ВВЕДЕНИЕ
Краткое описание объекта 6
Технический паспорт 7
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по ремонтно-механическому цеху 9
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 15
1.3 Расчёт картограммы электрических нагрузок 15
Выводы по разделу один 29
2 РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 22
2.2 Расчёт цеховых трансформаторных подстанций 22
Выводы по разделу два 26
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП
ПРЕДПРИЯТИЯ 28
Выводы по разделу три 31
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 32
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
ГПП 34
4.2 Расчёт ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
пр едприятия 34
4.3 Расчет токов короткого замыкания 36
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 38
4.5 Определение технико-экономических показателей схем
внешнего электроснабжения 41
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего
электроснабжения 43
Выводы по разделу четыре 44
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 45
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 45
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 46
5.4 Расчет питающих линий 46
Выводы по разделу пять 49
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 50
Выводы по разделу шесть 57
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП 58
7.2 Выбор выключателей КРУ 58
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 59
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 61
7.5 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП 63
7.6 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам
короткого замыкания 64
7.7 Выбор трансформаторов собственных нужд 65
7.8 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУ НН ТП 66
Выводы по разделу семь 67
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 73
Выводы по разделу восемь 75
9. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
9 1 Расчет коэфициента искажения синусоидальности напряжения
напряжения 76
9 2 Расчет колебаний напряжения 79
9.3 Расчет несимметрии напряжения 81
9.4 Провалы напряжения при пуске двигателей 83
Выводы по разделу девять 84
10. РЕЛЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ДСП-3000
10.1 расчет токов короткого замыкания 86
10.2 Защита релейная трансформатора этмн-2500/10 86
10.2.1 Мгновенная токовая защита 93
10.2.2 Защита от перегруза 94
10.2.3 Защита от однофазных замыканий на землю 95
10.2.4 Защита от перегрева 96
10.2.5 Газовая защита 97
Выводы по разделу десять 74
11 .ЭКНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
11.1 Расчет затрат 97
11.2 Расчёт сметной стоимости материалов 101
Выводы по разделу одиннадцать 103
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
12.1 .Общая характеристика объекта 105
12.2 Обеспечение электробезопасности на ГПП 106
12.2.1 Защитные средства, обеспечивающие безопасное 106
12.2.2 Способы защиты от поражения электрическим током 107
12.2.3 Устройство контроля изоляции в сети 10 кВ 108
12.2.4 Защитное заземление 109
12.3 Молниезащита ГПП 116
12.4 Освещение главной понизительной подстанции 117
12.5 Требования безопасности в АКБ 117
Выводы по разделу двенадцать 118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 119
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 120
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
Производственный потенциал тракторного завода обеспечивает полный тех - но- логический цикл создания инженерных машин: от заготовки до сборки и испытания. На предприятии широко используются современные технологии: термообработка в среде инертных газов, листогибка, механообработка на станках с ЧПУ, роботизированная сварка, плазменная, лазерная резка металла.
На заводе металлоконструкций в зависимости от назначения и выпускаемой продукции можно выделить три группы цехов:
1 Основные - цеха перерабатывающие сырье и полуфабрикаты в готовую продукцию, для производства которой предназначено данное предприятие: электро-сталеплавильный цех, цех сварки металлоконструкций, кузнечный цех;
2 Подсобные - цеха, изготавливающие основные и вспомогательные материалы или осуществляющие их подготовку для переработки в основных цехах предприятия: прессовый цех, цех механической обработки, окрасочный цех;
3 Вспомогательные - цеха, обеспечивающие нормальную работу всех цехов и хозяйств предприятия. Это - цеха энергетические (компрессорная станция), транспортные (по осуществлению внутризаводских перевозок). В составе завода, помимо цехов, имеются различные обслуживающие хозяйства и подсобные службы.
В целом по надежности электроснабжения предприятие можно отнести ко II категории, так как технологические цеха допускают перерыв в электроснабжении на время оперативных переключений.
Электроприемники завода питаются на переменном токе промышленной частоты, преимущественно все они трехфазные. На предприятии широко представлено оборудование 10 кВ: дуговые сталеплавильные печи мощностью 2000,3000 кВт, а также синхронные двигатели - 1250 кВт.
Разработчиком выпускной квалификационной работы был произведён анализ литературы по данной тематике. Выполнен расчет электрических нагрузок тракторного 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 дешевле и, как следствие, 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 АПвП-10 сечением 70, 120, 150, 185, мм2.
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 разделе релейная защита приведено подробное описание и расчет уставок релейной защиты силового трансформатора, установленного на главной понизительной подстанции, типа ТРДН-25000/110/10/10. На чертеже представлены принципиальная и оперативная схема релейной защиты трансформатора и её характеристики.
Приведены основные положения по безопасности жизнедеятельности в отношении действующих электроустановок, произведён расчет молниезащиты, освещения, защитного заземления главной понизительной подстанции предприятия.
Также в работе рассматривались вопросы экономической деятельности предприятия.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения тракторного завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
