втрат k2, Вт/(м2·К) 0,0182 0,0169 0,0068 Об'єм теплоносія, л 1,83 1,83 2,2 Температура стагнації, ºС 186 206 295 Ціна, грн. 8740 9500 19500 При виборі колектора важливо також знати співвідношення ціна– продуктивність. Плоскі колектори привабливіше вакуумованих за ціною і дають хороше співвідношення ціна–продуктивність (особливо при використані низькоампертурного теплоносія). Тим більше що на практиці ККД вакуумованого колектора і плоского в зимовий період майже однакові у зв'язку зі значним налипанням снігу на вакуумовані колектори. У природних умовах процеси надходження сонячної радіації на поверхню геліоколектора є некеровані. А сама інтенсивність сонячної радіації має змінний характер як протягом дня, так і протягом року. Це все перешкоджає дослідженням сонячних колекторів. Тому дослідження їх в лабораторних умовах дає змогу задавати і контролювати усі параметри, що мають вплив на досліди. Експериментальна установка складається із сонячного колектора із теплообмінником у вигляді пластини з припаяними трубками для руху теплоносія, бака-ємності для теплоносія, розпо- дільних трубопроводів і шлангів, запірно-регулювальної арматури (рис. 1). Колектор може змінювати своє положення стосовно падаючого теплового потоку по двох кутах γ та φ. Дослідження проводили так. Після встановлення сонячного колектора у потрібне положення трубопроводом холодної води 6 бак-акумулятор 8 наповнюють холодною водопровідною водою. Балансовим вентилем 5 встановлюють необхідну витрату теплоносія в контурі, яку контролюють витратоміром 3. Під час проведення досліду з певним проміжком в часі фіксувались температури теплоносія на вході та виході з геліоколектора, температура теплоносія в баці-акумуляторі та температура повітря біля сонячного колектора. Після закінчення досліду вода з бака-акумулятора зливаласть трубопроводом 7. Для наступ- ного досліду знову використовували холодну водопровідну воду. Рис. 1. Принципова схема дослідної установки: 1 – сонячний колектор; 2 – ртутний термометр; 3 – витратомір; 4 – циркуляційний насос; 5 – балансовий вентиль; 6 – трубопровід холодної води; 7 – зливний трубопровід; 8 – бак акумулятор теплової енергії; 9 – трубопровід нагрітого теплоносія; 10 – трубопровід охолодженого теплоносія; 11 – тепловий випромінювач Інтенсивність теплового потоку вимірювалась актинометром і дорівнювала 750 Вт/м2. Темпе- ратура на виході і вході геліоколектора та у баці акумулятора вимірювалась ртутними термомет- рами. Витрата води вимірювалась крильчастим лічильником КВ- 1,5. Температура внутрішнього повітря вимірювалась психрометром МВ-4М. Проаналізувавши дані експериментальних досліджень, зображених на графіках рис. 2, можна зробити висновок, що найшвидше нагрівється теплоносій за кутів γ = 90º, φ = 90º. Зміна кута γ до 60º, за φ = 90º дещо зменшує ефективність, проте зміна кута φ до 60º за γ =90 º значно знижує ефективність геліосистеми. Рис. 2. Залежність зміни температури ΔТ в часі t від зміни кутів ( γ; φ) падіння теплового потоку на поверхню геліоколектора Ефективність сонячного колектора визначається за формулою ηск = Qкор/ Q пром , (1) де Qкор – кількість тепла, що отримав сонячнй колектор за час t; Qпром – кількість променевого тепла, що випромінювалось джерелом на одиницю поверхні теплопоглинача сонячного колектора за цей самий час: Qпром = F·E, (2) де F – площа теплопоглинача сонячного колектора; E – інтенсивність променевого теплового по- току, що випромінює джерело. З