АННОТАЦИЯ 4
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 6
ВВЕДЕНИЕ 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 11
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 12
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 18
1.3 Расчет картограммы электрических нагрузок 18
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 28
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 30
Выводы по разделу 3 33
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 34
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
ГПП 36
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 37
4.3 Расчет токов короткого замыкания 38
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 40
4.5 Определение технико-экономических показателей схем внешнего
электроснабжения 43
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения 46
Выводы по разделу 4 46
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 47
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 47
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 47
5.4 Расчет питающих линий 48
Выводы по разделу 5 50
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 52
Выводы по разделу 6 60
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства Г11П 61
7.2 Выбор выключателей КРУ 61
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 62
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 64
7.5 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 66
7.6 Выбор соединения силового трансформатора ГНИ с РУ НН ГИЛ 68
7.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к
токам короткого замыкания 68
7.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 69
7.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН
ТН 70
Выводы по разделу 7 70
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 71
Выводы по разделу 8 78
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВАНАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
9.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 79
9.2 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 83
Выводы по разделу 9 86
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
10.1 Релейная защита отходящего от ТН ШМА 87
10.2 Релейная защита сборных шин 0,4 кВ трансформатора 91
10.3 Релейная защита трансформатора на стороне 0,4 кВ 95
10.4 Релейная защита трансформатора предохранителями со стороны
10 кВ 100
10.5.1 Мгновенная токовая отсечка кабельной линии 102
10.5.2 Селективная токовая отсечка кабельной линии 103
10.5.3 Защита кабельной линии от однофазных замыканий на землю 106
Выводы по разделу 10 106
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
11.1 Характеристика проектируемого объекта как источника
потенциальных опасностей для окружающей среды и людей 107
11.2 Обеспечение охраны окружающей среды при проектировании
объектов и их эксплуатации 108
11.3 Требования безопасности к устройству электроустановок и выбор
защитных мер и мероприятий по электробезопасности 109
11.4 Расчет защитного заземления Г11П 114
11.5 Расчет молниезащиты ГПП 117
11.6 Обеспечение охраны труда при эксплуатации электроустановок 119
11.7 Обеспечение пожарной безопасности 120
Выводы по разделу 11 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 123
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 124
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 техникоэкономическим 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 ГПН, 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 ГПП.
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.
