Электроснабжение завода по ремонту горного оборудования
|
ВВЕДЕНИЕ 7
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА 8
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 10
1 СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 11
Выводы по разделу 1 13
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчет однофазной нагрузки по ремонтно - механическому цеху 14
2.2 Расчет электрических нагрузок по ремонтно - механическому цеху 16
2.3 Расчет нагрузки по предприятию 18
2.4 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 24
Выводы по разделу 2 27
3 ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИИ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП
3.1 Выбор трансформаторов в ТП 28
3.2 Выбор трансформаторов на ГПП 32
Выводы по разделу 3 37
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 38
4.1 Схема внешнего электроснабжения 35 кВ
4.1.1 Определение потери энергии в трансформаторах ГПП 40
4.1.2 Расчет токов КЗ 42
4.1.3 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 43
4.2 Схема внешнего электроснабжения 110 кВ 47
Выводы по разделу 4 50
5 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 51
Выводы по разделу 5 53
6 ВЫБОР СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ И ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения 54
6.2 Построение схемы электроснабжения 54
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 54
6.4 Расчет питающих линий 54
Выводы по разделу 6 55
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ 58
Выводы по разделу 7 67
8 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕМОНТНОЙ ПЕРЕМЫЧКИ 68
Выводы по разделу 8 73
9 ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
9.1 Выбор соединения трансформатора ГПП с ЗРУ НН ГПП 74
9.2 Выбор КРУ устройства ГПП и выключателей на вводе в КРУ 75
9.3 Выбор трансформаторов тока КРУ 76
9.4 Выбор трансформаторов напряжения 79
9.5 Выбор ячеек на вводе цеховых ТП 79
9.6 Проверка кабеля на термическую стойкость к току КЗ 81
9.7 Выбор трансформатора собственных нужд 82
Выводы по разделу 9 83
10 ВЫБОР НИЗКОВОЛЬТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕМОНТНО - МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА И ПРЕДПРИЯТИЯ
10.1 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей ТП 84
10.2 Выбор ЩО70 устройства ремонтно - механического цеха 85
10.3 Выбор кабельной и коммутационной аппаратуры для ремонтно - механического цеха 86
Выводы по разделу 10 94
11 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 95
Выводы по разделу 11 101
12 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СЭС 102
Выводы по разделу 12 103
13 РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК 6 КВ
13.1 Организация защиты конденсаторной установки 104
13.2 Защита от перегрузок 106
13.3 Расчет мгновенной токовой отсечки 108
13.4 Защита от повышения напряжения 108
13.5 Защита от однофазных замыканий на землю 109
13.6 Виды защит конденсаторных установок, реализуемых с помощью микропроцессорных устройств Sepam 109
Выводы по разделу 13 114
14 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 115
Выводы по разделу 14 115
15 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
15.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП
15.1.1 Обоснование местоположения подстанции 116
15.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 116
15.1.3 Основные требования при установке трансформаторов и возможность осмотра газовых реле 117
15.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 118
15.1.5 Окраска токоведущих частей 119
15.1.6 Электрозащитные средства 119
15.1.7 Требования к устройству дверей 120
15.2 Электробезопасность 120
15.2.1 Установка заземляющих ножей и систем блокировки 122
15.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 122
15.2.3 Защитное заземляющее устройство ОРУ 123
15.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства 127
15.4 Пожарная безопасность
15.4.1 Категория пожарной опасности 130
15.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 131
15.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 132
Выводы по разделу 15 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 135
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 136
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА 8
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 10
1 СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 11
Выводы по разделу 1 13
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчет однофазной нагрузки по ремонтно - механическому цеху 14
2.2 Расчет электрических нагрузок по ремонтно - механическому цеху 16
2.3 Расчет нагрузки по предприятию 18
2.4 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 24
Выводы по разделу 2 27
3 ВЫБОР ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИИ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП
3.1 Выбор трансформаторов в ТП 28
3.2 Выбор трансформаторов на ГПП 32
Выводы по разделу 3 37
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 38
4.1 Схема внешнего электроснабжения 35 кВ
4.1.1 Определение потери энергии в трансформаторах ГПП 40
4.1.2 Расчет токов КЗ 42
4.1.3 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 43
4.2 Схема внешнего электроснабжения 110 кВ 47
Выводы по разделу 4 50
5 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 51
Выводы по разделу 5 53
6 ВЫБОР СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ И ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения 54
6.2 Построение схемы электроснабжения 54
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 54
6.4 Расчет питающих линий 54
Выводы по разделу 6 55
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ 58
Выводы по разделу 7 67
8 ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕМОНТНОЙ ПЕРЕМЫЧКИ 68
Выводы по разделу 8 73
9 ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
9.1 Выбор соединения трансформатора ГПП с ЗРУ НН ГПП 74
9.2 Выбор КРУ устройства ГПП и выключателей на вводе в КРУ 75
9.3 Выбор трансформаторов тока КРУ 76
9.4 Выбор трансформаторов напряжения 79
9.5 Выбор ячеек на вводе цеховых ТП 79
9.6 Проверка кабеля на термическую стойкость к току КЗ 81
9.7 Выбор трансформатора собственных нужд 82
Выводы по разделу 9 83
10 ВЫБОР НИЗКОВОЛЬТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕМОНТНО - МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА И ПРЕДПРИЯТИЯ
