Электроснабжение группы цехов завода металлоконструкций
|
Аннотация 2
ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 10
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА 13
ВВЕДЕНИЕ 14
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчет электрических нагрузок по электроремонтному цеху 15
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 22
1.3 Построение картограммы электрических нагрузок 23
Выводы по разделу 1 26
2 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТП 28
Выводы по разделу 2 31
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ
ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 34
Выводы по разделу 3 36
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
4.1 Расчет электрических параметров схем внешнего
электроснабжения 37
4.2 Сравнение схем внешнего электроснабжения предприятия 45
Выводы по разделу 4 49
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 50
5.2 Построение схемы электроснабжения 10 кВ 50
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 10 кВ 50
Выводы по разделу 5 51
6 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ВНУТРИЗАВОДСКОГ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 52
Выводы по разделу 6 53
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
7.1 Расчет токов КЗ в схеме предприятия 55
7.2 Выбор электрооборудования и электрических аппаратов 10 кВ 62
7.2.1 Выбор токопровода 62
7.2.2 Выбор ячеек КРУ 10 кВ 63
7.2.3 Выбор выключателей и трансформаторов тока в КРУ 64
7.2.4 Выбор измерительных приборов 65
7.2.5 Выбор трансформаторов тока нулевой
последовательности и трансформаторов напряжения 69
7.2.6 Выбор трансформаторов собственных нужд 70
7.2.7 Проверка на термическую стойкость к токам КЗ
сечений КЛ 71
7.2.8 Выбор электрооборудования КТП 71
Выводы по разделу 7 72
8 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
8.1 Составление исходной схемы расчета 74
8.2 Определение расчетных параметров 74
Выводы по разделу 8 84
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
9.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
110/10 кВ завода металлоконструкций 85
9.1.1 Обоснование местоположения группы цехов
завода металлоконструкций 85
9.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 110/10 кВ 86
9.1.3 Основные требования при установке трансформаторов
и возможность осмотра газовых реле 87
9.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 87
9.1.5 Электрозащитные средства 88
9.1.6 Окраска токоведущих частей 89
9.1.7 Требования к устройству дверей применяемого
электрооборудования 90
9.2 Электробезопасность 90
9.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 92
9.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 110 кВ 92
9.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства ГПП 110/10 93
9.3 Расчет освещения в ОРУ 96
9.4 Пожарная безопасность 98
9.4.1 Категория пожарной опасности 98
9.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 99
9.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 100
Выводы по разделу 9 102
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
10.1 Организация защиты 103
10.2 Расчет защиты отходящей от ТП-10 КЛ 104
10.2.1 Защита от перегрузки 104
10.2.2 Селективная токовая отсечка 106
10.2.3 Мгновенная токовая отсечка 107
10.3 Расчет секционного выключателя 0,4 кВ на ТП-10 108
10.3.1 Защита от перегрузок 109
10.3.2 Селективная токовая отсечка 110
10.3.3 Мгновенная токовая отсечка 111
10.4 Расчет вводного выключателя 0,4 кВ на ТП-10 112
10.4.1 Защита от перегрузок 112
10.4.2 Селективная токовая отсечка 113
10.4.3 Мгновенная токовая отсечка 114
10.5 Защита трансформатора ТМГ-400 и расчет защитных
время-токовых характеристик 115
10.5.1 Защита от перегрузки 116
10.5.2 Селективная токовая отсечка 118
10.5.3 Мгновенная токовая отсечка 119
10.6 Расчет защиты в ячейке 16 ГПП 121
10.6.1 Селективная защита с зависимой от тока
выдержкой времени 125
10.6.2 Мгновенная токовая отсечка 127
Выводы по разделу 10 128
11 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. КТПВ 10/0,4 кВ 131
Выводы по разделу 11 132
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
12.1 SWOT - Качественный анализ по вариантам сравнения
проекта системы электроснабжения 133
12.2 Планирование целей проекта в дереве целей 134
12.3 Планирование мероприятий по реализации проекта 134
12.4 Оценка движущих и сдерживающих сил 135
Выводы по разделу 12 136
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 138
ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 10
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА 13
ВВЕДЕНИЕ 14
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчет электрических нагрузок по электроремонтному цеху 15
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 22
1.3 Построение картограммы электрических нагрузок 23
Выводы по разделу 1 26
2 ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТП 28
Выводы по разделу 2 31
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ
ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 34
Выводы по разделу 3 36
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
4.1 Расчет электрических параметров схем внешнего
электроснабжения 37
4.2 Сравнение схем внешнего электроснабжения предприятия 45
Выводы по разделу 4 49
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 50
5.2 Построение схемы электроснабжения 10 кВ 50
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 10 кВ 50
Выводы по разделу 5 51
6 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ВНУТРИЗАВОДСКОГ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 52
