Помощь студентам в учебе
Электроснабжение северной группы цехов медеэлектролитного завода
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
I. СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 7
2. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 9
3. РАСЧЕТ НАГРУЗОК
3.1. Расчет электрических нагрузок по ремонтно-механическому цеху 10
3.2. Расчет электрических нагрузок по предприятию 10
3.3. Расчет картограммы электрических нагрузок комплекса 18
4. РАСЧЕТ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 26
5. РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1. Построение схемы внутризаводского электроснабжения предприятия 31
5.2. Расчет питающих линий 32
6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
6.1. Выбор трансформаторов ГПП 35
6.2. Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения 37
7. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 44
8. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
8.1. Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 58
8.2. Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП 61
8.3. Выбор выключателей КРУ 62
8.4. Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 63
8.5. Выбор трансформаторов напряжения 66
8.6. Выбор выключателей нагрузки и предохранителей, устанавливаемых на вводах цеховых ТП 68
8.7. Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к токам короткого замыкания 69
8.8. Выбор трансформаторов собственных нужд ГПП 72
9. РАСЧЕТ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 74
10. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 82
II. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 88
12. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ
НА ЗЕМЛЮ
12.1. Расчет защит линий от ОЗЗ 93
12.1.1. Защита линии КЛ1, отходящей от ПС 94
12.1.2. Защита линии КЛ5, отходящей от ПС 95
12.2. Устройство неселективной сигнализации 96
12.3. Устройство селективной защиты от ОЗЗ 98
12.4. Основные действия оперативного персонала при определении 99
присоединения с ОЗЗ 88
13. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СЭС
13.1. Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 103
13.2. Электробезопасность 107
13.2.1. Установка заземляющих ножей и системы блокировки 109
13.2.2. Расчет заземляющего устройства открытого распредели¬
тельного устройства 109
13.3. Расчет освещения открытого распределительного устройства 112
13.4. Пожарная безопасность 114
13.4.1. Категории пожарной безопасности 114
13.4.2. Первичные средства пожаротушения 115
13.4.3. Пожарная безопасность трансформатора 115
13.4.4. Расчет молниезащиты 117
14. ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ
14.1. Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения 120
14.2. SWOT-анализ вариантов внешнего электроснабжения 120
14.3. Дерево целей проекта 121
14.4. Поле сил К. Левина 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 125
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 126
ВВЕДЕНИЕ 6
I. СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 7
2. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 9
3. РАСЧЕТ НАГРУЗОК
3.1. Расчет электрических нагрузок по ремонтно-механическому цеху 10
3.2. Расчет электрических нагрузок по предприятию 10
3.3. Расчет картограммы электрических нагрузок комплекса 18
4. РАСЧЕТ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 26
5. РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1. Построение схемы внутризаводского электроснабжения предприятия 31
5.2. Расчет питающих линий 32
6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
6.1. Выбор трансформаторов ГПП 35
6.2. Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения 37
7. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 44
8. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
8.1. Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 58
8.2. Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП 61
8.3. Выбор выключателей КРУ 62
8.4. Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 63
8.5. Выбор трансформаторов напряжения 66
8.6. Выбор выключателей нагрузки и предохранителей, устанавливаемых на вводах цеховых ТП 68
8.7. Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к токам короткого замыкания 69
8.8. Выбор трансформаторов собственных нужд ГПП 72
9. РАСЧЕТ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 74
10. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 82
II. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 88
12. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ
НА ЗЕМЛЮ
12.1. Расчет защит линий от ОЗЗ 93
12.1.1. Защита линии КЛ1, отходящей от ПС 94
12.1.2. Защита линии КЛ5, отходящей от ПС 95
12.2. Устройство неселективной сигнализации 96
12.3. Устройство селективной защиты от ОЗЗ 98
12.4. Основные действия оперативного персонала при определении 99
присоединения с ОЗЗ 88
13. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СЭС
13.1. Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 103
13.2. Электробезопасность 107
13.2.1. Установка заземляющих ножей и системы блокировки 109
13.2.2. Расчет заземляющего устройства открытого распредели¬
тельного устройства 109
13.3. Расчет освещения открытого распределительного устройства 112
13.4. Пожарная безопасность 114
13.4.1. Категории пожарной безопасности 114
13.4.2. Первичные средства пожаротушения 115
13.4.3. Пожарная безопасность трансформатора 115
13.4.4. Расчет молниезащиты 117
14. ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ
14.1. Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения 120
14.2. SWOT-анализ вариантов внешнего электроснабжения 120
14.3. Дерево целей проекта 121
14.4. Поле сил К. Левина 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 125
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 126
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. 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 эксплуатации 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. Кроме того, СЭС свойственно наличие глубоких внутренних связей, не позволяющих расчленять системный, комплексный подход, 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 ГПП, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем электроснабжения и их 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.
