Помощь студентам в учебе
Электроснабжение завода электроаппаратуры
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 7
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 8
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 9
1 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 11
Выводы по разделу один 12
2 СРАВНЕНИЕ ПЕРЕДОВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ 13
2.1 Автоматические выключатели 13
2.2 Описание компаний 13
2.3 Сравнение автоматических выключателей фирм Schneider Electric и
КЭАЗ 13
Выводы по разделу два 16
3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПО ПРЕДПРИЯТИЮ И ДАННЫХ
КАРТОГРАММЫ 17
3.1 Расчет электрических нагрузок по предприятию 17
3.2 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 19
Выводы по разделу три 21
4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 22
Выводы по разделу четыре 29
5 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ, СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 30
Выводы по разделу пять 32
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
6.1 Вариант с напряжением внешнего электроснабжения ПО кВ 33
6.1.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 34
6.1.2 Расчет ЛЭН от районной подстанции энергосистемы до ГПП
предприятия 34
6.1.3 Расчет токов КЗ в начале отходящих линий от питающей
подстанции энергосистемы и на выводах ГПП 36
6.1.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от
подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 38
6.1.5 Технико-экономические показатели схемы внешнего
электроснабжения 43
6.2 Вариант с напряжением внешнего электроснабжения 35 кВ 45
6.3 Сравнение вариантов схем с напряжением 35 кВ и ПО кВ 49
Выводы по разделу шесть 49
7 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ,
РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 50
7.1 Выбор напряжения 50
7.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 50
7.3 Конструктивное выполнение электрической сети 50
7.4 Расчет питающих линий 50
Выводы по разделу семь 54
8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 55
Выводы по разделу восемь 61
9 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ 62
9.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГИИ 62
9.2 Выбор выключателей КРУ 63
9.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 64
9.4 Выбор трансформаторов напряжения 67
9.5 Выбор выключателей на вводах цеховых ТП 68
9.6 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к токам
короткого замыкания 69
9.7 Выбор трансформаторов собственных нужд ГИИ 70
9.8 Выбор соединения силового трансформатора ГИИ с РУ НН ГИИ 71
9.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН.... 72
Выводы по разделу девять 73
10 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 75
Выводы по разделу десять 80
11 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЭС ОБЪЕКТОВ КАПИТАЛЬНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА С ПРИМЕНЕНИЕМ САПР NANOCAD 81
11.1 Назначение программы nanoCAD Электро 81
11.2 Выбор светотехнического оборудования 82
11.3 Выбор питающих щитков 87
11.3.1 Выбор схемы питания осветительной установки 87
11.3.2 Выбор схемы питания ВРУ 89
11.4 Выбор способов прокладки и марок проводников осветительных
линий 90
11.5 Выбор сечений по допустимому нагреву 92
11.6 Расчет токов КЗ и выбор коммутационной аппаратуры 93
11.6.1 Предварительный расчет токов короткого замыкания 93
11.6.2 Окончательный расчет токов короткого замыкания 95
11.7 Расчет падения напряжения 96
Выводы по разделу одиннадцать 97
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА 98
12.1 Организация защиты асинхронного двигателя 98
12.2 Защита от перегрузок 100
12.3 Защита от многофазных замыканий в обмотке статора 101
12.4 Защита от 033 101
12.5 Защита двигателя минимального напряжения 103
Выводы по разделу двенадцать 104
13 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 108
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 108
13.1.1 Габариты и разрывы на подстанции 109
13.1.2 Основные требования при установке трансформаторов ПО
13.1.3 Проезд на открытом распределительном устройстве ПО
13.1.4 Окраска токоведущих частей 111
13.1.5 Электрозащитные средства 111
13.2 Электробезопасность 112
13.3 Защитное заземляющее устройство ОРУ 114
13.4 Расчет освещения открытого распределительного устройства 117
13.5 Пожарная безопасность 118
13.6 Расчет молниезащиты подстанции 121
Выводы по разделу тринадцать 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 125
ВВЕДЕНИЕ 7
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 8
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 9
1 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 11
Выводы по разделу один 12
2 СРАВНЕНИЕ ПЕРЕДОВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ 13
2.1 Автоматические выключатели 13