Выводы по разделу 6 53
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
7.1 Расчет токов КЗ в схеме предприятия 55
7.2 Выбор электрооборудования и электрических аппаратов 10 кВ 62
7.2.1 Выбор токопровода 62
7.2.2 Выбор ячеек КРУ 10 кВ 63
7.2.3 Выбор выключателей и трансформаторов тока в КРУ 64
7.2.4 Выбор измерительных приборов 65
7.2.5 Выбор трансформаторов тока нулевой
последовательности и трансформаторов напряжения 69
7.2.6 Выбор трансформаторов собственных нужд 70
7.2.7 Проверка на термическую стойкость к токам КЗ
сечений КЛ 71
7.2.8 Выбор электрооборудования КТП 71
Выводы по разделу 7 72
8 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
8.1 Составление исходной схемы расчета 74
8.2 Определение расчетных параметров 74
Выводы по разделу 8 84
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
9.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
110/10 кВ завода металлоконструкций 85
9.1.1 Обоснование местоположения группы цехов
завода металлоконструкций 85
9.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 110/10 кВ 86
9.1.3 Основные требования при установке трансформаторов
и возможность осмотра газовых реле 87
9.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 87
9.1.5 Электрозащитные средства 88
9.1.6 Окраска токоведущих частей 89
9.1.7 Требования к устройству дверей применяемого
электрооборудования 90
9.2 Электробезопасность 90
9.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 92
9.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 110 кВ 92
9.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства ГПП 110/10 93
9.3 Расчет освещения в ОРУ 96
9.4 Пожарная безопасность 98
9.4.1 Категория пожарной опасности 98
9.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 99
9.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 100
Выводы по разделу 9 102
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
10.1 Организация защиты 103
10.2 Расчет защиты отходящей от ТП-10 КЛ 104
10.2.1 Защита от перегрузки 104
10.2.2 Селективная токовая отсечка 106
10.2.3 Мгновенная токовая отсечка 107
10.3 Расчет секционного выключателя 0,4 кВ на ТП-10 108
10.3.1 Защита от перегрузок 109
10.3.2 Селективная токовая отсечка 110
10.3.3 Мгновенная токовая отсечка 111
10.4 Расчет вводного выключателя 0,4 кВ на ТП-10 112
10.4.1 Защита от перегрузок 112
10.4.2 Селективная токовая отсечка 113
10.4.3 Мгновенная токовая отсечка 114
10.5 Защита трансформатора ТМГ-400 и расчет защитных
время-токовых характеристик 115
10.5.1 Защита от перегрузки 116
10.5.2 Селективная токовая отсечка 118
10.5.3 Мгновенная токовая отсечка 119
10.6 Расчет защиты в ячейке 16 ГПП 121
10.6.1 Селективная защита с зависимой от тока
выдержкой времени 125
10.6.2 Мгновенная токовая отсечка 127
Выводы по разделу 10 128
11 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. КТПВ 10/0,4 кВ 131
Выводы по разделу 11 132
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
12.1 SWOT - Качественный анализ по вариантам сравнения
проекта системы электроснабжения 133
12.2 Планирование целей проекта в дереве целей 134
12.3 Планирование мероприятий по реализации проекта 134
12.4 Оценка движущих и сдерживающих сил 135
Выводы по разделу 12 136
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 138
Часть энергосистемы, объединяющая генераторы, распределительные устройства (РУ), трансформаторные подстанции (ТП) и потребители электрической энергии (электроприёмники - ЭП), принято называть электрической системой. Часть электрической системы, в которую входят ТП и линии различных напряжений, называют электрической сетью (ЭС). ЭС разделяются на питающие и распределительные. Питающие электрические сети осуществляют передачу (транспорт, канализацию) электрической энергии до распределительных пунктов (РП) или ТП и не имеют подключенных ЭП.
Распределительные электрические сети передают электроэнергию от понизительных ТП непосредственно потребителям, либо по воздушным линиям электропередачи (ВЛ), либо кабельным линиями (КЛ).
На различных иерархических уровнях электроэнергетики и в различных ситуациях ведущими являются те или иные критерии. Однако во всех случаях повышение надёжности как обязательное условие повышения эффективности производства связано с увеличением затрат, вкладываемых в создание и эксплуатацию энергетических систем, их частей и элементов. Одной из важнейших задач электроснабжения, при обеспечении его надёжности в любой отрасли хозяйственной деятельности, является наиболее целесообразное сетевое строительство. Оно заключается не только в принятии профессиональных решений относительно схем электроснабжения на стадии проектирования, но и в использовании наиболее современного сетевого оборудования. Качество электрической энергии, как неотъемлемый атрибут любого товара, является наиболее всеобъемлющей характеристикой как товаропроизводителя (энергоснабжающей организации), так и непосредственно потребителя, являющегося источником вносимых искажений в работу энергосистемы в целом.
При проектировании учитываются основные построения электрических сетей:
- Применение глубоких вводов;
- Разукрупнение подстанций (в разумных пределах);
- Секционирование сборных шин распределительных устройств на всех уровнях системы электроснабжения ;
- Отказ от холодного резерва ;
- Равнонадёжность СЭС и технологического оборудования ;
- Использование блочного оборудования ;
- Исключение обратных перетоков мощности в сетях одного напряжения ;
- Выделение (по возможности) потребителей, генерирующих помехи в сеть, на отдельные источники питания или ветви трансформатора.
