Введение
1 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА 9
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 11
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
3.1 Выбор напряжения питающей сети, трансформаторов Т1 и Т2 и воздушной линии W1
3.1.1 Выбор номинального напряжения сети по эмпирической формуле 17
3.1.2 Выбор трансформаторов Т1, Т2 18
3.1.3 Выбор воздушной линии W1, выбор опор воздушной линии 20
3.2 Расчёт токов короткого замыкания, для выбора высоковольтного оборудования
3.2.1 Определение параметров схемы замещения 24
3.2.2 Расчёт короткого замыкания в точке К-1 26
3.3 Выбор высоковольтных выключателей
3.3.1 Выбор выключателя Q1 28
3.3.2 Выбор выключателя Q2, Q3 29
3.3.3 Выбор выключателя Q4, Q5 30
3.3.4 Выбор выключателя Q6 31
3.4 Выбор разъединителей
3.4.1 Выбор разъединителя QS1 32
3.4.2 Выбор разъединителей QS2, QS3 32
3.4.3 Выбор разъединителей QS4, QS5 33
3.5 Выбор и проверка шинной сборки напряжением 6кВ 34
3.6 Выбор защитной аппаратуры
3.6.1 Выбор трансформаторов тока, установка по стороне 110кВ 36
3.6.2 Выбор трансформаторов напряжения 110кВ 39
3.6.3 Выбор трансформаторов тока 6кВ 41
3.6.4 Выбор трансформатора тока для дифференциальной защиты 43
3.6.5 Выбор трансформаторов напряжения 6кВ 44
3.7 Выбор дифференциальной защиты трансформаторов Т1, Т2 в микропроцессорном исполнении
3.7.1 Определение пригодности установки трансформаторов тока 47
3.7.2 По условию отстройки от броска тока намагничивания 47
3.7.3 По условию отстройки от переходных режимов 50
3.7.4 Определение минимального тока срабатывания 50
3.7.5 Определение крутизны первого и второго наклонного участка тормозной
характеристики 50
3.7.6 Ток срабатывания дифференциальной отсечки выбирается по двум условиям 51
3.8 Выбор газовой защиты трансформаторов Т1, Т2 53
3.9 Выбор релейной защиты линии 6 кВ на электромеханическом
реле 53
3.10 Определение электрических нагрузок электромеханического цеха
3.10.1 Выявление электроприемников, распределение их на характерные
группы 59
3.10.2 Определение расчетной нагрузки электромеханического цеха от силовых
электроприёмников 60
3.10.3 Определение осветительной нагрузки электромеханического цеха 61
3.10.4 Выбор трансформаторов Т3 и Т4 61
3.10.5 Выбор кабельной линии W2, проверка кабельной линии L2 по току
термической стойкости 64
3.10.6 Определение центров электрических нагрузок 65
3.10.7 Выбор местоположения цеховой подстанции 69
3.10.8 Выбор схемы внутреннего электроснабжения механического цеха 70
3.11 Определение расчетной нагрузки по группам электроприемников 73
3.12 Выбор сечения проводов и кабелей, питающих электроприемники
цеха 75
3.12.1 Расчет отклонений напряжения на зажимах электроприемников 76
3.12.2 Обеспечение требуемого режима напряжений 78
3.13 Общие понятия о расчете токов короткого замыкания 80
3.13.1 Расчет трехфазного тока короткого замыкания 81
3.13.2 Расчет однофазного тока короткого замыкания 82
3.13.3 Выбор и проверка защитной аппаратуры для схемы электроснабжения
цеха 83
3.14 Расчёт заземляющих устройств электромеханического цеха 85
3.15 Расчёт молниезащиты электромеханического цеха 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 89
ПРИЛОЖЕНИЯ А Расчет токов короткого замыкания в точке К-2, К-3, К-4 94
ПРИЛОЖЕНИЯ Б Выбор высоковольтных выключателей 97
ПРИЛОЖЕНИЯ В Выбор разъединителей 100
ПРИЛОЖЕНИЯ Г Схема релейной защиты трансформатора Т1, Т2 102
ПРИЛОЖЕНИЯ Д Устройство и газовая защита трансформатора
ТДН 63000/110 103
ПРИЛОЖЕНИЯ Е Расчет нагрузки электромеханического цеха от силовых электроприемников 106
ПРИЛОЖЕНИЯ Ж Расчетная нагрузка от осветительных установок 108
ПРИЛОЖЕНИЯ И Определение центров электрических нагрузок 111
ПРИЛОЖЕНИЯ К Определение расчетной нагрузки по группам электроприемников 115
ПРИЛОЖЕНИЯ Л Выбор сечения проводов и кабелей, питающих электроприемники цеха 129
ПРИЛОЖЕНИЯ М Расчёт отклонения напряжения 132
ПРИЛОЖЕНИЯ Н Обеспечение требуемого режима напряжений 144
ПРИЛОЖЕНИЯ П Расчет токов трехфазного короткого замыкания 146
ПРИЛОЖЕНИЯ Р Расчет токов однофазного короткого замыкания 153
ПРИЛОЖЕНИЯ С Выбор и проверка защитной аппаратуры 162
ПРИЛОЖЕНИЯ Т Расчёт защитного заземления 170
ПРИЛОЖЕНИЯ У Расчет молниезащиты 176
Актуальность темы. Электромеханический цех является частью основной структурной единицей крупного предприятия по производству комплектующих изделий. Каждое подразделение цеха играет определенную роль в процессе производства. От правильного определения ожидаемых электрических нагрузок и распределения оборудования по цеху зависит эффективность работы всего электромеханического предприятия, качество изготовления изделий и конкурентоспособность предприятия в целом.
