Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1. Характеристика завода 8
1.2. Оборудование отдела разваривания и осахаривания зерна 8
1.3. Обзор нагрузок по предприятию 10
1.4 Выбор схемы электроснабжения завода 11
1.5 Выбор напряжения питающих и распределительных линий
Раздел 2. Конструкторская часть 21
2.1 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 22
2.2 Выбор трансформаторов на ГПП 25
2.3 Выбор и проверка питающей линии на Г11П 28
2.4 Выбор и проверка кабелей распределительных линий 29
2.5 Выбор и проверка цеховых трансформаторов 32
2.6 Расчёт освещения для отдела разваривания и осахаривания 37
2.7 Описание спроектированной системы электроснабжения завода 42
Раздел 3. Технологическая часть 44
3.1 Расчёт токов короткого замыкания 45
3.2 Выбор и проверка аппаратов защиты
3.3 Расчёт заземления ТП 10/0,4 кВ 60
Раздел 4. Спецвопрос. Расчёт освещения ремонтно-механического цеха на
светодиодных светильниках 64
Заключение 69
Список литературы
Основу производственного потенциала российской электроэнергетики составляют более 700 электростанций общей установленной мощностью 225 ГВт и линии электропередачи разных классов напряжений протяженностью более 2,5 млн км. Около 90 % этого потенциала сосредоточено в ЕЭС России, являющейся уникальным техническим комплексом, обеспечивающим электроснабжение потребителей на основной части обжитой территории страны.
На отходящих линиях и ТСН должны быть предусмотрены:
- МТЗ должна выполняться двухступенчатой. Вторая ступень МТЗ должна иметь автоматическое ускорение при включении выключателя;
- токовая отсечка;
- защита от перегрузки;
- защита от замыканий на землю;
- ЗДЗ;
- АУВ, двукратное АПВ (только для линий) и УРОВ;
- передача в ЛЗШ дискретного сигнала о срабатывании токового органа МТЗ;
- функция выполнения команд внешних воздействий АЧР с ЧАПВ и ПАА (только для линий);
- защита от перегрузки ТСН, действующая на сигнализацию;
- функция реализации управления выключателем через АСУ ТП.Существенно сократились вводы новых и замещающих генерирующих мощностей. Ввод новых генерирующих мощностей на электростанциях России с 1992 по 2008 г. составил 24 тыс. МВт, что составляет в среднем порядка 1400 МВт в год, то есть значительно (примерно в 5 раз) меньше вводов генерирующих мощностей, которые были в 60-80-х годах прошлого столетия. В результате за последние годы произошел существенный рост тарифов на электрическую энергию, и они приблизились к тарифам в США и других странах. Одной из основных причин снижения экономической эффективности функционирования и развития российской электроэнергетики является отсутствие в настоящее время эффективной системы управления отраслью в условиях образования многочисленных собственников электроэнергетических объектов, которая бы обеспечивала ту минимизацию затрат на развитие и функционирование электроэнергетики, которую обеспечивала прежняя централизованная система управления отраслью.
Другими проблемами отрасли являются:
о лавинообразное нарастание процесса старения основного оборудования электростанций и электрических сетей;
о наличие дефицита генерирующих и сетевых мощностей в ряде регионов страны;
о усложнение проблемы обеспечения надежности ЕЭС, ОЭС, региональных энергосистем в связи с коренным изменением структуры собственности в региональных энергоанализ и прогнозы 14 системах, которые до реформирования электроэнергетики представляли собой вертикально-интегрированные компании;
о утяжеление условий регулирования переменной части суточных графиков нагрузки;
о крайне высокая зависимость электроэнергетики от природного газа;
о резкое сокращение научно-технического потенциала отрасли;
о существенное сокращение строительного потенциала;
о сокращение потенциала в отраслях отечественного энергомашиностроения и электромашиностроения, серьезное отставание в сфере разработок, освоения и внедрения новых технологий производства, транспорта и распределения электроэнергии.
В этих условиях главной стратегической задачей, стоящей перед электроэнергетической отраслью страны, является выбор стратегически правильных решений по развитию электроэнергетики, механизмам и структуре ее управления, обеспечивающих в условиях выстраиваемой ресурс ной базы электроэнергетическую безопасность страны, устойчивое развитие и эффективное функционирование электроэнергетической отрасли
Целью ВКР являлось обеспечение бесперебойной и качественной электроэнергией пивоваренного завода для производства продукции.
