ESP_dlya_FMA

q(T ) 1 p(T ) ,

Коэффициент готовности – характеризует степень готовности элемента

кработе, выраженную относительных единицах или в %

	Кг		То	,			(7.2)
	То Тв
	 Коэффициент вынужденного простоя
	Квп		Тв		1,0	Кг ,	(7.3)
			То Тв

 Вероятность безотказной работы на интервале времени Т.

Рассматривая отказы на интервале времени Т как простейший поток случайных событий с параметром и ориентируясь на распределение

Пуассона, эту вероятность можно записать

T
p(T ) e T eTо ,	(7.4)

 Вероятность отказа элемента за время Т

(7.5)

Для СЭП или ее части параметр потока отказов определяется по частоте отказов отдельных ее элементов и схеме их соединения. Отказы элементов можно считать независимыми событиями, тогда методика расчета становится предельно простой. Она зависит от вида соединения элементов:

Группа последовательно соединенных элементов.

 Частота отказов для такой группы определяется с помощью формулы

n
i ,	(7.6)

i=1

где i - частота отказа i-того элемента; n – количество элементов.

 Вероятность безотказной работы группы определяется выражением

n
p(T ) pi (T ) ,	(7.7)

i 1

где pi (T ) - вероятность безотказной работы i-того элемента.

 Коэффициент готовности группы к работе (в относительных единицах)

n

Кг Кгi ,

(7.8)

i 1

где Кгi

- коэффициент готовности i-того элемента.

 Среднее время восстановления работоспособного состояния группы

Т

в

Т

о

(

1

1)

1

(

1

1) ,

(7.9)

К

г

К

г

Группа параллельно соединенных элементов.

 Вероятность отказа

n

q(T ) qi (T ) ,

(7.10)

i1

Время восстановления группы

Тв	1			,	(7.11)
	n	1
		T
	i 1
		вi

где Tвi - время восстановления i-того элемента.

 Коэффициент вынужденного простоя

n
Квп Квпi ,	(7.12)
i 1
где Квпi	- коэффициент вынужденного простоя i-того элемента.

Требуемого для данной категории нагрузки уровня надежности можно достичь при использовании соответствующих мероприятий:

1.Применение наиболее надежного силового оборудования и токоведущих частей.

2.Получение электроэнергии от двух и более независимых источников.

Наличие двух источников энергии требуется для потребителей второй и первой категорий.

3. Глубокое секционирование сборных шин. Суть этого мероприятия состоит в том, что секции сборных шин подстанций, начиная с шин

генераторного напряжения электростанций и кончая шинами РУ-0,4 кВ ТП,

работают раздельно (при отключенных секционных выключателях). Таким образом удается сохранить источники энергии независимыми на всем пути тока от электростанций до ТП и отдельных ЭП. При отказе одного из источников второй используется для питания обеих секций сборных шин как резервный. С этой целью включаются соответствующие секционные выключатели. Это может производиться ручными оперативными переключениями (для второй категории) или автоматически (первая категория). Автоматическое включение резервного питания производится с помощью специальных устройств (АВР).

4. Резервирование источников и отдельных элементов СЭП.

Существует активное и пассивное резервирование. Под активным резервированием понимается включение в работу резервного оборудования и токоведущих частей, которые в нормальных режимах находятся в отключенном состоянии. Пассивное резервирование предполагает перераспределение загрузки оставшегося в работе оборудования в пределах его допустимых перегрузок. Электрооборудование и токоведущие части,

осуществляющие пассивное резервирование, должны выбираться с учетом перегрузок, имеющих место в послеаварийных режимах.

5.Использование автономных источников энергии после отказа основных. В качестве автономных источников используют генераторы малой мощности с приводом от двигателей внутреннего сгорания или газотурбинных установок.

6.Использование агрегатов бесперебойного (гарантированного)

питания. Эти агрегаты имеют малую мощность и служат не для обеспечения электроэнергией всего технологического процесса при отказе СЭП, а только для плавного погашения технологического процесса.

8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНО -

ГРАФИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Тема – «Расчѐт системы электроснабжения цеха промышленного предприятия».

Расчетно-пояснительная записка должна содержать следующие разделы:

Введение

В этом разделе необходимо разместить исходную информацию соответствующую заданному варианту (раздел 9.1). Вариант задается преподавателем.

1. Расчѐт электрической нагрузки цеха.

Расчѐт выполнить методом упорядоченных диаграмм с использованием специальных табличных форм (раздел 1.3). До начала расчетов всем ЭП необходимо присвоить индивидуальные номера. Количество ЭП определяется по плану цеха. Расчѐт нагрузки отдельных участков цеха не производить. Однофазные ЭП равномерно распределить по фазам,

иллюстрируя это распределение соответствующей схемой. Перед расчѐтом,

номинальную мощность всех ЭП, работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режимах следует привести к продолжительности включения равной 100%. Нагрузку постоянного тока пересчитать на переменный ток с учѐтом потерь на преобразование, которые составляют

10% от номинальной мощности.

