Помощь студентам в учебе
Электроснабжение радиозавода
|
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 7
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 11
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О СРЕДЕ ЦЕХОВ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ
ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА, ДАННЫЕ ОБ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКАХ, И
КАТЕГОРИИ ПО НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 12
ВВЕДЕНИЕ 13
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 14
Выводы по разделу один 14
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 15
2.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 15
2.2 Расчет низковольтных нагрузок по предприятию 17
2.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 22
Выводы по разделу два 26
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНССФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 28
3.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 28
3.2 Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов 28
Выводы по разделу три 31
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 34
4.1 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 34
4.2 Выбор типа и мощности трансформаторов на главной понизительной
подстанции 35
Выводы по разделу четыре 36
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 37
5.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110 кВ 37
5.2 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 35 кВ 48
5.3 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения
предприятия 53
Выводы по разделу пять 54
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И С.ХЕА 1Ы ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 56
6.1 Выбор напряжения внутреннего электроснабжения 56
6.2 Построение схемы электроснабжения 56
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 56
6.4 Расчет питающих линий 57
Выводы по разделу шесть 59
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 62
7.1 Расчёт токов короткого замыкания в электрических сетях выше 1000 В . 62
7.2 Расчёт токов короткого замыкания в электрических сетях выше 1000 В . 66
Выводы по разделу семь 69
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ 70
8.1 Выбор токопровода 70
8.2 Выбор комплектных распределительных устройств 10 кВ 71
8.3 Выбор вводного и секционного выключателя 10 кВ 71
8.4 Выбор измерительных приборов 10 кВ 72
Выводы по разделу восемь 82
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 83
9.1 Влияние ДСП на ПКЭ 83
9.2 Влияние асинхронных двигателей на ПКЭ 86
Выводы о разделу девять 87
10 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 88
10.1 Составление расчетной схемы и определение ее параметров 88
10.2 Расчет компенсации реактивной мощности 89
Выводы по разделу десять 98
11 РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ, ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЕМ 10 КВ И ПИТАЮЩЕЙСЯ
ОТ НЕЕ ТРАНСФОРМАТОРА ТМГ-1600/10 99
11.1 Организация работы релейной защиты и автоматики 99
11.2 Защита от перегрузки 101
11.2.1 Ток срабатывания защиты от перегрузки 101
11.2.2 Чувствительность защиты от перегрузки как резервной
защиты 107
11.3 Селективная токовая отсечка 109
11.3.1 Ток срабатывания селективной токовой отсечки 109
11.3.2 Время срабатывания селективной токовой отсечки 110
11.4 Мгновенная токовая отсечка 110
11.4.1 Ток срабатывания мгновенной токовой отсечки 110
11.5 Защита кабельной линии 10 кВ 111
11.5.1 Селективная защита с зависимой от тока выдержкой времени .. 111
11.5.2 Мгновенная токовая отсечка 113
11.6 Защита кабельной линии напряжением 10 кВ от однофазных
замыканий на землю 113
11.6.1 Защита линии КЛ3 от ОЗЗ 116
11.6.2 Защита линии КЛ11 от ОЗЗ 117
11.6.3 Защита линии КЛ1 от ОЗЗ 118
11.6.4 Защита линий КЛ1, КЛ2 и КЛ3 от ОЗЗ 119
Выводы по разделу одиннадцать 120
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ 122
12.1 Экономический расчет затрат на разработку проекта СЭС 122
12.2 Расчёт сметной стоимости материалов 125
Вывод по разделу двенадцать 128
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 129
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 129
13.1.1 Обоснование местоположения подстанции 129
13.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 129
13.1.3 Основные требования при установке трансформаторов и
возможность осмотра газовых реле 130
13.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 131
13.1.5 Окраска токоведущих частей 132
13.1.6 Перечень защитных средств 132
13.1.7 Требования к устройству дверей 133
13.2 Электробезопасность 134
13.2.1 Контроль изоляции 135
13.2.2 Установка заземляющих ножей и системы блокировки 137
13.2.3 Требования прокладки заземления на ОРУ 138
13.2.4 Расчет заземляющего устройства ОРУ 139
13.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства 143
13.4 Пожарная безопасность 146
13.4.1 Пожарная безопасность трансформатора 146
13.4.2 Категория пожарной опасности 147
13.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 148
Выводы по разделу тринадцать 150
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 151
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 152
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 11
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О СРЕДЕ ЦЕХОВ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ
ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА, ДАННЫЕ ОБ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКАХ, И
КАТЕГОРИИ ПО НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 12
ВВЕДЕНИЕ 13
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 14
Выводы по разделу один 14
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 15
2.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 15
2.2 Расчет низковольтных нагрузок по предприятию 17
2.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 22
Выводы по разделу два 26
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНССФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 28
3.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 28
3.2 Выбор количества и мощности цеховых трансформаторов 28
Выводы по разделу три 31
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 34
4.1 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 34
4.2 Выбор типа и мощности трансформаторов на главной понизительной
подстанции 35
Выводы по разделу четыре 36