Пивоваренный завод находится в городе Орск. Завод относится ко второй категории потребителей по надёжности электроснабжения. Производственная мощность завода составляет 10000 л готовой продукции в сутки. На территории предприятия имеются 13 сооружений общей мощностью 3062,2 кВА. Для водоснабжения производства водой имеется станция по очистке вод. Для теплоснабжения имеется собственная котельная. Так же на территории предприятия имеется высоковольтная нагрузка 10 кВ. Данная нагрузка находится в «компрессорной». Электроснабжение завода осуществляется двумя воздушными линиями 110 кВ от двух независимых источников: ПС 220/110/10 кВ «Поселковая» и ПС 220/110/10 кВ «Вознесение». Передача энергии от двух подстанций на Г11П завода осуществляется через сталеалюминевые провода марки АС-70/11.
Тип приёмной подстанции на пивоваренном заводе—Г11П (главный распределительный пункт). Для выбора места установки ГПП была рассчитана и построена картограмма нагрузок.
Схема электроснабжения пивоваренного завода предусматривает две ступени трансформации: 110/10 и 10/0,4. На главной понизительной подстанции (Г11П) установлены силовые понижающие трансформаторы ТМН-2500/110. Со стороны 110 кВ, для защиты трансформатора, установлены вакуумные выключатели типа ВРС-110 111-31,5/2500 УХЛ1. Чтобы обеспечить видимый разрыв цепи, до и после выключателей установлены горизонтальные поворотные разъединители РГП-110. Со стороны питающих линий для повышения надёжности системы электроснабжения установлена ремонтная перемычка, которая состоит из двух блоков разъединителей. Для защиты линии от перенапряжений на стороне 110 кВ до трансформаторов установлены ограничители перенапряжения (ОПН-110). На нейтраль силового понижающего трансформатора установлен ОПНН с заземляющим ножом.
На каждом вводе после силовых понижающих трансформаторов установлены вакуумные выключатели типа ВВУ-СЭЩ-П-10-20/1000. Данные выключатели установлены в ячейках внутри помещения ЗРУ-10 кВ. На каждую секцию сборных шин в ЗРУ подключены измерительные трансформаторы напряжения (ТН) типа НАМИ-10. Данные ТН подключены к сборным шинам через предохранитель и ОПН-10. Для собственных нужд подстанции на каждую секцию шин подключены силовые трансформаторы типа ТМГ-250/10/0,4. Для измерений и нужд релейной защиты и автоматики на каждую ячейку установлены измерительные трансформаторы тока ТОЛ-10.
Для компенсации реактивной мощности на стороне 10 кВ установлены компенсирующие устройства.
От ЗРУ-10 кВ отходят кабельные линии к 5 трансформаторным подстанциям. Распределительные сети выполнены кабеля типа АПвБП 3x35. На каждую отходящую линию установлены вакуумные выключатели.
На трансформаторных подстанциях (ТП) для защиты силового трансформатора предусмотрены выключатели нагрузки с предохранителями. Данная схема защиты устанавливается на ТП, у которых мощность составляет до 1000 кВА. Для ТП мощностями более 1000 кВА устанавливаются выкатные вакуумные выключатели. Для компенсации реактивной мощности на стороне 0,4 кВ были выбраны компенсирующие устройств типа КУ-0,4. Для надёжности системы электроснабжения между двумя сборными шинами 0,4 кВ установлен автоматический выключатель, которая выполняет роль АВР.
На территории предприятия имеется нагрузка 10 кВ. Данная нагрузка подключается к ГПП через распределительное устройство (РУ-10 кВ).
Цеховые нагрузки 0,4 кВ подключатся на шинопроводы и распределительные пункты внутри цеха. В свою же очередь распределительные пункты и шинопроводы подключаются к цеховым трансформаторным подстанциям (ТП) либо к общецеховым распределительным пунктам (РП). Для защиты линии они подключаются через автоматические выключатели. Марка кабеля для подключения ШРА и РП к цеховому ТП имеет тип АВВГ 3x35 (А - алюминиевая жила, В - поливинилхлоридная изоляция (ПВХ), В - материал оболочки кабеля ПВХ, Г - голый, т.е. поверх оболочки нет дополнительных слоёв защит).
