 |
Московский Энергетический Институт
|
|
|
|
Кафедра Электроснабжения промышленных предприятий
Типовой расчет
по курсу "Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт электрооборудования СЭС"
Вариант № 25.
Выполнил: Перминов С.А.
Группа: ЭЛ-08-08
Проверил: Кондратьев А.В.
Москва
1. ЗАДАНИЕ НА ТИПОВОЙ РАСЧЕТ
1) Определить параметры электротехнического устройства и выбрать его самостоятельно.
2) Описать и обосновать порядок транспортировки, складирования и монтажа выбранного устройства (с расчетом необходимого количества основных конструктивных элементов).
Таблица №1. Исходные данные типового расчета
| Вариант | Наименование устройства | Напряжение, кВ | Мощность, кВт (кВА) | Условия прокладки |
| Кабельная ЛЭП | 20,0 | В тоннеле l = 2 км |
2. ОПИСАНИЕ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ.
Данная кабельная линия проходит по территории предприятия и предназначена для питания группы цехов. По линии передается мощность 30000 кВА от ГПП до распределительного пункта РП-20кВ. Тоннель сооружается из сборного железобетона, имеет прямоугольное сечение, укладка кабелей – односторонняя. Внутреннее сечение тоннеля 1500×2100 мм, глубина залегания -0,7 м.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА
Для прокладки используем одножильные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена. Рассчитаем требуемое сечение кабеля.
РП 20 кВ имеет две секции шин, каждая секция питается четырьмя кабелями. Определим расчетный ток одного кабеля в нормальном режиме:
Экономическая плотность тока Jэк=1,7 А/мм2 (для кабелей с пластмассовой изоляцией и алюминиевыми жилами, Тmax=3000÷5000 ч). При этом экономическое сечение составит:
Ближайшее сечение составляет 70 мм2.
|
|
|
Максимальный ток в послеаварийном режиме:
Фактическая допустимая токовая нагрузка кабелей в нормальном и послеаварийном режимах определяется:
где Iдоп.табл. - допустимая токовая нагрузка, km – коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды (km = 1,0), kпер – коэффициент систематической перегрузки, зависящей от длительности перегрузки и способа прокладки (kпер = 1,1 при коэффициенте начальной загрузки 0,6 и времени перегрузки 3 часа), kпрокл – коэффициент, учитывающий изменение условий охлаждения кабеля в зависимости от метода прокладки и количества кабелей. При расположении кабелей в два горизонтальных ряда (низковольтные кабели, отделенные перегородкой не учитываем) по 3 и более групп связанных в треугольник на полке коэффициент прокладки kпрокл= 0,93при наличии достаточной циркуляции воздуха. Циркуляция воздуха обеспечивается применением систем принудительной вентиляции. Расстояние между кабелями должно быть не менее величины, указанной на рис. №1.
|
|
|
|
Рис №1. Расположение кабелей на кабельных конструкциях.
Для одножильного кабеля сечение 70мм2 с изоляцией из сшитого полиэтилена при прокладке системы из трех кабелей, расположенных треугольником, допустимый ток Iдоп табл составляет 252 А.
Окончательно принимаем сечение кабеля 70 мм2.
В итоге выбираем 8 групп (линий) по 3 одножильных кабеля марки АПвВнг-В-LS 1×70/16 20кВ.
Характеристики кабеля АПвВнг-В-LS 1×70/16 20кВ.
А – алюминиевая жила;
Пв – изоляция из сшитого полиэтилена;
Внг-В-LS – изоляция из ПВХ-пластиката не распространяющего горение по категории В, с пониженным дымо- и газавыделением;
1×70/16 – одножильный кабель с сечением жилы 70мм2 и сечением медного экрана 16мм2;
20 кВ – номинальное напряжение;
Наружный диаметр кабеля – 33,3 мм, удельная масса – 953 кг/км.