графіків на рис. 3 випливає, що зміна азимутного кута γ від 90º до 60º за φ=90º істотно не впливає на ефективність сонячного колектора, а подальше його відхилення суттєво її знижує. На цих самих графіках можна побачити, що одночасне відхилення кутів  та φ призводить до значного зменшення використання падаючого теплового потоку на сонячний колектор та його ефективність ηск загалом. Зміну ефективності залежно від кутів γ та φ слід враховувати під час проектування геліо- систем. Оскільки правильне встановлення стаціонарного сонячного колектора може дати значний виграш теплової енергії протягом періоду експлуатації, а це вплине на ефективність системи загалом та зменшить термін окупності. Рис. 3. Ефективність сонячного колектора ηСК за зміни кутів γ та φ Аналогічно визначаємо ефективність геліосистеми за кількістю енергії закумульованої баком- акумулятором Qотр, нехтуючи при цьому температурною стратифікацією теплоносія в баці-акумуляторі. Ефективність геліосистеми визначається за формулою ηГС = Qотр/ Q пром . (1 Кількість тепла, яку отримав бак-акумулятор Qотр , визначалась із рівняння теплового балансу. Рис. 4. Ефективність геліосистеми ηГС за зміни кутів γ та φ Оптимальна тривалість роботи сонячного плоского колектора становить приблизно 4 год. Але на практиці намагаються досягти 6-годинної тривалості роботи, що призводить до збільшення площі колекторів і відповідно до погіршення економічних показників. Висновки. Для того, щоб не збільшувати площу геліоколекторів, можна зробити систему слідкуючою або нерухомою. Сонячні системи теплопостачання із слідкуючими (частково або повністю) елементами є доволі дорогими та потребують відповідних затрат на експлуатацію, особливо, якщо ці системи низькотемпературні. Тому, якщо потрібна нерухома сонячна система із нерухомими колекторами, яка має пра- цювати протягом дня з необхідною потужністю, потрібно виконувати її певної форми, що враховує зміну кута падіння сонячної радіації протягом дня. Охорона праці Перша медична допомога — це комплекс заходів, спрямованих на відновлення або збереження здоров'я потерпілих, здійснюваних немедичними працівниками (взаємодопомога) або самим потерпшим (самодопомога). Найважливіше положення надання першої допомоги — її терміновість. Чим швидше вона надана, тим більше сподівань на сприятливий наслідок. Послідовність надання першої допомоги: — усунути вплив на організм ушкоджуючих факторів, котрі загрожують здоров'ю та життю потерпших, оцінити стан потерпшого; — визначити характер та важкість травми, найбільшу загрозу для життя потерпшого і послідовність заходів щодо його рятування; — виконати необхідні заходи з рятування потерпших в послідовності терміновості (відновити прохідність дихальних шляхів, здійснити штучне дихання, провести зовнішній масаж серця); — підтримати основні життєві функції потерпшого до прибуття медичного працівника; — викликати швидку медичну допомогу або вжити заходів щодо транспортування потерпілого до найближчого лікувального закладу. Рятування потерпших від впливу електричного струму залежить від швидкості звільнення його від струму, а також від швидкості та правильності надання йому допомоги. Зволікання може зумовити загибель потерпілого. При ураженні електричним струмом смерть часто буває клінічною, тому ніколи не слід відмовлятися від надання допомоги потерпілому і вважати його мертвим через відсутність дихання, серцебиття, пульсу. Вирішувати питання про доцільність або