Как результат, при формировании СЭС выбирается наиболее экономичный вариант.
Распределительные электрические сети передают электроэнергию от понизительных ТП непосредственно потребителям, либо по воздушным линиям электропередачи (ВЛ), либо кабельным линиями (КЛ).
На различных иерархических уровнях электроэнергетики и в различных ситуациях ведущими являются те или иные критерии. Однако во всех случаях повышение надёжности как обязательное условие повышения эффективности производства связано с увеличением затрат, вкладываемых в создание и эксплуатацию энергетических систем, их частей и элементов. Одной из важнейших задач электроснабжения, при обеспечении его надёжности в любой отрасли хозяйственной деятельности, является наиболее целесообразное сетевое строительство. Оно заключается не только в принятии профессиональных решений относительно схем электроснабжения на стадии проектирования, но и в использовании наиболее современного сетевого оборудования. Качество электрической энергии, как неотъемлемый атрибут любого товара, является наиболее всеобъемлющей характеристикой как товаропроизводителя (энергоснабжающей организации), так и непосредственно потребителя, являющегося источником вносимых искажений в работу энергосистемы в целом.
При проектировании учитываются основные построения электрических сетей:
- Применение глубоких вводов;
- Разукрупнение подстанций (в разумных пределах);
- Секционирование сборных шин распределительных устройств на всех уровнях системы электроснабжения ;
- Отказ от холодного резерва ;
- Равнонадёжность СЭС и технологического оборудования ;
- Использование блочного оборудования ;
- Исключение обратных перетоков мощности в сетях одного напряжения ;
- Выделение (по возможности) потребителей, генерирующих помехи в сеть, на отдельные источники питания или ветви трансформатора.
Как результат, при формировании СЭС выбирается наиболее экономичный вариант.
В ВКР были проведены расчеты электрических однофазных и трехфазных нагрузок по электроремонтному цеху, низковольтной силовой нагрузки и высоковольтной 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.
Были определены технико-экономические показатели схемы внешнего электроснабжения. Выбрана схема 110-3Н - Блок линия выключатель- трансформатор как наиболее экономически целесообразная в сравнении с вариантом на 35 кВ.
Было выбрано рационально напряжения схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка, рассчитаны кабельные линии. Кабельные линии обозначены на электрической схеме и на генплане завода.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями. На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудования 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, выбраны БСК 0,4 кВ, при этом установлен факт не целесообразности установки БСК 10 кВ.
Рассмотрены вопросы организации электробезопасности, представлен плакат с СИЗ, нормами комплектования, а также схемой заземления ОРУ 110 кВ.
Рассмотрены вопросы организации защит для КЛ 10 кВ ТП-10, НРП 6 и НРП7.
Проведен SWOT анализ, определены цели проекта, выполнен график Ганта.
Были определены технико-экономические показатели схемы внешнего электроснабжения. Выбрана схема 110-3Н - Блок линия выключатель- трансформатор как наиболее экономически целесообразная в сравнении с вариантом на 35 кВ.
Было выбрано рационально напряжения схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка, рассчитаны кабельные линии. Кабельные линии обозначены на электрической схеме и на генплане завода.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями. На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудования 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, выбраны БСК 0,4 кВ, при этом установлен факт не целесообразности установки БСК 10 кВ.
Рассмотрены вопросы организации электробезопасности, представлен плакат с СИЗ, нормами комплектования, а также схемой заземления ОРУ 110 кВ.
Рассмотрены вопросы организации защит для КЛ 10 кВ ТП-10, НРП 6 и НРП7.
Проведен SWOT анализ, определены цели проекта, выполнен график Ганта.
Подобные работы
- Электроснабжение группы цехов завода металлоконструкций
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4280 р. Год сдачи: 2018 - Электроснабжение западной группы цехов завода металлоконструкций
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4295 р. Год сдачи: 2016 - Электроснабжение восточной группы цехов заводам металлоконструкций
Дипломные работы, ВКР, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 5040 р. Год сдачи: 2017 - Электроснабжение восточной группы цехов заводам металлоконструкций
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4365 р. Год сдачи: 2017 - Модернизация системы электроснабжения группы цехов ЗАО «Механоремонтный комплекс» г.Магнитогорска
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2016 - Электроснабжение завода металлоконструкций
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4230 р. Год сдачи: 2018 - Электроснабжение завода запасных частей
Курсовые работы, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 1200 р. Год сдачи: 2002 - Электроснабжение завода крупных металлоконструкций
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4280 р. Год сдачи: 2016 - Реконструкция электрооборудования и электрохозяйства сварочно-гибочного производства предприятия по выпуску металлоконструкций
Бакалаврская работа, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2017





