Помощь студентам в учебе
Электроснабжение группы цехов медеэлектролитного завода
|
ВВЕДЕНИЕ 9
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 10
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ТЕХНОЛОГИЙ 11
Выводы по разделу 1 14
2 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчёт электрических нагрузок от однофазных электроприёмников 15
2.2 Расчёт электрических нагрузок по цеху 16
2.3 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 21
2.4 Выводы по разделу 2 24
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ
3.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 26
3.2 Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов 26
Выводы по разделу 3 29
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ
4.1 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 31
4.2 Выбор типа и мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции 32
Выводы по главе 4 33
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
5.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 220 кВ 34
5.2 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110кВ. 44
5.3 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения предприятия 49
Выводы по разделу 5 50
6 ВЫБОР ВЕЛИЧЕНЫ НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЁТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения внутреннего электроснабжения 52
6.2 Построение схемы электроснабжения 52
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 52
6.4 Расчёт питающих линий 52
Выводы по разделу 6 54
7 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 57
7.1 Расчёт токов короткого замыкания в электрических сетях 58
Выводы по разделу 7 62
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
8.1 Выбор токопровода 63
8.2 Выбор комплектных распределительных устройств 10 кВ 64
8.3 Выбор вводного и секционного выключателя 10 кВ 64
8.4 Выбор измерительных приборов 10 кВ 65
8.5 Выбор выключателей на вводах ТП 69
8.6 Выбор трансформаторов собственных нужд 71
8.7 Проверка КЛ по условию термической стойкости к току КЗ 72
8.8 Выбор коммутационных аппаратов 0,4 кВ 73
Выводы по разделу 8 74
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
9.1 Влияние СД на ПЭК 75
9.2 Влияние преобразовательных агрегатов на ПЭК 78
Выводы по разделу 9 81
10 РАСЧЁТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
10.1 Составление расчетной схемы и определение ее параметров ... 82
10.2 Расчет затрат на компенсацию реактивной мощности 83
10.3 Расчет оптимальной реактивной мощности 86
Выводы по раздеру 10 93
11 ЗАЩИТА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 380 В
11.1 Организация защиты асинхронного двигателя 380 В 94
11.3 Мгновенна токовая отсечка 98
11.4 Защита двигателя минимального напряжения 98
Выводы по раздеру 11 100
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
12.1 Отдел главного энергетика 101
12.2 Организационные схемы энергоснабжения промышленных предприятий 102
12.3 Функции отдел главного энергетика 103
12.4 Распределение ответственности ОГЭ 104
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть Г11П 107
13.2 Электробезопасность 111
13.3 Расчёт освещения ОРУ 119
13.4 Пожарная безопасность 122
Выводы по разделу 13 126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 127
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 128
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 10
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ТЕХНОЛОГИЙ 11
Выводы по разделу 1 14
2 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
2.1 Расчёт электрических нагрузок от однофазных электроприёмников 15
2.2 Расчёт электрических нагрузок по цеху 16
2.3 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 21
2.4 Выводы по разделу 2 24
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ
3.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 26
3.2 Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов 26
Выводы по разделу 3 29
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ
4.1 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 31
4.2 Выбор типа и мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции 32
Выводы по главе 4 33
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
5.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 220 кВ 34
5.2 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110кВ. 44
5.3 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения предприятия 49
Выводы по разделу 5 50
6 ВЫБОР ВЕЛИЧЕНЫ НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЁТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения внутреннего электроснабжения 52
6.2 Построение схемы электроснабжения 52
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 52
6.4 Расчёт питающих линий 52
Выводы по разделу 6 54
7 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 57
7.1 Расчёт токов короткого замыкания в электрических сетях 58
Выводы по разделу 7 62
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
8.1 Выбор токопровода 63
8.2 Выбор комплектных распределительных устройств 10 кВ 64
8.3 Выбор вводного и секционного выключателя 10 кВ 64
8.4 Выбор измерительных приборов 10 кВ 65
8.5 Выбор выключателей на вводах ТП 69
8.6 Выбор трансформаторов собственных нужд 71
8.7 Проверка КЛ по условию термической стойкости к току КЗ 72
8.8 Выбор коммутационных аппаратов 0,4 кВ 73
Выводы по разделу 8 74
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
9.1 Влияние СД на ПЭК 75
9.2 Влияние преобразовательных агрегатов на ПЭК 78
Выводы по разделу 9 81
10 РАСЧЁТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