10.1 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей ТП 84
10.2 Выбор ЩО70 устройства ремонтно - механического цеха 85
10.3 Выбор кабельной и коммутационной аппаратуры для ремонтно - механического цеха 86
Выводы по разделу 10 94
11 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 95
Выводы по разделу 11 101
12 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА СЭС 102
Выводы по разделу 12 103
13 РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК 6 КВ
13.1 Организация защиты конденсаторной установки 104
13.2 Защита от перегрузок 106
13.3 Расчет мгновенной токовой отсечки 108
13.4 Защита от повышения напряжения 108
13.5 Защита от однофазных замыканий на землю 109
13.6 Виды защит конденсаторных установок, реализуемых с помощью микропроцессорных устройств Sepam 109
Выводы по разделу 13 114
14 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 115
Выводы по разделу 14 115
15 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
15.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП
15.1.1 Обоснование местоположения подстанции 116
15.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 116
15.1.3 Основные требования при установке трансформаторов и возможность осмотра газовых реле 117
15.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 118
15.1.5 Окраска токоведущих частей 119
15.1.6 Электрозащитные средства 119
15.1.7 Требования к устройству дверей 120
15.2 Электробезопасность 120
15.2.1 Установка заземляющих ножей и систем блокировки 122
15.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 122
15.2.3 Защитное заземляющее устройство ОРУ 123
15.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства 127
15.4 Пожарная безопасность
15.4.1 Категория пожарной опасности 130
15.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 131
15.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 132
Выводы по разделу 15 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 135
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 136
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий обеспечивают питание электроэнергией электроприемников предприятия и должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям: минимальные затраты при соблюдении всех технических показателей; требуемая надежность электроснабжения и оптимальный уровень качества электрической энергии; удобство в эксплуатации и безопасность в обслуживании; гибкость, должны позволять обеспечивать оптимальные режимы эксплуатации: нормальном и послеаварийном режимах; возможность реконструкций без существенного удорожания первоначального варианта.
Электроустановки современных промышленных предприятий представляют собой сложные системы, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, что в свою очередь потребовало автоматизации работы отдельных элементов сетей. В этих условиях принципиально важно, чтобы в проектах электроснабжения и электрооборудования цехов принимались решения, отвечающие требованиям электробезопасности, наименьших затрат на их сооружение и удобства эксплуатации и надежности работы.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем требованиям, который предъявляются к ней, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи. Кроме того, СЭС свойственно наличие глубоких внутренних связей, которые не позволяют расчленять системный, комплексный подход, который учитывает влияние факторов, и учет их развития.
Создание системы электроснабжения промышленного предприятия, отвечающей всем требованиям - сложная задача, которая включает в себя выбор рационального числа трансформаций, рациональных напряжений, места размещения цеховых подстанций и ГПП, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем электроснабжения и их параметров, сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации. При принятии оптимальных решений на каждом этапе проектирования можно сократить потери электроэнергии, повысить надежность и способствовать осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
Электроустановки современных промышленных предприятий представляют собой сложные системы, предъявляющие повышенные требования к надежности электроснабжения, что в свою очередь потребовало автоматизации работы отдельных элементов сетей. В этих условиях принципиально важно, чтобы в проектах электроснабжения и электрооборудования цехов принимались решения, отвечающие требованиям электробезопасности, наименьших затрат на их сооружение и удобства эксплуатации и надежности работы.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем требованиям, который предъявляются к ней, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи. Кроме того, СЭС свойственно наличие глубоких внутренних связей, которые не позволяют расчленять системный, комплексный подход, который учитывает влияние факторов, и учет их развития.
Создание системы электроснабжения промышленного предприятия, отвечающей всем требованиям - сложная задача, которая включает в себя выбор рационального числа трансформаций, рациональных напряжений, места размещения цеховых подстанций и ГПП, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем электроснабжения и их параметров, сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации. При принятии оптимальных решений на каждом этапе проектирования можно сократить потери электроэнергии, повысить надежность и способствовать осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
В дипломной работе были проведены расчеты электрических однофазных и трехфазных нагрузок по механическому цеху, низковольтной силовой нагрузки 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.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схемы внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рационально напряжения схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями (расчет методом типовых кривых). 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, а также места их установки.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схемы внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рационально напряжения схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями (расчет методом типовых кривых). 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, а также места их установки.