непотрібність заходів з оживлення та винести заключения про його смерть має право лише лікар. Весь персонал, що обслуговує електроустановки, електричні станції, підстанції і та електричні мережі, повинен не рідше 1 разу на рік проходити інструктаж з техніки безпеки про експлуатацію електроустановок, з надання першої медичної допомоги, а також практичне навчання з прийомів звільнення від електричного струму, виконання штучного дихання та зовнішнього масажу серця. Заняття повинні проводити компетентні особи з медичного персоналу або інженери з техніки безпеки, котрі пройшли спеціальну підготовку і мають право навчати персонал підприємства наданню першої допомоги. Відповідальним за організацію навчання є керівник підприємства. В місцях постійного чергування персоналу повинні бути: — аптечка з необхідними пристосуваннями та засобами для надання першої медичної допомоги; — плакати, присвячені правилам надання першої допомоги, виконання штучного дихання та зовнішнього масажу серця, вивішені на видних місцях. Дотик до струмоведучих частині що знаходяться під напругою, викликає мимовільне судомне скорочення м'язів та загальне збудження, котре може призвести до порушення і навіть повного припинення діяльності органів дихання та кровообігу. Якщо потерпілий тримає провід руками, його пальці так сильно стискаються, що звільнити провід стає неможливим. В зв'язку з цим першою дією того, хто надає першу допомогу, повинне бути швидке вимкнення тієї частини електроустановки, до котрої доторкається потерпілий. Вимкнення здійснюється за допомогою вимикачів, рубильника або іншого вимикаючого апарата (рис. 3.29). Якщо вимкнути установку швидко не можна, слід вжити заходів щодо звільнення потерпілого від струмоведучих частин, до котрих він торкається. У всіх випадках той, хто надає допомогу, не повинен доторкатися до потерпілого без належних запобіжних заходів, оскільки це небезпечно для життя. Він також повинен слідкувати, щоб самому не опинитися в контакті з струмоведучою частиною або під кроковою напругою. Рис. 3.29. Звільнення потерпілого від дії струму відключенням електроустановки Для звільнення потерпшого від струмоведучих частин або провода напругою до 1000 В слід скористатись канатом, палицею, дошкою або; будь-яким сухим предметом, що не проводить електричного струму. Потерпілого можна також відтягнути за його одяг (якщо він сухий та відстає від тіла), уникаючи дотику до оточуючих металевих предметів та частин тіла. З метою ізоляції рук той, хто надає допомогу, повинен одягнути діелектричні рукавиці або обмотати руку шарфом, натягнути , на руку рукав піджака або пальто, накинути на потерпілого гумовий килимок, прогумований матеріал (плащ) або просто сухий матеріал. Можна також ізолювати себе, ставши на гумовий килимок, суху дошку або непровідну підстилку, жмут одягу. При відділенні потерпілого від струмопровідних частин рекомендується діяти однією рукою. Якщо електричний струм проходить в землю через потерпілого і він судорожно стискає один провід, то простіше перервати струм, відокремивши потерпілого від землі (підсунувши під нього суху дошку, або відтягнувши за ноги від землі вірьовкою, або відтягнувши за одяг), дотримуючись при цьому запобіжних заходів. Можна також перерубати дроти сокирою з сухою ручкою або перекусити їх інструментом з ізольованими ручками. Перерубувати або перекушувати проводи слід пофазово, тобто кожний провід окремо, при цьому рекомендується стояти на сухих дошках, на