10.1 Составление расчетной схемы и определение ее параметров ... 82
10.2 Расчет затрат на компенсацию реактивной мощности 83
10.3 Расчет оптимальной реактивной мощности 86
Выводы по раздеру 10 93
11 ЗАЩИТА АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 380 В
11.1 Организация защиты асинхронного двигателя 380 В 94
11.3 Мгновенна токовая отсечка 98
11.4 Защита двигателя минимального напряжения 98
Выводы по раздеру 11 100
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
12.1 Отдел главного энергетика 101
12.2 Организационные схемы энергоснабжения промышленных предприятий 102
12.3 Функции отдел главного энергетика 103
12.4 Распределение ответственности ОГЭ 104
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть Г11П 107
13.2 Электробезопасность 111
13.3 Расчёт освещения ОРУ 119
13.4 Пожарная безопасность 122
Выводы по разделу 13 126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 127
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 128
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Для промышленных предприятий системы электроснабжения создаются для обеспечения питания всех электроприемников предприятия, как низкого, так и высокого напряжения. СЭС должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям, таким как минимальные затраты при соблюдении всех технических показателей; обеспечивать необходимую надежность электроснабжения и качество электрической энергии в соответствии с ГОСТом; быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь определённую гибкость, позволяющую обеспечивать нормальные режимы эксплуатации во всех случаях, как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; позволять осуществление модернизации без существенного удорожания первоначального варианта.
В настоящее время к системам электроснабжения предъявляют ряд других требований, таких как, необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, в широких масштабах осуществления диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Для того чтобы система электроснабжения удовлетворяла предъявленным к ней требованиям, при проектировании необходимо учитывать достаточно многих различных факторов, использовать системный подход к решению задачи. Кроме того, системам электроснабжения свойственно наличие глубоких внутренних связей, не позволяющих разделять системный, комплексный подход, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.
Так, проектирование рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является тяжёлой задачей, которая включает в себя выбор оптимального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, выбор места размещения цеховых ТП и ГНН, совершенствование методики определения электрических нагрузок, выбор числа и мощности трансформаторов, схемы электроснабжения и её параметров, а также сечений жил кабелей и проводов, компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации. Использование оптимальных решений на каждом из этапов проектирования ведет к уменьшению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
В настоящее время к системам электроснабжения предъявляют ряд других требований, таких как, необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, в широких масштабах осуществления диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Для того чтобы система электроснабжения удовлетворяла предъявленным к ней требованиям, при проектировании необходимо учитывать достаточно многих различных факторов, использовать системный подход к решению задачи. Кроме того, системам электроснабжения свойственно наличие глубоких внутренних связей, не позволяющих разделять системный, комплексный подход, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.
Так, проектирование рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является тяжёлой задачей, которая включает в себя выбор оптимального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, выбор места размещения цеховых ТП и ГНН, совершенствование методики определения электрических нагрузок, выбор числа и мощности трансформаторов, схемы электроснабжения и её параметров, а также сечений жил кабелей и проводов, компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации. Использование оптимальных решений на каждом из этапов проектирования ведет к уменьшению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
В выпускной квалификационной 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, а также произведен выбор трансформаторов ГПП.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схемы внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведен расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями. На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ.
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.
Разработаны вопросы защиты магистральной линии. Рассмотрены разделы экономики и управления предприятием. Для Г11П 110/10 были описаны необходимые меры безопасности, а также рассчитаны освещение территории, параметры заземлителя и высота молниеотводов.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схемы внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведен расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями. На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ.
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.
Разработаны вопросы защиты магистральной линии. Рассмотрены разделы экономики и управления предприятием. Для Г11П 110/10 были описаны необходимые меры безопасности, а также рассчитаны освещение территории, параметры заземлителя и высота молниеотводов.
