АННОТАЦИЯ 3
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 6
ВВЕДЕНИЕ 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 10
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 11
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 17
1.3 Расчет картограммы электрических нагрузок 17
Выводы по разделу 1 23
2 РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 24
2.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 24
Выводы по разделу 2 27
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 29
Выводы по разделу 3 31
4 РАСЧЕТ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 32
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
ГПП 33
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 33
4.3 Расчет токов короткого замыкания 34
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 35
Выводы по разделу 4 39
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 40
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 40
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 40
5.4 Расчет питающих линий 41
Выводы по разделу 5 42
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 44
Выводы по разделу 6 53
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 54
7.1 Расчет потерь электроэнергии в кабельных линиях 55
7.2 Определение технико-экономических показателей вариантов схем
внутреннего электроснабжения предприятия 56
7.3 Выбор оптимального варианта схемы внутреннего электроснабжения 58
Выводы по разделу 7
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГИЛ 59
8.2 Выбор выключателей КРУ 59
8.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 60
8.4 Выбор трансформаторов напряжения 62
8.5 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 64
8.6 Выбор соединения силового трансформатора Г1П1 с РУ НН ГШ1 65
8.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к
токам короткого замыкания 66
8.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 67
8.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН
ТЛ 68
Выводы по разделу 8 68
9 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 69
Выводы по разделу 9 77
10 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
10.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 78
10.2 Расчет колебаний напряжения 83
10.3 Расчет несимметрии напряжения 84
10.4 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 85
Выводы по разделу 10 87
11 ЗАЩИТА РЕЛЕЙНАЯ ТРАНСФОРМАТОРА ЭТПЦК-6300/10
11.1 Мгновенная токовая защита 88
11.2 Защита от перегруза 89
11.3 Защита от однофазных замыканий на землю 90
11.4 Защита от перегрева 92
11.5 Газовая защита 93
Выводы по разделу 11 93
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Производственные опасности на подстанции и их влияние на
обслуживающий персонал 94
12.2 Габариты и разрывы на подстанции 94
12.3 Обеспечение безопасности работ в электроустановнах 97
12.4 Расчет заземляющего устройства подстанции 99
12.5 Обеспечение пожаробезопасности на подстанции 102
Выводы по разделу 12 102
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 104
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией электроприемников предприятия и должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям: они должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических показателей; обеспечивать требуемую надежность электроснабжения и надлежащее качество электрической энергии; быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость, позволяющую обеспечивать оптимальные режимы эксплуатации как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; позволять осуществление реконструкций без существенного удорожания первоначального варианта.
По мере развития электропотребления к системам электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, осуществления в широких масштабах диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи. Кроме того, СЭС свойственно наличие глубоких внутренних связей, не позволяющих расчленять системный, комплексный подход, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.
Таким образом, создание рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, правильный выбор места размещения цеховых подстанций и Г1П1, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем электроснабжения и их параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
В данной выпускной квалификационной работе были проведены расчеты электрических трехфазных нагрузок по ремонтно-механическому цеху, низковольтной силовой нагрузки по предприятию в целом, расчет осветительной и силовой высоковольтной нагрузки, а также расчет картограммы электрических нагрузок предприятия. По результатам расчетов были выбраны трансформаторы цеховых ТП, а также произведен выбор трансформаторов ГПН.
Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Была разработанна и выбрана смешанная схема, а также произведен выбор её электрооборудования.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведен расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями (расчет методом типовых кривых). На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ.
Методом Лагранжа были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники реактивной мощности, а также места их установки.