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. Кроме того, СЭС свойственно наличие глубоких внутренних связей, не позволяющих расчленять системный, комплексный подход, 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 ГПП, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем электроснабжения и их 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 выпускной квалификационной работе был проведен расчет нагрузки цеха и предприятия в целом методом упорядоченных диаграмм.
Было принято решение обеспечить питание предприятия с помощью ГПП, установленной на ближайшем к центру электрических нагрузок свободном месте.
В результате технико-экономического расчета была выбрана схема внешнего снабжения на 35 кВ. Внутренне электроснабжение предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ.
Был проведен расчет токов коротких замыканий методом типовых кривых в минимальном и максимальном режимах и на его основе выбрано оборудование ГПП, ТП, ВЛ, КЛ, а именно выключатели на вводе ГПП и в начале отходящих линий, трансформаторы тока ,выключатели КРУ, трансформаторы напряжения, выключатели нагрузки и предохранители на вводе цеховых ТП, трансформаторы собственных нужд, а так же перевыбраны кабели после проверки их на термическую стойкость.
Для обеспечения требуемого электроснабжающим предприятием значения коэффициента реактивной мощности был произведен выбор батарей конденсаторов 0,4 и 10 кВ методом Лагранжа.
В результате расчета раздела качества электроэнергии установлено, что расчетные данные ПКЭ соответствуют установленным нормам.
В специальной части квалификационной работы представлены результаты расчетов и диаграммы экономии электроэнергии при установке ,вместо отечественных, зарубежных энергосберегающих трансформаторов.
Был произведен расчет релейной защиты электрической сети от однофазных замыканий на землю.
В разделе БЖД описаны меры по обеспечению безопасности, выбраны необходимые средства защиты на ГПП, рассчитано заземлительное устройство ГПП, молниезащита. Описаны меры по обеспечению пожаробезопасности.
Составлено дерево целей проекта, произведен анализ поля сил Левина, где очевидно преобладают движущие силы и построен график Ганта для наглядности выполнения этапов работ.
Было принято решение обеспечить питание предприятия с помощью ГПП, установленной на ближайшем к центру электрических нагрузок свободном месте.
В результате технико-экономического расчета была выбрана схема внешнего снабжения на 35 кВ. Внутренне электроснабжение предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ.
Был проведен расчет токов коротких замыканий методом типовых кривых в минимальном и максимальном режимах и на его основе выбрано оборудование ГПП, ТП, ВЛ, КЛ, а именно выключатели на вводе ГПП и в начале отходящих линий, трансформаторы тока ,выключатели КРУ, трансформаторы напряжения, выключатели нагрузки и предохранители на вводе цеховых ТП, трансформаторы собственных нужд, а так же перевыбраны кабели после проверки их на термическую стойкость.
Для обеспечения требуемого электроснабжающим предприятием значения коэффициента реактивной мощности был произведен выбор батарей конденсаторов 0,4 и 10 кВ методом Лагранжа.
В результате расчета раздела качества электроэнергии установлено, что расчетные данные ПКЭ соответствуют установленным нормам.
В специальной части квалификационной работы представлены результаты расчетов и диаграммы экономии электроэнергии при установке ,вместо отечественных, зарубежных энергосберегающих трансформаторов.
Был произведен расчет релейной защиты электрической сети от однофазных замыканий на землю.
В разделе БЖД описаны меры по обеспечению безопасности, выбраны необходимые средства защиты на ГПП, рассчитано заземлительное устройство ГПП, молниезащита. Описаны меры по обеспечению пожаробезопасности.
Составлено дерево целей проекта, произведен анализ поля сил Левина, где очевидно преобладают движущие силы и построен график Ганта для наглядности выполнения этапов работ.