АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….. 4
1. СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ………………………………. 5
1.1. Выбор схемы подключения…………………………..…………………... 5
1.2. Выбор кабельных линий 10 кВ до электродвигателей ………………… 8
1.3. Расчет токов короткого замыкания на шинах 10 кВ………………… 9
1.4. Проверка кабелей на термическую стойкость…………………………... 12
1.5. Устройство высоковольтного распределительного пункта……………. 13
2. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ НА ШИНАХ 10 КВ……………. 15
2.1. Несинусоидальность напряжения………………………………………... 15
2.2. Колебания напряжения…………………………………………………… 19
2.3. Несимметрия напряжения………………………………………………… 20
2.4. Пуск двигателя…………………………………………………………….. 21
3. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ…… 24
3.1. Схема соединения приборов……………………………………………… 24
3.2. Выбор трансформатора тока……………………………………………… 26
3.3. Выбор трансформатора напряжения……………………………………... 27
3.4. Структурная схема анализатора………………………………………….. 28
3.5. Обработка данных измерения …………………………………………… 29
3.6. Организация обмена данными…………………… 32
3.7. Микроконтроллер…………………………………………………………. 33
4. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ДВИГАТЕЛЯ СТД-1600…………………………. 37
4.1. Требования к релейной защите ………………………………………….. 37
4.2. Токовая отсечка без выдержки времени ………………………………… 37
4.3. Защита от перегруза …………………… 38
4.4. Защита от однофазных замыканий на землю …………………………… 40
4.5. Защита от минимального напряжения …………………………………... 45
4.6. Защита от асинхронного режима и от перегрева ……………………….. 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………….. 48
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………… 49
В выпускной квалификационной работе рассматриваются условия работы двигателей в системе электроснабжения цехов с дуговыми сталеплавильными печами. –
Дуговые сталеплавильные печи являются мощными потребителями электрической энергии. В тоже время дуговые сталеплавильные печи серьезно влияют на многие показатели качества электрической энергии, такие как колебания напряжения, несинусоидальность и несимметрия напряжения. Особенно важно, что электрические двигатели весьма чувствительны к этим показателям качества. Поэтому правильная организация их работы в таких условиях – сложная техническая задача.
Данные об электрической нагрузке двигателей, работающих в системе электроснабжения промышленного предприятия с 4-я сталеплавильными печами, заданы в таблице 1. Все эти электроприводы относятся к 1-ой и 2-ой категории по надежности электроснабжения. Поэтому в системе их электроснабжения должно быть предусмотрено резервирование.
Таблица 1 – Данные о двигателях
нагрузка Количество, шт. Активная мощность Pном , кВт Реактивная мощность
Qном , кВАр Коэффициент использования, kи.а
двигатель 1 4 500 420 1
двигатель 2 1 350 280 0.8
двигатель 3 6 400 340 0.2
двигатель 4 4 1600 1250 0.05
Задано, что в цехе четыре дуговых сталеплавильных печи расчетную с активную и реактивную мощностью равной Рп =7 МВАр и Qп=5.5 МВАр. Их коэффициент использования равен 0.7. Также задано, что остальная мощность предприятия составляет Рз =25 МВАр и Qп=19 МВАр.
Характеристика точки подключения к электрической сети: мощность короткого замыкания на шинах 110 кВ трансформатора главной понизительной подстанции Sкз =600 МВАр, предельный коэффициент мощности tg(f)= 0.5.
Целью выпускной квалификационной работы является поиск оптимального решения, позволяющего организовать безаварийную работу электродвигателей в сложных условиях сталеплавильного цеха.
В выпускной квалификационной работе рассматривается функционирование электродвигателей в крайне сложных условиях – на промышленном предприятии с дуговыми сталеплавильными печами.
В разделе 1 рассмотрен вопрос о наиболее рациональной схеме подключения электродвигателей и выбрано основное оборудование системы электроснабжения – кабели и трансформаторы.
В разделе два проанализированы колебания напряжения, несимметрия и неси- нусоидальность напряжения в точке подключения двигателей и показано соответствие нормам всех показателей качества электроэнергии.
Поскольку качество электроэнергии требует постоянного контроля в разделе 3 выбран анализатор качества электроэнергии и показано, что он позволяет контролировать все необходимые показатели. Также выбраны схема подключения анализатора, трансформаторы тока и напряжения и соединительные кабели.
Раздел 4 посвящен разработке релейной защиты для синхронного двигателя СД1600. Проработана структурная схема релейной защиты, выбраны ее элементы и путем построение время-токовой диаграммы доказано, что разработанная защита согласована как с характеристиками электродвигателя, так и с системой электроснабжения предприятия.
В целом можно сделать вывод, что условия работы электродвигателей на промышленном предприятии с дуговыми сталеплавильными печами соответствуют всем нормативным требованиям и обеспечивают длительную экономичную эксплуатацию электродвигателей.