Для освещения цеха были рассчитаны и установлены светильники типа ЛПО 12-2x80-703 с лампами ЛБ 80-7. Эти же светильники используются для аварийного освещения.
Для защиты от поражения токами короткого замыкания на трансформаторных подстанциях произведён расчёт и выбор заземляющего устройства. По результатам расчётов для ТП 10/0,4 была предусмотрена установка заземляющего устройства, которая состоит из вертикальных и горизонтальных электродов. Сопротивление заземляющего устройства составило 2,2 Ом, что допустимо по ПУЭ. Количество вертикальных электродов 20 шт, горизонтальная соединительная полоса 4x4 0 м м 2длиной 100 м.
Освещение внутри трансформаторной подстанции выполнена 11 светильниками типа НСП02, в которых установлены лампы накаливания, мощностями 75 Вт каждая.
Внутри трансформаторной подстанции имеются различные типы ячеек, у каждой из них есть определённые функции. Для защиты силового трансформатора имеется отдельная ячейка. Учёт электроэнергии производится для каждого ввода раздельно. Компенсирующие устройства реактивной энергии подключаются к каждой сборной шине 0,4 кВ.
В качестве спецвопроса для данной ВКР производится расчёт и выбор светодиодного освещения для ремонтно-механического цеха. На современных предприятиях при проектировании освещения,
предусматривается установка светодиодной техники. Данный вид светотехнической арматуры имеет ряд преимуществ перед существующими и на долго себя зарекомендовавшими светильниками, такими как ЛПО, ШОД и ДРЛ. Однако данные виды светильников имеют ряд недостатков перед современными светодиодными светильниками. Основной недостаток—это большие затраты электроэнергии на освещение. Все лампы, которые используются на данных светильниках, ртутьсодержащие. Утилизация данных ламп без соблюдения соответствующих санитарных и экологических норм приводит к заражению почвы, воды и атмосферного воздуха органическими соединениями ртути, которые чрезвычайно токсичны для всех живых организмов. Поэтому использование светодиодных ламп, намного экологичнее и экономичнее. Однако цены на светодиодную технику всё ещё высокие, несмотря на современные виды производства светодиодной продукции. Из-за ценового фактора внедрение светодиодного освещения на предприятиях идёт малыми темпами. На данном заводе в качестве эксперименты были установлены светодиодные светильники марки «УСС 100 ЭКСПЕРТ». Световой поток у данного светильника составляет 13300 люмен (лм). Потребляемая мощность в номинальном режиме составляет 100 Вт. Потребляемый ток не более 0,6 А. Данный светильник можно устанавливать на тросе, либо крепится на потолке. В расчётах было принято, что светильники закреплены на тросах. Для подключения светильников к сети были выбраны медные провода типа ВВГнг-п сечением 4 мм2 (винил- винил-голый, негорючий; медный кабель; п—означает плоский кабель).
Основные мероприятия по технике безопасности
В целях повышения безопасности и предотвращения повреждения обслуживающего персонала, в СКРМ предусмотрена защита, предотвращающая работу его с открытой дверью в start cabinet (место подключения силовых кабелей). В случае открытия данной двери во время работы устройства, контроллер СКРМ, для предотвращения повреждения обслуживающего персонала, произведет отключение устройства и даст команду на соответствующую ячейку для ее выключения.
При проведении монтажных и пуско-наладочных работ необходимо соблюдать «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок потребителей, требования, установленные ГОСТ 12.2.007-0-75.
Для безопасного обслуживания электроустановок, проектом предусматриваются следующие мероприятия, выполненные на основании требований по обеспечению безопасности ГОСТ Р 50571.3-94:
JЗащита от прямого прикосновения к токоведущим частям;
JЗащитное заземление электрооборудования;
JРазмещение электрооборудования в местах, удобных для обслуживания;
JПрименение необходимых средств защиты.
Основные средства защиты при выполнении монтажных и пуско - наладочных работ:
JЗащитные каски и очки;
JИзолирующие и токоизмерительные клещи;
JУказатели напряжения;
JДиэлектрические перчатки;
JДиэлектрические коврики;
JОгнезащитная ткань.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
