ВВЕДЕНИЕ
Технический паспорт 7
Характеристика производства 8
СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ 10
Выводы по разделу 14
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по электроремонтному цеху 15
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 22
1.3 Расчёт картограммы электрических нагрузок 22
Выводы по разделу один 27
2 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 28
2.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 28
Выводы по разделу два 33
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 34
Выводы по разделу три 36
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И
СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 37
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых
трансформаторах ГПП 38
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 40
4.3 Расчет токов короткого замыкания 41
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 42
4.5 Определение технико-экономических показателей схем
внешнего электроснабжения 46
4.6 Выбор оптимального варианта внешнего электроснабжения 48
Выводы по разделу четыре 49
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ. ВЫБОР ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 50
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 50
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 50
5.4 Выбор кабельных линий 51
Выводы по разделу пять 53
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 55
Выводы по разделу шесть 62
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 63
7.1 Выбор трансформаторов цеховых ТП 64
7.2 Определение потерь электроэнергии в трансформаторах ТП 65
7.3 Расчет потерь электроэнергии в кабельных линиях 66
7.4 Выбор комплектного электрооборудования 67
7.5 Определение технико-экономических показателей 68
7.6 Выбор оптимального варианта 70
Выводы по разделу семь 71
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП .. 72
8.2 Выбор выключателей КРУ 72
8.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 73
8.4 Выбор трансформаторов напряжения 75
8.5 Выбор ячеек, устанавливаемых на вводе цеховых ТП 76
8.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП .. 78
8.7 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам
короткого замыкания 78
8.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 80
8.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУНН ТП 81
8.10 Выбор кабельной и коммутационной аппаратуры для
электроприемников электроремонтного цеха 81
Выводы по разделу восемь 92
9 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 93
Выводы по разделу девять 101
10 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 102
Выводы по разделу десять 104
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
11.1 Защита от перегрузок 105
11.2 Токовая отсечка 107
11.3 Защита минимального напряжения 107
11.4 Защита двигателя и питающей его линии от однофазных
замыканий на землю 108
11.5 Защита от перегрева 109
11.6 Защита синхронного двигателя от асинхронного режима 110
Выводы по разделу одиннадцать 110
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
12.1 Система целей энергетического хозяйства предприятия 125
12.1.1 Пирамида целеполагания 111
12.1.2 Анализ поля сил 111
12.2 Объёмы продукции и услуг по обеспечению основного
производства 112
12.3 Определение типов организационной культуры и структуры 113
12.4 Планирование труда и заработной платы 114
12.4.1 Планирование использования рабочего времени 114
12.4.2 Планирование численности рабочих энергохозяйства 114
12.4.3 Планирование численности персонала управления
энергохозяйством 118
12.5 Планирование фонда заработной платы рабочих
энергохозяйства 120
12.6 Планирование фонда заработной платы персонала управления... 121
12.7 Планирование производительности труда 121
12.8 Калькуляция текущих затрат на энергетическое обслуживание .. 123
Выводы по разделу двенадцать 124
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Обеспечение охраны окружающей среды предприятия 125
13.2 Планировка и конструктивная часть ГПП 126
13.3 Защитные средства, применяемые на ГПП 127
13.4 Устройства сигнализации и контроля изоляции 127
13.5 Молниезащита ГПП 129
13.6 Расчёт тока однофазного замыкания на землю 131
13.7 Расчёт заземления 131
13.8 Пожарная безопасность 135
13.9 Освещение ОРУ-35/10 кВ 136
Выводы по разделу тринадцать 137
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 139
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией электроприемников предприятия и должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям: они должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических показателей; обеспечивать требуемую надежность электроснабжения и надлежащее качество электрической энергии; быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость, позволяющую обеспечивать оптимальные режимы эксплуатации как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; позволять осуществление реконструкций без существенного удорожания первоначального варианта.
По мере развития электропотребления к системам электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, осуществления в широких масштабах диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи. Кроме того, СЭС свойственно наличие глубоких внутренних связей, не позволяющих расчленять системный, комплексный подход, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.
Таким образом, создание рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, правильный выбор места размещения цеховых подстанций и ГПП, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем электроснабжения и их параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
В выпускной квалификационной работе выполнен расчет электрических нагрузок группы цехов Нижнекамского автозавода, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил разработать схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения производился путем сравнения технико-экономических показателей схем на напряжения 35 и 110 кВ. В результате схема внешнего электроснабжения напряжением 110 кВ получилась дешевле и, как следствие, наиболее рациональной.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии преимущественно в траншеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвП-10 сечением 50, 70, 120 мм .
В проекте уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволило оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В разделе релейная защита приведено подробное описание и расчет уставок релейной защиты синхронного двигателя СТД-800.
Особое внимание в работе уделено вопросам охраны труда в электроустановках. Также в работе рассматривались вопросы экономической деятельности предприятия.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения группы цехов Нижнекамского автозавода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
