АННОТАЦИЯ 4
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 6
ВВЕДЕНИЕ 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 9
Выводы по разделу 10
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 11
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 11
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 15
1.3 Расчет высоковольтной нагрузки и нагрузки в целом по
предприятию 18
1.4 Расчет картограммы электрических нагрузок 19
Выводы по разделу 1 20
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 23
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 23
2.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 23
Выводы по разделу 2 29
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ .... 30
Выводы по разделу 3 33
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 34
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
ГПП 36
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 33
7
4.3 Расчет токов короткого замыкания 38
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 39
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 ПРЕДПРЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ . ..47
5.1 Выбор напряжения 47
5.2 Построение схемы электроснабжения 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 58
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 59
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГИЛ 59
7.2 Выбор выключателей КРУ 59
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 60
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 62
7.5 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 64
7.6 Выбор соединения силового трансформатора Г1П1 с РУ НН ГШ1 66
7.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к
токам короткого замыкания 67
7.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 68
Выводы по разделу 7 70
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 71
Выводы по разделу 8 77
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС .... 78
9.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 78
9.2 Расчет несимметрии напряжения 84
Выводы по разделу 9 85
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ 86
10.1 Дифференциальная защита 86
10.2 Защита от перегруза на НН 93
10.3 МТЗ с выдержкой времени на НН 94
10.4 МТЗ с выдержкой времени на ВН 96
10.5 Газовая защита 98
10.6 Защита от перегрева 98
Выводы по разделу 10 98
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 99
11.1 Обеспечение охраны окружающей среды на предприятии 99
11.2 Состав подстанции 99
11.3 Планировка и конструктивная часть ГПП 99
11.4 Требования к установке трансформатора 100
11.5 Обеспечение безопасности работ на ГПП 101
11.5.1 Обеспечение безопасности работ и осмотров 101
11.5.2 Обеспечение электробезопасности на ГПП 101
11.6 Устройства сигнализации и контроля изоляции 102
11.7 Молниезащита Г11П 103
11.8 Расчёт тока однофазного замыкания на землю 105
11.9 Расчет заземления 107
11.10 Заземляющие ножи и система блокировки 111
11.11 Освещение 111
11.12 Пожарная безопасность 112
Выводы по разделу 11 114
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 115
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 116
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.
Основным видом деятельности завода является огневое и электролитическое рафинирование меди и производства от неё продукции.
Основная производственная структура завода включает в себя следующие подразделения:
- Трубопрокатный цех
- Кузнечно-прессовый цех
- Литейный цех
Выполнен расчет электрических нагрузок трубопрокатного завода, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил разработать схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии преимущественно в траншеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвПу-10 сечением 70, 95, 120, 185, 240, мм2.
В работе подробно расмотрем вопрос компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволило оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения медеэлектролитного завода, отвечающая всем требованиям безопастности, качества электроэнергии, надёжности, удобства эксплуатации и технико-экономической эфективности.
