Введение 5
1 Краткая характеристика технологического процесса и требование к надежности электроснабжения 6
2 Расчет электрических нагрузок по заводу 9
2.1 Определение расчетных нагрузок цехов 9
2.2 Определение расчетной нагрузки завода 12
3 Определение центра электрических нагрузок 15
4 Определение рационального напряжения 17
5 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП 18
6 Сравнение вариантов схем внешнего электроснабжения 20
6.1 Технико-экономический расчет первого варианта схемы электроснабжения. Питание от шин 110 кВ 22
6.1.1 Определение капитальных вложений в сооружение схемы электроснабжения 22
6.1.2 Ежегодные издержки 24
6.1.3 Приведенные затраты 26
6.2 Технико-экономический расчет первого варианта схемы электроснабжения. Питание от шин 35 кВ 27
6.2.1 Определение капитальных вложений в сооружение схемы электроснабжения 27
6.1.2 Ежегодные издержки 28
6.1.3 Приведенные затраты 29
7 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации
реактивной мощности 30
7.1 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов 30
7.2 Выбор мощности конденсаторных батарей для снижения потерь мощности в трансформаторах 32
7.3 Выбор высоковольтных батарей конденсаторов 35
8 Выбор кабельных линий 36
9 Расчет токов короткого замыкания 39
10 Выбор оборудования 4 1
10.1 Выбор выключателей и разъединителей 41
10.1.1 Выбор выключателей и разъединителей на стороне 110 кВ в
цепи ВН трансформатора ТДН-25000/110 41
10.1.2 Выбор выключателей стороне 10 кВ в цепи НН
трансформатора ТДН-25000/110 42
10.1.3 Выбор выключателей в КРУ на стороне 10 кВ в цепи
кабельных линий 43
10.2 Выбор измерительных трансформаторов тока 45
10.2.1 Выбор ТТ на стороне ВН 46
10.2.2 Выбор ТТ на стороне НН 47
10.2.3 Выбор ТТ в цепи кабельной линии 47
10.3 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 48
10.4 Выбор аппаратуры защиты в установках ниже 1000 В 50
10.4.1 Выбор автоматических воздушных выключателей 50
10.5 Выбор предохранителей 51
10.6 Выбор изоляторов 52
10.7 Выбор трансформаторов собственных нужд 53
10.8 Выбор сборных шин и ошиновок РУ 53
10.8.1 Выбор и проверка гибких шин на стороне 110 кВ 54
10.8.2 Выбор шин на стороне 10 кВ 55
10.9 Защита от перенапряжений 56
11 Молниезащита ГНИ 110/10 кВ 59
12 Расчёт защитного заземления 61
13 Релейная защита трансформатора ГПП 65
13.1 Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения для подключения РЗ 65
13.2 Защита от многофазных коротких замыканий 66
13.3 Защита от сверхтоков внешних КЗ 67
13.5 Защита от понижения напряжения 68
13.4 Защита от технологических перегрузок 68
13.6 Расчет дифференциальной защиты силового трансформатора 69
Заключение 73
Список использованных источников 74
Приложение А 77
Важнейшая задача энергетики - перейти к экономике высшей организации и эффективности со всесторонне развитыми производительными силами и производственными процессами, отношениями, хорошо отлаженными хозяйственными механизмами.
Переход к экономике высшей организации и эффективности, повсеместное внедрение новейших достижений науки и техники требует эффективного развития энергетического хозяйства страны. В настоящее время промышленность потребляет более 70 % производственной в стране электроэнергии. Поэтому стоит актуальная задача: значительно улучшить структуру топливно¬энергетического баланса, ускоренно развивать атомную энергетику, широко использовать возобновляемые источники энергии, последовательно проводить во всех отраслях хозяйства активную и целенаправленную работу по экономии топливно-энергетических ресурсов страны.
Намечается продолжение формирования единой энергетической системы страны, осуществить строительство линий электропередачи тока высокого напряжения 500, 750 и 1150 кВ переменного тока и 1500 постоянного тока.
Необходимо повысить экономичность энергопроизводства, причем намечается, что производительность труда в электроэнергетике возрастет на 21-23%, а себестоимость электрической и тепловой энергии снизится на 4-5 %.
