Помощь студентам в учебе
Электроснабжение южной группы цехов кузнечно-прессового завода
|
ВВЕДЕНИЕ 7
ТЕХНИЧЕСКИ ПАСПОРТ 8
СВЕДЕНИЕ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ 9
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИИ И РЕШЕНИЙ 10
Выводы по сравнению 10
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ
РАСЧЕТ КАРТОЕРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОЕО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИ 11
1.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 11
1.2 Расчет низковольтных нагрузок по предприятию 18
1.3 Расчет высоковольтный нагрузки и нагрузки в целом по
предприятия 22
1.4 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 23
Выводы по разделу один 24
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ26
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 26
2.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 26
Выводы по разделу два 31
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕЕО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ЕЛАВНОЙ
ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИЙ 32
Выводы по разделу три 35
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕЕО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 36
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых
трансформаторах ЕПП 37
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 38
4.3 Расчет токов короткого замыкания 39
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 41
4.5 Определение технико-экономических показателей схем
внешнего электроснабжения 45
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения .. 48
Выводы по разделу четыре 49
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 50
5.1 Выбор напряжения 50
5.2 Построение схемы электроснабжения 50
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 50
5.4 Расчет питающих линий 51
Выводы по разделу пять 53
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 55
Выводы по разделу шесть 62
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 63
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройство ГПП 63
7.2 Выбор выключателей КРУ 63
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 64
7.4 Выбор трансформатора напряжения 66
7.5 Выбор ячеек устанавливаемых на вводе цеховых ТП 68
7.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП .... 69
7.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость
к токам короткого замыкания 69
7.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 71
7.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУ НН 72
Выводы по разделу семь 73
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 74
Выводы по разделу восемь 81
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 82
9.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 82
9.2 Расчет колебаний напряжения 85
9.3 Расчет несимметрии напряжения 86
9.4 Расчет провала напряжения при пуске двигателя 88
Выводы по разделу девять 92
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 93
10.1 Расчет токов короткого замыкания 94
10.2. Расчет защиты отходящей от ТП шинопровода
магистрального типа 102
10.3. Релейная защита сборных шин 0,4 кВ трансформатора 105
10.4. Релейная защита трансформатора на стороне 0,4 кВ 109
10.5 Релейная защита трансформатора 114
10.6 Релейная защита кабельной линий, питающей трансформатор 116
10.7 Защита кабельной линий от однофазного замыканий на землю 120
Выводы по разделу десять 121
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 121
11.1 Теория, компоновка и конструктивная часть ГПП завода 121
11.2 Обеспечение электробезопасности 123
11.3 Расчет тока однофазного замыкания 124
11.4 Расчет заземления ГПП 126
11.5 Расчет молниезащиты ГПП 128
11.6 Освещение ОРУ 110 кВ 129
11.7 Пожарная безопасность 130
Выводы по разделу одиннадцать 130
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 131
12.1 Анализ необходимости разработки проекта электроснабжения
завода 131
12.2 Объемы продукции и услуг по обеспечению основного
производства 131
12.3 Анализ поля сил 132
12.4 Расчет сметной стоимости материалов 136
Выводы по разделу двенадцать 140
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 142
ТЕХНИЧЕСКИ ПАСПОРТ 8
СВЕДЕНИЕ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ 9
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИИ И РЕШЕНИЙ 10
Выводы по сравнению 10
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ
РАСЧЕТ КАРТОЕРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОЕО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИ 11
1.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 11
1.2 Расчет низковольтных нагрузок по предприятию 18
1.3 Расчет высоковольтный нагрузки и нагрузки в целом по
предприятия 22
1.4 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 23
Выводы по разделу один 24
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ26
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 26
2.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 26
Выводы по разделу два 31
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕЕО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ЕЛАВНОЙ
ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИЙ 32
Выводы по разделу три 35
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕЕО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 36
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых
трансформаторах ЕПП 37
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 38
4.3 Расчет токов короткого замыкания 39
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 41
4.5 Определение технико-экономических показателей схем
внешнего электроснабжения 45
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения .. 48
Выводы по разделу четыре 49
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 50
5.1 Выбор напряжения 50
5.2 Построение схемы электроснабжения 50
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 50
5.4 Расчет питающих линий 51
Выводы по разделу пять 53
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 55
Выводы по разделу шесть 62
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 63
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройство ГПП 63
7.2 Выбор выключателей КРУ 63
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 64
7.4 Выбор трансформатора напряжения 66
7.5 Выбор ячеек устанавливаемых на вводе цеховых ТП 68
7.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП .... 69
7.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость
к токам короткого замыкания 69
7.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 71
7.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУ НН 72
Выводы по разделу семь 73
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 74
Выводы по разделу восемь 81
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 82
9.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 82
9.2 Расчет колебаний напряжения 85
9.3 Расчет несимметрии напряжения 86
9.4 Расчет провала напряжения при пуске двигателя 88
Выводы по разделу девять 92
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 93
10.1 Расчет токов короткого замыкания 94
10.2. Расчет защиты отходящей от ТП шинопровода
магистрального типа 102
10.3. Релейная защита сборных шин 0,4 кВ трансформатора 105
10.4. Релейная защита трансформатора на стороне 0,4 кВ 109
10.5 Релейная защита трансформатора 114
10.6 Релейная защита кабельной линий, питающей трансформатор 116
10.7 Защита кабельной линий от однофазного замыканий на землю 120
Выводы по разделу десять 121
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 121
11.1 Теория, компоновка и конструктивная часть ГПП завода 121
11.2 Обеспечение электробезопасности 123
11.3 Расчет тока однофазного замыкания 124
11.4 Расчет заземления ГПП 126
11.5 Расчет молниезащиты ГПП 128
11.6 Освещение ОРУ 110 кВ 129
11.7 Пожарная безопасность 130
Выводы по разделу одиннадцать 130
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 131
12.1 Анализ необходимости разработки проекта электроснабжения
завода 131
12.2 Объемы продукции и услуг по обеспечению основного
производства 131
12.3 Анализ поля сил 132
12.4 Расчет сметной стоимости материалов 136
Выводы по разделу двенадцать 140
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 142
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 ЕПП, 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.
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 ЕПП, 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.
Разработчиком проекта был произведён анализ литературы по данной тема-тике. Выполнен расчет электрических нагрузок метизно-металлургического завода, 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 наиболее рациональной.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМЕ, 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 АПвПу сечением 95, 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 результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения метизно-металлургического завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
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 наиболее рациональной.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМЕ, 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 АПвПу сечением 95, 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 результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения метизно-металлургического завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Подобные работы
- Электроснабжение южной группы цехов кузнечно-прессового завода
Дипломные работы, ВКР, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 5050 р. Год сдачи: 2017