Аннотация
Введение 4
1 Анализ исходных данных 6
1.1 Краткая характеристика станкостроительного завода 6
1.2 Анализ исходных данных на проектирование 7
2 Проектирование системы электроснабжения станкостроительного завода 12
2.1 Обоснование схемных решений 12
2.2 Расчёт электрических нагрузок 14
2.3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ГПП 18
2.4 Выбор и проверка трансформаторов цеховых ТП внутренней системы
электроснабжения 22
2.5 Компенсация реактивной мощности 23
2.6 Выбор и проверка проводников питающей воздушной линии 35 кВ ... 26
2.7 Выбор и проверка проводников распределительных кабельных линий 10
кВ 32
2.8 Расчёт картограммы силовых нагрузок 36
2.9 Выбор и проверка трансформаторов собственных нужд на ГПП 38
3 Расчёт токов короткого замыкания 42
4 Выбор и проверка электрических аппаратов 51
5 Расчёт релейной защиты системы электроснабжения станкостроительного
завода 59
5.1 Расчёт релейной защиты трансформаторов ГПП 59
5.2 Расчёт релейной защиты вводных и секционных присоединений 63
Заключение 67
Список используемых источников 70
В работе рассмотрено проектирование системы электроснабжение станкостроительного завода. Известно, что развитие отечественного станкостроения, относящегося к машиностроительной промышленности, тесно связано с внедрением современных технологий в данном направлении.
В машиностроительной промышленности за последние десятилетия произошёл значительный технологический прорыв: появились новые современные энергосберегающие технологии, которые были реализованы в технологическом процессе и оборудовании, за счёт чего была увеличена прибыль и снижены затраты на энергоресурсы, ремонты и обслуживание оборудования. В связи с энергетическим кризисом и дефицитом ресурсов, приоритетом машиностроительной промышленности в целом, является уменьшение энергозатрат на производственные и собственные нужды, таким образом, повышая эффективность использования ресурсной базы.
В конечном итоге, это также приводит к повышению экономических показателей, в частности, к снижению стоимости производимой продукции и, как результат, повышению конкурентоспособности и ликвидности капиталовложений.
Одним из способов достижения желаемого эффекта является обеспечение качественного проектирования современных систем электроснабжения новых объектов машиностроения, а также модернизация и реконструкция систем электроснабжения существующих предприятий, что обуславливает актуальность и практическую ценность данной работы.
Цель работы и основная задача проводимых исследований - разработка качественного проекта системы электроснабжения станкостроительного завода на примере предприятия АО «Северный пресс» (г. Санкт-Петербург), являющегося одним из флагманов отечественного станкостроения.
Объектом исследования в данной работе является электрическая часть системы электроснабжения станкостроительного завода на примере предприятия АО «Северный пресс» (г. Санкт-Петербург).
Предметом исследования в работе выступает электрическая принципиальная схема электроснабжения объекта исследования, а также её составные части - питающая и распределительная сеть (силовые трансформаторы ГИЛ и цеховых ТП, электрические сети высокого и низкого напряжения, аппаратура распределительных устройств, устройства релейной защиты и автоматики).
Для решения поставленных задач, в работе осуществлена разработка и обоснование следующих мероприятий:
• приведена краткая характеристика электрического хозяйства предприятия,
• произведён расчет электрических нагрузок,
• осуществлён выбор числа и мощности трансформаторов,
• выбраны установки для компенсации реактивной мощности,
• произведён выбор сечений проводов и кабелей,
• рассчитана и построена картограмма и центр электрических нагрузок,
• осуществлена разработка схемы внешнего электроснабжения станкостроительного завода,
• произведён выбор трансформаторов собственных нужд,
• произведён выбор и проверка электрических аппаратов для установки в схеме электроснабжения.
