ВВЕДЕНИЕ
Характеристика производства 6
Технический паспорт 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 9
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по ремонтно-механическому цеху 11
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 15
1.3 Расчёт картограммы электрических нагрузок 18
2 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 23
2.2 Выбор цеховых трансформаторных подстанций 23
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 29
4 РАСЧЕТ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
4.1 Определение потерь мощности в силовых трансформаторах ГПП 34
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 34
4.3 Расчет токов короткого замыкания 35
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 36
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения схемы внутреннего электроснабжения 41
5.2 Выбор кабельных линий 42
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 45
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 53
7.1 Выбор трансформаторов цеховых ТП 54
7.2 Определение потерь электроэнергии в трансформаторах ТП 55
7.3 Расчет потерь электроэнергии в кабельных линиях 56
7.4 Выбор комплектного электрооборудования 57
7.5 Определение технико-экономических показателей 58
7.6 Выбор оптимального варианта 60
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП .. 62
8.2 Выбор выключателей КРУ 62
8.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 63
8.4 Выбор трансформаторов напряжения 65
8.5 Выбор ячеек, устанавливаемых на вводах цеховых ТП 67
8.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП .. 67
8.7 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам
короткого замыкания 68
8.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 69
8.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУНН ТП 70
8.10 Выбор кабельной и коммутационной аппаратуры для
электроприемников ремонтно-механического цеха 71
9 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 76
10 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 83
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
11.1 Планировка и конструктивная часть ГПП 86
11.2 Защитные средства, применяемые на ГПП 87
11.3 Устройства сигнализации и контроля изоляции 87
11.4 Охрана труда и безопасность при эксплуатации
электроустановок 89
11.5 Расчет заземления 89
12 ЗАЩИТА РЕЛЕЙНАЯ ТРАНСФОРМАТОРА ЭТЦНК-12500/10
12.1 Мгновенная токовая защита 96
12.2 Защита от перегруза 98
12.3 Защита от однофазных замыканий на землю 99
12.4 Защита от изменения давления масла в баке трансформатора 100
12.5 Защита перегрева 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 103


