Помощь студентам в учебе
Электроснабжение группы цехов металлургического завода «Красный октябрь»
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 10
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА 4
1 СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ 5
2 ТЕХНИЧЕСКТИЙ ПАСПОРТ 7
3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ 8
3.1 Расчет электрических нагрузок электроремонтного цеха 8
3.1.1 Расчет трехфазных электрических нагрузок 8
3.1.2 Расчет однофазных электрических нагрузок 9
3.1.3 Выбор шинопров ода 27
3.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 28
3.3 Построение картограмм нагрузки по предприятию 30
4 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 33
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 37
5.1 Выбор напряжения в нешнего электроснабжения и трансформаторов
глав ной понизительной подстанции 37
5.2 Определение потерь электроэнергии в силов ых трансформаторах 40
5.3 Расчет линии электропередачи от районной подстанции энергосистемы до
Г11П предприятия 41
5.3 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линий от
питающей подстанции энергосистемы и на в в одах Г11П 43
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры и защитного оборудов ания схемы
в нешнего электроснабжения предприятия 46
5.4.1 Для схемы в нешнего электроснабжения с напряжением 110 кв 46
5.5 Технико-экономические показатели срав нив аемых в ариантов в нешнего
электроснабжения 51
6 ВНУТРЕННЕЕ ЭЛЕкТРОСНАБЖЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ 55
6.1 Выбор напряжения в нутреннего электроснабжения 55
6.2 Выбор схемы в нутризав одского электроснабжения 55
6.3 Способ прокладки и в ыбор линий электропередач 10 кв 55
6.4 Расчет питающих линий 55
7 РАСЧЕТ ТОкОВ кОРОТкОГО ЗАМЫкАНИЯ 59
7.1 Расчет токов короткого замыкания в сети в ыше 1000 в 60
7.2 Растёт токов короткого замыкания в сети ниже 1000 в 63
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 66
8.1 Выбор ячeeк КРУ на ГШ1 66
8.2 Выбор в ыключателей КРУ 67
8.2.1 Выбор трансформатора тока 67
8.3 Выбор токопров ода 70
8.4 Пров ерка кабелей по термической стойкости 71
8.5 Выбор ячеек, устанав лив аемых на в в оде ТП 71
8.6 Выбор трансформаторов напряжения 73
8.7 Выбор трансформатора собств енных нужд 74
8.8 Выбор ав томатических в ыключателей на стороне 0,4 кв 75
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 77
10. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА 83
10.1 Результаты технико-экономического расчёта 83
10.2 Модель SWОT-aнaлизa в ариантов технических решений 84
10.3 Модель дерев а целей пов ышения энергетической эффектив ности 85
10.4 Модель пирамиды целеполагания металлургического комбината 85
11 РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ 90
11.1 Организация защиты трансформаторной подстанции 90
11.1 Исходные данные для в ыбора ав томатических в ыключателей QF1,QF2 и
QF3 93
11.2 Выбор секционного в ыключателя QF3 94
11.2.1 Защита от перегрузки 95
11.2.2 Селектив ная токов ая отсечка 96
11.2.3 Мгнов енная токов ая отсечка 97
11.3 в ыбор в в одных в ыключателей QF1, QF2 98
11.3.1 Защита от перегрузки 99
11.3.2 Селектив ная токов ая отсечка 100
11.3.3 Мгнов енная токов ая отсечка 101
11.4 Расчет защиты трансформатора на стороне в ысшего напряжения 102
11.4.1 Защита от перегрузки 103
11.4.2 Селектив ная токов ая отсечка 106
11.4.3 Мгнов енная токов ая отсечка (МТО) 107
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 112
12.1 Территория, компонов ка и конструктив ная часть глав ной понизительной
подстанции 112
12.1.1 Обоснов ание в ыбора местоположения глав ной понизительной
подстанции по климатическим услов иям 112
12.1.2 Габариты и разрыв ы на подстанции 113
12.1.3 Окраска токов едущих частей 114
12.1.4 Основ ные требов ания при установ ке трансформаторов и их
обслужив ании 114
12.1.4 Электрозащитные средств a 115
12.2 Электробезопасность 116
12.2.1 Установ ка заземляющих ножей и системы блокиров ки 116
12.2.2 Требов ания прокладки заземления на ОРУ 117
12.2.3 Защитное заземляющее устройств о открытого распределительного
устройств a 117
12.3 Расчет осв ещения открытого распределительного устройств a 121
12.4 Пожарная безопасность 123
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 124
12.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 125
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 129
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 130
ВВЕДЕНИЕ 10
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА 4
1 СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ 5
2 ТЕХНИЧЕСКТИЙ ПАСПОРТ 7
3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ 8
3.1 Расчет электрических нагрузок электроремонтного цеха 8
3.1.1 Расчет трехфазных электрических нагрузок 8
3.1.2 Расчет однофазных электрических нагрузок 9
3.1.3 Выбор шинопров ода 27
3.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 28
3.3 Построение картограмм нагрузки по предприятию 30
4 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 33
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 37
5.1 Выбор напряжения в нешнего электроснабжения и трансформаторов
глав ной понизительной подстанции 37
5.2 Определение потерь электроэнергии в силов ых трансформаторах 40
5.3 Расчет линии электропередачи от районной подстанции энергосистемы до
Г11П предприятия 41
5.3 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линий от
питающей подстанции энергосистемы и на в в одах Г11П 43
