Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Характеристика предприятия 8
1.2 Основные требования к системам электроснабжения предприятий 9
1.3 Определение категорий потребителей по надежности электроснабжения и
характеристика среды в цехах 12
1.4 Описание системы электроснабжения предприятия до реконструкции ... 14
1.5 Задачи реконструкции 16
Раздел 2. Конструкторская часть 18
2.1 Расчет электрических нагрузок по цехам и предприятию 19
с учетом всех составляющих нагрузок 19
2.2 Определение типа, количества и мощности цеховых трансформаторных
подстанций 22
2.3 Выбор кабельных линий питающей и распределительной сети 10 кВ 24
2.4 Расчет электрических нагрузок нового цеха 30
2.5 Расчет искусственного освещения в новом цехе 37
2.5.1 Светотехнический расчет освещения 37
2.5.2 Электротехнический расчет освещения 43
2.6 Расчёт заземления комплектного распределительного устройства 50
Раздел 3. Технологическая часть 53
3.1 Расчёт токов короткого замыкания 54
3.2 Выбор электрических аппаратов защиты 58
3.2.1 Выбор выключателей 58
3.2.2 Выбор разъединителей 64
3.2.3 Выбор трансформаторов тока 66
3.2.4 Выбор трансформаторов напряжения 70
Раздел 4. Спецвопрос. Релейная защита с применением микропроцессорного реле защит MICOM 73
4.1 Назначение и область применения блоков управления БУ/TEL 74
4.2 Релейная защита отходящих кабельных линий 10 кВ с применением
микропроцессорных реле защит MICOM
Заключение 85
Список литературы 87
Система электроснабжения - это комплекс электрических установок, цель работы которых - обеспечение потребителей электроэнергией. Требования, которые предъявляются к системам электроснабжения: экономичность, безопасность, надёжность и бесперебойность, качество электроэнергии, возможность развития сети.
Система электроснабжения включает в себя три уровня: питание, распределение и потребление.
Источниками питания могут быть электростанция или подстанция энергосистемы или собственная станция объекта. Собственный источник электричества необходим в случае особых требований к сети по надёжности, при размещении объекта в отдалённых от источника питания районах, при большом потреблении энергии.
Транспортировка электричества от источника происходит по линии электропередач и поступает в пункт приёма электрической энергии (например, подстанция предприятия). Через систему преобразования (трансформаторы) по распределительным сетям энергия разводится к потребителям.
Электроприемник, как составляющая часть электрического хозяйства предприятия, организации, любого электрифицированного объекта представляет собой аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии, например, электродвигатель, электрический источник света, нагревательный элемент. Электроприемник или группу электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещенных на определенной территории, например, станок, цех, предприятие, называют потребителем электрической энергии.
Одно из важнейших требований, которое предъявляется к системам электроснабжения является качество электроэнергии на вводе к потребителю. Каждый электроприемник предназначен для работы при определенных параметрах электрической энергии: номинальных частоте, напряжении, токе.
Таким образом, качество электрической энергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых электроприемники могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции.
Работа всей системы электроснабжения регламентирована в основном режимами потребления электроэнергии, ее техническим и ремонтным обслуживанием.
По способу использования системы электроснабжения относятся к непрерывно работающим. Это сложные динамичные системы, характеризующиеся многообразием внешних и внутренних связей.
Режимы производства, передачи и распределения электроэнергии в системах электроснабжения неразрывно связаны с режимами питающих энергосистем. Потребители задают режим нагрузок и формируют график нагрузки питающей энергосистемы. Энергосистема оказывает влияние на систему электроснабжения изменением располагаемой мощности источников питания, уровнями напряжения и частоты, величинами токов короткого замыкания, требованиями устойчивости и надежности.
Техническое и ремонтное обслуживание систем электроснабжения представляет комплекс работ, направленных на поддержание исправности или работоспособности оборудования и линий электропередачи. Оно в значительной степени определяет уровень эксплуатационной надежности электроснабжения.
Современный уровень развития систем электроснабжения предполагает необходимость объективных законов формирования питающих энергосистем и электрического хозяйства предприятий.
В ходе данной выпускной квалификационной работы была проведена реконструкция системы электроснабжения предприятия ООО «Электрояр».
Предприятие относится ко второй категории по надежности электроснабжения. В связи с этим предприятие получает питание по двум кабельным линиям от ПС-110/10 кВ. Питающая кабельная линия: кабель ААБл (А - токопроводящая жила из алюминия; А - алюминиевая оболочка; Б - броня из двух стальных лент; л - в подушке под броней имеется слой из пластмассовых лент) сечением 150 мм2
Для приема и распределения электрической энергии переменного трехфазного тока промышленной частоты 50 Гц напряжением 10 кВ на предприятии установлено КРУН (комплектное распределительное устройство наружной установки). КРУН состоит из соединенных между собой шкафов в металлической оболочке, в которых размещены коммутационные аппараты, приборы измерения, приборы учета, защиты, управления, силовые и оперативные цепи и другие вспомогательные устройства. От шкафов линейных присоединений отходят кабельные линии на ТП предприятия. Всего на предприятии установлено 4 трансформаторные подстанции. ТП получают питание по кабельным линиям марки ААШв (А - алюминиевая токопроводящая жила; А - алюминиевая оболочка; Шв - защитный покров в виде шланга из поливинилхлоридного пластиката). На каждый вводной шкаф для подачи напряжения 10 кВ на КРУН установлены вакуумные выкатные выключатели типа BB/TEL. На всех отходящих кабельных линиях, которые питают трансформаторные подстанции, также установлены силовые выключатели такого типа. Для учета электрической энергии, а также для нужд релейной защиты на каждой отходящей линии установлены трансформаторы тока ТПОЛ-10-1. Для подключения вторичных приборов и цепей защиты на каждую секцию установлены трансформаторы напряжения НТМИ-10. В случае возникновений различных неполадок и аварийных режимов между сборными шинами 10 кВ установлен АВР. Основная функция которого подача напряжения с одной секции на другую.
Все ввода трансформаторных подстанций снабжены защитной аппаратурой. Тип защиты зависит от мощности применяемого трансформатора. Силовые трансформаторы мощностью 1000 кВА и выше защищаются силовыми выкатными вакуумными выключателями. Остальные же трансформаторы на предприятии меньшей мощности, для их защиты применяются выключатели нагрузки и предохранители.
В результате реконструкции предприятия в связи с увеличением производственной мощности был построен новый цех обработки корпусных деталей. После расчета цеховых нагрузок были выбраны цеховые распределительные сети для подключения оборудования. В результате все электроприемники, работающие в 3-ех фазном длительном режиме были подключены к ШРА (шинопровод радиальный алюминиевый), остальные же электроприемники, работающие в повторно-кратковременном режиме были подключены к РП (распределительный пункт). Также в новом цехе было рассчитано искусственное освещение. Для рабочего освещения были выбраны лампы типа ДРИ и люминесцентные, для аварийного освещения - лампы накаливания.
Был произведен расчет заземления комплектного распределительного устройства для защиты от поражения токами короткого замыкания. В результате всех расчетов получили сопротивление заземляющего устройства равное 6,69 Ом, что соответствует нормам ПУЭ. Вдоль контура КРУН было установлено 10 вертикальных электродов сечением 16 мм2 и длиной 5 м, а также предусмотрена горизонтальная соединительная полоса размером 40*4 мм.
В качестве спецвопроса была рассмотрена релейная защита отходящих кабельных линий 10 кВ с применением микропроцессорных реле защит MICOM.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
