Введение 6
1 Общая характеристика предприятия 8
1.1 Особенности технологического процесса 8
1.2 Характеристика окружающей среды производственных помещений 9
2 Определение силовых расчетных нагрузок ниже 1000 В 100
3 Определение осветительных нагрузок 144
4 Определение расчетных нагрузок ниже 1000 В цехов предприятия 166
5 Определение расчетных нагрузок предприятия выше 1000 В 188
6 Определение расчетной нагрузки предприятия 19
7 Выбор напряжения 200
8 Построение картограммы электрических нагрузок 211
9 Предварительный выбор числа, мощности трансформаторов цеховых
подстанций 233
10 Выбор схемы распределительной заводской сети и типа трансформатора на
ГПП 244
11 Компенсация реактивной мощности 255
11.1 Составление уравнения баланса реактивной мощности 255
11.2 Выбор оптимальной мощности компенсирующих устройств 255
11.3 Выбор номинальной мощности устанавливаемых компенсирующих устройств 288
12 Окончательный выбор мощности трансформаторов КТП и проверка их на
перегрузочную способность 300
12.1 Уточнение мощности трансформаторов с учетом компенсирующих устройств 300
12.2 Проверка трансформаторов на аварийную перегрузку 300
12.3 Выбор конструктивного исполнения КТП 311
13 Проектирование распределительной сети предприятия 322
13.1 Определение сечений проводов и кабелей и выбор основной аппаратуры 322
13.2 Выбор кабелей распределительной сети 333
14 Расчет токов короткого замыкания 388
15 Выбор и проверка оборудования на стороне 10 кВ 455
15.1 Выбор КРУ 455
15.2 Выбор выключателя ячейки ввода 455
15.3 Выбор выключателя ячейки секционирования 466
15.4 Выбор выключателя ячеек отходящих линий 466
15.5 Выбор выключателей нагрузки 466
16 Выбор главной схемы электрических соединений 477
16.1 Определение теплового импульса 477
17 Выбор оборудования на высокой стороне подстанции 488
17.1 Выбор и проверка проводников питающей линии 488
17.2 Выбор изоляторов 488
17.3 Выбор высокочастотного заградителя 488
17.4 Выбор ограничителя перенапряжений 49
17.5 Выбор разъединителей 49
17.6 Выбор и проверка высоковольтного выключателя 49
17.7 Выбор измерительных трансформаторов тока 500
17.8 Выбор и проверка аппаратов в нуле трансформатора 511
18 Выбор и проверка аппаратов на стороне низкого напряжения 522
18.1 Выбор и проверка шинного моста 522
18.2 Выбор и проверка опорных изоляторов 522
18.3 Выбор проверка проходных изоляторов 522
18.4 Выбор и проверка сборных шин 522
18.5 Выбор ячеек ввода, ячейки секционного выключателя и ячейки
отходящей линии 533
18.6 Выбор и проверка выключателей КРУ 533
18.7 Выбор и проверка трансформаторов тока: ячейки ввода, ячейки секционного выключателя и отходящей линии 54
18.8 Выбор кабельной линии 576
18.9 Выбор трансформатора напряжения 577
18.10 Выбор предохранителей для защиты трансформатора напряжения 577
19 Релейная защита 58
20 Расчет заземления грозозащиты подстанции 600
20.1 Расчет заземляющих устройств 600
20.2 Грозозащита подстанции 633
Заключение 644
Список используемых источников 65
Электроэнергетика — это ведущая область энергетики, охватывающая производство электроэнергии на электростанциях и её доставку потребителям по линиям электропередачи, тем самым обеспечивая электрификацию потребителей.
Глобальные изменения, происходящие в настоящее время в мировой энергетике, реализуются не очень быстро. Развитие энергетики и электрификации в большей части определяет уровень развития народного хозяйства всей страны [17]-[18].
Хотя в современном мире роль сельского хозяйства перестала быть доминирующей в национальной экономике, оно по-прежнему остается очень важным ее сегментом. Обеспечение продовольственной безопасность страны полностью лежит на агропромышленном комплексе. Эффективность промышленности сельского хозяйства напрямую зависит от того, насколько раз-вито именно сельскохозяйственное машиностроение в стране для функционирования сектора [16].
«В системе электроснабжения промышленных предприятий ставятся цели развития промышленности с помощью высокой интенсификации и улучшения эффективности производства благодаря ускорению научно-технического прогресса, что подразумевает повышение уровня проектно-конструкторских разработок, внедрение эксплуатации наиболее надежного оборудования, уменьшение непроизводственных расходов электрической энергии при ее передаче, распределении, а также потреблении.
Проектирование электроснабжения промышленных предприятий выполняется с учетом ряда требований, таких как:
о надежность;
о безопасность;
о удобство;
о обеспечение нужного уровня качества электроэнергии;
бесперебойность работы системы как в обычном режиме, так и в
послеаварийном;
о финансовая экономичность» [12-13].