Целью выпускной квалификационной работы является проектирование электроснабжения электромеханического цеха, являющегося основной структурной единицей предприятия по производству комплектующих изделий.
Задачи выпускной квалификационной работы:
- сравнение отечественных и зарубежных передовых технологии, применяемых при проектировании системы электроснабжения;
- определение расчетной нагрузки электромеханического цеха;
- выбор основного электрооборудования цеха и предприятия в целом;
- выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения механического цеха;
- выбор аппаратов и проводников, проверка их по условиям работы при коротких замыканиях;
- выбор микропроцессорной релейной защиты;
- устройство выполнения молниезащиты и расчет заземляющего устройства механического цеха.
Объектом выпускной квалификационной работы: является система электроснабжения электромеханического цеха.
Предметом выпускной квалификационной работы является проектирование электроснабжения электромеханического предприятия и цеха от источника питания.
Структура выпускной квалификационной работы состоит из введения, семи разделов, заключения и библиографического списка. Раздел 1 посвящен анализу электроснабжения электромеханического цеха по производству комплектующих изделий, в котором даны основные характеристики основных электроприемников цеха, технологического процесса. В разделе 2 сравниваются отечественные и передовые технологии на примере вакуумных выключателей. Третий раздел состоит из основной части работы, содержащей основные расчеты, выбор основного электрооборудования.
Объем выпускной квалификационной работы составляет 90 страниц машинописного текста и содержит 6 иллюстраций, 45 таблиц, библиографический список из 45 наименований и 22 приложений.
В период выполнения выпускной квалификационной работы были решены задачи связанные с электроснабжением электромеханического цеха, а именно предложены варианты выбора величины питающего напряжения от источника питания, числа, типа, мощности трансформаторной подстанции. После рассмотрения вариантов, был выбран оптимальный вариант на основе технико-экономического сравнения.
Произведенный расчет токов короткого замыкания в схеме электроснабжения помог правильно выбрать параметры защитной и коммутационной аппаратуры, оценить величину тока короткого замыкания и воздействие его на схему в различных ее точках.
Все принимаемые конструктивные решения были технически обоснованы теми или иными причинами и соответствуют требованиям нормативных документов.
Таким образом, поставленные цели достигнуты, задачи решены.
1 Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения / В.А. Андреев. - 4-е изд. - М.: Высш.шк., 2006. - 456 с.
2 Алиев, И.И. Справочник по электротехнике и
электрооборудованию / И.И. Алиев. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. - 477 с.
3 Барыбина, Б.Г. Справочник по проектированию
электроснабжения / Б.Г. Барыбина. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 592 с.
4 Блок, В.М. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для
электрических специальностей: Учебное пособие для студентов
вузов / В.М. Блок. - М.: Высшая школа, 1981. - 456 с.
5 Волобринский, С.Д. Электрические нагрузки промышленных предприятий. Методическое пособие / С.Д. Волобринский, Г.М. Каялов, П.Н. Клейн, Б.С. Мешель. - Москва: Энергия, 1964. - 154 с
6 Вакуумный выключатель ВБПВ-10-20/630 У3. Электронный
документ. -http://www.bester54.ru.
7 Вакуумный выключатель ВБП-110 кВ. Электронный документ. - http://www.kontakt-saratov.ru/vikl_220_kv.
8 ГОСТ 28249-93 - Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ. - Введ. 1993-10-21. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1993. - 36 с.
9 Дмоховская, Л.Ф. Техника высоких напряжений / Л.Ф. Дмоховская, В.П. Ларионов, Ю.С. Пинталь, Д.В. Разевиг. - Москва: Энергия, 1986. - 485 с.
10 Идельчик, В.И. Электрические системы и сети: Учебник для вузов / В.И. Идельчик, В.А.Венникова. - М.: Энергия, 1974. - 592 с.
11 Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений / РД 34.21-122-87. - М.: изд. Энергоатомиздат, 1989. - 56 с.
12 Каталог электротехнического сайта «Корпорация. Русский трансформатор» Электронный документ. -http: //www.rus-trans. com.
13 Конденсаторные установки КРМ (УКМ 58)—0,4 кВ - Электронный документ. - http://www.matic.ru/docs/catalogs/brochure-matic/parts/lv_krm.pdf.
14 Киреева, Э.А. Электроснабжение цехов промышленных предприятий / Э.А. Киреева. - М.: НТФ Энергопрогресс, 1998. - 562 с.
15 Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций.
Справочные материалы для курсового и дипломного
проектирования / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 606 с.
