Помощь студентам в учебе
Электроснабжение завода мощных тракторов
|
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА 7
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 8
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ПОСТРОЕНИЕ
КАРТОГРАММЫ
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 9
1.2 Определение электрических нагрузок завода мощных тракторов ... 13
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 16
Выводы по разделу 1 20
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Обоснование необходимости установки ТП 21
2.2 Применение энергосберегающих трансформаторов в цеховых
трансформаторных подстанциях 21
2.2.1 Определение потерь электроэнергии в трансформаторах 23
2.2.2 Определение технико-экономических показателей 24
2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов в цеховых ТП 26
Выводы по разделу 2 28
3 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЁТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 31
Выводы по разделу 3 34
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
4.1 Определение рационального напряжения 36
4.2 Определение единичной мощности трансформаторов ГПП 37
4.3 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 39
4.4 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 42
4.5 Выбор величины напряжения внешнего электроснабжения по
технико-экономическим параметрам 45
Выводы по разделу 4 49
5 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 50
Выводы по разделу 5 54
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 55
6.1 Определение количества и мощности трансформаторов и
потерь электроэнергии в них 56
6.2 Выбор кабельных линий и расчёт потерь в них 59
6.3 Выбор комплектного электрооборудования 62
6.4 Выбор оптимальной схемы электроснабжения 65
Выводы по разделу 6 67
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
7.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 68
7.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 69
7.3 Выбор комплектных токопроводов 72
7.4 Выбор кабелей по термической стойкости 73
Выводы по разделу 7 75
8 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 76
Выводы по разделу 8 77
9 РАСЧЁТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 78
Выводы по разделу 9 84
10 РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ
СЭС 85
Выводы по разделу 10 87
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ СДН-3150
11.1 Защита от перегрузок 88
11.2 Токовая отсечка 89
11.3 Защита минимального напряжения 90
11.4 Защита двигателя и питающей его линии от однофазных
замыканий на землю 91
11.5 Защита от перегрева 93
11.6 Защита от асинхронного режима 94
11.7 Плавный пуск синхронного двигателя 94
Выводы по разделу 11 95
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП 96
12.2 Электробезопасность 97
12.2.1 Защитные средства, применяемые на ГПП 98
12.2.2 Устройство сигнализации и контроля изоляции 98
12.2.3 Молниезащита ГШ1 100
12.2.4 Расчёт защитного заземления 102
12.3 Освещение открытого распределительного устройства 105
12.4 Пожарная и взрывная безопасность 105
Выводы по разделу 12 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 108
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА 7
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 8
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ПОСТРОЕНИЕ
КАРТОГРАММЫ
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 9
1.2 Определение электрических нагрузок завода мощных тракторов ... 13
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 16
Выводы по разделу 1 20
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Обоснование необходимости установки ТП 21
2.2 Применение энергосберегающих трансформаторов в цеховых
трансформаторных подстанциях 21
2.2.1 Определение потерь электроэнергии в трансформаторах 23
2.2.2 Определение технико-экономических показателей 24
2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов в цеховых ТП 26
Выводы по разделу 2 28
3 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЁТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 31
Выводы по разделу 3 34
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
4.1 Определение рационального напряжения 36
4.2 Определение единичной мощности трансформаторов ГПП 37
4.3 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 39
4.4 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 42
4.5 Выбор величины напряжения внешнего электроснабжения по
технико-экономическим параметрам 45
Выводы по разделу 4 49
5 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 50
Выводы по разделу 5 54
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 55
6.1 Определение количества и мощности трансформаторов и
потерь электроэнергии в них 56
6.2 Выбор кабельных линий и расчёт потерь в них 59
6.3 Выбор комплектного электрооборудования 62
6.4 Выбор оптимальной схемы электроснабжения 65
Выводы по разделу 6 67
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
7.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 68
7.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 69
7.3 Выбор комплектных токопроводов 72
7.4 Выбор кабелей по термической стойкости 73
Выводы по разделу 7 75
8 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 76
Выводы по разделу 8 77
9 РАСЧЁТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 78
Выводы по разделу 9 84
10 РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ
СЭС 85
Выводы по разделу 10 87
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ СДН-3150
11.1 Защита от перегрузок 88
11.2 Токовая отсечка 89
11.3 Защита минимального напряжения 90
11.4 Защита двигателя и питающей его линии от однофазных
замыканий на землю 91
11.5 Защита от перегрева 93
11.6 Защита от асинхронного режима 94
11.7 Плавный пуск синхронного двигателя 94
Выводы по разделу 11 95
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП 96
12.2 Электробезопасность 97
12.2.1 Защитные средства, применяемые на ГПП 98
12.2.2 Устройство сигнализации и контроля изоляции 98
12.2.3 Молниезащита ГШ1 100
12.2.4 Расчёт защитного заземления 102
12.3 Освещение открытого распределительного устройства 105
12.4 Пожарная и взрывная безопасность 105
Выводы по разделу 12 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 108
Целью энергетической политики Российской Федерации, представленной в Энергетической стратегии России на период до 2030 года, является максимально эффективное применение энергетических природных ресурсов и потенциала энергетического сектора для стабильного роста экономики, улучшения качества жизни населения страны и содействия укреплению ее внешнеэкономических позиций.
