Помощь студентам в учебе
Электроснабжение обогатительной фабрики
|
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 10
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ
1.1 Расчет нагрузок однофазных электроприёмников 11
1.2 Расчет электрических нагрузок по цеху 15
1.3 Расчет низковольтной нагрузки по предприятию 25
1.4 Расчет высоковольтной нагрузки по предприятию
1.5 Расчет картограммы электрических нагрузок комплекса 27
Выводы по разделу 1 31
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ .... 32
Выводы по разделу 2 37
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ, СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ ПРЕДПРИЯТИЯ
3.1 Выбор трансформаторов главной понизительной подстанции 37
3.2 Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения предприятия 39
3.3 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110 кВ
3.3.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГИЛ 40
3.3.2 Расчет линии электропередачи от районной подстанции энергосистемы до ГНИ предприятия 41
3.3.3 Расчет токов короткого замыкания 42
3.3.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 44
3.3.5 Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения 48
3.4 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 35 кВ
3.4.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 50
3.4.2 Расчет линии электропередачи от районной подстанции энергосистемы до ГПП предприятия 51
3.4.3 Расчет токов короткого замыкания 52
3.4.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 53
3.4.5 Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения 56
Выводы по разделу 3 58
4 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХЛИНИЙ
4.1 Выбор напряжения 59
4.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 59
4.3 Конструктивное выполнение электрической сети 59
4.4 Расчет питающих линий 59
Выводы по разделу 4 63
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 64
Выводы по разделу 5 71
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ 72
Выводы по разделу 6 82
7 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 84
Расчет показателей качества напряжения в узлах СЭС 87
Выводы по разделу 7 88
8 ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЕМ 380 В
8.1 Организация защиты 90
8.2 Расчет предохранителя F3
8.3 Расчет защитных характеристик секционного выключателя QF3 90
8.4 Расчет защиты вводных автоматических выключателей ТП 95
Выводы по разделу 8 102
9 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
9.1 Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения 104
9.2 SWOT - анализ 105
9.3 Дерево целей проекта 106
Выводы по разделу 9 106
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
10.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
10.1.1 Обоснование местоположения подстанции
10.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 108
10.1.3 Основные требования при установке трансформаторов и возможность осмотра газовых реле 109
10.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 110
10.1.5 Окраска токоведущих частей
10.1.6 Электрозащитные средства 111
10.2 Электробезопасность 112
10.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 113
10.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 114
10.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого распределительного устройства 115
10.4 Пожарная безопасность
10.4.1 Категория пожарной опасности 120
10.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 121
10.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 122
Выводы по разделу 10 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 10
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ
1.1 Расчет нагрузок однофазных электроприёмников 11
1.2 Расчет электрических нагрузок по цеху 15
1.3 Расчет низковольтной нагрузки по предприятию 25
1.4 Расчет высоковольтной нагрузки по предприятию
1.5 Расчет картограммы электрических нагрузок комплекса 27
Выводы по разделу 1 31
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ .... 32
Выводы по разделу 2 37
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ, СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ ПРЕДПРИЯТИЯ
3.1 Выбор трансформаторов главной понизительной подстанции 37
3.2 Технико-экономическое обоснование схемы внешнего электроснабжения предприятия 39
3.3 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110 кВ
3.3.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГИЛ 40
3.3.2 Расчет линии электропередачи от районной подстанции энергосистемы до ГНИ предприятия 41
3.3.3 Расчет токов короткого замыкания 42
3.3.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 44
3.3.5 Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения 48
3.4 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 35 кВ
3.4.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 50
3.4.2 Расчет линии электропередачи от районной подстанции энергосистемы до ГПП предприятия 51
3.4.3 Расчет токов короткого замыкания 52
3.4.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 53
3.4.5 Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения 56
Выводы по разделу 3 58
4 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХЛИНИЙ
4.1 Выбор напряжения 59
4.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 59
4.3 Конструктивное выполнение электрической сети 59
4.4 Расчет питающих линий 59
Выводы по разделу 4 63
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 64
Выводы по разделу 5 71
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ 72
Выводы по разделу 6 82
7 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 84
Расчет показателей качества напряжения в узлах СЭС 87
Выводы по разделу 7 88
8 ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЕМ 380 В
8.1 Организация защиты 90
8.2 Расчет предохранителя F3
8.3 Расчет защитных характеристик секционного выключателя QF3 90
8.4 Расчет защиты вводных автоматических выключателей ТП 95
Выводы по разделу 8 102
9 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
9.1 Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего электроснабжения 104
9.2 SWOT - анализ 105
9.3 Дерево целей проекта 106
Выводы по разделу 9 106
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
10.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
10.1.1 Обоснование местоположения подстанции
10.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 108
10.1.3 Основные требования при установке трансформаторов и возможность осмотра газовых реле 109
10.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 110
10.1.5 Окраска токоведущих частей
10.1.6 Электрозащитные средства 111
10.2 Электробезопасность 112
10.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 113
10.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 114
10.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого распределительного устройства 115
10.4 Пожарная безопасность
10.4.1 Категория пожарной опасности 120
10.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 121
10.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 122
Выводы по разделу 10 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Под электроснабжением понимается обеспечение потребителей электрической энергией. Система электроснабжения (СЭС) должна отвечать определенным технико-экономическим требованиям. Электроснабжение промышленного предприятия должно обладать минимальными затратами при обеспечении следующих технических требований: обеспечивать требуемую надежность, быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании, обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим эксплуатации в нормальных условиях и в послеаварийных ситуациях [1].
