Электроснабжение группы цехов машиностроительного завода
|
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
ВВЕДЕНИЕ 8
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И РАСЧЕТ ЕЁ КАРТОГРАММЫ 11
1.1 Расчёт электрических нагрузок по ремонтно -механическому
цеху 11
1.1.1 Распределение по фазам однофазных электроприёмников 12
1.1.2. Расчет электрических нагрузок предприятия на стороне
0,4 кВ 13
1.1.3. Расчет электрических нагрузок предприятия на стороне
10 кВ 14
1.2. Расчет картограммы электрических нагрузок 14
Выводы по разделу один 16
2 ВЫБОР И ОБОНОВАНИЕ ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 24
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторных подстанций 25
2.2 Выбор мощности цеховых трансформаторов 25
Выводы по разделу два 27
3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 28
3.1 Проверка на электродинамическую стойкость трансформатора 29
Вывод по разделу три 31
4 ВЫБОР СХЕМЫ И НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 32
4.1 Выбор схемы внешнего электроснабжения 32
4.2 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 34
Выводы по разделу четыре 35
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
РАЦИОНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1 Расчет по экономической плотности линий электропередачи,
питающих ГПП
5.3 Расчет токов КЗ в начале отходящих линий от подстанции
энергосистемы и на вводах в Г1П1
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий
от подстанции энергосистемы и на вводе
5.5 Выбор коммутационной аппаратуры 110 кВ
5.5 Выбор коммутационной аппаратуры 35 кВ .
5.6 Сравнение технико-экономических показателей схем внешнего
электроснабжения на 110 кВ и 35 кВ
6 АСЧЕТ СИСТЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 47
6.1 Определение рационального напряжения внутризаводского
электроснабжения 47
6.2 Выбор рациональной схемы распределительной сети 47
6.3 Технико-экономическое обоснование целесообразности применения в схеме внутризаводского электроснабжения
промежуточного РП-10 кВ 48
6.4 Расчет токов короткого замыкания 53
6.5 Проверка кабельных линии 10 кВ на термическую стойкость к
токам КЗ 57
6.6 Технико-экономическо сравнение вариантов двух схем
электроснабжения 59
Вывод по разделу шесть 61
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 62
7.1 Выбор электрооборудования систем электроснабжения
напряжением 10 кВ 62
7.2 Выбор электрооборудования напряжением 0,4 кВ 67
Вывод по разделу семь 68
8 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ 69
Выводы по разделу восемь 69
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 70
Выводы по разделу десять 76
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА 77
11.1 Дифференциальная защита 85
11.2 Защита от перегруза на НН 90
11.3 МТЗ с выдержкой времени на НН 91
11.4 МТЗ с выдержкой времени на ВН 92
11.5 Газовая защита 94
11.6 Защита от перегрева 94
Вывод по разделу одиннадцать 95
12 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В
УЗЛАХ СЭС 77
12.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 77
12.2 Расчет колебаний напряжения 81
12.3 Несимметрия напряжения 81
12.4 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 82
Вывод по разделу двенадцать 84
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 96
12.1 Описание противопожарных средств, предусмотренных в ОРУ ГПП 96
12.1.1 применяемые на Г1П1 97
12.2 Расчет параметров средств молниезащиты ГПП 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 100
ВВЕДЕНИЕ 8
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И РАСЧЕТ ЕЁ КАРТОГРАММЫ 11
1.1 Расчёт электрических нагрузок по ремонтно -механическому
цеху 11
1.1.1 Распределение по фазам однофазных электроприёмников 12
1.1.2. Расчет электрических нагрузок предприятия на стороне
0,4 кВ 13
1.1.3. Расчет электрических нагрузок предприятия на стороне
10 кВ 14
1.2. Расчет картограммы электрических нагрузок 14
Выводы по разделу один 16
2 ВЫБОР И ОБОНОВАНИЕ ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 24
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторных подстанций 25
2.2 Выбор мощности цеховых трансформаторов 25
Выводы по разделу два 27
3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 28
3.1 Проверка на электродинамическую стойкость трансформатора 29
Вывод по разделу три 31
4 ВЫБОР СХЕМЫ И НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 32
4.1 Выбор схемы внешнего электроснабжения 32
4.2 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 34
Выводы по разделу четыре 35
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
РАЦИОНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1 Расчет по экономической плотности линий электропередачи,
питающих ГПП
5.3 Расчет токов КЗ в начале отходящих линий от подстанции
энергосистемы и на вводах в Г1П1
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий
от подстанции энергосистемы и на вводе
5.5 Выбор коммутационной аппаратуры 110 кВ
5.5 Выбор коммутационной аппаратуры 35 кВ .
5.6 Сравнение технико-экономических показателей схем внешнего
электроснабжения на 110 кВ и 35 кВ
6 АСЧЕТ СИСТЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 47
6.1 Определение рационального напряжения внутризаводского
электроснабжения 47
6.2 Выбор рациональной схемы распределительной сети 47
6.3 Технико-экономическое обоснование целесообразности применения в схеме внутризаводского электроснабжения
промежуточного РП-10 кВ 48
6.4 Расчет токов короткого замыкания 53
6.5 Проверка кабельных линии 10 кВ на термическую стойкость к
токам КЗ 57
6.6 Технико-экономическо сравнение вариантов двух схем
электроснабжения 59
Вывод по разделу шесть 61
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 62
7.1 Выбор электрооборудования систем электроснабжения
напряжением 10 кВ 62
7.2 Выбор электрооборудования напряжением 0,4 кВ 67
Вывод по разделу семь 68
8 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ 69
Выводы по разделу восемь 69
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 70
Выводы по разделу десять 76
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА 77
11.1 Дифференциальная защита 85
11.2 Защита от перегруза на НН 90
11.3 МТЗ с выдержкой времени на НН 91
11.4 МТЗ с выдержкой времени на ВН 92
11.5 Газовая защита 94
11.6 Защита от перегрева 94
Вывод по разделу одиннадцать 95
12 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В
УЗЛАХ СЭС 77
12.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 77
12.2 Расчет колебаний напряжения 81
12.3 Несимметрия напряжения 81
12.4 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 82
Вывод по разделу двенадцать 84
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 96
12.1 Описание противопожарных средств, предусмотренных в ОРУ ГПП 96
12.1.1 применяемые на Г1П1 97
12.2 Расчет параметров средств молниезащиты ГПП 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 100
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 ГПП, 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.
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 ГПП, 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 курсовой работе были проведены расчеты электрических однофазных и 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.
Была выбрана схема внешнего электроснабжения с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования. Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения, были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями (расчет методом типовых кривых). На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование 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.
По результатам расчетов были выбраны трансформаторы цеховых ТП, а также произведен выбор трансформаторов ГПП.
Была выбрана схема внешнего электроснабжения с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования. Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения, были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями (расчет методом типовых кривых). На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование 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.





