ВВЕДЕНИЕ
Краткое описание объекта электроснабжения 6
Технический паспорт 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 8
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по ремонтно-механическому цеху 13
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 19
1.3 Расчёт картограммы электрических нагрузок 19
2 РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 25
2.2 Выбор цеховых трансформаторных подстанций 25
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП
ПРЕДПРИЯТИЯ 30
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 34
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых
трансформаторах ГПП 36
4.2 Выбор ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 37
4.3 Расчет токов короткого замыкания 38
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 40
4.5 Определение технико-экономических показателей схем внешнего
электроснабжения 43
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего
электроснабжения 46
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 47
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия.... 47
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 47
5.4 Расчет кабельных линий 48
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 52
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП .. 62
7.2 Выбор выключателей КРУ 62
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 63
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 65
7.5 Выбор ячеек, устанавливаемых на вводе цеховых ТП 67
7.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП .. 68
7.7 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам
короткого замыкания 68
7.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 70
7.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУНН ТП 71
7.10 Выбор кабельной и коммутационной аппаратуры для
электроприемников ремонтно-механического цеха 72
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 77
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
9.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения ... 85
9.2 Расчет колебаний напряжения 89
9.3 Расчет несимметрии напряжения 90
9.4 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 91
10 ЗАЩИТА РЕЛЕЙНАЯ ТРАНСФОРМАТОРА ЭТМПК-2000/10
10.1 Мгновенная токовая защита 94
10.2 Защита от перегруза 96
10.3 Защита от однофазных замыканий на землю 97
10.4 Защита от изменения давления масла в баке трансформатора 98
10.5 Защита перегрева 99
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
11.1 Обеспечение охраны окружающей среды на предприятии 100
11.2 Планировка и конструктивная часть ГПП 101
11.3 Защитные средства, применяемые на ГПП 102
11.4 Устройства сигнализации и контроля изоляции 102
11.5 Молниезащита ГПП 104
11.6 Расчет тока однофазного замыкания на землю 106
11.7 Расчет заземления 108
11.8 Пожарная безопасность 111
11.9 Освещение ОРУ-110/10 113
11.10 Охрана труда и безопасность при эксплуатации
электроустановок 114
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
12.1 Построение дерева целей проекта 115
12.2 Качественный анализ вариантов технических решений 115
12.3 Планирование мероприятий по реализации целей проекта 116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 119
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 120
Темой выпускной квалификационной работы является электроснабжение завода «Строймашина».
Системы электроснабжения современных промышленных предприятий представляют собой сложные системы, которые должны отвечать следующим технико-экономическим требованиям:
- обладать минимальными затратами при обеспечении всех технологических требований;
- обеспечивать высокую надёжность электроснабжения;
- быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании;
- обеспечивать надлежащее качество электроэнергии;
- обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим электроснабжения;
- позволять осуществление реконструкции без существенного удорожания первоначального варианта.
Чтобы система электроснабжения проектируемого предприятия удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи.
Краткое описание объекта электроснабжения
Завод «Строймашина» - современное машиностроительное предприятие, основным направлением деятельности которого является проектирование, производство и поставка широкого номенклатурного ряда специальной строительной техники и оборудования для фундаментостроения.
Продукция завода воплощает в себе многолетний практический опыт и последние разработки в области строительной техники для создания фундаментов.
На сегодняшний день завод является самым крупным производителем сваебойного и копрового оборудования на территории России и СНГ.
Основными потребителями продукции на сегодняшний день являются предприятия и организации различных отраслей: нефтегазовой и энергетической, строительства (промышленное и гражданское, мостостроение, малоэтажное, дорожное).
На заводе «Строймашина» 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: механосборочный цех, сталелитейный цех, сборочный цех 1 и 2, чугунолитейный цех.
2 Подсобные - цеха, изготавливающие основные и вспомогательные материалы или осуществляющие их подготовку для переработки в основных цехах предприятия: кузнечно-заготовительный цех, ремонтно-механический цех, ремонтно-строительный цех, механический цех, инструментальный цех.
3 Вспомогательные - цеха, обеспечивающие нормальную работу всех цехов и хозяйств предприятия: энергоучасток, компрессорная станция, центральная заводская лаборатория, заводоуправление
В составе предприятия, помимо цехов, имеются различные обслуживающие хозяйства и подсобные службы (складское хозяйство, административно-бытовые корпуса).
Технический паспорт проекта
1 Суммарная установленная мощность электроприемников предприятия напряжением ниже 1 кВ - 15837 кВт.
2 Суммарная установленная мощность электроприемников предприятия напряжением свыше 1 кВ - 8920 кВт.
3 Категория основных потребителей по надёжности электроснабжения - II.
4 Активная расчётная мощность на шинах главной понизительной подстанции: 14352 кВт.
5 Коэффициент реактивной мощности: естественный tg9=0,75; расчетный tg9=0,49; заданный энергосистемой tg9=0,50.
6 Напряжение внешнего электроснабжения: 110 кВ.
7 Мощность короткого замыкания в точке присоединения к энергосистеме: 1960 МВ-А, тип и сечение питающих линий ВЛ 110 кВ - АС-70/11.
8 Расстояние от предприятия до питающей подстанции 5,0 км.
9 Количество, тип и мощность трансформаторов главной понизительной подстанции: 2хТДН-16000/110/10.
10 Напряжение внутреннего электроснабжения предприятия 10 кВ.
11 Трансформаторные подстанции с трансформаторами типа ТМГ, мощностью 400, 630, 1000 кВ-А.
12 Грунт: коррозионная активность - средняя, блуждающие токи - есть, растягивающие усилия - нет.
13 Число часов использования максимума нагрузки 3770 ч/год.
л
14 Тип и сечение кабельных линий: АПвПуг-10 с сечением 35, 50, 70 мм .
В выпускной квалификационной работе выполнен расчет электрических нагрузок завода «Строймашина», 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 АПвПуг-10 сечением 35, 50, 70 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 разделе релейная защита приведено подробное описание и расчет уставок релейной защиты электропечного трансформатора мощностью 2000 кВА. На чертеже представлены принципиальная и оперативная схема релейной защиты.
Особое внимание в работе уделено вопросам охраны труда в электроустановках. Также в работе рассматривались вопросы экономической деятельности предприятия.
В итоге спроектированная система электроснабжения завода «Строймашина» обеспечивает высокий уровень надежности электроснабжения, надлежащее качество электроэнергии, оптимальные режимы работы электрической сети и безопасность обслуживания в течение всего срока службы при минимальных капитальных затратах.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