2.2 Описание компаний 13
2.3 Сравнение автоматических выключателей фирм Schneider Electric и
КЭАЗ 13
Выводы по разделу два 16
3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПО ПРЕДПРИЯТИЮ И ДАННЫХ
КАРТОГРАММЫ 17
3.1 Расчет электрических нагрузок по предприятию 17
3.2 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 19
Выводы по разделу три 21
4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТИПА, ЧИСЛА И МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 22
Выводы по разделу четыре 29
5 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ, СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 30
Выводы по разделу пять 32
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
6.1 Вариант с напряжением внешнего электроснабжения ПО кВ 33
6.1.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 34
6.1.2 Расчет ЛЭН от районной подстанции энергосистемы до ГПП
предприятия 34
6.1.3 Расчет токов КЗ в начале отходящих линий от питающей
подстанции энергосистемы и на выводах ГПП 36
6.1.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от
подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 38
6.1.5 Технико-экономические показатели схемы внешнего
электроснабжения 43
6.2 Вариант с напряжением внешнего электроснабжения 35 кВ 45
6.3 Сравнение вариантов схем с напряжением 35 кВ и ПО кВ 49
Выводы по разделу шесть 49
7 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ,
РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 50
7.1 Выбор напряжения 50
7.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 50
7.3 Конструктивное выполнение электрической сети 50
7.4 Расчет питающих линий 50
Выводы по разделу семь 54
8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 55
Выводы по разделу восемь 61
9 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ 62
9.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГИИ 62
9.2 Выбор выключателей КРУ 63
9.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 64
9.4 Выбор трансформаторов напряжения 67
9.5 Выбор выключателей на вводах цеховых ТП 68
9.6 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к токам
короткого замыкания 69
9.7 Выбор трансформаторов собственных нужд ГИИ 70
9.8 Выбор соединения силового трансформатора ГИИ с РУ НН ГИИ 71
9.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН.... 72
Выводы по разделу девять 73
10 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 75
Выводы по разделу десять 80
11 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЭС ОБЪЕКТОВ КАПИТАЛЬНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА С ПРИМЕНЕНИЕМ САПР NANOCAD 81
11.1 Назначение программы nanoCAD Электро 81
11.2 Выбор светотехнического оборудования 82
11.3 Выбор питающих щитков 87
11.3.1 Выбор схемы питания осветительной установки 87
11.3.2 Выбор схемы питания ВРУ 89
11.4 Выбор способов прокладки и марок проводников осветительных
линий 90
11.5 Выбор сечений по допустимому нагреву 92
11.6 Расчет токов КЗ и выбор коммутационной аппаратуры 93
11.6.1 Предварительный расчет токов короткого замыкания 93
11.6.2 Окончательный расчет токов короткого замыкания 95
11.7 Расчет падения напряжения 96
Выводы по разделу одиннадцать 97
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА 98
12.1 Организация защиты асинхронного двигателя 98
12.2 Защита от перегрузок 100
12.3 Защита от многофазных замыканий в обмотке статора 101
12.4 Защита от 033 101
12.5 Защита двигателя минимального напряжения 103
Выводы по разделу двенадцать 104
13 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 108
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 108
13.1.1 Габариты и разрывы на подстанции 109
13.1.2 Основные требования при установке трансформаторов ПО
13.1.3 Проезд на открытом распределительном устройстве ПО
13.1.4 Окраска токоведущих частей 111
13.1.5 Электрозащитные средства 111
13.2 Электробезопасность 112
13.3 Защитное заземляющее устройство ОРУ 114
13.4 Расчет освещения открытого распределительного устройства 117
13.5 Пожарная безопасность 118
13.6 Расчет молниезащиты подстанции 121
Выводы по разделу тринадцать 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 125
Системы электроснабжения индустриальных предприятий создаются для
обеспечения питания электрической энергией электроприемников предприятия и
должны отвечать установленным технико-экономическим требованиям: они
должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических
показателей; обеспечивать необходимую надежность электроснабжения и
соответствующее качество электрической энергии; быть удобны при
эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость,
позволяющую обеспечивать оптимальные режимы работы в нормальном и в
послеаварийном режимах; позволять проводить реконструкций без
существенного удорожания первоначального варианта.