В том случае, если расчѐтная мощность нагрузки цеха получится меньшей, чем 400 кВА необходимо увеличить ее в два раза, полагая, что дополнительная мощность равная расчетной мощности нагрузки рассматриваемого цеха будет передаваться субабоненту. При этом следует считать, добавленная нагрузка неизменна во времени и имеет тот же коэффициент мощности, что и основная расчетная нагрузка. Расчетная полная мощность нагрузки цеха является основой для построения суточного графика. Форма графика задана в %. За 100% следует принять Sр.

Форма графика нагрузки (%)

	Часы	1-2	3-4	5-6	7-8	9-	11-	13-	15-	17-	19-	21-	23-
						10	12	14	16	18	20	22	24
	Нагрузка,	20	20	20	50	90	100	80	95	60	50	40	30
	%

2. Выбор мощности силового трансформатора.

Мощность силового трансформатора выбрать с учѐтом его допустимой систематической перегрузки в соответствии с ГОСТ 14209-85 (раздел 2.1).

3. Формирование цеховой электрической сети.

Источником питания цеховой ТП являются секционированные сборные шины РУ-10 кВ расположенного с северной стороны цеха на расстоянии 300

метров. Производственный цех является потребителем II категории, поэтому ТП в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок

(ПУЭ) должна(ны) быть двухтрансформаторной(ными), а трансформаторы и питающие их линии необходимо выбрать с учетом пассивного резервирования.

Все ЭП цеха независимо от их принадлежности к разным участкам должны быть разделены на группы. Каждая группа формируется по территориальному признаку на плане цеха. В состав группы включить находящиеся рядом друг с другом ЭП. Количество ЭП в группе определяется возможностями используемых силовых шкафов или шинопроводов. Решение об использовании того или иного вида технических средств распределения электроэнергии в цехе (возможно – их комбинацию) принимает студент самостоятельно. Возможности силовых шкафов зависят от размеров боксов

(пустых шкафов) и количества выключателей предполагаемых к установке в них. Размеры боксов (количество модулей) определять по каталогу. При этом учитывать, что один однополюсный автомат занимает один модуль, а

трѐхполюсный-три модуля. Изображение плана цеха разместить по тексту расчѐтно-пояснительной записки. На плане цеха разместить все ЭП, ТП,

силовые шкафы (или шинопроводы), кабели и проводники индивидуального подключения. Расстояние между осями колонн считать равным 6 м. При

вычерчивании элементов на плане следует пользоваться их стандартными условно-графическими изображениями для планов.

На основе описанного выше распределения ЭП по группам необходимо сформировать принципиальную однолинейную схему электроснабжения цеха [1] и еѐ привести по тексту расчѐтно-пояснительной записки. При вычерчивании элементов на схеме следует пользоваться их стандартными условно-графическими изображениями для схем.

4. Расчѐт нагрузки силового шкафа (шинопровода).

Для одного из силовых шкафов (или шинопровода), выбранных студентом самостоятельно и согласованных с преподавателем, выполнить расчѐт электрической нагрузки аналогично п.1.

5. Выбор кабеля для подключения силового шкафа (или шинопровода).

Выбирать кабель следует по величине расчѐтной мощности нагрузки

(см.п.4) и длительно допустимому току кабеля (Раздел 9.). ЭП большой мощности подключить индивидуальными линиями к РУ-0,4 кВ ТП.

6. Определение расчѐтной мощности нагрузки для одного ЭП в составе расчѐтной группы силового шкафа (шинопровода).

Для расчѐта выбрать самый мощный ЭП из состава группы п.4. Расчѐтные мощность и ток определить по номинальной мощности и коэффициенту загрузки. Коэффициент загрузки принять равным 0,7.

7. Выбор провода или кабеля для индивидуального подключения выбранного ЭП.

Предпочтение проводу или кабелю отдаѐтся в зависимости от величины тока нагрузки (при относительно больших токах – кабель) п.6.

8. Выбор автоматических воздушных выключателей:

на вводе в РУ-0,4 кВ ТП;

на линии электропередачи отходящей от РУ-0,4 кВ ТП до силового шкафа (шинопровода);

на линии электропередачи отходящей от силового шкафа до ЭП.

Рекомендуется применение выключателей серии ВА любого производителя. Возможно применение импортных аппаратов.

9. Расчѐт тока короткого замыкания.

Расчѐт выполнить в точках:

К1-сборные шины РУ-0,4 кВ ТП;

К2-сборные шины силового шкафа или шинопровода (см.п.4);

К3-зажимы ЭП (см.п.6,7). Сопротивление питающей сети принять равным нулю (питающая сеть бесконечной мощности). Расчет

выполнить в соответствии с методикой, изложенной в разделе

10. Проверка автоматических воздушных выключателей на действие ТКЗ и настройка расцепителей.

Под настройкой расцепителей (теплового и электромагнитного)

понимается определение их номинальных токов. Проверку выбранных выключателей произвести по их коммутационной способности и термической устойчивости к действию тока короткого замыкания (раздел ).

