Аннотация
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ РАБОТЫ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 10
1.1 Расчёт электрических нагрузок по ремонтно-механическому
цеху 10
1.1.1 Распределение по фазам однофазных электроприёмников .... 11
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию в целом 20
1.3 Расчёт и построение картограммы электрических нагрузок 21
Выводы по разделу один 22
2 ВЫБОР ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 23
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 23
2.2 Выбор мощности цеховых трансформаторов 23
Выводы по разделу 2 28
3 СИСТЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 29
3.1 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 29
3.2 Выбор типа и мощности трансформаторов на главной
понизительной подстанции 30
Вывод по разделу 3 32
4 ВЫБОР И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых
трансформаторах ГП 34
4.2 Расчет параметров ЛЭП от подстанции энергосистемы до
подстанции предприятия 35
4.3 Расчет токов короткого замыкания 37
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 четыре 46
5 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 47
Вывод по разделу 5 47
6 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧНСКИХ СЕТЕЙ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 48
6.1 Выбор напряжения 48
6.2 Конструктивное выполнение электрической сети 48
6.3 Выбор кабельных линий 48
Вывод по разделу 6 53
7 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 54
7.1 Расчет токов коротких замыканий 54
7.2 Выбор электрических аппаратов 64
7.2.1 Выбор ячеек комплектного распределительного
устройства ГПП 64
7.2.2 Выбор выключателей КРУ 65
7.2.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 65
7.2.4 Выбор трансформаторов напряжения 67
7.2.5 Выбор ячеек, устанавливаемых на вводах в цеховые ТП 69
7.2.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ
НН ГПП 70
7.2.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую
стойкость к токам короткого замыкания 71
7.2.8 Выбор трансформатора собственных нужд 72
Вывод по разделу 7 73
8 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 74
Выводы по разделу 8 74
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 75
9.1 Составление расчетной схемы и определение ее параметров 75
9.2 Определение мощности высоковольтных батарей конденсаторов ... 86
Вывод по разделу 9 91
10 ПРИМЕНЕНИЕ УСТРОЙСТВ ТИРИСТОРНОГО ГРУППОВОГО
МЯГКОГО ПУСКА ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 92
Вывод по разделу 10 94
11 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ГПП 95
Вывод по разделу 11 100
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА 101
12.1 Выбор и расчет выключателя, защищающего КЛ отходящую от
ТП7 до НРП-2 101
12.1.1 Защита от перегрузки 102
12.1.2 Селективная токовая отсечка 103
12.1.3 Мгновенная токовая отсечка 104
12.2 Расчет и выбор секционного автоматического выключателя
QF3, установленного на секции шин 0,4 кВ ТП7 105
12.2.1 Защита от перегрузки 106
12.2.2 Селективная токовая отсечка 108
12.2.3 Мгновенная токовая отсечка 110
12.3 Выбор вводного выключателя QF1 111
12.3.1 Защита от перегрузки 111
12.3.2 Селективная токовая отсечка 113
12.3.3 Мгновенная токовая отсечка 114
12.4 Защита трансформатора со стороны ВН 115
12.4.1 Расчет плавкого предохранителя F6 115
12.4.2 Защита от перегрузки 118
12.4.3 Селективная токовая защита 120
12.4.5 Мгновенная токовая отсечка 121
12.4.6 Газовая защита трансформатора 122
12.5 Расчет защиты, установленной в начале магистральной линии, питающей ТП-5 и ТП-7 (ячейка 207 ГПП) 123
12.5.1 Селективная защита с зависимой от тока выдержкой
времени 123
12.5.2 Мгновенная токовая отсечка 125
12.5.3 Защита магистральной кабельной линии от токов ОЗЗ 127
Вывод по разделу 11 128
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 129
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 130
Системой электроснабжения называют совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией [1].
СЭС, как и прочие объекты должны соответствовать технико-экономическим требованиям. Электроснабжение промышленного предприятия обязано обладать минимальными затратами при обеспечении всех технических требований, гарантировать нужную надежность, быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании, обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим эксплуатации в нормальных условиях и близких к ним в послеаварийных ситуациях.
При построении СЭС нужно продумывать большое количество факторов, оказывающих воздействие на структуру СЭС и виды применяемого в них оборудования. Так же следует учесть вероятность расширения производства, в связи с чем потребуется большая мощность, место для размещения оборудования и т.д.
Создание качественной и надежной системы электроснабжения представляется трудоемкой задачей, включающей в себя выбор необходимого числа трансформаторов для питания оборудования, выбор напряжений, правильное место размещения цеховых подстанций, выбор типа кабелей, их сечения, места и способа прокладки. Питание потребителей завода осуществляется от ГПП. Подстанция двух трансформаторная, что гарантирует требуемую надежность. Принятие правильных решений приводит к снижению затрат на электрическую энергию, что в свою очередь, сокращает ее потери и увеличивает надежность всей системы.
В выпускной квалификационной работе выполнен проект электроснабжения комплекса цехов металлургического завода.
Расчёт элетрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения комплекса цехов металлургического завода позволил разработать схемы внешнего и внутризаводского распределения электрической энергии. Схема внешнего электроснабжения выполнена по схеме 110-3Н - два блока с выключателями. В результате технико-экономического сравнения определено рациональное напряжение равное 110 кВ. Распределительное устройство 110 кВ выполнено открытого типа с применением элегазовых коммутационных и измерительных аппаратов.
Внутризаводское распределительное устройство выполнено по смешанной схеме. В ЗРУ-10 кВ выбраны комплектные шкафы марки К-104М, которые снабжены вакуумными выключателями ВВЭ-10, трансформаторами тока ТЛК-10 и антирезонансными трансформаторами напряжения с литой изоляцией НАМИ-10 У2. Отходящие от ЗРУ-10 кВ выполнены кабелями из сшитого полиэтилена типа АПвП-10. Все электрооборудование выбрано с учётом перегрузочной способности в послеаварийных режимах, а также с учетом динамической и термической стойкости к токам короткого замыкания.
Для снижения негативного влияния реактивной мощности предусмотрена установка компенсирующих устройств в сети 0,4 кВ. Для защиты трансформатора ГПП от ненормальных режимов предусматриваются микропроцессорные устройства релейной защиты на базе Sepam. Затронуты вопросы безопасности жизнедеятельности и группового тиристорного пуска электродвигателей на металлургическом заводе.