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 37
5.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 110 кВ 37
5.2 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 35 кВ 48
5.3 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения
предприятия 53
Выводы по разделу пять 54
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И С.ХЕА 1Ы ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 56
6.1 Выбор напряжения внутреннего электроснабжения 56
6.2 Построение схемы электроснабжения 56
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 56
6.4 Расчет питающих линий 57
Выводы по разделу шесть 59
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 62
7.1 Расчёт токов короткого замыкания в электрических сетях выше 1000 В . 62
7.2 Расчёт токов короткого замыкания в электрических сетях выше 1000 В . 66
Выводы по разделу семь 69
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ 70
8.1 Выбор токопровода 70
8.2 Выбор комплектных распределительных устройств 10 кВ 71
8.3 Выбор вводного и секционного выключателя 10 кВ 71
8.4 Выбор измерительных приборов 10 кВ 72
Выводы по разделу восемь 82
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 83
9.1 Влияние ДСП на ПКЭ 83
9.2 Влияние асинхронных двигателей на ПКЭ 86
Выводы о разделу девять 87
10 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 88
10.1 Составление расчетной схемы и определение ее параметров 88
10.2 Расчет компенсации реактивной мощности 89
Выводы по разделу десять 98
11 РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ, ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЕМ 10 КВ И ПИТАЮЩЕЙСЯ
ОТ НЕЕ ТРАНСФОРМАТОРА ТМГ-1600/10 99
11.1 Организация работы релейной защиты и автоматики 99
11.2 Защита от перегрузки 101
11.2.1 Ток срабатывания защиты от перегрузки 101
11.2.2 Чувствительность защиты от перегрузки как резервной
защиты 107
11.3 Селективная токовая отсечка 109
11.3.1 Ток срабатывания селективной токовой отсечки 109
11.3.2 Время срабатывания селективной токовой отсечки 110
11.4 Мгновенная токовая отсечка 110
11.4.1 Ток срабатывания мгновенной токовой отсечки 110
11.5 Защита кабельной линии 10 кВ 111
11.5.1 Селективная защита с зависимой от тока выдержкой времени .. 111
11.5.2 Мгновенная токовая отсечка 113
11.6 Защита кабельной линии напряжением 10 кВ от однофазных
замыканий на землю 113
11.6.1 Защита линии КЛ3 от ОЗЗ 116
11.6.2 Защита линии КЛ11 от ОЗЗ 117
11.6.3 Защита линии КЛ1 от ОЗЗ 118
11.6.4 Защита линий КЛ1, КЛ2 и КЛ3 от ОЗЗ 119
Выводы по разделу одиннадцать 120
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ 122
12.1 Экономический расчет затрат на разработку проекта СЭС 122
12.2 Расчёт сметной стоимости материалов 125
Вывод по разделу двенадцать 128
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 129
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 129
13.1.1 Обоснование местоположения подстанции 129
13.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 129
13.1.3 Основные требования при установке трансформаторов и
возможность осмотра газовых реле 130
13.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 131
13.1.5 Окраска токоведущих частей 132
13.1.6 Перечень защитных средств 132
13.1.7 Требования к устройству дверей 133
13.2 Электробезопасность 134
13.2.1 Контроль изоляции 135
13.2.2 Установка заземляющих ножей и системы блокировки 137
13.2.3 Требования прокладки заземления на ОРУ 138
13.2.4 Расчет заземляющего устройства ОРУ 139
13.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства 143
13.4 Пожарная безопасность 146
13.4.1 Пожарная безопасность трансформатора 146
13.4.2 Категория пожарной опасности 147
13.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 148
Выводы по разделу тринадцать 150
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 151
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 152
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. 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 работы 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 теле-управления.
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, 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 ГНИ, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схемы внешнего электроснабжения и ее параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др. 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 теле-управления.
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, 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 ГНИ, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схемы внешнего электроснабжения и ее параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации и др. 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 были проведены расчеты электрических однофазных и трехфазных нагрузок по электроремонтному цеху, низковольтной силовой нагрузки по предприятию в целом, расчет осветительной и силовой высоковольтной нагрузки, а также расчет картограммы электрических нагрузок предприятия. По результатам расчетов были выбраны трансформаторы цеховых ТП, а также произведен выбор трансформаторов ГПП.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схемы внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведен расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями. На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ.
Были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники ре-активной мощности, а также места их установки.
Разработаны вопросы газовой защиты масляного трансформатора, а также тепловой защиты 49RMS. Рассмотрены разделы экономики и управления предприятием. Для ГПП 110/10 были описаны необходимые меры безопасности, а также рассчитаны освещение территории, параметры заземлителя и высота молниеотводов.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схемы внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведен расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями. На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ.
Были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники ре-активной мощности, а также места их установки.
Разработаны вопросы газовой защиты масляного трансформатора, а также тепловой защиты 49RMS. Рассмотрены разделы экономики и управления предприятием. Для ГПП 110/10 были описаны необходимые меры безопасности, а также рассчитаны освещение территории, параметры заземлителя и высота молниеотводов.