Вся эта оперативно-хозяйственная работа должна опираться на трудовые коллективы. Для этого нужно расширять их права и хозяйственную самостоятельность, одновременно усиливая ответственность и заинтересованность в достижении высоких конечных результатов. Система электроснабжения предприятия, состоящая из сетей напряжением до 1000 В и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества. Си¬стема электроснабжения промпредприятия является подсистемой технологи¬ческой системы производства, которая предъявляет определенные требования к электроснабжению. Основные задачи, решаемые при проектировании си¬стемы электроснабжения промпредприятия являются и заключаются в оптимизации параметров этой системы путем правильного выбора напряжений, определения электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения, рационального выбора числа и мощности трансформаторов, конструкций промышленных сетей, средств компенсации реактивной мощно¬сти и т.д.
Целью работы является - выбор оптимального варианта электроснабжения завода, отвечающее необходимым требованиям по качеству электроэнергии, надежности и бесперебойности электроснабжения. При сравнении вариантов внешнего электроснабжения использовался универсальный метод при¬веденных затрат. В качестве трансформатора ГПП был выбран трансформатор ТРДН-25000/110. Был произведен расчет нагрузок, так же определено число цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности, сделан выбор и проверка основного электрооборудования. Выполнен расчет молниезащиты, защитного устройства и релейной защиты трансформатора.
1 Федоров А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий [Текст]: Учебник для вузов/ Федоров А. А., Каменева В. В. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 472 с., ил.
2 Электроснабжение [Текст]: Учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию: В 2 ч. Ч. 1 / Синенко Л. С., Рубан Т. П., Сизганова Е. Ю., Попов, Ю. П. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 135 с.
3 Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования [Текст]: Учеб. пособие для вузов / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. - М.: Энергоатом- издат, 1989. - 608 с.
4 Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. Т.1. Электроснабжение / Под общ. ред. А. А. Федорова. - М.: Энергоатомиз- дат, 1986.
5 Федоров А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий [Текст]: Учеб. пособие для вузов/ Федоров А. А., Старкова Л. Е - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.
6 Ульянов С. А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах [Текст]: учеб. для вузов / С. А. Ульянов. - М.: Энергия, 1970. - 520 с.
7 Правила устройства электроустановок 6-e, 7-е издание [Текст]: Все действующие разделы ПУЭ-6 ПУЭ-7 с изменением по состоянию на 15 августа 2005г. Новосибирск; Сиб. унив. издательство 2005-854с.
8 Кудрин Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий [Текст]: Учебник для студентов высших учебных заведений/ Кудрин, Б. И. -
2- е изд. - М.: Интермет Инжиниринг, 2006. - 672 с., ил.
9 Справочник по проектированию электроэнергетических систем / Под ред. С. С. Рокотяна и И. М. Шапиро. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Энерго- атомиздат, 1985.
10 Рубан Т.П. Методические указания к выполнению экономической части дипломного проекта для студентов специальности 0303 - “Электро¬снабжение промышленных предприятий, городов и сельского хозяйства”/ Сост. Т.П. Рубан; КрПИ. - Красноярск, 1986. - 35 с.
11 Справочник по электроснабжения промышленных предприятий [Текст]: Проектирование и расчет/ А.С. Овчаренко, М.Л. Рабинович, В.И. Мозырский, Д.И. Розинский. - К.: Техніка, 1985.-279 с., ил.
12 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок, с изменениями и дополнениями. - Москва: издание ЭМАС 2003-192с.
13 Охрана труда в электроустановках / Под. ред. Б. А. Князевского. М. Энергоатом издат, 1983.-336с.
14 Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, 2-й выпуск (по состоянию на 1 ноября 2005г.) Новосибирск; Сиб. унив. издательство 2005-253с.
15 ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности. - Введ. впервые; дата введ. 01.07.1976. - М.: Стандартинформ, 2007. - 8 с.
16 ГОСТ ИСО/ТО 12100-2-2002 Безопасность оборудования. Основные понятия, общие принципы конструирования. Часть 2. Технические правила и технические требования. - Введ. впервые; дата введ. 01.07.2003. - М.: Стандартинформ, 2003. - 33 с.