16 Пункты распределительные серии ПР8503. Электронный документ. -http: //chebelektra.ru/nku/pr8xxx
17 Правила устройства электроустановок. — 7-е изд., перераб. и
дополн. - М. ЗАО «Энергосервис», 2007. - 330 с.
18 Правила устройств электроустановок. Раздел 1. Общие правила. Главы 1.1, 1.2, 1.7, 1.9, Раздел 7. Главы 7.5, 7.6,7.10. - 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006.
19 Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей / В.М. Блок. - Москва, 1981.
20 Разъединители на 110-220 кВ. Электронный
документ. - http://www.elekom2ural.ru/catalog/item/42-razediniteli-na-110-
220kv.html.
21 Рожков, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов / Л.Д. Рожков, В.С. Козулин. - М.: Энергия, 1980. - 599 с.
22 Разыграев, С.Н. Методическое указание для выполнения курсовой работы по переходные процессы в системах электроснабжения / С.Н. Разыграев, Д.П. Химичева. - Челябинск: ЮУрГУ, 2014. - 40 с.
23 Разыграев, С.Н. Методическое указание. Заземление и зануление электрического оборудования и станков. Расчеты заземляющих устройств / С.Н. Разыграев, Д.П. Химичева. - Челябинск: ЮУрГУ, 2014. - 40 с.
24 Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования (РД-153-34.0-20.527-98). - М.: Издательство НЦ ЭНАС, 2002.
25 Строительные нормы и правила российской Федерации. Естественное и искусственное освещение: СНиП 23-05-95: Утв. Министерством строительства Российской Федерации 1995: введен в действие с 02.08.1995. - М: «ОАО» ЦПП, 1996. - 69 с.
26 Светодиодный светильник Триада 501М. Электронный документ. -http: //www.kvazar-gr.ru/triada.php
27 Силовой вакуумный выключатель внутренней установки, 6-10-15 кВ до 8000 Электронный документ. -http://sems.ural.ru/store/34251/10033111.
28 ОАО Старооскольский завод электромонтажных изделий. Справочник Каталог: Панель ГРЩ. Разработка и изготовление. - М.: СОЭМИ, 2014. - 400 с.
29 Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.:Энергоатомиздат, 1990.
30 Сергиевская, И.Ю. Электрические нагрузки промышленных
предприятий. Методическое пособие / И.Ю. Сергиевская,
Л.Ю. Крепышева - Вологда, 2015. - 77 с.
31 Трансформатор масляный ТМГ 1000/6/0,4 Основные технические характеристики. Электронный документ. - http://energo.maxte.ru/transformator- masljanyj-tmg-630-6-0-4-u-un-0-zvezda-zv?tag
32 Трансформатор масляный ТМГ 630/6/0,4 Основные технические
характеристики. Электронный документ. -
http: //energo .maxte.ru/transformatormaslj anyj -tmg-400-6-0-4-u-un-0-zvezda-zv?search=тмг%204.
33 Трансформаторы тока элегазовые серии ТРГ на напряжение 35, 110 и
220 кВ. Электронный документ. -
http://www.uetm.ru/files/katalog TRG35,110,22.pdf.
34 Трансформатор напряжения НАМИ-6. трансформатор напряжения
измерительный масляный антирезонансный. Электронный
документ. -http://www.tdtransformator.ru/catalog/izmeritelnye/napryazheniya/ot-110-kv/nami220.htm.
35 Трансформатор ТДН 40000/110-У1,УХЛ1 СТО 15352615-020¬2010 Электронный документ. -http://sumgroup.ru/catalog/transformers.
36 Указания по расчету электрических нагрузок (РТМ 36.18.327-92).
Инструктивные и информационные материалы по проектированию электроустановок № 7-8, 1992. №7-8 С. 4-27
(ВНИПИ Тяжпромэлектропроект). - 114 с.
37 Фёдоров, А.А. Учебное пособие для курсового и дипломного
проектирования по электроснабжению промышленных
предприятий / А.А. Фёдоров, Л.Е. Старкова. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 389 с.
38 Фёдоров, А.А. Основы электроснабжения промышленных
предприятий / А.А. Федоров. - М.: Энергия, 1967. - 416 с.
39 Фролова, Н.С. Электрические нагрузки промышленных предприятий. Методическое пособие / Н.С. Фролова. - Озёрск, 2003. - 246 с.
40 Чернобровое, Н.В. Релейная защита / Н.В.Чернобровов. - М.: Энергия, 1998. - 680 с.
41 Шабад, М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей / М.А. Шабад. - СПб. : Политехника-сервис, 2003. - 350 с.
42 Электрический кабель ВВГнг. Электронный
документ. -http://elesant.ru/provoda-i-kabeli/elektricheskii-kabel-vvgng.
43 Электротехнический сайт «Современные решения в области силовых трансформаторов». -http: //www.elektrozavod.ru.
44 Compact NSX 100-1600 А. Автоматические выключатели и выключатели-разъединители низкого напряжения Руководство по эксплуатации Электронный документ. - http://www.elec.ru/files/127/000001223/attfile/02.pdf.
45 Энергетическая стратегия России на период до 2020 года. Электронный документ. -http://www.wood-pellets.com.