4. ПОРЯДОК ТРАНСПОРТИРОВКИ И СКЛАДИРОВАНИЯ КАБЕЛЬНЫХ БАРАБАНОВ.
|
|
|
4.1 Тип барабана
Выбираем деревянный барабан номер 20, который вмещает кабель длиной 1500 м диаметром 34 мм. Строительную длину принимаем равной 1000 м, что требует применения одной соединительной муфты на длине трассы. Габарит барабана (диаметр×ширина) 2080×1250 мм.
Масса барабана с кабелем (с учетом защитной обшивки):
Для прокладки 24 кабелей при длине линии 2 км требуется поставка 48 барабанов, при размещении на барабане кабеля со строительной длиной 1000 м.
4.2 Транспортировка и хранение
Транспортировка кабеля на место монтажа осуществляется на автомобиле МАЗ-6303А5. Это 3-х осный бортовой автомобиль с грузоподъемностью 12,5 т, внутренние размеры платформы: 7700/2370/2380 мм. На автомобиль устанавливается кран-манипулятор РК-12000 или аналогичный по характеристикам. Грузоподъемность крана 2830 кг на вылете стрелы 4,2 м; 1920 кг на вылете стрелы 6,0 м. Масса крана 1380 кг. Автомобиль обеспечивает перевозку пяти выбранных ранее барабанов, при расположении осей барабанов параллельно оси автомобиля. Масса перевозимого груза с учетом крана составит 9960 кг.
При погрузке, выгрузке и перевозке барабанов с кабелем применяют краны, автопогрузчики, транспортеры, грузовые автомашины и другие грузоподъемные механизмы и такелажные средства. Сбрасывание барабанов с кабелем со всех видов транспортных средств недопустимо. Не разрешается также укладывать барабаны плашмя во избежание смещения слоев и витков кабеля. Под тяжестью кабеля нижние витки легко могут быть смяты и повреждены.
Барабан с кабелем, установленный в кузове автомашины для перевозки, необходимо раскрепить клиньями и оттяжками, чтобы исключить его перекатывание в пути. На одной из щек барабана краской нанесена стрелка, указывающая направление, по которому при перекатке необходимо вращать барабан.
Хранение кабеля может быть организовано как в закрытых складских помещениях, так и на открытых площадках, имеющих усовершенствованное дорожное покрытие, деревянный настил или специальные подкладки. Срок хранения барабанов кабеля на открытых площадках и складах с навесом не должен превышать 2 лет.
5. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ.
Натяжное оборудование. Предельно допускаемое при растяжениии механическое напряжение в жиле кабеля, равно 30 Н/мм2 (3,06 кГс/мм2) для кабеля с алюминиевой жилой. Сила тяжения кабеля не должна превышать величины 2100 Н.
|
|
|
Гидравлическая кабельная лебедка KE SP 2010: тяговое усилие 1000 кг (9800 Н), диаметр троса 6,5 мм, длина 500м (макс. 2500 м), шасси одноосное, масса 1180 кг.
Гидравлическая подставка под барабан 15151 в комплекте с гидравлическим мотором и набором соединительных шлангов. Диаметр барабана: 1250 ÷ 2240 мм, максимальная ширина: 1400 мм. Максимальный вес брутто: 5000 кг, вес без барабана: 270 кг.
Ролики линейные РЛ «РОСТ» предназначены для раскатки кабеля на линейных участках трассы. При размещении роликов с интервалом 3 м необходимо 668 роликов.
Стойка кабельная К-1154 У3, длина 1800 мм, масса 3,36 кг,
Стойки К-1151 У3 крепятся к строительным конструкциям сваркой или пристрелкой с применением скобы К-1157. Стойки устанавливаем на расстоянии 1 м друг от друга. На длине тоннеля устанавливается 2001 стойка.