дерев'яній драбині. Для звільнення потерпілого від струмоведучих частин під напругою понад 1000 В слід одягнути діелектричні рукавиці та боти і діяти штангою або ізольованими кліщами, розрахованими на відповідну напругу (рис. 3.30). Рис З ЗО. Звільнення потерпілого від дії струму в електроустановках напругою понад 1000 В ізолюючою штангою Не слід забувати про небезпеку крокової напруги, якщо струмоведуча частина лежить на землі. Тому після звільнення потерпілого необхідно винести з цієї зони. Без засобів захисту пересуватися в зоні розтікання струму по землі слід не відриваючи ноги одна від одної (рис. 3.31). Рис. 3.31. Пересування в зоні розтікання струму: а — напрям пересування; б — положення ніг при пересуванні На лініях електропередачі, коли їх не можна швидко вимкнути, слід з цією метою здійснити замикання проводів накоротко, накинувши на них гнучкий провід. Провід повинен бути відповідного поперечного перетину, щоб він не перегорів при проходженні через нього струму короткого замикання. Перед накиданням провода один кінець слід заземлити (приєднати його до металевої опори, до заземлювального спуску). З метою забезпечення зручності накидання на вільний кінець провідника бажано прикріпити вантаж. Накидати провід слід так, щоб він не торкнувся людей. Якщо потерпілий торкається лише одного провода, то достатньо заземлити лише цей провід. Заходи долікарської допомоги залежать від стану, в якому знаходиться потерпший після звільнення від електричного струму. Після звільнення потерпілого від дії електричного струму необхідно оцінити його стан. У всіх випадках ураження електричним струмом необхідно обов'язково викликати лікаря незалежно від стану потерпілого. Якщо потерпілий при свідомості та стійке дихання і є пульсом, але до цього втрачав свідомість, його слід покласти на підстилку з одягу, розстебнути одяг, котрий затруднює дихання, забезпечити приплив свіжого повітря, розтерти і зігріти тіло та забезпечити повний спокій, дати понюхати нашатирний спирт, сполоснути обличчя холодною водою. Якщо потерпілий, котрий знаходиться без свідомості, прийде до тями, слід дати йому випити 15—20 краплин настоянки валеріани і гарячого чаю. Ні в якому разі не можна дозволяти потерпілому рухатися, а тим більше продовжувати роботу, оскільки відсутність важких симптомів після ураження не виключає можливості подальшого погіршення стану. Лише лікар може робити висновок про стан здоров'я потерпілого. Якщо потерпший дихає рідко і судорожно, але у нього не намацується пульсу необхідно відразу зробити йому штучне дихання. За відсутності дихання та пульсу у потерпілого внаслідок різкого погіршення кровообігу мозку розширюються зіниці, зростає синюшність шкіри та слизових оболонок. У таких випадках допомога повинна бути спрямована на відновлення життєвих функцій шляхом проведення штучного дихання та зовнішнього (непрямого) масажу серця. Потерпілого слід переносити в інше місце лише в тих випадках, коли йому та особі, що надає допомогу, продовжує загрожувати небезпека або коли надання допомоги на місці не можливе. Для того, щоб не втрачати час, не слід роздягати потерпілого. Не обов'язково, щоб при проведенні штучного дихання потерпілий знаходився в горизонтальному положенні. Якщо потерпілий знаходиться на висоті, необхідно перед спуском на землю зробити штучне дихання безпосередньо в люльці, на щоглі і на опорі. Опустивши потерпілого на землю, необхідно відразу розпочати проведення штучного дихання та масажу серця і робити це до появи самостійного дихання і відновлення діяльності серця або передачі потерпшого медичному персоналу. 