Введение 4
Раздел 1 Аналитический обзор 6
1.1 Характеристика технологического процесса предприятия 7
1.2 Описание существующей схемы электроснабжения 8
1.3 Постановка задач реконструкции 11
Раздел 2 Конструкторская часть 13
2.1 Расчёт электрических нагрузок по предприятию в целом 14
2.2 Проверка загрузки трансформаторов ГПП и питающих линий 18
2.3 Определение мощности цеховых трансформаторных подстанций 19
2.4 Определение потерь в трансформаторах 24
2.5 Определение сечений кабельных линий 24
2.6 Описание принятой схемы электроснабжения предприятия 30
Раздел 3 Технологическая часть 32
3.1 Расчет цеховой нагрузки 33
3.2 Выбор кабелей, проводов и аппаратов защиты цеховой сети 37
3.3 Расчет токов короткого замыкания цеховой сети 40
3.4 Проверка элементов цеховой сети на устойчивость 52
3.5 Релейная защита трансформатора ТМГ-1000-10/0,4 57
3.6 Расчет цехового освещения 61
Раздел 4 Спецвопрос. Релейная защита высоковольтных электродвигателей на терминале SPAC-810 68
4.1 Характеристики блока защит 69
4.2 Расчет уставок защиты синхронного двигателя 71
Заключение 75
Список литературы
Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии. Система электроснабжения промышленных предприятий состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Электрические схемы предприятий строятся таким образом, чтобы обеспечить удобство и безопасность их обслуживания, необходимое качество электроэнергии и бесперебойность электроснабжения потребителей в нормальных и аварийных условиях.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.
Размещение ГПП и цеховых ТП должно быть таким, чтобы потери электроэнергии были минимальными и в тоже время не нарушали технологического процесса. Особое внимание следует уделить вопросам техники безопасности и охране труда. Правильно определённые нагрузки позволят создать экономичные, надежные, безопасные и удобные в эксплуатации сети заводского снабжения.
За последние годы в электротехнической промышленности произошли значительные изменения, электротехническая промышленность совместно с зарубежными фирмами выпускает новое оборудование как для сетей высокого напряжения, так и для низковольтного оборудования: повсеместно устанавливаются новые автоматические выключатели, распределительные пункты, трансформаторы. На заводах производится замена высоковольтных выключателей масляных на вакуумные, увеличивается номенклатура электротехнических изделий. В связи с этим на территории завода производится реконструкция некоторых объектов электроснабжения: морально устаревшее оборудование заменяется новым современным
В выпускной квалификационной работе Дана краткая характеристика предприятия и его электрических нагрузок. Приведены исходные данные для проектирования системы электроснабжения.
Электроснабжение предприятия организовано от ГПП 110/10 кВ c двумя трансформаторами ТРДН-16000. Коэффициент загрузки составляет 0,44. Питание завода производится от энергосистемы двухцепной воздушной линией напряжением 110 кВ.
На территории предприятия устанавливаются 12 двухтрансформаторных подстанций с трансформаторами мощностью 250 - 1000 кВА. К установке намечены трансформаторы серии ТМГ взамен ТМ. На ТП1 мощность подстанции увеличена с 630 кВА до 1000 из-за увеличения нагрузок. Подстанции оснащаются конденсаторными установками УКН для компенсации реактивной мощности и поддержания коэффициента мощности на уровне 0,92. Питание ТП и РУ-10 кВ и высоковольтных электродвигателей выполнено кабелем ААШв.
Электроприемники цеха подключаются в шинопроводам ШРА-4 или распределительным пунктам ПР-11 в зависимости от их режима работы. Отводы от шинопроводов и РП выполнены проводом АПВ, проложенным в траншеях. Питание распределительных устройств выполнено кабелем АВВГ, проложенным открыто в лотках.
Защита электроприемников, вводов РУ и отходящих линий выполнена автоматическими воздушными выключателями серии ВА51. В качестве вводного выключателя шин низкого напряжения подстанции применяется выключатель ВА53 с полупроводниковым расцепителем максимального тока.
Все выбранные элементы цеховой сети проверены на термическую и динамическую стойкость к токам короткого замыкания.
Релейная защита цеховой ТП1 1000 кВА построена на основе терминала «Сириус-2Л» аварийное освещение - лампами накаливания ЛН-500.
Для построения релейной защиты высоковольтных двигателей выбраны микропроцессорные терминалы SPAC-810. Дано краткое описание терминалов SPAC-810 и их технические характеристики. Выполнен расчет уставок срабатывания релейной защиты высоковольтных электродвигателей.