По мере развития потребления электрической энергии, к системам
электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает
вопрос о необходимости внедрения систем автоматического управления и
диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электрической
энергии, осуществления в широких масштабах управления процессами
производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Для того, чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем
предъявляемым требованиям, необходимо при проектировании учитывать
большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к
решению задачи, учитывающий влияние различных факторов и учет их
динамичности.
Следовательно, создание рациональной системы электроснабжения
промышленного предприятия является достаточно сложной задачей, включающей
в себя выбор рациональных напряжений и числа их трансформаций, правильный
выбор места размещения цеховых ТП и ГПП, совершенствование методов
определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности
трансформаторов, схем внешнего электроснабжения и их параметров, а также
сечений проводов ВЛ и жил кабельных линий, способов компенсации реактивной
мощности, автоматизации, диспетчеризации и др. Принятие оптимальных
решений на каждом этапе проектирования системы электроснабжения ведет к
сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности работы и
способствует осуществлению задачи оптимизации построения систем
электроснабжения.
обеспечения питания электрической энергией электроприемников предприятия и
должны отвечать установленным технико-экономическим требованиям: они
должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических
показателей; обеспечивать необходимую надежность электроснабжения и
соответствующее качество электрической энергии; быть удобны при
эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость,
позволяющую обеспечивать оптимальные режимы работы в нормальном и в
послеаварийном режимах; позволять проводить реконструкций без
существенного удорожания первоначального варианта.
По мере развития потребления электрической энергии, к системам
электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает
вопрос о необходимости внедрения систем автоматического управления и
диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электрической
энергии, осуществления в широких масштабах управления процессами
производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Для того, чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем
предъявляемым требованиям, необходимо при проектировании учитывать
большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к
решению задачи, учитывающий влияние различных факторов и учет их
динамичности.
Следовательно, создание рациональной системы электроснабжения
промышленного предприятия является достаточно сложной задачей, включающей
в себя выбор рациональных напряжений и числа их трансформаций, правильный
выбор места размещения цеховых ТП и ГПП, совершенствование методов
определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности
трансформаторов, схем внешнего электроснабжения и их параметров, а также
сечений проводов ВЛ и жил кабельных линий, способов компенсации реактивной
мощности, автоматизации, диспетчеризации и др. Принятие оптимальных
решений на каждом этапе проектирования системы электроснабжения ведет к
сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности работы и
способствует осуществлению задачи оптимизации построения систем
электроснабжения.
В выпускной квалификационной работе были проведены расчеты
электрических нагрузок по предприятию, расчет осветительной нагрузки, а также
расчет картограммы электрических нагрузок предприятия. По результатам
расчетов были выбраны трансформаторы типа ТНЭЗ цеховых трансформаторных
подстанций.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схем внешнего
электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также
произведен выбор её электрооборудования. Было выбрано рациональное
напряжение схемы внутреннего электроснабжения и рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был
произведен расчет токов короткого замыкания. На основании расчета токов КЗ
было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и
скорректированы сечения кабельных линий по условию термической стойкости к
току короткого замыкания.
Были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники
реактивной мощности, а также места их установки.
Также рассмотрены вопросы, связанные с безопасностью жизнедеятельности.
Была рассчитана релейная защита асинхронного двигателя. Осуществлено
проектирование систем электроснабжения объектов капитального строительства с
применением САПР nanoCAD Электро и информационной справочной системы
«Сервис ЭТМ iPRO».
электрических нагрузок по предприятию, расчет осветительной нагрузки, а также
расчет картограммы электрических нагрузок предприятия. По результатам
расчетов были выбраны трансформаторы типа ТНЭЗ цеховых трансформаторных
подстанций.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схем внешнего
электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также
произведен выбор её электрооборудования. Было выбрано рациональное
напряжение схемы внутреннего электроснабжения и рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был
произведен расчет токов короткого замыкания. На основании расчета токов КЗ
было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и
скорректированы сечения кабельных линий по условию термической стойкости к
току короткого замыкания.
Были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники
реактивной мощности, а также места их установки.
Также рассмотрены вопросы, связанные с безопасностью жизнедеятельности.
Была рассчитана релейная защита асинхронного двигателя. Осуществлено
проектирование систем электроснабжения объектов капитального строительства с
применением САПР nanoCAD Электро и информационной справочной системы
«Сервис ЭТМ iPRO».