Полка кабельная К-1164 У3, длина 6000 мм, масса 1,02 кг, рабочая нагрузка – 600 Н. Расстояние между полками 250 мм, 6 рядов полок по высоте кабельной стойки. Количество полок 12006 шт. Между самой верхней и соседней нижней полкой устанавливается огнеупорная перегородка из асбоцементной плиты для разделения кабелей разных групп, питающих разные секции РП. Также разделяются полки, несущие низковольтные и высоковольтные кабели. На полке размещается 4 группы по 3 однофазных кабеля (в группе должны быть все 3 фазы), связанных в треугольник. Расстояние между группами (в свету) должно быть 70 мм. Нагрузка на полку составляет 112 Н.
Скоба К-1157 предназначена для крепления кабельных стоек приваркой к закладным деталям. Количество скоб 6003 шт.
Соединительная муфта HJ11.2402C. Термоусаживаемая соединительная муфта 12/20 (24) кВ Al/Cu 25-95 мм² 3x1-жилы с соединителями. Комплект для одной фазы. Требуется 24 комплекта.
Концевая муфта HIT1.2402L. Термоусаживаемая концевая заделка
12/20 (24) кВ Внутренняя установка Al/Cu 25-95 мм² 3x1-жилы с наконечниками. Требуется 16 комплектов рассчитанных на 3 фазы.
|
|
|
6. ПРИЕМКА СТРОИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ ПОД МОНТАЖ
При приемке объекта необходимо проверить его соответствие со СНиП и с проектом, тщательно проверяют выполнение нижеописанных элементов.
Пол туннеля должен быть выполнен с уклоном не менее 1 % в сторону водосборных колодцев, которые устраивают каждые 25 м. Колодцы должны быть закрыты металлическими решетками. Также должна быть смонтирована система отвода почвенных и ливневых вод.
В тоннеле должны быть устроены вентиляционные устройства. которые автоматически отключаются, а воздуховоды снабжаться заслонками с дистанционным или ручным управлением для прекращения доступа воздуха в туннель в случае возникновения пожара.
В туннеле должны быть предусмотрены стационарные средства для дистанционного и автоматического пожаротушения. Источником возникновения пожара могут быть кабели, соединительные кабельные муфты. Выбор пожарогасящих средств производится специализированной организацией.
В туннеле должны быть установлены датчики, реагирующие на появление дыма и повышение температуры окружающей среды выше 50 °С. Туннель должн быть оборудован электрическим освещением и сетью питания переносных светильников и инструмента.
В тоннеле должны быть установлены защитные асбестоцементные перегородки с интервалом 150 м, а также смонтированы огнестойкие двери с замками, открывающиеся изнутри без ключа.
Территория, на которой будут проводиться последующие электромонтажные работы должна быть очищена от мусора.
По итогам приемки строительной части составляется акт приемки строительных работ.
7. ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ
Порядок проведения монтажных работ.
1. Заключение договора с генеральной подрядной организацией.
2. Подготовка производства электромонтажных работ
3. Монтаж кабельных конструкций. Кабельные металлические конструкции должны быть заземлены в соответствии со СНиП 3.05.06-85 и ПУЭ.
4. Прокладка кабелей.
Прокладка кабелей в коллекторах с помощью средств механизации производится в следующей технологической последовательности:
а) производится внешний осмотр барабанов с кабелем, подлежащих прокладке. Необходимо убедиться в том, что обшивка барабанов не нарушена и не повреждена механическая защита внутренних концов кабеля (каппы). Проверить записи, которые велись при хранении барабанов с кабелем.
б) устанавливают гидравлическую подставку, закрепляют на ней барабан с кабелем, с барабана снимают защитную обшивку;
в) в тоннеле устанавливают линейные ролики (тоннель – прямой, без изгибов, на торце асбоцементных перегородок установливают входные воронки;
|
|
|
г) у входа в тоннель, возле которого размещена подставка с барабаном, устанавливают вспомогательную лебедку, на противоположном конце участка коллектора у люка - тяговую.