Купить

Системой электроснабжения называют совокупность устройств, для производства, передачи и распределения электрической энергии.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергией, к которым относятся электродвигатели разных машин и механизмов, электрические печи, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин, механизмов и строительством электрических станций.
Первые электрические станции сооружались в городах для освещения и питания электрического транспорта, а также при фабриках и заводах. Несколько позднее появилась возможность сооружения электрических станций в местах залежей топлива или в местах использования энергии воды, в известной степени независимо от мест нахождения потребителей электрической энергии - городов и промышленных предприятий. Передача электрической энергии к центрам потребления стала осуществляться линиями электропередачи высокого напряжения.
В настоящее время большинство потребителей получает электрическую энергию от энергосистем. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести огромную работу по экономии электрической энергии.
В настоящее время основной проблемой является создание рациональных систем электроснабжения промышленных предприятий. Созданию таких систем способствуют такие факторы, как: выбор и применение рациональных напряжений, правильный выбор места размещения цеховых и главных распределительных и понизительных подстанций, совершенствование методики определения электрических нагрузок и т.д.
Таким образом, оптимизация производственных процессов в сочетании с оптимизацией систем промышленного электроснабжения может и должна давать дополнительные средства за счет сокращения непроизводственных расходов
Технический паспорт проекта
1 Суммарная установленная мощность электроприемников предприятия напряжением ниже 1 кВ - 12747 кВт.
2 Суммарная установленная мощность электроприемников предприятия напряжением свыше 1 кВ - 55520 кВт.
3 Категория основных потребителей по надёжности электроснабжения - II.
4 Активная расчётная мощность на шинах главной понизительной подстанции: 48836 кВт.
5 Коэффициент реактивной мощности: естественный tg9=0,68; расчетный tgq>=0,49; заданный энергосистемой tgq>=0,50.
6 Напряжение внешнего электроснабжения: 110 кВ.
7 Мощность короткого замыкания в точке присоединения к энергосистеме: 3900 МВ-А, тип и сечение питающих линий ВЛ 110 кВ - АС-120/19.
8 Расстояние от предприятия до питающей подстанции 4,0 км.
9 Количество, тип и мощность трансформаторов главной понизительной подстанции: 2хТРДН-40000/110/10/10.
10 Напряжение внутреннего электроснабжения предприятия 10 кВ.
11 Трансформаторные подстанции с трансформаторами типа ТМГ, мощностью 250, 400, 630, 1000 кВ-А.
12 Грунт: коррозионная активность - средняя, блуждающие токи - есть, растягивающие усилия - нет.
13 Число часов использования максимума нагрузки 4355 ч/год.
14 Тип и сечение кабельных линий: АПвП-10 с сечением 70, 120,150, 240 мм2.
Характеристика производства
Основная деятельность предприятия развернута на рынках абразивного инструмента, шлифовальных материалов и огнеупорных изделий. Технологической основой производства является плавка и переработка карбида кремния черного и зеленого собственного изготовления, используемого в абразивной, огнеупорной и металлургической областях.
Абразивный завод занимает 554 тыс. м территории. Включает в себя 22 цехов с суммарной установленной мощностью 68,3 МВт, 55,5 МВт из которых приходится на руднотермические печи и высоковольтные синхронных двигателя, работающих в продолжительном режиме. Номинальное напряжение всех высоковольтных электроприемников составляет 10 кВ.
На предприятии функционируют потребители 2-ой и 3-ей категории по надежности электроснабжения. Ко 2-ой категории относятся основные производственные цеха предприятия, перерыв в электроснабжении которых приводит значительному снижению выпуска продукции, простою производственного оборудования, а именно: электроплавильный цех, компрессорная станция, цех дробления и рассева, цех шлифовальной шкурки, отделение связок, отделение дробления белого электрокорунда, отделение плавки цеха белого электрокорунда, цех абразивных кругов. Питание потребителей 2-ой категории должно выполняться от двух независимых источников.
В электроснабжении электроприемников 3-ей категории допускается перерыва на время необходимое для подачи временного питания, ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более чем на одни сутки.
К 3-ей категории относятся вспомогательные и непроизводственные помещения: склад сыпучих материалов, инструментальная мастерская, ремонтностроительный цех, складской блок, ремонтно-механический цех, цех железнодорожного транспорта, шихтовый двор цеха белого электрокорунда, энергоцех, склад готовых изделий, участок мелкого зерна, склад боксита, столовая. Электроприемники 3-ей категории могут получать питание от одного источника.
Учитывая особенности технологического процесса и его энергоемкость, завод, в целом, относится ко второй категории потребителей по надежности электроснабжения.
Среди прочих, особое место на предприятии занимают руднотермические печи (РТП) применяемые для получения ферросплавов - сплавов железа с кремнием, марганцем, хромом, вольфрамом. РТП относятся к дуговым печам сопротивления, имеют высокую единичную мощность и относятся ко второй категории по надежности электроснабжения. Нагрев перерабатываемых материалов производиться за счет теплоты, возникающей при протекании тока по электродам, шихте, электрической дуге и расплаляемому материалу. Дуга горит под слоем электропроводной шихты, теплота выделяется в дуговом разряде и преимущественно при прохождении тока через шихту в расплавленных материалах.
Номенклатура продуктов, получаемых в РТП, весьма широка: они могут выпускаться из печи в виде пара, газа, жидкости-расплава или твердого тела, извлекаемого целым слитком. Сырьем для получения ферросплавов служат руды или концентраты. При производстве основных сплавов: ферросилиция, ферромарганца и феррохрома пользуются рудами с большим содержанием металла.
Работа РТП имеет характерные особенности: удельное электрическое сопротивление шихты сильно меняется при повышении температуры, в холодном состоянии шихта не электропроводна; в расплавленном состоянии шихта представляет собой ионный раствор, проводимость которого также зависит от температуры и вещественного состава. Объем расплава и шихты, участвующих в проведении тока, меняется при изменении температуры. Это определяет возможность параллельного существования проводников разного рода - нелинейного активного сопротивления шихты и расплава и электрической дуги; температура преобразования шихты составляет 1200-2200 К, что определяет высокие удельные расходы электроэнергии на выпуск единицы продукции и наличие мощного энергетического хозяйства; непрерывный режим работы в течение 1-2 лет; электрический режим работы относительно спокоен: толчки тока и эксплуатационные короткие замыкания отсутствуют. Разнообразие конструкций РТП вызвано многообразием и сложностью химического состава перерабатываемого сырья, а также большим ассортиментом производимой продукции.
Климатические условия имеют следующие характеристики: наивысшая температура окружающего воздуха 22,6 °С, грунт, на котором расположено предприятие, на глубине 0,7 м имеет наивысшую температуру 15,0°С и отличен средней коррозионной активностью, наличием блуждающих токов и отсутствием растягивающих усилий.

Купить