Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Характеристика предприятия 9
1.2 Характеристика потребителей электроэнергии предприятия 11
1.3 Особенности заводского электроснабжения 12
1.4 Постановка задач реконструкции 14
Раздел 2. Конструкторская часть 15
2.1 Исходные данные 16
2.2 Характеристика источника потребителей завода 17
2.3 Расчет нагрузок по заводу в целом 17
2.4 Проверка мощности трансформаторов ГПП 21
2.5 Выбор количества и мощности цеховых подстанций 24
2.6 Выбор кабельных линий 10 кВт 27
2.6 Описание принятой схемы электроснабжения 33
Раздел 3. Технологическая часть 34
3.1 Расчет цеховой нагрузки 35
3.2 Выбор кабелей, проводов и аппаратов защиты цеховой сети 39
3.3 Расчет токов короткого замыкания цеховой сети 42
3.4 Проверка элементов цеховой сети на устойчивость 52
3.5 Расчет осветительной установки цеха 56
3.5.1 Расчет сечений проводников осветительной сети цеха 58
3.6.2 Аварийное освещение 61
3.7 Релейная защита трансформатора ТМГ-1000-10/0,4 62
3.8 Описание принятой схемы цехового электроснабжения 65
Раздел 4. Спецвопрос. Релейная защита высоковольтных двигателей насосных агрегатов 67
4.1 Характеристики блока защит 68
4.2 Расчет уставок защиты синхронного двигателя 70
Заключение 74
Список литературы 76
Промышленность потребляет около двух третей всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии. Возрастают мощности, потребляемые предприятиями и отдельными электроприемниками. В связи с этим усложняются задачи рационального построения схем распределения электроэнергии. Повышаются требования к надежности, экономичности, к удобству и безопасности эксплуатации и к качеству электроэнергии.
Система электроснабжения завода состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Система электроснабжения строится таким образом, чтобы она была надежна, удобна и безопасна в обслуживании и обеспечивала необходимое качество энергии и бесперебойность электроснабжения в нормальном и послеаварийном режимах. В то же время система электроснабжения должна быть экономичной по затратам, ежегодным расходам, потерям энергии и расходу дефицитных материалов и оборудования. Экономичность и надежность системы электроснабжения достигается путем применения взаимного резервирования сетей предприятий и объединения питания промышленных, коммунальных и сельских потребителей. При сооружении на предприятиях собственных электростанций, главных понизительных подстанций и других источников питания учитываются близлежащие вне заводские потребители электроэнергии. Особенно это необходимо в районах, недостаточно охваченных энергосистемами. Электрические сети и подстанции органически входят в общий комплекс предприятия, как и другие производственные сооружения и коммуникации. Поэтому они должны увязываться со строительной и технологической частями, очередностью строительства и общим генеральным планом предприятия. Большой и все возрастающий удельный вес получают крупные энергоемкие предприятия черной и цветной металлургии, химии и другие, которые предъявляют высокие требования к их надежному и экономичному электроснабжению. Систему электроснабжения в целом нужно строить таким образом, чтобы она при послеаварийном режиме обеспечивала функционирование основных производств предприятия после необходимых переключений и пересоединений. При этом используются все дополнительные источники и возможности резервирования, в том числе и те, которые в нормальном режиме нерентабельны (различные перемычки, связи на вторичных напряжениях и др.). При послеаварийном режиме допустимо частичное ограничение подаваемой мощности, возможны кратковременные перерывы питания электроприемников 3-й и частично 2-й категорий на время вышеупомянутых переключений и пересоединений, а также позволены отступления от нормальных уровней отклонений и колебаний напряжения и частоты в пределах установленных допусков. Если же невозможно полное сохранение в работе всех основных производств в течение послеаварийного периода, то нужно обеспечить хотя бы сокращенную работу предприятия с ограничением мощности или в крайнем случае поддержание производства в состоянии горячего резерва с тем, чтобы после восстановления нормального электроснабжения предприятие могло быстро возобновить свою работу по заданной производственной программе. В период послеаварийного режима элементы сети могут быть перегружены в пределах, допускаемых нормативными документами.
Анализ результатов исследования, проведенного на 600 предприятиях 5 отраслей промышленности в 5 федеральных округах Российской Федерации, показывает высокую степень износа систем, достигающую 70%.