8.3.Практичний розрахунок Людина доторкнулась до фазного проводу трифазної чотирипровідної мережі 380/220В (частотою 50Гц) з заземленою нейтраллю. Накреслити схеми і визначити напругу дотику (Uдот) та силу струму, що проходить через людину (Іл) для двох режимів роботи електроустановки: нормальному та аварійному (людина доторкнулась до фазного провідника в момент, коли інший провідник був замкнений на землю через різні опори замикання на землю Rзам, Ом). Покажіть, в яких випадках доторкання небезпечніше. В розрахунках прийняти опір тіла людини Rл, Ом; опір заземлення нейтралі Rо, Ом; опір ізоляції провідників RА= RВ= RС= RN= R, Ом ; ємність провідників СА=СВ=СС=СN=С; мкФ. Вихідні дані для розрахунку: Rл= 1100 Ом; Rо=3,7 Ом; R= 55 кОм; C=0,11 мкФ; Rзам = 180; 60; 4; 0,5; Ом. В нормальному режимі напруга дотику має наступне значення: 𝑈дот = 𝑈ф ∗ 𝑅л 𝑅л + 𝑅0 = 220 ∗ 1100 1100 + 3,7 = 219,3 В. Струм через людину: Іл = 𝑈ф 𝑅л + 𝑅0 = 220 1100 + 3,7 = 0,2 А. Рис. Однофазний дотик людини до проводу фази (наприклад, С). В аварійному режимі напруга дотику має наступне значення: 𝑈дот = 𝑈ф ∗ 𝑅л ∗ 𝑅зам + 𝑅0 ∗ √3 𝑅зам ∗ 𝑅0 + 𝑅л ∗ (𝑅зам + 𝑅0) ; 𝑈дот = 𝑈ф ∗ 𝑅л ∗ 𝑅зам + 𝑅0 ∗ √3 𝑅зам ∗ 𝑅0 + 𝑅л ∗ (𝑅зам + 𝑅0) = 220 ∗ 1100 ∗ 180 + 3,7 ∗ √3 180 ∗ 3,7 + 1100 ∗ (180 + 3,7) = 224,7 В; 𝑈дот = 𝑈ф ∗ 𝑅л ∗ 𝑅зам + 𝑅0 ∗ √3 𝑅зам ∗ 𝑅0 + 𝑅л ∗ (𝑅зам + 𝑅0) = 220 ∗ 1100 ∗ 60 + 3,7 ∗ √3 60 ∗ 3,7 + 1100 ∗ (60 + 3,7) = 251,4 В; 𝑈дот = 𝑈ф ∗ 𝑅л ∗ 𝑅зам + 𝑅0 ∗ √3 𝑅зам ∗ 𝑅0 + 𝑅л ∗ (𝑅зам + 𝑅0) = 220 ∗ 1100 ∗ 4 + 3,7 ∗ √3 4 ∗ 3,7 + 1100 ∗ (4 + 3,7) = 326,5 В; 𝑈дот = 𝑈ф ∗ 𝑅л ∗ 𝑅зам + 𝑅0 ∗ √3 𝑅зам ∗ 𝑅0 + 𝑅л ∗ (𝑅зам + 𝑅0) = 220 ∗ 1100 ∗ 0,5 + 3,7 ∗ √3 0,5 ∗ 3,7 + 1100 ∗ (0,5 + 3,7) = 397,9 В. Струм через людину: Іл = 𝑈ф ∗ 𝑅зам + 𝑅0 ∗ √3 𝑅зам ∗ 𝑅0 + 𝑅л ∗ (𝑅зам + 𝑅0) = 220 ∗ 180 + 3,7 ∗ √3 180 ∗ 3,7 + 1100 ∗ (180 + 3,7) = 0,2 А; Іл = 𝑈ф ∗ 𝑅зам + 𝑅0 ∗ √3 𝑅зам ∗ 𝑅0 + 𝑅л ∗ (𝑅зам + 𝑅0) = 220 ∗ 60 + 3,7 ∗ √3 60 ∗ 3,7 + 1100 ∗ (60 + 3,7) = 0.21 А; Іл = 𝑈ф ∗ 𝑅зам + 𝑅0 ∗ √3 𝑅зам ∗ 𝑅0 + 𝑅л ∗ (𝑅зам + 𝑅0) = 220 ∗ 4 + 3,7 ∗ √3 4 ∗ 3,7 + 1100 ∗ (4 + 3,7) = 0.27 А; Іл = 𝑈ф ∗ 𝑅зам + 𝑅0 ∗ √3 𝑅зам ∗ 𝑅0 + 𝑅л ∗ (𝑅зам + 𝑅0) = 220 ∗ 0,5 + 3,7 ∗ √3 0,5 ∗ 3,7 + 1100 ∗ (0,5 + 3,7) = 0,329 А. Рис.Однофазний дотик людини до проводу при аварійному режимі. Згідно з вищенаведеними результатми розрахунків, можу зробити висновок, що найбільшу небезпеку для людини несе її дотик до проводу фази при її замиканні через найменший опір, в цьому разі черезу людину проходить найбільше значення струму. Список використаної літератури 1. Основи електроенергетики та електропостачання : Підручник. – 2 – ге вид., переоб., і доп. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка» , 2009. – 436 с. 2. Електропостачання промислових підприємств. Методичні вказівки до виконання курсового проекту по електропостачанню цехів для студентів спеціальності 8.090603 “Електротехнічні системи електроспоживання” та спеціалізації 7.090603* “Енергетичний контроль та маркетинг в енергетиці”. /Укл.: П.Г. Плєшков, Ю.І. Казанцев, Н.Ю. Гарасьова, Т.В. Величко– Кіровоград: КДТУ, 2003.–103с. 3. Споживачі електричної енергії. Електричне освітлення : навч. посіб. / О. І. Соловей, А. В. Чернявський, О. О. Ситник, В. Ф. Ткаченко, Г. В. Курбака ; за ред. Солов’я О. І. ; М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси : ФОП Гордієнко Є.І., 2018. – 132 с.