Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ ПРЕДПРИЯТИЯ 8
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ 9
Вывод по первому разделу 10
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И
2.1 Исходные данные 11
2.2 Расчет электрических нагрузок по механическому цеху 11
2.3 Расчет электрических нагрузок группы цехов 16
2.4 Расчет картограммы электрических нагрузок 18
Выводы по второму разделу 19
3 ЦЕХОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ 26
3.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 26
3.2 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов 26
Выводы по третьему разделу 29
4 СИСТЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 32
4.1 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 32
4.2 Выбор типа и мощности трансформаторов на ГНИ 34
4.3 Проверка выбранного трансформатора по пиковому току 35
4.4 Выбор схемы внешнего электроснабжения 39
4.5 Выбор линии электропередач ПО кВ 39
Выводы по четвертому разделу 41
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕТИ ВЫШЕ 1000 В 42
5.1 Параметры электрической сети 42
5.2 Расчет схемы замещения 42
5.3 Расчет токов КЗ 43
5.4 Проверка выбранного сечения ВЛ по режиму КЗ 44
Выводы по пятому разделу 45
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СХЕМ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЕМ 10 КВ 46
6.1 Выбор кабельных линий 46
6.2 Определение потерь в кабельных линиях 50
6.3 Технико-экономическое сравнение схем 50
Выводы по шестому разделу 53
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕТИ ДО 1000 В 56
Выводы по седьмому разделу 59
8 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 60
8.1 Выбор режима нейтрали 60
8.2 Расчетные условия для выбора проводников и аппаратов по
продолжительным режимам работы 60
8.3 Расчетные условия для проверки аппаратуры и токоведущих частей по
режиму короткого замыкания 61
8.4 Выбор выключателей 62
8.5 Выбор измерительного оборудования 68
8.6 Выбор трансформаторов собственных нужд ГПП 71
Выводы по восьмому разделу 71
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 73
9.1 Расчет схемы замещения 73
9.2 Определение оптимальной мощности БК 0,4 кВ 76
9.3 Определение оптимальной мощности БК 10 кВ 77
Выводы по девятому разделу 80
10 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 81
10.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 81
10.2 Расчет колебаний напряжения 83
10.3 Расчет коэффициента несимметрии напряжения 84
Вывод по десятому разделу 86
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 87
11.1 Организация защиты синхронного двигателя 87
11.2 Защита от перегрузок 90
11.3 Защита от многофазных замыканий в обмотке статора 91
11.4 Продольная дифференциальная защита 92
11.5 Защита двигателя и питающей его линии от однофазных замыканий на
землю 92
11.6 Защита двигателя минимального напряжения 94
11.7 Защита синхронного двигателя от асинхронного режима 95
11.8 Схемы вторичных цепей 95
Выводы по одиннадцатому разделу 95
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 97
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 97
12.2 Электробезопасность 99
12.3 Освещение 105
12.4 Пожарная безопасность 106
Выводы по двенадцатому разделу 112
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИЗ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 114
Под электроснабжением понимают обеспечение потребителей электрической энергией. Системы электроснабжения предназначены для приема, передачи, распределения электроэнергии. Системы электроснабжения состоят из сетей до и выше 1000 В, преобразовательных подстанций и распределительных пунктов. На данный момент промышленность страны является крупнейшим потребителем электроэнергии. Системы электроснабжения предприятия принято подразделять на системы внешнего, внутризаводского, внутрицехового электроснабжения. Чаще всего системы электроснабжения подключаются к электрической сети энергоснабжающих организаций, то есть, являются подсистемами энергосистемы страны.
Современная промышленность постоянно развивается: вводятся новые площади, появляются новые технологии, новое оборудование, как правило, более мощное. Рост мощности предприятий обуславливает требование к достаточной гибкости системы промышленного электроснабжения. Это наиболее характерно для машиностроительной отрасли промышленности, так как продукция машиностроения меняется довольно быстро, а значит, постоянно меняется и технология производства.
При проектировании электроснабжения промышленного предприятия решаются задачи оптимизации параметров систем электроснабжения путем определения нагрузок, выбора рационального напряжения, выбора основного электрооборудования и средств компенсации реактивной мощности, обеспечения надлежащего уровня надежности системы.
Рационально спроектированная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований: высокой надежности и экономичности, безопасности и удобству в эксплуатации, обеспечивать требуемое качество электроэнергии, соответствующие уровни напряжения и т.п.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен подробный расчет электрических нагрузок узлов механического цеха №3, а по предприятию электрические нагрузки определены по укрупненным показателям цехов. По данным проведенных расчетов выбраны трансформаторы цеховых ТП.
По рассчитанному рациональному напряжению внешнего электроснабжение принято напряжение питания ПО кВ. В качестве схемы подключения Г1П1 к электрической сети энергосистемы выбрана схема 110-ЗН. Выбран силовой трансформатор ГПП ТРДН-40000/110. Резервирование на стороне 10 кВ осуществляется двумя секциями сборных шин, ввод резерва осуществляется дежурным персоналом.
В схеме внутреннего электроснабжения присутствует как магистральное, так и радиальное электроснабжение. Произведен расчет питающих линий 10 кВ по нормальным и послеаварийным режимам работы, после расчета токов трехфазного короткого замыкания были окончательно выбраны сечения жил кабелей.
Рассчитаны параметры сети и произведен выбор электрооборудования внешнего и внутреннего электроснабжения, произведена проверка электрооборудования по стойкости к токам короткого замыкания.
Был рассчитан баланс реактивной мощности и принято решение об установке компенсаторов реактивной мощности для сетей 0,4 и 10 кВ.
Была рассмотрена релейная защита синхронного двигателя 10 кВ.
Были рассмотрены основные требования к безопасности жизнедеятельности, а так же рассчитаны технические средства для ее обеспечения.
Проект сопровождается таблицами и фрагментами рассматриваемой СЭС, в графическую часть КП вошли 5 чертежей:
Схема электроснабжения предприятия, с указанием всего основного электрооборудования, его количества и типов.
Генеральный план предприятия, на котором указаны картограммы электрических нагрузок, кабельные линии с указанием типа кабелей и их количества. Указано предполагаемое место установки трансформаторных подстанций и низковольтных распределительных пунктов.
Конструктивный чертеж главной понизительной подстанции (общий вид и разрез) со спецификацией оборудования ОРУ.
Плакат по релейной защите, включающий организацию защиты синхронного двигателя, его внешний вид и карту селективности.
Плакат по безопасности жизнедеятельности, включающий схему исполнения заземляющего устройства и схему молниезащиты, а так же внешний вид выбранного к установке прожектора.