Кроме того, в процессе работы проведены экспериментальные исследования работы различных видов МП РЗА, все исследуемые устройства имеют незначительные дополнительные функции и основной набор основных видов защит. Результатом работы является обоснование технических решений для внедрения в систему электроснабжения станкостроительного завода на примере предприятия АО «Северный пресс» (г. Санкт-Петербург), которые позволяют повысить надёжность, безотказность работы, экономичность передачи и распределения электроэнергии, а также условия электробезопасности.
В результате выполнения работы, проведена разработка проекта
системы электроснабжения станкостроительного завода АО «Северный
пресс». Приведено описание и анализ технологического процесса, а также
основных и вспомогательных цехов и участков системы электроснабжения
станкостроительного завода АО «Северный пресс» (г. Санкт-Петербург),
который является одним из флагманов отечественного станкостроения.
Обусловлена актуальность выбора темы, с последующим анализом
технических данных нагрузки потребителей. Приведён комплекс основных
задач, который требуется решить в работе для достижения поставленной цели.
Проведено описание существующей системы электроснабжения
станкостроительного завода АО «Северный пресс» с указанием проблем,
которые имеют место и требуют решения в работе (в частности, модернизации
оборудования питающей сети предприятия, в частности – главной
понизительной подстанции объекта проектирования).
Установлено, что для достижения основной цели, в работе необходимо
решить следующие поставленные задачи:
провести детальную проверку и обоснование решений по
проектированию внешней и внутренней системы электроснабжения
станкостроительного завода АО «Северный пресс»;
-модернизировать оборудование питающей сети внешней части
системы электроснабжения предприятия (в частности – главной
понизительной подстанции объекта проектирования), для чего
выбрать и проверить новые кабельные линии, электрические
аппараты и устройства релейной защиты и автоматики для установки
во всей системе электроснабжения станкостроительного завода АО
«Северный пресс». Такая модернизация является частичной и не
предусматривает внесение изменений в существующую схему
электроснабжения.
Проведён детальный практический расчёт и последующее обоснование
технических мероприятий и решений по проектированию системы
электроснабжения станкостроительного завода АО «Северный пресс», с
модернизацией основного оборудования распределительных устройств и
сетей.
Обосновано, что для обеспечения питания внешней системы
электроснабжения станкостроительного завода АО «Северный пресс», в
работе необходимо применять главную понизительную подстанцию с высшим
классом напряжения 35 кВ и низшим классом напряжения 10 кВ и двумя
силовыми трансформаторами.
Исходя из результатов проведённого сравнительного анализа, проведено
аргументированное обоснование и выбраны рациональные схемы
электрических соединений системы электроснабжения станкостроительного
завода АО «Северный пресс»:
-для применения в РУ-35 кВ питающей ГПП, принимается наиболее
рациональная схема «Два блока с выключателями и неавтоматической
перемычкой со стороны линий»;
-для применения в РУ-10 кВ питающей ГПП, принимается наиболее
рациональная схема «Одна секционированная система шин»;
-для применения в распределительной сети 10 кВ, принимается
наиболее рациональная схема «Радиальная схема с резервированием
на секции шин источника питания (РУ-10 кВ ГПП)»;
-для применения на двухтрансформаторных и трёхтрансформаторных
ЦТП, принимается «Радиальная схема с резервированием на секции
шин РУ-10 кВ и РУ-0,4 кВ».
Рассчитаны электрические нагрузки и токи короткого замыкания в
максимальном и минимальном режиме работы системы электроснабжения
станкостроительного завода АО «Северный пресс».
На основании полученных результатов, установлено, что для питания
проектируемой внешней системы электроснабжения АО «Северный пресс», на
ГПП-35/10 кВ объекта проектирования целесообразно установить два силовых
трансформатора номинальной мощностью 6300 кВА каждый (марки ТМН6300/35). Выбраны и проверены номинальные мощности трансформаторов
цеховых ТП-10/0,4 кВ внутренней СЭС АО «Северный пресс» (всего
предусмотрено четыре ЦТП-10/0,4 кВ). На каждой ЦТП-10/0,4 кВ, выбраны
однотипные трансформаторы марки ТМГ-1000/10....
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
