Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 5
1.1 История и сфера деятельности предприятия 6
1.2 Описание существующей системы электроснабжения 7
1.3 Автоматические выключатели Compact CVS компании SchneiderElectric 9
1.4 Комплектные распределительные устройства 12
Раздел 2. Конструкторская часть 15
2.1 Расчёт нагрузок по предприятию 16
2.2 Выбор числа, мощности и типа цеховых трансформаторных подстанций 22
2.3 Выбор и проверка кабельных линий от ГПП до ТП 24
2.4 Расчет сети цеха автокранов 28
2.5 Расчёт освещения цеха автокранов 35
2.6 Описание системы электроснабжения после модернизации 39
Раздел 3. Технологическая часть 42
3.1 Расчёт токов короткого замыкания 43
3.2 Выбор коммутационной аппаратуры 47
3.3 Расчёт заземления ТП 10/0,4кВ 55
Раздел 4. Спецвопрос. Микропроцессорная релейная защита «Сириус - 2 - В» 59
4.1 Микропроцессорная релейная защита серии «Сириус» 60
4.2 Функциональные возможности «Сириус - 2 - В» 62
4.3 Расчет уставок дифференциальной защиты трансформатора 110/10кВ 64
Заключение 69
Список литературы
Наиболее рациональное решение задачи модернизации системы промышленного электроснабжения выявляется на основании сравнения возможных вариантов, равноценных по техническим показателям: качество напряжения, баланс реактивной мощности; соответствие надежности категории потребителей и степени защиты изоляции от загрязнения, обеспечения самозапуска ответственных электродвигателей и т.п. и отличающихся по экономическим показателям.
Задача выбора лучшего варианта сводится к определению экономической эффективности капиталовложений за счет снижения потерь в сети, получения наилучших эксплуатационных показателей, высокой степени надежности.
Схему электроснабжения соединений подстанций выбирают на основании общей схемы электроснабжения предприятия.
Напряжение сетей внешнего электроснабжения определяется условиями энергосистемы на подключение и зависит от мощности предприятия, его удаленности от источника питания, перспектив развития данного предприятия и энергосистемы. Выбор напряжения следует производить на основе технико-экономических показателей вариантов.
При построении общей схемы внутрипроизводственного электроснабжения необходимо рассматривать варианты, обеспечивающие наиболее рациональное использование ячеек комплектных распределительных устройств, коммутационно-защитной аппаратуры, экономии электрической энергии при ее передаче и распределении.
В квалификационной работе была проведена модернизация системы электроснабжения АО «Азнакаевский завод Нефтемаш». Необходимость модернизации вызвана общим устареванием оборудования на ГПП и в цеховых ТП, а так же в связи с расширением производства и строительством нового цеха - цеха автокранов.
В аналитическом обзоре была освящена деятельность предприятия, описана его нынешняя схема электроснабжения. Изучены самые современные узлы систем электроснабжения и поставлены задачи на модернизацию.
В конструкторской части был проведен расчет цеховых нагрузок, рассчитаны и проверены кабельные линии, цеховые ТП, а так же рассчитана силовая сеть цеха автокранов. Для этого же цеха была рассчитана осветительная сеть. По итогам расчетов принято решение заменить трансформаторы на ГПП на более мощные ТМН-16000/110/10.Для защиты силовых понижающих трансформаторов установлены колонковые элегазовые выключатели типа ВГТ- 110. Чтобы обеспечить видимый разрыв цепи на линии, до выключателей были установлены разъединители типа РНДЗ-110.Для измерений и защиты в ЗРУ-10 кВ на каждую секцию шин 10кВ подключены измерительные трансформаторы напряжения (ТН). На отходящие кабельные линии установлены измерительные трансформаторы тока.
Для компенсации реактивной мощности на шины 10кВ были установлены высоковольтные конденсаторные установки типа УКЛ-10-2250-450, мощностью 2250 кВАр. Для защиты отходящих кабельных линий от ЗРУ-10кВ к ТП10/0,4 кВ были установлены вакуумные выключатели типа ВВТЭ-М-10-20/1000.
Для компенсации реактивной мощности на стороне 0,4 кВ на каждой ТП установлены компенсирующие устройства типа УКМ-58. До компенсации коэффициент реактивной мощности был равен 0,81. После установки компенсирующих устройств коэффициент реактивной мощности составило 0,95.
Между двумя секциями шин 0,4 кВ установлен секционный автоматический выключатель, который позволяет повысить надёжность системы
Для питания нового цеха решено установить новую ТП-7, с трансформаторами ТМГ-630/10/0,4 кВ, в качестве элементов защиты устанавливаются предохранители и выключатели нагрузки.
В технологической части были выполнены расчеты токов короткого замыкания и выбраны аппараты защиты на всех ступенях системы электроснабжения. Для новойцеховой ТП-7 был выполнен расчет заземления.
В разделе спецвопроса была предложена к внедрению микропроцессорная система релейной защиты «Сириус». Рассмотренная микропроцессорная система релейной защиты при внедрении позволит значительно повысить надежность работы трансформаторов. Благодаря своей микропроцессорной базе модернизация такой защиты будет осуществляться гораздо проще и качественнее. Для силовых трансформаторов на ГПП выполнен расчет уставок дифференциальной защиты.
