Аннотация
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ РАБОТЫ 8
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9
ВВЕДЕНИЕ 10
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчет электрических нагрузок по предприятию 11
1.2 Расчет высоковольтной нагрузки 12
1.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 12
Выводы по разделу 1 15
2 ВЫБОР ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 17
2.2 Выбор мощности цеховых трансформаторов 17
Выводы по разделу 2 20
3 СИСТЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
3.1 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 23
3.2 Выбор типа и мощности трансформаторов на главной
понизительной подстанции 24
3.2.1 Проверка на электродинамическую стойкость
трансформатора к ударной нагрузке 27
Выводы по разделу 3 29
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА
ТРАНСФОРМАТОРОВ НА ГПП
4.1 Выбор трансформаторов для питания неспокойной нагрузки 30
4.2 Выбор трансформаторов для питания спокойной нагрузки 31
4.3 Выбор схемы внешнего электроснабжения 32
Выводы по разделу 4 39
5 СИСТЕМА ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1 Определение рационального напряжения внутризаводского
электроснабжения 41
5.2 Выбор схемы распределительной сети напряжением 10 кВ 41
5.3 Выбор кабелей до и выше 1000 В 41
Выводы по разделу 5 43
6 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
6.1 Расчёт токов короткого замыкания в электрических сетях выше
1000 В 49
6.2 Расчёт токов короткого замыкания в электрических сетях до
1000 В 57
Выводы по разделу 6 59
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 60
Выводы по разделу 7 71
8 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ 10 КВ
Выводы по разделу 8 72
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 73
Выводы по разделу 9 83
10 СПЕЦВОПРОС
10.1 Влияние ДСП на ПКЭ 84
10.2 Расчет корректирующего устройства 95
Выводы по разделу 10 99
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА СЭС
11.1 Дифференциальная защита 101
11.2 Защита от перегруза на стороне НН 107
11.3 МТЗ с выдержкой времени на стороне НН 108
11.4 МТЗ с выдержкой времени на стороне ВН 109
11.5 Газовая защита 111
11.6 Защита от перегрева 113
Выводы по разделу 11 113
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Расчет контура заземления ГПП 115
12.2 Расчет молниезащиты Г11П 118
Выводы по разделу 12 120
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ
13.1 Экономический расчет затрат на разработку проекта СЭС 121
13.2 Расчёт сметной стоимости материалов 124
Выводы по разделу 13 128
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 129
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 130
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. 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 работы 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, 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 ГПН, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схемы внешнего электроснабжения и ее параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др. 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 выпускной квалификационной работе было выполнено расчет электрических нагрузок группы цехов завода «Красный Октябрь», используя метод усовершенствованных упорядоченных диаграмм.
Было выполнено расчет выбора рационального напряжения внешнего электроснабжения предприятия. В результате расчетов и исходя из существующих уровней напряжения на подстанции энергосистемы (35 и 110 кВ) было выбрано схема внешнего электроснабжения напряжением 110 кВ.
Преимущества получении питании на более высоком напряжении:
- ниже тариф на электроэнергию;
- больше мощность короткого замыкания, что существенно влияет на практически все показатели качества электроэнергии на предприятии в сторону улучшения;
- вероятно, больше возможности по присоединяемой мощности к энергосистеме, а следовательно, больше возможностей по расширению предприятия.
Напряжение 35 кВ является не перспективным напряжением.
Было выбрано тип, мощность, количество и место установки цеховых трансформаторных подсчтанций с трансформаторами типа ТМГ.
Выбор типа, мощности и количество трансформаторов главной понизительной подстанции производился путем сравнения технико-экономических показателей двух вариантов для обеспечения надежной работы потребителей и улучшения показателей качества электрической энергии. В результате было выбрано два трансформатора ТРДН мощностью 80 МВА.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети и надежность.
Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии преимущественно в траншеях, а также и по стенам. В результате были выбрани кабели с бумажной изоляцией марки ААШв-0,4 и ААШв-10 сечением 50, 70, 120 и 240 мм2.
Было рассмотрен вопрос компенсации реактивной мощности на шинах ГПП. После проведения необходимых расчетов было выбрано мощность БК.
В разделе безопасность жизнедеятельности было проведено расчет контура заземления и молниезащиты ГПП. После проведения расчетов было составлена схема контура заземления и ограждения ГПП.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения группы цехов завода «Красный Октябрь», отвечающая всем требованиям электроснабжения.
