Электроснабжение группы цехов завода технологической оснастки
|
Аннотация
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕС ТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ 9
Выводы по разделу один 13
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПОДРОБНО
РАССМАТРИВАЕМОМУ ЦЕХУ И ПО ЗАВОДУ В ЦЕЛОМ 14
2.1 Расчет электрических нагрузок по электроремонтному цеху 14
2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 22
2.3 Построение картограммы электрических нагрузок 25
Выводы по разделу два 26
3 ВЫБОР ТИПА,ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ
ПОДСТАНЦИЙ 28
3.1 Выбор числа трансформаторов 28
3.2 Выбор типа трансформатора 30
3.3 Использование распределительных пунктов 31
Выводы по разделу три 32
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ .. 35
4.1 Предварительный выбор трансформаторов ГПП 35
4.2 Проверка трансформатора ГПП по стойкости к ударным толчкам
тока 39
Выводы по разделу четыре 44
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И
СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 45
5.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110 кВ .. 45
5.2 Выбор воздушной линии 45
5.2 Расчет токов КЗ 47
5.3 Выбор оборудования 49
5.4 Технико-экономическое обоснование внешнего электроснабжения 52
Выводы по разделу пять 55
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 56
6.1 Выбор напряжения 56
6.2 Построение схемы электроснабжения 10 кВ 56
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 10 кВ 6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 10 кВ 56
A-алюминиевый сердечник проводника 57
А-алюминиевая оболочка 57
6.4 Расчет питающих линий 10 Кв 57
6.5 Сравнение технико-экономических показателей магистральной и
радиальной схемы 59
Вывод по разделу шесть 60
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 64
7.1 Расчет токов КЗ в схеме предприятия 64
Выводы по разделу семь 72
8 ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО 10 И НИЗКОВОЛЬТНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ 73
8.2 Выбор электрооборудования и электрических аппаратов 0,4 кВ .. 85
Выводы по разделу восемь 86
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 87
9.1 Составление исходной схемы расчета 87
9.2 Определение расчетных параметров 88
Выводы по разделу девять 102
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 103
10.1 Организация защиты от ОЗЗ на ПС 103
10.2 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ7 (на выключателе Q6)
104
10.3 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ4 106
10.4 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ1 (на выключателе Q3)
107
10.5 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ2 108
10.6 Защита от ОЗЗ, установленная в начале ВЛ3 108
10.7 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ10 109
10.9 Устройство неселективной сигнализации 109
10.10 Устройства селективной защиты от ОЗЗ 111
10.11 Основные действия оперативного персонала при определении
присоединения с ОЗЗ 112
Выводы по разделу десять 113
11 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 114
11.1 Расчёт коэффициентов n-ых гармонических составляющих
напряжения и суммарных коэффициентов гармонических составляющих
напряжения 114
11.2 Расчет колебаний напряжения 121
11.3 Оценка несимметрии напряжений 122
Выводы по разделу одиннадцать 123
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 124
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции . 124
12.1.1 Обоснование местоположения подстанции 124
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 129
12.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 129
12.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства 130
12.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства . 133
12.4 Пожарная безопасность 136
12.4.1 Категория пожарной опасности 136
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 137
12.4.4 Расчет молниезащиты подстанции 138
Выводы по разделу 12 141
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 142
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 143
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕС ТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ 9
Выводы по разделу один 13
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПОДРОБНО
РАССМАТРИВАЕМОМУ ЦЕХУ И ПО ЗАВОДУ В ЦЕЛОМ 14
2.1 Расчет электрических нагрузок по электроремонтному цеху 14
2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 22
2.3 Построение картограммы электрических нагрузок 25
Выводы по разделу два 26
3 ВЫБОР ТИПА,ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ
ПОДСТАНЦИЙ 28
3.1 Выбор числа трансформаторов 28
3.2 Выбор типа трансформатора 30
3.3 Использование распределительных пунктов 31
Выводы по разделу три 32
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ .. 35
4.1 Предварительный выбор трансформаторов ГПП 35
4.2 Проверка трансформатора ГПП по стойкости к ударным толчкам
тока 39
Выводы по разделу четыре 44
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И
СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 45
5.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110 кВ .. 45
5.2 Выбор воздушной линии 45
5.2 Расчет токов КЗ 47
5.3 Выбор оборудования 49
5.4 Технико-экономическое обоснование внешнего электроснабжения 52
Выводы по разделу пять 55
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 56
6.1 Выбор напряжения 56
6.2 Построение схемы электроснабжения 10 кВ 56
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 10 кВ 6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 10 кВ 56
A-алюминиевый сердечник проводника 57
А-алюминиевая оболочка 57
6.4 Расчет питающих линий 10 Кв 57
6.5 Сравнение технико-экономических показателей магистральной и
радиальной схемы 59
Вывод по разделу шесть 60
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 64
7.1 Расчет токов КЗ в схеме предприятия 64
Выводы по разделу семь 72
8 ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО 10 И НИЗКОВОЛЬТНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ 73
8.2 Выбор электрооборудования и электрических аппаратов 0,4 кВ .. 85
Выводы по разделу восемь 86
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 87
9.1 Составление исходной схемы расчета 87
9.2 Определение расчетных параметров 88
Выводы по разделу девять 102
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 103
10.1 Организация защиты от ОЗЗ на ПС 103
10.2 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ7 (на выключателе Q6)
104
10.3 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ4 106
10.4 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ1 (на выключателе Q3)
107
10.5 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ2 108
10.6 Защита от ОЗЗ, установленная в начале ВЛ3 108
10.7 Защита от ОЗЗ, установленная в начале КЛ10 109
10.9 Устройство неселективной сигнализации 109
10.10 Устройства селективной защиты от ОЗЗ 111
10.11 Основные действия оперативного персонала при определении
присоединения с ОЗЗ 112
Выводы по разделу десять 113
11 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 114
11.1 Расчёт коэффициентов n-ых гармонических составляющих
напряжения и суммарных коэффициентов гармонических составляющих
напряжения 114
11.2 Расчет колебаний напряжения 121
11.3 Оценка несимметрии напряжений 122
Выводы по разделу одиннадцать 123
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 124
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции . 124
12.1.1 Обоснование местоположения подстанции 124
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 129
12.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 129
12.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства 130
12.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства . 133
12.4 Пожарная безопасность 136
12.4.1 Категория пожарной опасности 136
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 137
12.4.4 Расчет молниезащиты подстанции 138
Выводы по разделу 12 141
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 142
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 143
На основании ГОСТ 19431-84 электроснабжение-обеспечение потребителей электрической энергией.