При построении СЭС нужно учитывать большое число факторов, оказывающих влияние на структуру СЭС и типы применяемого в них оборудования. Так же следует учесть возможность расширения производства, в связи с чем потребуется большая мощность, место для размещения оборудования.
Создание системы электроснабжения является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального напряжения и оптимального числа трансформаторов для питания оборудования, правильное размещение цеховых подстанций, выбор типа кабелей, их сечения, места и способа прокладки.
Питание потребителей завода осуществляется от главной понизительной под-станции (Г1111). Подстанция, как правило, двух трансформаторная, что обеспечивает требуемую надежность.
1ринятие правильных решений ведет к снижению затрат на передачу электрической энергии, снижает ее потери и повышает надежность всей системы.
При создании СЭС необходимо учитывать большое количество факторов, влияющих на структуру СЭС и типы используемого в них оборудования. Необходимо также учитывать возможность расширения производства, которое потребует большей мощности, место размещения оборудования.
Энергопотребители завода осуществляются с основной понижающей подстанции (ГПЗ). Подстанция, как правило, представляет собой два трансформатора, которые обеспечивают требуемую надежность.
Если мы примем верное решение то это будет залогом снижению затрат на передачу электроэнергии, снижению ее потерь и повышению надежности всей системы.
При построении СЭС нужно учитывать большое число факторов, оказывающих влияние на структуру СЭС и типы применяемого в них оборудования. Так же следует учесть возможность расширения производства, в связи с чем потребуется большая мощность, место для размещения оборудования.
Создание системы электроснабжения является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального напряжения и оптимального числа трансформаторов для питания оборудования, правильное размещение цеховых подстанций, выбор типа кабелей, их сечения, места и способа прокладки.
Питание потребителей завода осуществляется от главной понизительной под-станции (Г1111). Подстанция, как правило, двух трансформаторная, что обеспечивает требуемую надежность.
1ринятие правильных решений ведет к снижению затрат на передачу электрической энергии, снижает ее потери и повышает надежность всей системы.
При создании СЭС необходимо учитывать большое количество факторов, влияющих на структуру СЭС и типы используемого в них оборудования. Необходимо также учитывать возможность расширения производства, которое потребует большей мощности, место размещения оборудования.
Энергопотребители завода осуществляются с основной понижающей подстанции (ГПЗ). Подстанция, как правило, представляет собой два трансформатора, которые обеспечивают требуемую надежность.
Если мы примем верное решение то это будет залогом снижению затрат на передачу электроэнергии, снижению ее потерь и повышению надежности всей системы.
Разработчиком проекта был произведён анализ литературы по данной тематике. Выполнен расчет электрических нагрузок группы цехов обогатительной фабрики
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения производился путем сравнения технико-экономических показателей схем на напряжения 35 и 110 кВ. В результате схема внешнего электроснабжения напряжением 35 кВ получилась дешевле и, как следствие, наиболее рациональной.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформа-торов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные ре-жимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии преимущественно в траншеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвПу-10 сечением 95, 120, 185 мм2.
В проекте 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 позволило оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения обогатительной фабрики.
Был проведен расчет токов замыканий методом типовых кривых и выбрано оборудование ГНИ, ТП, ВЛ, КЛ. Для обеспечения, требуемого значения коэффициента реактивной мощности был произведен выбор батарей кондесатров 0,4 и 10 кВ методом Лагранжа.
Был произведен расчет релейной защиты электрической сети напряжением 380 В, с помощью автоматических выключателей и предохранителей. В разделе “БЖД” описаны меры по обеспечению безопасности, выбраны необходимые средства защиты на ГНИ, рассчитано заземлительное устройство Г1П1, молниезащита. Описаны меры по обеспечению пожаробезопасности.
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения производился путем сравнения технико-экономических показателей схем на напряжения 35 и 110 кВ. В результате схема внешнего электроснабжения напряжением 35 кВ получилась дешевле и, как следствие, наиболее рациональной.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформа-торов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные ре-жимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии преимущественно в траншеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвПу-10 сечением 95, 120, 185 мм2.
В проекте 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 позволило оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения обогатительной фабрики.
Был проведен расчет токов замыканий методом типовых кривых и выбрано оборудование ГНИ, ТП, ВЛ, КЛ. Для обеспечения, требуемого значения коэффициента реактивной мощности был произведен выбор батарей кондесатров 0,4 и 10 кВ методом Лагранжа.
Был произведен расчет релейной защиты электрической сети напряжением 380 В, с помощью автоматических выключателей и предохранителей. В разделе “БЖД” описаны меры по обеспечению безопасности, выбраны необходимые средства защиты на ГНИ, рассчитано заземлительное устройство Г1П1, молниезащита. Описаны меры по обеспечению пожаробезопасности.
