Электроснабжение промышленного производства особой экономической зоны г. Тольятти

Аннотация 2
Введение 5
1 Общие сведения о проекте 10
2 Расчет электрических нагрузок 14
3 Выбор числа и мощности трансформаторных подстанций с учетом компенсации реактивной мощности 17
3.1 Расчет и выбор компенсирующего устройства 19
3.2 Расчет трансформатора с компенсирующим устройством 20
4 Выбор сечения кабеля 10/0,4 кВ 22
4.1 Выбор сечения кабеля 10 кВ 22
4.2 Выбор сечения кабеля 0,4 кВ 23
4.3 Конструкция кабелей 25
5 Выбор электрических аппаратов 10/0,4 кВ 28
5.1 Выбор коммутационных аппаратов 0,4 кВ 29
5.2 Выбор коммутационных аппаратов 10 кВ 32
5.3 Выбор трансформаторов тока 10 кВ 34
6 Прокладка кабелей 10/0,4 кВ. Прокладка кабелей на эстакаде 36
7 Расчет токов короткого замыкания 39
7.1 Расчет токов КЗ на шинах 10 кВ секции №1 и №2 40
8 План заземления и молниезащиты 49
Заключение 53
Список используемых источников 54
Купить

Электрическая сеть - это совокупность электроустановок, которые предназначены для передачи и распределения электроэнергии потребителю от электростанций. Электрическая сеть состоит из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий, которые находятся на территории потребители электроэнергии. Развитая электрическая сеть образует систему передачи и распределения электроэнергии.
«Система электроснабжения строится таким образом, чтобы она была надежна, удобна и безопасна в обслуживании и обеспечивала необходимое качество энергии и бесперебойность электроснабжения в нормальном и послеаварийном режимах» [9].
Система электроснабжения представляет собой совокупность электроустановок, предназначенная для обеспечения потребителей электрической энергии. «Система электроснабжения предприятия состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Система электроснабжения строится таким образом, чтобы она была надежна, удобна и безопасна в обслуживании и обеспечивала необходимое качество энергии и бесперебойность электроснабжения в нормальном и послеаварийном режимах. В то же время система электроснабжения должна быть экономичной по затратам, ежегодным расходам, потерям энергии и расходу дефицитных материалов и оборудования. Экономичность и надежность системы электроснабжения достигается путем применения взаимного резервирования сетей предприятий и объединения питания промышленных, коммунальных и сельских потребителей. При сооружении на предприятиях собственных электростанций, главных понизительных подстанций и других источников питания учитываются близлежащие внезаводские потребители» [17] «электроэнергии. Особенно это необходимо в районах, недостаточно охваченных энергосистемами.
Электрические сети и подстанции органически входят в общий комплекс предприятия, как и другие производственные сооружения и коммуникации. Поэтому они должны увязываться со строительной и технологической частями, очередностью строительства и общим генеральным планом предприятия» [15]. «Очень серьезные дополнительные требования к электроснабжению предъявляют электроприемники с резкопеременной циклически повторяющейся ударной нагрузкой и потребители, требующие особой бесперебойности питания при всех режимах системы» [15] электроснабжения. В отношении требуемой надежности электроснабжения электроприемники делятся на три категории.
К 1-й категории относятся лишь те электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса. «Эти электроприемники должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников, и перерыв их электроснабжения допускается лишь на время автоматического включения резерва. Примерами электрических нагрузок 1-й категории могут служить доменные цехи, котельные производственного пара, ответственные насосные, приводы вагранок, разливочные краны, водоотливные и подъемные установки горнорудных предприятий и др.
Удельный вес нагрузок 1-й категории в большинстве отраслей не очень велик, за исключением химической и металлургической промышленности. На некоторых заводах этих отраслей он достигает 40—80%. На машиностроительных заводах нагрузка 1-й категории незначительна. Из электрических нагрузок 1-й категории выделяются электроприемники так называемой «особой» группы» [15], бесперебойная работа которых необходима для «обеспечения возможности безаварийного останова производства. В некоторых производствах прекращение вентиляции может вызвать опасную концентрацию горючих или токсических газов, а остановка насосов — пожар или взрыв. Примерами таких электроприемников являются электродвигатели задвижек и запорной арматуры, приводы вентиляторов, компрессоров центробежных насосов, а также аварийное освещение некоторых помещений. Для уменьшения затрат на резервирование отнесение электроприемников к особой группе должно делаться очень осмотрительно, сообразуясь с их ролью в технологическом процессе.