Система электроснабжения (СЭС) - это совокупность электроустановок, необходимых для обеспечения потребителей электрической энергией. СЭС промышленных предприятий должны соответствовать определенным требованиям, предусмотренным в ПУЭ: они должны быть экономически эффективными и в то же время соответствовать всем техническим требованиям; энергоснабжение должно быть надежным и качественным; быть удобным и понятным в эксплуатации и безопасным в техническом обслуживании; позволять обеспечивать оптимальные режимы работы как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; допускать реконструкцию без существенного увеличения стоимости исходного варианта.
К СЭС предъявляются новые требования, поскольку они со временем совершенствуются. В основном это связано с автоматизацией системы (управление, диагностика, учет электроэнергии и так далее) .
Проектирование системы электроснабжения любого объекта является трудоемким занятием и требует комплексного подхода. Так как СЭС является сложной системой и должна отвечать многим требованиям.
При создании системы электроснабжения, в нашем случае промышленного электроснабжения, нам необходимо решить следующие задачи: выбрать количество и напряжение трансформаторов, а также их расположение на предприятии, рассчитать нагрузку всего предприятия, выбрать схему и напряжение внешнего и внутреннего электроснабжения, техникоэкономическое обоснование этих схем, выбрать необходимое сечение проводов и жил кабеля , обеспечить безопасность обслуживающего персонала, рассчитать компенсацию реактивной мощности.
Система электроснабжения (СЭС) - это совокупность электроустановок, необходимых для обеспечения потребителей электрической энергией. СЭС промышленных предприятий должны соответствовать определенным требованиям, предусмотренным в ПУЭ: они должны быть экономически эффективными и в то же время соответствовать всем техническим требованиям; энергоснабжение должно быть надежным и качественным; быть удобным и понятным в эксплуатации и безопасным в техническом обслуживании; позволять обеспечивать оптимальные режимы работы как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; допускать реконструкцию без существенного увеличения стоимости исходного варианта.
К СЭС предъявляются новые требования, поскольку они со временем совершенствуются. В основном это связано с автоматизацией системы (управление, диагностика, учет электроэнергии и так далее) .
Проектирование системы электроснабжения любого объекта является трудоемким занятием и требует комплексного подхода. Так как СЭС является сложной системой и должна отвечать многим требованиям.
При создании системы электроснабжения, в нашем случае промышленного электроснабжения, нам необходимо решить следующие задачи: выбрать количество и напряжение трансформаторов, а также их расположение на предприятии, рассчитать нагрузку всего предприятия, выбрать схему и напряжение внешнего и внутреннего электроснабжения, техникоэкономическое обоснование этих схем, выбрать необходимое сечение проводов и жил кабеля , обеспечить безопасность обслуживающего персонала, рассчитать компенсацию реактивной мощности.
В данном проекте были проведены расчеты электрических однофазных и
трехфазных нагрузок по электроремонтному цеху, низковольтной силовой
нагрузки и высоковольтной 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. В качестве сравниваемых
элементов были рассмотрены трансформаторы с расщепленными обмотками
ТРДН.
Было выбрано рационально напряжения схемы внутреннего
электроснабжения, произведена её конструктивная проработка, рассчитаны
кабельные линии. Кабельные линии обозначены на электрической схеме и на
генплане завода.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения
был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными
электродвигателями. 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.
По величине емкостного тока выбраны характерные режимы нейтрали
сетей 110,10, 0,4 кВ.
трехфазных нагрузок по электроремонтному цеху, низковольтной силовой
нагрузки и высоковольтной 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. В качестве сравниваемых
элементов были рассмотрены трансформаторы с расщепленными обмотками
ТРДН.
Было выбрано рационально напряжения схемы внутреннего
электроснабжения, произведена её конструктивная проработка, рассчитаны
кабельные линии. Кабельные линии обозначены на электрической схеме и на
генплане завода.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения
был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными
электродвигателями. 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.
По величине емкостного тока выбраны характерные режимы нейтрали
сетей 110,10, 0,4 кВ.