д) производят вручную раскатку стального каната вспомогательной лебедки по установленным роликам, после чего создают временное натяжение каната и производят выверку роликов с таким расчетом, чтобы их валики размещались по его оси. Стальной канат вспомогательной лебедки соединяют с канатом тяговой лебедки;
е) с помощью вспомогательной лебедки тяговый канат протягивают по роликам до кабельного барабана;
ж) наружный конец кабеля надевают соединяют с концом тягового каната с помощью клинового зажима;
з) производят протягивания кабеля основной лебедкой, кабель размещают на полке с формированием необходимой стрелы провеса и возвращают лидер-трос в исходное положение.
и) после размещения всех кабелей на них устанавливают соединительные муфты и закрепляют на кабельных конструкциях с шагом 8м. Крепление производят металлическими хомутами с эластичными подкладками. Кабели связывают лентами в треугольник с шагом 1 м.
Кабели, должны быть жестко закреплены в конечных точках, с обеих сторон изгибов и у соединительных муфт. Каждую соединительную муфту на силовых кабелях нужно укладывать на отдельной полке опорных конструкций.
8. ИСПЫТАНИЕ КАБЕЛЕЙ
В программу приемо-сдаточных испытаний КЛ входит:
1. проверка целостности жил и фазировка КЛ;
2. измерение сопротивления изоляции мегаомметром;
3. испытания изоляции повышенным напряжением выпрямленного тока;
4. измерение рабочей емкости жил и активных сопротивлений жил (для КЛ напряжением 20-35 кВ);
5. измерение сопротивлений заземляющих устройств концевых муфт.
Перед испытанием вновь построенную линию тщательно осматривают. При осмотре кабельных линий, проложенных в кабельных сооружениях, необходимо:
- проверять внешнее состояние соединительных муфт и концевых муфт;
- проверять, нет ли смещений и провесов кабелей, соблюдены ли предусматриваемые ПУЭ расстояния между кабелями;
- проверять наличие и правильность маркировки кабелей;
- проверять, нет ли посторонних предметов, строительных и монтажных материалов, обтирочных концов, тряпок, мусора и пр.;
Порядок проведения испытаний
1. Определение целостности жил кабелей напряжением 20 кВ производится при измерении активного сопротивления жил. Активное сопротивление жилы постоянному току, приведенное к удельному значению не более 0,0294 Ом/м при температуре 20 0С. Измеренное сопротивление (приведенное к удельному значению) может отличаться от указанных значений не более чем на 5%. После включения КЛ под напряжение производится проверка правильности ее фазировки. Сущность фазировки под напряжением заключается в определении соответствия фазы кабеля, находящейся под напряжением от распределительного устройства с противоположного конца кабеля, предполагаемой одноименной фазе шин распределительного устройства, где производится фазировка.
2. Измерение сопротивления изоляции. Производится мегаомметром на напряжение 2,5 кВ. Для силовых кабелей выше 1 кВ сопротивление изоляции не нормируется, но должно быть не ниже 10 МОм. При меньшей величине сопротивления производиться прожиг и выявляется место повреждения, которое необходимо удалить. Если прожиг не удается и сопротивление изоляции после него не уменьшается, то линия допускается к эксплуатации. Оболочка кабеля испытывается постоянным напряжением 10 кВ, приложенным между металлическим экраном и заземлителем в течении 10 минут.
3. При проведении испытаний напряжением сверхнизкой частоты 0,1 Гц величина испытательного напряжения не превышает 60 кВ. Длительность испытаний составляет 15 мин.
4. Измеренная емкость, приведенная к удельному значению, должна отличаться от заводских измерений (0,18 мкФ/км) не более чем на 5 %. Значение емкости линии должно находиться в пределах 0,342÷0,378 мкФ.
5. Измерение сопротивление заземления концевых муфт и кабельных конструкций. Для системы с изолированной нейтралью сопротивление не должно превышать величину 250/Iр= 250/108,4=2,3 Ом.
|
|
|