На большинстве промышленных предприятий существующие системы энергоснабжения являются проектами как минимум двадцатилетней давности. С тех пор структура производства кардинально изменилась, но эти изменения, как правило, не коснулись энергосистемы. Высокий износ энергетического оборудования, низкий уровень внедрения энергосберегающих технологий и автоматизации, большие расходы, связанные с ремонтами и простоями, — реальная картина на большинстве предприятий России. Выход из подобных опасных ситуаций — системный подход к повышению энергоэффективности. Наличие проработанной комплексной программы реконструкции энергохозяйства позволит предприятиям реализовать у себя большее число энергоэффективных проектов, добиваясь значительных успехов наиболее эффективным и экономичным путем. Таким образом, внедрение ресурсосберегающих технологий и развитие энергосетей обеспечивает снижение доли энергозатрат в себестоимости продукции и позволяет
Можно запланировать мероприятия для полной реконструкция сетей 0.4 кВ, замена систем освещения и внедрение систем автоматизации коммерческого учета электроэнергии. Их осуществление позволит сократить срок окупаемости проекта до 5 лет. Реконструкция трансформаторных подстанций позволяет увеличить надежность электроснабжения, улучшить качество электроэнергии, уменьшить число оперативного и ремонтного персонала.
Следует отметить, что внедрение АИИС КУЭ является необходимым и обязательным элементом любой современной системы электроснабжения. Это позволяет получать объективную и оперативную информацию о потреблении электроэнергии абонентами, принимать в автоматическом режиме исходные данные для проведения.
В данной работе дана краткая характеристика и структура предприятия, рассмотрены характерные режимы и категории работы электроприёмников. Рассчитаны силовые и осветительные нагрузки по цехам, выбраны трансформаторы с учетом коэффициента загрузки в нормальном и аварийном режимах, а также с учетом перегрузочной способности учитывая категории потребителей.
Питание предприятия осуществляется от энергосистемы воздушными линиями АС-70/11 на напряжение 110 кВ, которое на ГПП трансформируется в напряжение распределительной сети 10 кВ при помощи 2-ух трансформаторов типа ТДН-10000/110/10. Коэффициент загрузки трансформатора ГПП составляет 0,68, поэтому его можно оставить без изменения.
Схема состоит из 15-ти трансформаторных подстанций напряжением высокой стороны 10 кВ, а низкой 0,4 кВ мощностью 160, 250, 400, 630, 1000,1600 кВА. На подстанциях ТП9, 10, 14, 15 устанавливаются трансформаторы ТМГ 1600 вместо ТМГ-1000 из-за увеличения нагрузок
Распределительная сеть данного промышленного предприятия имеет смешанную схему, что обусловлено местоположением потребителей на территории предприятия, а также требуемым уровнем надежности электроснабжения отдельных потребителей. Трансформаторные подстанции выполняются пристроенными к соответствующим цехам.
Питание цеховых трансформаторных подстанций от главной понизительной подстанции осуществляется трёхжильными кабелями марки ААШв на напряжение 10 кВ. Питание распределительных пунктов от цеховых трансформаторных подстанций осуществляется четырёхжильными кабелями марки АВВГ на напряжение 0,4 кВ.
Внутрицеховые сети выполнены с применением шинопроводов ШРА4 и силовых пунктов ПР11 для оборудования, работающего в повторно-кратковременном режиме. Подключение силовых пунктов и шинопроводов к ТП осуществляется кабелем АВВГ, проложенному открыто в лотках. Подключение оборудования к шинопроводам и силовым пунктам осуществляется проводом АПВ в полу в трубах. Защита оборудования осуществляется автоматами серии ВА51, пускорегулирующая аппаратура поставляется комплектно к оборудованию. Ввод ШНН и секционный выключатель защищаются автоматом ВА53 с полупроводниковым расцепителем максимального тока. Проводка осветительной сети выполнена проводом ВВГ и проводами ПВ4, прокладка тросовая. В качестве осветительных приборов применяются светодиодные светильники ССП32 различной мощности. Все выбранные элементы схемы проверены на устойчивость к токам КЗ. Релейная защита цеховых ТП мощностью выше 1000 кВА выполнена на базе терминала «Сириус-2Л».
Для построения релейной защиты высоковольтных двигателей выбраны микропроцессорные терминалы SPAC-810. Выполнен расчет уставок срабатывания релейной защиты высоковольтных электродвигателей.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