Выключатель индивидуального подключения ЭП на термическую и динамическую устойчивости не проверяется.

11. Проверка защищѐнности линий от действия токов короткого замыкания.

Проверке подлежат:

линия отходящая от РУ-0,4кВ ТП к силовому шкафу (шинопроводу);

линия индивидуального подключения ЭП к силовому шкафу

(шинопроводу). При проверке следует руководствоваться содержанием Табл.9.4 и 9.5.

Заключение.

В этом разделе необходимо кратко описать результаты работы по

выполнению расчѐтно-графического задания.

9.1. ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТНО – ГРАФИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

9.1. Варианты задания

При формировании исходных данных для заданного варианта, считать, что цех состоит из четырех производственных участков

Участок №1	Участок №2
Участок №3	Участок №4

Наименование ЭП и их номинальные мощности для производственных участков приведены в табл. 9.1 в соответствии с номерами, указанными на планах участков. Для каждого участка имеется четыре варианта, обозначенных номером соответствующего столбца (последняя цифра аббревиатуры участка в табл. 9.1). Индекс схемы означает, что внешнее электроснабжение цеха (от главной понизительной подстанции (ГПП) до цеховой трансформаторной подстанции (ТП)) выполнено либо по магистральной схеме (индекс М), либо по схеме встречных магистралей (индекс ВМ) [1]. Расшифровка аббревиатуры названий участков приведена ниже, на рисунках 9.1-9.13.

					Таблица 9.1
		Варианты задания
Номер	Индекс		Номер участка
варианта	схемы	1	2	3	4
1	М	МДУ-1	ШУ-1	Т1-1	КО-3
2	ВМ	ЛУ-1	ШУ-1	Т1-2	КО-3
3	М	ДУ-1	ШУ-1	Т1-3	КО-3
4	ВМ	МПК-1	ШУ-1	Т1-4	КО-3
5	М	УП-1	ШУ-2	Т2-1	КО-4
6	ВМ	МДУ-2	ШУ-2	Т2-2	КО-4
7	М	ЛУ-2	ШУ-2	Т2-3	КО-4
8	ВМ	ДУ-2	ШУ-2	Т2-4	КО-4
9	М	МПК-2	ШУ-3	Т3-1	ЗУ-1
10	ВМ	УП-2	ШУ-3	Т3-2	ЗУ-1

11	М	МДУ-3
12	ВМ	ЛУ-3
13	М	ДУ-3
14	ВМ	МПК-3
15	М	УП-3
16	ВМ	МДУ-4
17	М	ЛУ-4
18	ВМ	ДУ-4
19	М	МПК-4
20	ВМ	УП-4
21	М	МДУ-1
22	ВМ	ЛУ-1
23	М	ДУ-1
24	ВМ	МПК-1
25	М	УП-1
26	ВМ	МДУ-2
27	М	ЛУ-2
28	ВМ	ДУ-2
29	М	МПК-2
30	ВМ	УП-2
31	М	МДУ-3
32	ВМ	ЛУ-3
33	М	ДУ-3
34	ВМ	МПК-3
35	М	УП-3
36	ВМ	МДУ-4
37	М	ЛУ-4
38	ВМ	ДУ-4
39	М	МПК-4
40	ВМ	УП-4

ШУ-3	Т3-3	ЗУ-1
ШУ-3	Т3-4	ЗУ-1
ШУ-4	Т1-1	ЗУ-2
ШУ-4	Т1-2	ЗУ-2
ШУ-4	Т1-3	ЗУ-2
ШУ-4	Т1-4	ЗУ-2
ИУ-1	Т2-1	ЗУ-3
ИУ-1	Т2-2	ЗУ-3
ИУ-1	Т2-3	ЗУ-3
ИУ-1	Т2-4	ЗУ-3
ИУ-2	Т3-1	ЗУ-4
ИУ-2	Т3-2	ЗУ-4
ИУ-2	Т3-3	ЗУ-4
ИУ-2	Т3-4	ЗУ-4
ИУ-3	Т1-1	ТУ-1
ИУ-3	Т1-2	ТУ-1
ИУ-3	Т1-3	ТУ-1
ИУ-3	Т1-4	ТУ-1
ИУ-4	Т2-1	ТУ-2
ИУ-4	Т2-2	ТУ-2
ИУ-4	Т2-3	ТУ-2
ИУ-4	Т2-4	ТУ-2
КО-1	Т3-1	ТУ-3
КО-1	Т3-2	ТУ-3
КО-1	Т3-3	ТУ-3
КО-1	Т3-4	ТУ-3
КО-2	Т1-1	ТУ-4
КО-2	Т1-2	ТУ-4
КО-2	Т1-3	ТУ-4
КО-2	Т1-4	ТУ-4

Рис. 9.1. Токарный участок №1 (Т1)

Рис. 9.2. Токарный участок №2 (Т2)

Рис. 9.3. Токарный участок №3 (Т3)

Рис. 9.4. Модельный участок (МДУ)