Актуальное состояние энергетической отрасли характеризуется рядом проблем системного плана: высоким уровнем износа электрооборудования, малой эффективностью использования топлива, неравномерностью роста энергопотребления по территории страны, которая ведет к недостатку активной мощности генерации и сетей электропередачи в ряде районов пиковых нагрузок.
Основными потребителями электрической энергии являются промышленность, сельское хозяйство городов и поселков, транспорт, причем на промышленность приходится значительная часть потребления электроэнергии, которая должна расходоваться рационально и экономно на каждом предприятии, участке и электроустановке. Электроснабжение промышленных предприятий должно основываться на использовании современного конкурентоспособного электротехнического оборудования.
Темой данной выпускной квалификационной работы является проектирование системы электроснабжения для питания завода мощных тракторов. К основным задачам, решаемым при выполнении работы, можно отнести следующие: определение оптимальной схемы соединений электрооборудования, рациональный выбора числа и мощности трансформаторов, расчёт линий электропередач и подбор коммутационных и измерительных аппаратов. Принятие технико-экономически обоснованных решений на каждом этапе проектирования способствует осуществлению общей задачи - проектированию наиболее оптимальной системы электроснабжения.
Актуальное состояние энергетической отрасли характеризуется рядом проблем системного плана: высоким уровнем износа электрооборудования, малой эффективностью использования топлива, неравномерностью роста энергопотребления по территории страны, которая ведет к недостатку активной мощности генерации и сетей электропередачи в ряде районов пиковых нагрузок.
Основными потребителями электрической энергии являются промышленность, сельское хозяйство городов и поселков, транспорт, причем на промышленность приходится значительная часть потребления электроэнергии, которая должна расходоваться рационально и экономно на каждом предприятии, участке и электроустановке. Электроснабжение промышленных предприятий должно основываться на использовании современного конкурентоспособного электротехнического оборудования.
Темой данной выпускной квалификационной работы является проектирование системы электроснабжения для питания завода мощных тракторов. К основным задачам, решаемым при выполнении работы, можно отнести следующие: определение оптимальной схемы соединений электрооборудования, рациональный выбора числа и мощности трансформаторов, расчёт линий электропередач и подбор коммутационных и измерительных аппаратов. Принятие технико-экономически обоснованных решений на каждом этапе проектирования способствует осуществлению общей задачи - проектированию наиболее оптимальной системы электроснабжения.
В работе выполнен расчет электрических нагрузок завода мощных тракторов, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил разработать схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения оценивался по формуле Стилла, с последующим определением оптимального варианта исходя из минимума приведенных затрат, в результате чего оптимальным напряжением для внешнего электроснабжения принято 110 кВ. Схема внешнего электроснабжения 110-3Н выполнена на базе комплектных трансформаторных подстанций блочного типа с применением укрупнённых функциональных блоков максимальной заводской готовности.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов. При выборе типа трансформаторов цеховых ТП предпочтение отдано энергосберегающим трансформаторам марки ТМГА с сердечником из аморфной стали. Их целесообразность применения в данном проекте установлена на основании технико-экономического анализа в сравнении с трансформаторами ТМГ и ТМГ33.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии в траншеях и лотках. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвКП-10сечением 150 мм2.
В работе уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволил оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
Произведен расчет уставок и выбор устройств релейной защиты и автоматики синхронного двигателя СДН-3150 с применением микропроцессорных модулей Sepam М41
В разделе безопасность жизнедеятельности рассмотрены вопросы обеспечения электрической и пожарной безопасности, а также вопросы охраны труда, включая освещение ОРУ-110 кВ.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения завода мощных тракторов, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения оценивался по формуле Стилла, с последующим определением оптимального варианта исходя из минимума приведенных затрат, в результате чего оптимальным напряжением для внешнего электроснабжения принято 110 кВ. Схема внешнего электроснабжения 110-3Н выполнена на базе комплектных трансформаторных подстанций блочного типа с применением укрупнённых функциональных блоков максимальной заводской готовности.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов. При выборе типа трансформаторов цеховых ТП предпочтение отдано энергосберегающим трансформаторам марки ТМГА с сердечником из аморфной стали. Их целесообразность применения в данном проекте установлена на основании технико-экономического анализа в сравнении с трансформаторами ТМГ и ТМГ33.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии в траншеях и лотках. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвКП-10сечением 150 мм2.
В работе уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволил оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
Произведен расчет уставок и выбор устройств релейной защиты и автоматики синхронного двигателя СДН-3150 с применением микропроцессорных модулей Sepam М41
В разделе безопасность жизнедеятельности рассмотрены вопросы обеспечения электрической и пожарной безопасности, а также вопросы охраны труда, включая освещение ОРУ-110 кВ.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения завода мощных тракторов, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Подобные работы
- Электроснабжение северной группы цехов завода мощных тракторов
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4325 р. Год сдачи: 2016 - Электроснабжение завода мощных тракторов
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4320 р. Год сдачи: 2018 - Электроснабжение и электрооборудование ремонтно-механического цеха
Бакалаврская работа, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 5900 р. Год сдачи: 2016