17 ГОСТ 12.2.007.9-88 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности. Введ. впервые; дата введ. 01.01.1978. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 12 с.
18 ГОСТ 20022.2-80 Защита древесины. Классификация. Взамен ГОСТ 20022.2-74; дата введ. 01.07.1981. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1981. - 22 с.
19 ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. Взамен ГОСТ 12.2.003-74; дата введ. 01.01.1992. - М.: Стандартинформ, 2007. - 11 с.
20 ГОСТ 12.2.064-81 ССБТ. Органы управления производственным оборудованием. Общие требования безопасности. Введ. впервые; дата введ. 01.07.1982. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1981. - 8 с.
21 ГОСТ 12.2.049-80 ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономические требования. Введ. впервые; дата введ. 01.01.1982. - М.: Стандартинформ, 2001. - 15 с.
22 ГОСТ 12.2.061-81 ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам. Введ. впервые; дата введ. 01.07.1982. - М.: Изд-во стандартов, 2002.- 4с.
23 ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление. Введ. впервые; дата введ. 01.07.1982. - М.: Изд-во стандар¬тов, 2003. - 10 с.
24 ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования. Введ. впервые; дата введ. 01.07.1976.-М.: Стандартинформ, 2007.-6 с.
25 ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание. Введ. впервые; дата введ. 01.01.1985. - М.: Издательство стандартов, 2005. - 10 с.
26 Правила устройства электроустановок. Изд. 7. - М.: Энас, 2008. - 552 с.
27 ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. Взамен ГОСТ 12.1.004-85; дата введ. 01.07.1992. - М.: Стандартинформ,2006. - 68 с.
28 www.elinsvo.ru
29 «Автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учета электрической энергии (мощности) субъекта ОРЭ» Технические требования, утвержденные решением Наблюдательного совета НП «АТС» 24.05.2004г
30 Надежность систем энергетики: достижения, проблемы, перспективы / Г.Ф. Ковалев, Е.В. Сеннова, М.Б. Чельцов и др./ Под ред. Н.И. Воропая.- Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1999. - 434 с.
31 Ополева Г. Н. Схемы и подстанции электроснабжения: справочник: учеб. пособие. / Г. Н. Ополева - М. : ФОРУМ : ИНФРВ-М, 2006. - 480 с. - (Высшее образование).
32 ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2000 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий». ИПК Издательство стандартов, 2001. 24 с.
33 Рекомендации по метрологии Р 50.2.028-2003. Алгоритмы построения градуировочных характеристик средств измерений состава веществ и материалов и оценивание их погрешностей (неопределенностей). ИПК Издательство стандартов, 2003.
34 Рекомендации по метрологии Р 50.2.038-2004. Измерения одно¬кратные прямые. Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений. ИПК Издательство стандартов, 2004.
35 РМГ 43-2001 ГСОЕИ. Применение «Руководства по выражению неопределенности измерений».
36 International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology. ISO, Geneva, 1993. ISBN 0-948926-08-2.
37 EUROCHEM/CITAC Guide “Quantifying Uncertainty in Analytical Measu-rements”, Second Ed., 2000. Имеется русский перевод: Руководство ЕВРАХИМ/СИТАК "«Количественное описание неопределенности в аналитических измерениях», Пер. с англ. Р.Л.Кадиса, Г.Р.Нежиховского, В.Б.Си- мина под ред. Л.А.Конопелько. Санкт-Петербург, 2002 г. 141 с.
38 Кузнецов В.П. Измерительная техника. 2003. № 8. С. 21-27.
39 ILAC G 17: 2002 “Introducing the Concept of Uncertainty of Measure¬ment in Testing in Association with the Application of the Standard ISO/IFS”
40 ILAC G 15: 2001 “Guidance for Accreditation to ISO/IFS 17025”.
41 ГОСТ Р ИСО 5725-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений» в 6 частях. ИПК Издательство стандартов, 2002.
42 МИ 2336-2002. «Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки».
43 СТП КГТУ 01-02. Общие требования к оформлению текстовых и графических студенческих работ. Текстовые материалы и иллюстрации [Текст]. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. - 52 с.