Основные цели, которые необходимо достигнуть при проектировании и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий, решаются путем оптимизации параметров этих систем с помощью правильного выбора номинальных напряжений, вариантов присоединений к энергосистеме, расчета электрических силовых нагрузок и требований к надёжности электроснабжения, выбора числа и мощности конструкций и схем распределительных электрических сетей и т.п.
Достижение этих целей усложняется в связи с ростом всего количества электрических приемников на промышленных предприятиях, новых разнообразных технологических процессов и т.д.
Система электроснабжения должна обеспечивать питание электрической энергией разного рода потребителей. На первом месте по объему потребляемой электроэнергии стоит промышленность. По статистическим данным количество энергии для поддерживания работы промышленного сектора достигает 60% от всей вырабатываемой энергии по стране. Благодаря электрической энергии на заводах в движение приводится огромное количество станков, механизмов, круглосуточно освещаются рабочие места, обеспечивается бесперебойное автоматическое управление различными технологическими процессами и др.
Качество электроэнергии играет важнейшую роль. Ведь низкое качество неизменно приводит к увеличению потерь в сети, к скорой амортизации оборудования, что влечет за собой увеличение финансовых затрат. Помимо качества необходимо обеспечивать необходимый уровень надежности и без-опасности распределения электроэнергии. Также при проектировании не стоит забывать, что для эффективного функционирования предприятия схема электроснабжения должна быть удобна, экономична, технически современна.
В результате проектирования системы электроснабжения завода сельскохозяйственного машиностроения были определены осветительные и силовые нагрузки цехов всего предприятия, рассчитана суммарная мощность электрических нагрузок на предприятии. За источник питания выбрана главная понизительная подстанция. Спроектирована распределительная сеть предприятия: определено месторасположение центральных трансформаторных подстанций цехов, выбраны способ прокладки кабелей и их сечения всей распределительной сети. Осуществлен расчет токов короткого замыкания и по итогам выбрано и проверено устанавливаемое оборудование, а также кабели.
В целом предложенная схема электроснабжения отвечает требованиям надежности, качества, безопасности и экономичности.
1. Вахнина В.В., Самолина О.В., Черненко А.Н. Электроэнергетика и электротехника. Выполнение бакалаврской работы: учебно-методическое пособие для студентов направления 13.03.02 - Тольятти: ТГУ, 2019 - 35 с.
2. ГОСТ 14209-85 «Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки» - 36 с.
3. Каталог ЗАО "ОЗЭМИ" [Электронный ресурс]: URL:
http://orskemi.ru/katalog.html (дата обращения: 20.03.2020).
4. Кудрин Б.И. Электроснабжение потребителей и режимы. Учеб. пособие - М.: МЭИ, 2013 - 183 с.
5. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник. Учеб. пособие - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006 - 450 с.
6. Ополева Г.Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов. Учеб. пособие -М.: ИНФРА-М, 2018 - 416 с.
7. Полуянович Н.К. Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий. Учеб. пособие - 3-е изд. - Санкт-Петербург: Лань, 2017 - 117 с.
8. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей. Под ред. Б.И. Кудрина - М.: Высшая Школа, 2001 - 212 с.
9. Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. «Издательство НЦ ЭНАС», 2003.
10. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: РД 153-34.0-20.527-98. Под ред. Б.Н. Неклепаева - М.: НЦ ЭНАС, 2001 - 152 с.
11. Русина А.Г. Режимы электрических станций и электроэнергетических систем. - Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2014 - 400 c.
12. Федоренко М.А., Дуюн Т.А., Бондаренко Ю.А., Погонин А.А. Технология сельскохозяйственного машиностроения. Учеб. 2-е изд. - М.: ИНФРА-М, 2018 - 467 с.
13. Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий. Третье издание - М.: ПТФ МИЭЭ, 2004 - 182 с.
14. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - СПБ: ПЭИПК, 2003 - 350 с.
15. Щербаков Е.Ф., Александров Д.С., Дубов А.Л. Электроснабжение и электропотребление в сельском хозяйстве. Учеб. пособие - Санкт- Петербург: Лань, 2018 - 392 с.
16. Электротехнический справочник: Производство, передача и распределение электрической энергии томах. Под ред. В.Г. Герасимова - М.: МЭИ, 2002 - 964с.
17. Электроснабжение промышленных предприятий: требования к сетям и нюансы их проектирования [Электронный ресурс]: URL: https: //www.kp .ru/guide/ielektro snabzhenie-promyshlennykh-predprij atii .html (дата обращения: 01.03.2020).
18. Электроэнергетика России: основные показатели функционирования и тенденции развития [Электронный ресурс]: URL:
https://www.hse.ru/data/2015/05/24/1097192707 (дата обращения: 01.03.2020).
19. Юндин М.А., Королев А.М. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства - М.: Лань, 2011 - 320 с.
20. Янукович Г.И., Протосовицкий И.В., Зеленькевич А.И. Электро-снабжение сельского хозяйства. Практикум - М.: Инфра-М, 2018 - 304 c.