Помощь студентам в учебе
Электроснабжение района цеха холодной прокатки металлургического завода
|
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 8
Выводы по разделу 1 11
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 12
2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 16
2.3 Расчет картограммы электрических нагрузок 17
Выводы по разделу 2 24
3 РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХПОДСТАНЦИЙ
3.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 25
3.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 25
Выводы по разделу 3 28
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 30
Выводы по разделу 4 32
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
5.1 Определение потерь электроэнергии в трансформаторах ГНИ 34
5.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции предприятия 35
5.3 Расчет токов короткого замыкания 36
5.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 38
5.5 Технико-экономические показатели сравниваемых схем внешнего электроснабжения 41
Выводы по разделу 5 46
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения 47
6.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 47
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 48
6.4 Расчет питающих линий 48
Выводы по разделу 6 50
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Выводы по разделу 7 <
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Выбор токопровода <
8.2 Выбор комплектных распределительных устройств 10 кВ i
8.3 Выбор выключателей КРУ <
8.4 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ <
8.5 Выбор трансформаторов напряжения <
8.6 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к токам короткого замыкания 68
8.7 Выбор трансформаторов собственных нужд 69
8.8 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН ТП
8.9 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей
Выводы по разделу 8
9 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Вывод по разделу 9
10 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ
10.1 Несинусоидальность напряжения
10.2 Провалы напряжения
Выводы по разделу 10
11 ЗАЩИТА НА СТОРОНЕ ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯТРАНСФОРМАТОРА И ПИТАЮЩЕЙ ЕГО ЛИНИИ
11.1 Организация защиты
11.2 Защита трансформатора
11.2.1 Защита от перегрузки
11.2.2 Селективная токовая отсечка
11.2.3 Мгновенная токовая отсечка (МТО)
11.2.4 Газовая защита
11.3 Защита линии ВЛ5
11.3.1 Селективная защита с зависимой выдержкой времени
11.3.2 Мгновенная токовая отсечка
11.3.3 Защита ВЛ5 от однофазных замыканий на землю
Выводы по разделу 11
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции ...
12.1.1 Обоснование местоположения подстанции
12.1.2 Габариты и разрывы на подстанции
12.1.3 Основные требования при установке трансформаторов и возможность осмотра газовых реле
12.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве
12.1.5 Окраска токоведущих частей
12.1.6 Электрозащитные средства
12.1.7 Требования к устройству дверей
12.2 Электробезопасность
12.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки ....
12.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ
12.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого распределительного устройства
12.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства ...
12.4 Пожарная безопасность
12.4.1 Категория пожарной опасности
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора
12.5 Расчет молниезащиты подстанции
Выводы по разделу 12
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
13.1 Отдел главного энергетика
13.2 Организационные схемы энергоснабжения промышленных предприятий
13.3 Функции отдел главного энергетика..
13.4 Распределение ответственности ОГЭ
Выводы из раздела 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1 СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 8
Выводы по разделу 1 11
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 12
2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 16
2.3 Расчет картограммы электрических нагрузок 17
Выводы по разделу 2 24
3 РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХПОДСТАНЦИЙ
3.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 25
3.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 25
Выводы по разделу 3 28
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 30
Выводы по разделу 4 32
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
5.1 Определение потерь электроэнергии в трансформаторах ГНИ 34
5.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции предприятия 35
5.3 Расчет токов короткого замыкания 36
5.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 38
5.5 Технико-экономические показатели сравниваемых схем внешнего электроснабжения 41
Выводы по разделу 5 46
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения 47
6.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 47
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 48
6.4 Расчет питающих линий 48
Выводы по разделу 6 50
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Выводы по разделу 7 <
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГОЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Выбор токопровода <
8.2 Выбор комплектных распределительных устройств 10 кВ i
8.3 Выбор выключателей КРУ <
8.4 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ <
8.5 Выбор трансформаторов напряжения <
8.6 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к токам короткого замыкания 68
8.7 Выбор трансформаторов собственных нужд 69
8.8 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН ТП
8.9 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей
Выводы по разделу 8
9 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Вывод по разделу 9
10 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ
10.1 Несинусоидальность напряжения
10.2 Провалы напряжения
Выводы по разделу 10
11 ЗАЩИТА НА СТОРОНЕ ВЫСШЕГО НАПРЯЖЕНИЯТРАНСФОРМАТОРА И ПИТАЮЩЕЙ ЕГО ЛИНИИ
11.1 Организация защиты
11.2 Защита трансформатора
11.2.1 Защита от перегрузки
11.2.2 Селективная токовая отсечка
11.2.3 Мгновенная токовая отсечка (МТО)
11.2.4 Газовая защита
11.3 Защита линии ВЛ5
11.3.1 Селективная защита с зависимой выдержкой времени
11.3.2 Мгновенная токовая отсечка
11.3.3 Защита ВЛ5 от однофазных замыканий на землю
Выводы по разделу 11
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции ...
12.1.1 Обоснование местоположения подстанции
12.1.2 Габариты и разрывы на подстанции
12.1.3 Основные требования при установке трансформаторов и возможность осмотра газовых реле
12.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве
12.1.5 Окраска токоведущих частей
12.1.6 Электрозащитные средства
12.1.7 Требования к устройству дверей
12.2 Электробезопасность
12.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки ....
12.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ
12.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого распределительного устройства
12.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства ...
12.4 Пожарная безопасность
12.4.1 Категория пожарной опасности
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора
12.5 Расчет молниезащиты подстанции
Выводы по разделу 12
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
13.1 Отдел главного энергетика
13.2 Организационные схемы энергоснабжения промышленных предприятий
13.3 Функции отдел главного энергетика..
13.4 Распределение ответственности ОГЭ
Выводы из раздела 13
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
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. 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. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
Был произведён анализ литературы по данной тематике. Выполнен расчет электрических нагрузок района цехов металлургического завода, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил разработать схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
Выбор рационального напряжения лег на вариант 110 кВ. Так же мы сравнили две схемы внешнего напряжения с перемычкой и без таковой. Путем расчетов мы выяснили, что схема с перемычкой получается более прибыльно, следовательно выбираем эту схему.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов 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 режимы 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 ПвПу-10 сечением 95, 185, 240 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 электро-снабжения района цехов металлургического завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Выбор рационального напряжения лег на вариант 110 кВ. Так же мы сравнили две схемы внешнего напряжения с перемычкой и без таковой. Путем расчетов мы выяснили, что схема с перемычкой получается более прибыльно, следовательно выбираем эту схему.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов 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 режимы 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 ПвПу-10 сечением 95, 185, 240 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 электро-снабжения района цехов металлургического завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
