Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 8
1 КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ 11
Выводы по разделу 1 11
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчет электрических нагрузок по инструментальному цеху 12
2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 14
2.3 Расчет высоковольтной нагрузки 15
2.4 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 21
Выводы по разделу 2 23
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 24
Выводы по разделу 3 29
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ, СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 30
Выводы по разделу 4 33
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
5.1 Вариант с напряжением внешнего электроснабжения 110 кВ 34
5.1.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 35
5.1.2 Расчет линии электропередач от районной подстанции энергосистемы
до ГПП предприятия 35
5.1.3 Расчет токов КЗ в начале отходящих линий от питающей подстанции
энергосистемы и на выводах Г11П 37
5.1.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от
подстанции энергосистемы и на вводе Г11П 39
5.1.5 Технико-экономические показатели схемы внешнего
электроснабжения 44
5.2 Вариант с напряжением внешнего электроснабжения 35 кВ 46
5.3 Сравнение вариантов схем с напряжением 35 кВ и 110 кВ 51
Выводы по разделу 5 51
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения 52
6.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 52
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 52
6.4 Расчет питающих линий 52
Выводы по разделу 6 55
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 57
Выводы по разделу 7 64
13.03.02.2023.099.00.00 ПЗ
Лист
4
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ
8.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства Г1П1 64
8.2 Выбор выключателей КРУ 65
8.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 66
8.4 Выбор трансформаторов напряжения 69
8.5 Выбор выключателей на вводах цеховых ТП 71
8.6 Выбор трансформаторов собственных нужд Г11П 72
8.7 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН.... 73
Выводы по разделу 8 75
9 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ 75
Выводы по разделу 9 76
10 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 77
Выводы по разделу 10 82
11 ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ БАТАРЕЙ
КОНДЕНСАТОРОВ 81
Выводы по разделу 11 76
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА
12.1 Выбор выключателей и расчет их защитных время -токовых
характеристик 87
12.2 Выбор защиты КЛ1 и трансформатора Т1 103
12.3 Защита КЛ1 . ..... 1111
12.4 Защита от однофазных замыканий на землю 114
Выводы по разделу 12 116
13 ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 117
13.2 Расчет освещения открытого распределительного устройства 120
13.3 Расчет заземляющего устройства ГПП 123
13.4 Расчет молниезащиты подстанции 125
Выводы по разделу 13 129
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 128
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 129
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электрической энергией электроприемников предприятия и должны отвечать установленным технико-экономическим требованиям: они должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических показателей; обеспечивать необходимую надежность электроснабжения и соответствующее качество электрической энергии; быть удобны при эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость, позволяющую обеспечивать оптимальные режимы работы в нормальном и в послеаварийном режимах; позволять поводить реконструкций без
существенного удорожания первоначального варианта.
По мере развития потребления электрической энергии, к системам электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает вопрос о необходимости внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электрической энергии, осуществления в широких масштабах управления процессами производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Для того, чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем предъявляемым требованиям, необходимо при проектировании учитывать огромное число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи, учитывающий влияние различных факторов и учет их динамичности.
Следовательно, создание рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является тяжелой задачей, включающей в себя выбор рациональных напряжений и числа их трансформаций, правильный выбор места размещения цеховых ТП и ГПН, совершенствование методов определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем внешнего электроснабжения и их параметров, а также сечений проводов ВЛ и жил кабельных линий, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования системы электроснабжения ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности работы и способствует осуществлению задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
В выпускной квалификационной работе были проведены расчеты электрических нагрузок по предприятию, расчет осветительной и силовой высоковольтной нагрузки, а также расчет картограммы электрических нагрузок предприятия. По результатам расчетов были выбраны трансформаторы типа ТМГ цеховых трансформаторных подстанций.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схем внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования. Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения и рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведен расчет токов короткого замыкания.
Были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники реактивной мощности, а также места их установки.
В проекте уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволило оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
Также были рассмотрены вопросы обоснования регулирования реактивной мощности, релейной защиты и безопасности жизнедеятельности. Сделаны выводы об целесообразности установки регулируемых батарей конденсаторов, установлены различные виды релейных защит, приняты меры по обеспечению безопасности труда.