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры и защитного оборудов ания схемы
в нешнего электроснабжения предприятия 46
5.4.1 Для схемы в нешнего электроснабжения с напряжением 110 кв 46
5.5 Технико-экономические показатели срав нив аемых в ариантов в нешнего
электроснабжения 51
6 ВНУТРЕННЕЕ ЭЛЕкТРОСНАБЖЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЯ 55
6.1 Выбор напряжения в нутреннего электроснабжения 55
6.2 Выбор схемы в нутризав одского электроснабжения 55
6.3 Способ прокладки и в ыбор линий электропередач 10 кв 55
6.4 Расчет питающих линий 55
7 РАСЧЕТ ТОкОВ кОРОТкОГО ЗАМЫкАНИЯ 59
7.1 Расчет токов короткого замыкания в сети в ыше 1000 в 60
7.2 Растёт токов короткого замыкания в сети ниже 1000 в 63
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 66
8.1 Выбор ячeeк КРУ на ГШ1 66
8.2 Выбор в ыключателей КРУ 67
8.2.1 Выбор трансформатора тока 67
8.3 Выбор токопров ода 70
8.4 Пров ерка кабелей по термической стойкости 71
8.5 Выбор ячеек, устанав лив аемых на в в оде ТП 71
8.6 Выбор трансформаторов напряжения 73
8.7 Выбор трансформатора собств енных нужд 74
8.8 Выбор ав томатических в ыключателей на стороне 0,4 кв 75
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 77
10. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА 83
10.1 Результаты технико-экономического расчёта 83
10.2 Модель SWОT-aнaлизa в ариантов технических решений 84
10.3 Модель дерев а целей пов ышения энергетической эффектив ности 85
10.4 Модель пирамиды целеполагания металлургического комбината 85
11 РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ 90
11.1 Организация защиты трансформаторной подстанции 90
11.1 Исходные данные для в ыбора ав томатических в ыключателей QF1,QF2 и
QF3 93
11.2 Выбор секционного в ыключателя QF3 94
11.2.1 Защита от перегрузки 95
11.2.2 Селектив ная токов ая отсечка 96
11.2.3 Мгнов енная токов ая отсечка 97
11.3 в ыбор в в одных в ыключателей QF1, QF2 98
11.3.1 Защита от перегрузки 99
11.3.2 Селектив ная токов ая отсечка 100
11.3.3 Мгнов енная токов ая отсечка 101
11.4 Расчет защиты трансформатора на стороне в ысшего напряжения 102
11.4.1 Защита от перегрузки 103
11.4.2 Селектив ная токов ая отсечка 106
11.4.3 Мгнов енная токов ая отсечка (МТО) 107
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 112
12.1 Территория, компонов ка и конструктив ная часть глав ной понизительной
подстанции 112
12.1.1 Обоснов ание в ыбора местоположения глав ной понизительной
подстанции по климатическим услов иям 112
12.1.2 Габариты и разрыв ы на подстанции 113
12.1.3 Окраска токов едущих частей 114
12.1.4 Основ ные требов ания при установ ке трансформаторов и их
обслужив ании 114
12.1.4 Электрозащитные средств a 115
12.2 Электробезопасность 116
12.2.1 Установ ка заземляющих ножей и системы блокиров ки 116
12.2.2 Требов ания прокладки заземления на ОРУ 117
12.2.3 Защитное заземляющее устройств о открытого распределительного
устройств a 117
12.3 Расчет осв ещения открытого распределительного устройств a 121
12.4 Пожарная безопасность 123
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 124
12.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 125
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 129
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 130
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 ГПН, 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 ГПН, 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 ходе в ыполнения данной в ыпускной кв алификационной работы были в ыполнены следующие пункты:
Произв еден расчет нагрузок предприятия на ступенях напряжения сети 0,4; 10 кв .
Было определено: тип, количеств о и мощность трансформаторов цехов ых ТП и трансформаторов ГПП.
Произв одился в ыбор рационального типа напряжения в нешнего электроснабжения, рассчитаны основ ные токи КЗ, исходя из которых произв одился в ыбор оборудов ания.
Была разработана схема в нутреннего электроснабжения. Были рассчитаны токи КЗ. Исходя из полученных токов кЗ была произв едена пров ерка в ыбора основ ного оборудов ания.
Были рассчитаны компенсационные устройств а цехов ых ТП и СШ ГПП.
В дополнительных пунктах: произв еден подробный экономический анализ; рассчитаны устав ки релейной защиты и в ыбрано подходящее оборудов ание; обеспеченны меры по защите персонала, работающего на ГПП.
За проделанную работу были приобретены нав ыки расчета нагрузок, проектиров ания схем в нутреннего и в нешнего электроснабжения, расчет мощности компенсационных устройств .
Произв еден расчет нагрузок предприятия на ступенях напряжения сети 0,4; 10 кв .
Было определено: тип, количеств о и мощность трансформаторов цехов ых ТП и трансформаторов ГПП.
Произв одился в ыбор рационального типа напряжения в нешнего электроснабжения, рассчитаны основ ные токи КЗ, исходя из которых произв одился в ыбор оборудов ания.
Была разработана схема в нутреннего электроснабжения. Были рассчитаны токи КЗ. Исходя из полученных токов кЗ была произв едена пров ерка в ыбора основ ного оборудов ания.
Были рассчитаны компенсационные устройств а цехов ых ТП и СШ ГПП.
В дополнительных пунктах: произв еден подробный экономический анализ; рассчитаны устав ки релейной защиты и в ыбрано подходящее оборудов ание; обеспеченны меры по защите персонала, работающего на ГПП.
За проделанную работу были приобретены нав ыки расчета нагрузок, проектиров ания схем в нутреннего и в нешнего электроснабжения, расчет мощности компенсационных устройств .
