ВВЕДЕНИЕ
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по ремонтно-механическому цеху 12
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 18
1.3 Расчёт картограммы электрических нагрузок 24
2 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 27
2.2 Расчёт цеховых трансформаторных подстанций 27
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП
ПРЕДПРИЯТИЯ 33
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 37
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
ГПП 38
4.2 Выбор ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 40
4.3 Расчет токов короткого замыкания 41
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 43
4.5 Определение технико-экономических показателей схем внешнего
электроснабжения 46
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения... 49
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 50
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 50
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 50
5.4 Выбор питающих линий 51
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 55
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП 63
7.2 Выбор выключателей КРУ 64
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 64
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 66
7.5 Выбор ячеек, устанавливаемых на вводах цеховых ТП 68
7.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП 69
7.7
Проверка кабелей 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
7.10 Выбор кабельных линий и коммутационной аппаратуры
электроприемников ремонтно-механического цеха 73
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 78
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 85
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
10.1 Защита релейная трансформатора ЭТМПК-2000/10 87
10.1.1 Мгновенная токовая 87
10.1.2 Защита от перегруза 89
10.1.3 Защита от однофазных замыканий на землю 90
10.1.4 Защита от изменения давления масла в баке трансформатора... 92
10.1.5 Температурная защита 92
11 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
11.1 Построение дерева целей проекта 93
11.2 Качественный анализ вариантов технических решений 94
11.3 Планирование мероприятий реализации целей проекта 95
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Планировка и конструктивная часть КПП 98
12.2 Индивидуальные средства защиты 100
12.3 Контроль изоляции в сети 10кВ 101
12.4 Пожарная безопасность 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 104
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электро - энергией 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 ГИИ, 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.
Технический паспорт проекта
1 Суммарная установленная мощность электроприемников предприятия напряжением ниже 1 кВ - 30923 кВт.
2 Суммарная установленная мощность электроприемников предприятия напряжением свыше 1 кВ - 7280 кВт.
3 Категория основных потребителей по надёжности электроснабжения - II.
4 Активная расчётная мощность на шинах главной понизительной подстанции: 20621 кВт.
5 Коэффициент реактивной мощности: естественный tg9=0,76; расчетный tg9=0,49; заданный энергосистемой tg9=0,50.
6 Напряжение внешнего электроснабжения: 110 кВ.
7 Мощность короткого замыкания в точке присоединения к энергосистеме: 3330 МВ-А, тип и сечение питающих линий ВЛ 110 кВ - АС-70/11.
8 Расстояние от предприятия до питающей подстанции 0,8 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 630, 1000, 1600 и 2500 кВ-А.
12 Грунт: коррозионная активность - средняя, блуждающие токи - есть, растягивающие усилия - нет.
13 Число часов использования максимума нагрузки 3330 ч/год.
14 Тип и сечение кабельных линий: АПвП-10 с сечением 50, 70, 95, 120 мм 2
Разработчиком дипломного проекта был произведён анализ литературы по данной тематике. Выполнен расчет электрических нагрузок группы цехов завода транспортных трансмиссий, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил разработать схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения оценивался по формуле Стилла, расчет показал, что оптимальным напряжением для внешнего электроснабжения является 110 кВ.
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 сшито-
л
го полиэтилена марки АПвП-10 сечением 50, 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 данном проекте рассматриваются вопросы выбора и расчета устройств релейной защиты элементов распределительной сети электрической энергии промышленного предприятия. При этом основными требованиями, которые предъявляются к выбираемым защитам, являются быстродействие, селективность, чувствительность и надежность.
Произведен расчет уставок защит: первичного и вторичного тока или напряжения срабатывания, определено время срабатывания защит, имеющих выдержку времени.
Для заданных элементов сети приведена полная схема защиты и составлена спецификация на выбранную аппаратуру.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения завода транспортных трансмиссий, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
