ВВЕДЕНИЕ 7
Сведение о технологическом процессе 7
Технический паспорт 8
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ .... 10
Выводы по сравнению 15
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 16
1.1 Расчет электрических нагрузок по электроремонтному цеху 16
1.2 Расчет низковольтных нагрузок по предприятию 21
1.3 Расчет картограммы электрических нагрузок 24
Выводы по разделу один 24
2 РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ
ПОДСТАНЦИЙ 28
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 28
2.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 29
Выводы по разделу два 33
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ
ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИЙ 34
Выводы по разделу три 37
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 38
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых
трансформаторах ГПП 40
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 41
4.3 Расчет токов короткого замыкания 42
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 41
4.5 Определение технико-экономических показателей схем
внешнего электроснабжения 47
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения .. 48
Выводы по разделу четыре 50
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 51
5.1 Выбор напряжения 51
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 51
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 51
5.4 Расчет питающих линий 52
Выводы по разделу пять 54
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 56
Выводы по разделу шесть 62
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 63
7.1Выбор ячеек комплектного распределительного устройство ГПП 63
7.2 Выбор выключателей КРУ 63
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 64
7.4 Выбор трансформаторов 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 70
7.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 71
7.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУ НН ТП 72
Выводы по разделу семь 73
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 74
Выводы по разделу восемь 79
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ
СЭС 80
9.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 82
9.2 Расчет колебаний напряжения 85
9.3 Расчет несимметрии напряжения 86
Выводы по разделу девять 90
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА 91
10.1 Расчет токов короткого замыкания 94
10.2.Защита релейная трансформатора ЭТМН-2500/10 97
10.2.1 Мгновенная токовая защита 97
10.2.2 Защита от перегруза 99
10.2.3 Защита от однофазных замыканий на землю 100
10.2.4 Защита от перегрева 101
10.2.5 Газовая защита 102
Выводы по разделу десять 102
11 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 103
11.1 Расчет затрат на разработку технического проекта
электроснабжения 103
11.2 Расчет сметной стоимости материалов 106
11.3 Расчет ожидаемых доходов и расходов 108
Выводы по разделу одиннадцать 109
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 110
12.1 Характеристика проектируемого объекта, как источника потенциальных опасностей 110
12.2 Обеспечение охраны окружающей среды при проектировании объектов и их эксплуатации 111
12.3 Требования безопасности к устройству электроустановок и
выбор защитных мер и мероприятий по электробезопасности 112
12.3.1Перечень защитных средств, необходимых на цеховых трансформаторных подстанциях 115
12.4 Расчет защитного заземления ГПП 115
12.4.1 Расчет молниезащиты ГПП 119
12.5 Обеспечение охраны труда при эксплуатации
электроустановок 121
12.6 Обеспечение пожарной безопасности и технических
мероприятий 123
Выводы по разделу двенадцать 125
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 126
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 127
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.
Краткое описание объекта электроснабжения
Курганский метизно-металлургический завод - предприятие металлургической отрасли, выпускающая разнообразные стандартизированные металлические изделия, сокращенно именуемые метизами, которые широко применяются во всех отраслях промышленности и в быту. Исходя из сферы применения, продукцию метизного завода подразделяют на следующие группы:
- изделия широкого назначения, используемые в повседневной жизни (пилы, ножи, лопаты, ножницы);
- промышленные метизы (стальная лента, металлическая сетка, проволока, стальные цепи, канаты, разводные шплинты, электроды, металлокорд).
Особый вид продукции метизного завода - крепежные изделия, представленные гвоздями, болтами, винтами, гайками, шурупами, шайбами, заклепками, саморезами, анкерами, дюбелями, и прочими изделиями для нужд машино- и станкостроения, промышленного и бытового строительства и ремонта. Курганский метизный завод в основном производит крепеж промышленного назначения.
Материалом для производства метизов служит нержавеющая сталь, цветные и черный металлы, металлические сплавы. В процессе производства изделий применяются разнообразные современные технологии:
- горячекатного проката в производстве гаек;
- холодного проката с термообработкой для придания болтам и гайкам повышенной механической прочности;
- оксидирования, фосфатирования, гальванического цинкования - для формирования антикоррозийного покрытия у саморезов.
Для каждого вида продукции используются определенные технологические операции например:
- обработка загатовки, нарезка, шлифовка - при производстве втулок;
- высадка, термообработка, сборка, расклепываемость (проверка прочности) при изготовлении заклепок.
Основу Курганской метизной отрасли составляет проволочное производство. Среди продукции поставляемой на экспорт метизно-металлургическим заводом, более 60% приходится на проволоку обыкновенного качества.
Разработчиком проекта был произведён анализ литературы по данной тематике. 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 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 АПвПу сечением 70, 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.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
