Аннотация
ВВЕДЕНИЕ б
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 7
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 8
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ПОСТРОЕНИЕ КАРТОГРАММЫ 9
1.1 Расчет электрических нагрузок по механическому цеху 9
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 16
1.3 Построение картограммы электрических нагрузок 19
Выводы по разделу один 20
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ
ТП 22
Выводы по разделу два 26
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 28
Выводы по разделу три 31
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 32
4.1 Технико-экономическое обоснование типа и мощности силовых
трансформаторов ГПП 32
4.2 Расчет потерь электроэнергии при плановых и аварийных простоях в
схеме блок линия-трансформатор 42
Выводы по разделу четыре 47
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЁТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 48
5.1 Выбор напряжения 48
5.2 Построение схемы электроснабжения 10 кВ 48
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 10 кВ 48
5.4 Расчёт питающих линий до и выше 1 кВ 49
Выводы по разделу пять 51
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
АППАРАТОВ 53
6.1 Расчет токов КЗ в схеме предприятия 53
6.2 Выбор электрооборудования и электрических аппаратов 10 кВ 62
Выводы по разделу шесть 70
7 ВЫБОР РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 73
Выводы по разделу семь 73
8 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 74
7.1 Составление исходной схемы расчета 74
8.2 Определение расчетных параметров 74
Выводы по разделу восемь 84
9 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 85
9.1 Влияния СД на показатели качества электрической энергии 85
Выводы по разделу девять 86
10 РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ ТМГ-250 СО СТОРОНЫ ВН И НН (Fl, QF1, QF3, QF4) ..87
10.1 Организация релейной защиты 87
10.2 Расчет защиты отходящих от ТП линий 88
10.3 Расчет защиты секционного автоматического выключателя ТП 90
10.4 Расчет защиты вводных автоматических выключателей ТП 95
10.5 Расчет плавкой вставки предохранителя F1 99
Выводы по разделу десять 99
11 ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ 103
11.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 103
11.1.1 Обоснование местоположения подстанции 103
11.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 104
11.1.3 Основные требования при установке трансформаторов 105
11.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 105
11.1.5 Окраска токоведущих частей 106
11.1.6 Электрозащитные средства 106
11.1.7 Требования к устройству дверей 107
11.2 Электробезопасность 107
11.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 108
11.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 109
11.2.3 Защитное заземляющее устройство ОРУ 109
11.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства 112
11.4 Пожарная безопасность 115
11.4.1 Категория пожарной опасности 115
11.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 115
11.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 116
Выводы по разделу одиннадцать 118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 119
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 120
ЕЕод электроснабжением согласно ГОСТу 19431-84 понимается обеспечение потребителей электрической энергии.
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность установок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. СЭС промышленных предприятий делаются для обеспечения питания электроэнергией приемников предприятия и должны отвечать определенным техникоэкономическим требованиям: они должны обладать минимальными затратами; обеспечивать требуемую надежность электроснабжения и надлежащее качество электрической энергии; быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость для обеспечения оптимальные режимы работы как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; позволять осуществление реконструкций без существенного удорожания первоначального варианта.
Со временем системы электроснабжения развиваются, и появляются уже другие требования, например, встает вопрос о необходимости внедрения систем автоматического управления и диагностики, необходимости систем автоматизированного контроля и учёт электроэнергии, а также применение телесигнализации и телеуправления на диспетчерских пунктах.
Для того, чтобы СЭС удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании использовать системный подход к решению задачи, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их развития.
Таким образом, создание целесообразной системы электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, правильный выбор места размещения цеховых подстанций и ГПП, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схемы внешнего электроснабжения и ее параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др. Принятие определенных решений на каждом этапе проектирования ведёт к сокращению потерь электроэнергии, а также к повышению надежности и оптимизации СЭС.
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. В качестве сравниваемых элементов
были рассмотрены трансформаторы с форсированной системой охлаждения
марки ТДНФ.
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.
В разделе релейной защиты рассмотрена организация защиты ТП. На чертеже
представлены схема организации и карта селективности защиты.
Все технические решения принимались с учётом безопасности
жизнедеятельности и технико-экономической эффективности.
В результате выполненной работы была спроектирована система
электроснабжения западной группы цехов трубопрокатного завода, отвечающая
всем требованиям качественному и надежному электроснабжения.