Ко 2-й категории (наиболее многочисленной) относятся электроприемники, которые также очень важны, но перерыв их питания связан только с массовым недоотпуском продукции, простоем людей, механизмов и промышленного транспорта. Требования к резервированию их питания менее строгие, чем к электроприемникам 1-й категории. Допускаются» [15] перерывы электроснабжения на время, необходимое для ручного включения резерва дежурным персоналом и «даже выездной бригадой, если подстанция не имеет постоянного дежурства. Некоторые группы электроприемников 2-й категории по предъявляемым ими требованиям к питанию ближе к 1-й категории, а другие, наоборот, ближе к 3-й категории. Поэтому к вопросам питания нагрузок этой категории нужно относиться очень осторожно и безусловно не применять огульное их резервирование в той степени, как это необходимо для нагрузок 1-й категории. Это обстоятельство нашло отражение и в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ), которые при определенных условиях допускают не предусматривать специального резервирования электроприемников 2-й категории.
К 3-й категории относятся все прочие электроприемники, например во вспомогательных цехах, цехах несерийного производства, на неответственных складах и т. п. Они допускают перерыв питания на время» [15] ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, «но продолжительностью не более одних суток. Для правильного решения вопросов надежности электроснабжения и степени резервирования необходимо четко определить режимы, возникающие во время аварии и в периоды, непосредственно следующие после аварии. Под аварийным режимом подразумевается кратковременный переходный режим, вызванный нарушением нормального режима работы системы электроснабжения или ее отдельных звеньев и продолжающийся до отключения поврежденного звена или элемента. Продолжительность аварийного режима определяется в основном временем действия релейной защиты, автоматики и телеуправления. Под послеаварийным режимом следует понимать режим, возникающий после отключения упомянутых поврежденных элементов системы электроснабжения, т. е. после ликвидации аварийного режима. Он гораздо более длителен, чем аварийный режим, и продолжается до восстановления нормальных условий работы, т. е. нормального режима. Систему электроснабжения в целом нужно строить таким образом, чтобы она при послеаварийном режиме обеспечивала функционирование основных производств предприятия после необходимых переключений и пересоединений. При этом используются все дополнительные источники и возможности резервирования, в том числе и те, которые в нормальном режиме нерентабельны (различные перемычки, связи на вторичных напряжениях и др.). При послеаварийном режиме допустимо частичное ограничение подаваемой мощности, возможны кратковременные перерывы питания электроприемников 3 -й и частично 2-й категорий на время вышеупомянутых переключений и пересоединений, а также позволены отступления от нормальных уровней отклонений и колебаний напряжения и частоты в пределах установленных допусков. Если же невозможно полное сохранение в работе всех основных производств в течение послеаварийного периода, то нужно обеспечить хотя бы сокращенную работу предприятия с ограничением мощности или в крайнем случае поддержание производства в состоянии горячего резерва с тем, чтобы после восстановления нормального» [15] «электроснабжения предприятие могло быстро возобновить свою работу по заданной производственной программе. В период послеаварийного режима элементы сети могут быть перегружены в пределах, допускаемых нормативными документами.
Надежность электроснабжения предприятий, как правило, следует повышать при приближении к источникам питания (ТЭЦ, ГПП и т. д.) и по мере увеличения мощности соответствующих звеньев системы, так как аварий в мощных звеньях приводят к более тяжелым последствиям, чем в мелких, и охватывают большую зону предприятия. Требования, предъявляемые к электроснабжению предприятий, зависят также от потребляемой ими мощности. С этой точки зрения предприятия условно подразделены на крупные, средние и малые» [20]. На предприятии система электроснабжения делится на внешнее, внутрипроизводственное и внутрицеховое электроснабжение.
Внешнее электроснабжение - это электрические сети и воздушные линии (далее ВЛ) 35-220 кВ, соединяющие подстанции (далее ПС) энергосистемы с ПС предприятия.
Внутрипроизводственное электроснабжение состоит из трансформаторной подстанции (далее ТП), которая предназначена на среднее напряжение 6-10 кВ. «Требуется обеспечить гибкость системы или возможность дальнейшего развития, так как при изменениях технологического процесса предприятия система электроснабжения должна обеспечивать внесение соответствующих изменений в электрические сети с минимальными затратами» [10].
Цель работы: спроектировать систему электроснабжения промышленного производства.
Задачи работы:
• Рассчитать и выбрать оборудование 10/0,4 кВ;
• Рассчитать токи КЗ;
• Выбрать кабельную линию.
Купить