Аннотация 2
Введение 5
1 Описание разрабатываемого объекта 6
2 Вычисление электрических нагрузок 9
2.1 Вычисление осветительной нагрузки предприятия 11
2.2 Расчет числа цеховых трансформаторов 13
2.3 Вычисление итоговых нагрузок на стороне ВН 15
3 Разработка конфигурации схемы внешнего электроснабжения 18
3.1 Определение мощности СТ ГПП с учетом компенсации 18
3.2 Определение нагрузки на границе балансовой принадлежности предприятия 20
4 Канализация электрической энергии предприятия 23
4.1 Определение конфигурации схем канализации электроэнергии предприятия 28
5 Компоновка оборудования системы электроснабжения 33
6 Выбор оперативного тока 44
7 Обеспечение собственных нужд подстанции 45
8 Расчет заземления главной понизительной подстанции 46
9 Расчет молниезащиты 50
Заключение 52
Список используемых источников 54
Надежное и экономичное снабжение промышленности высококачественной энергией в соответствии с графиком ее потребления является важнейшей задачей. Системы электроснабжения промышленных предприятий предназначены для передачи электроэнергии приемникам промышленных потребителей, включая электродвигатели различных машин и механизмов, электросварочные и осветительные установки и тому подобное.
Задачей создания плана ЭСН является формирование модели будущей системы электроснабжения, созданной на основе логического анализа исходных данных, а также расчета и сравнения определенных параметров. Важной аспектом является возможность увеличения энергоснабжения объектов компании. Необходимо построить источник питания так, чтобы все элементы, обеспечение питания которых является целью функционирования системы всегда были под нагрузкой. На случай аварии или планового ремонта сети проектируются узлы, которые возьмут на себя задачу электроснабжения до того, как люди, осуществляющие эксплуатацию, выполнят необходимые операции переключения питания производственных объектов.
В контексте существующего предприятия, в частности, в отношении регулирования электроснабжения, задача энергосбережения представляет особый интерес для энергетиков.
Целью данного проекта является разработка энергосистемы установки для производства запасных частей турбоагрегата.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы произведено формирование общего плана электроснабжения завода по производству запасных частей для турбоагрегатов. Выполнен анализ информации об объекте, выявлено, что завод расположен в Красноярском крае, в зоне умеренного климата. Он работает в две смены.
Определены электрические нагрузки предприятия. Сначала рассчитаны и просуммированы нагрузки от систем цехового и наружного освещения - суммарная активная нагрузка составила 1146,19 кВт, затем определено количество и мощность силовых трансформаторов цеховых ТП. Решено использовать трансформаторы марки ТМ-1000/10/0,4 кВ. Наконец, вычислены итоговые нагрузки на стороне высокого напряжения ГПП (110 кВ). Суммарная мощность завода составила 25608,91 кВА. Помимо суммы заводских нагрузок это значение учитывает величину потерь в СТ 110/10 кВ. Для установки на ГПП предприятия приняты трансформаторы марки ТДН-25000/110/10 кВ.
Определена конфигурация схемы электроснабжения. Принята схема с трансформацией напряжения на уровне энергосистема/внутренняя сеть ТП. Для связи с системой электроснабжения выбран неизолированный сталеалюминевый провод АС-70.
Определена конфигурация схемы канализации электрической энергии в пределах системы электроснабжения предприятия. В результате проведенного технико-экономического расчета обоснована целесообразность использования радиальной схемы.
Рассчитаны токи короткого замыкания, протекающие в разрабатываемой системе электроснабжения в аварийных ситуациях. Наибольшее значение ударного тока составило 61,7 кА для стороны ВН ГПП и 18,3 - для стороны НН ГПП, тогда как в установившемся режиме ток КЗ не будет превышать 35,44кА и 10,2 кА - соответственно.
Выполнен выбор и проверка оборудования сети электроснабжения на соответствие параметрам заданной сети. По итогам проверки все оборудование удовлетворяет заявленным характеристикам.
Для управления автоматизированными узлами ГПП решено использовать постоянный оперативный ток. Такое решение позволит обеспечить запас электрической энергии, накопленный в аккумуляторах в случае отключения питания и обеспечить своевременную дистанционную коммутацию сети. Собственные нужды ГПП решено запитать от трансформатора с сухой изоляцией марки ТСН-40/10/0,4. Это обеспечит простоту эксплуатации в условиях модульной ячейки распределительного устройства.
Выполнен расчет заземления главной понизительной подстанции. Для формирования заземляющего устройства решено применить стальные полосы, прямоугольные, сечением 40х20 мм и стержневые заземлители длиной 5 метров и диаметром 12 мм. По результатам расчета выявлено, что компоновка заземляющего устройства обеспечивает достаточно низкое напряжение на заземлителе при однофазном КЗ, однако шаговое напряжение слишком высоко (550 В при разрешенных 400 В).
Для предотвращения негативных последствий такой ситуации решено выполнить отсыпку рабочих зон 20 мм слоем гравия. Такая мера позволяет снизить шаговое напряжение до допустимого значения 176 В
По окончании формирования заземлителя сконфигурирована молниезащита. Для защиты объектов ГПП от прямых ударов молний решено применить стержневые молниеотводы высотой 30 м марки СМ-30. Удобство их использования также обусловлено возможностью крепления к таким молниеотводам прожекторов освещения ОРУ 110 кВ.
Таким образом, система электроснабжения завода по производству запасных частей для турбоагрегатов сформирована, цель выполнения выпускной квалификационной работы достигнута.
