Электроснабжение района цеха холодной прокатки металлургического завода
|
ВВЕДЕНИЕ
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 8
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по цеху 10
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 16
2 РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 21
3 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 24
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 28
5 РАСЧЕТ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 31
5.2 Расчёт ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 32
5.3 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линий от
питающей подстанции энергосистемы и на вводах ГПП 33
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от
подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 34
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Выбор напряжения 39
6.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 39
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 39
7 РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 41
8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 45
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ
ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 57
9.1 Выбор кабельных линий 58
9.2 Расчет потерь электроэнергии кабельных линий 60
9.3 Выбор электрооборудования 60
9.3.1 Выбор ячеек отходящих кабельных линий 60
9.3.2 Выбор выключателей КРУ 60
9.3.3 Выбор выключателей нагрузки с предохранителями,
устанавливаемых на вводах цеховых ТП 61
9.4 Определение технико-экономических показателей вариантов схем
внутреннего электроснабжения предприятия 62
10 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ
10.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства 64
10.2 Выбор выключателей КРУ 64
10.3 Выбор трансформаторов тока 65
10.4 Выбор трансформаторов напряжения 68
10.5 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН 69
10.6 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей,
устанавливаемых на вводах цеховых ТП 70
10.7 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам КЗ 71
10.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 73
10.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУ НН ТП 74
11 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 76
12 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
12.1 Несинусоидальность напряжения 86
12.2 Провалы напряжения 87
13 ЗАЩИТА РЕЛЕЙНАЯ
13.1 Релейная защита сборных шин 0,4 кВ РПН 88
13.2 Релейная защита кабельной линии, питающей РПН 89
13.3 Релейная защита сборных шин 0,4 кВ трансформатора 90
13.4 Релейная защита трансформатора со стороны 0,4 кВ 93
13.5 Релейная защита трансформатора ТМЗ-1600/10/0,4 и питающей его
кабельной линии ААШв-10 (3х240) 95
13.5.1 Токовая отсечка 95
13.5.2 Максимальная токовая защита 97
13.5.3 Защита трансформатора от перегруза 99
13.5.4 Защита от изменения давления масла в баке трансформатора 100
13.5.5 Температурная защита трансформатора 101
13.5.6 Защита кабельной линии от однофазных замыканий на
землю 101
13.6 Построение карты селективности участка СЭС 103
14 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
14.1 Обеспечение охраны окружающей среды 105
14.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 105
14.3 Микроклимат 106
14.4 Охрана труда при выполнении работ в цехе холодной прокатки 107
14.5 Охрана труда и безопасность при эксплуатации электроустановок... 110
14.6 Молниезащита 111
14.7 Расчет защитного заземления 112
14.8 Производственное освещение 114
14.9 Обеспечение пожарной безопасности 117
15 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
15.1 Качественный анализ вариантов технических решений 120
15.2 Построение дерева целей проекта 121
15.3 Планирование мероприятий по реализации целей проекта 121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 125
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 8
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по цеху 10
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 16
2 РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 21
3 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 24
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 28
5 РАСЧЕТ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 31
5.2 Расчёт ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 32
5.3 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линий от
питающей подстанции энергосистемы и на вводах ГПП 33
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от
подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 34
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Выбор напряжения 39
6.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 39
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 39
7 РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 41
8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 45
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ
ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 57
9.1 Выбор кабельных линий 58
9.2 Расчет потерь электроэнергии кабельных линий 60
9.3 Выбор электрооборудования 60
9.3.1 Выбор ячеек отходящих кабельных линий 60
9.3.2 Выбор выключателей КРУ 60
9.3.3 Выбор выключателей нагрузки с предохранителями,
устанавливаемых на вводах цеховых ТП 61
9.4 Определение технико-экономических показателей вариантов схем
внутреннего электроснабжения предприятия 62
10 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ
10.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства 64
10.2 Выбор выключателей КРУ 64
10.3 Выбор трансформаторов тока 65
10.4 Выбор трансформаторов напряжения 68
10.5 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН 69
10.6 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей,
устанавливаемых на вводах цеховых ТП 70
10.7 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам КЗ 71
10.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 73
10.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей
РУ НН ТП 74
11 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 76
12 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
12.1 Несинусоидальность напряжения 86
12.2 Провалы напряжения 87
13 ЗАЩИТА РЕЛЕЙНАЯ
13.1 Релейная защита сборных шин 0,4 кВ РПН 88
13.2 Релейная защита кабельной линии, питающей РПН 89
13.3 Релейная защита сборных шин 0,4 кВ трансформатора 90
13.4 Релейная защита трансформатора со стороны 0,4 кВ 93
13.5 Релейная защита трансформатора ТМЗ-1600/10/0,4 и питающей его
кабельной линии ААШв-10 (3х240) 95
13.5.1 Токовая отсечка 95
13.5.2 Максимальная токовая защита 97
13.5.3 Защита трансформатора от перегруза 99
13.5.4 Защита от изменения давления масла в баке трансформатора 100
13.5.5 Температурная защита трансформатора 101
13.5.6 Защита кабельной линии от однофазных замыканий на
землю 101
13.6 Построение карты селективности участка СЭС 103
14 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
14.1 Обеспечение охраны окружающей среды 105
14.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 105
14.3 Микроклимат 106
14.4 Охрана труда при выполнении работ в цехе холодной прокатки 107
14.5 Охрана труда и безопасность при эксплуатации электроустановок... 110
14.6 Молниезащита 111
14.7 Расчет защитного заземления 112
14.8 Производственное освещение 114
14.9 Обеспечение пожарной безопасности 117
15 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
15.1 Качественный анализ вариантов технических решений 120
15.2 Построение дерева целей проекта 121
15.3 Планирование мероприятий по реализации целей проекта 121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 124
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 125
Ускорение научно-технического прогресса диктует необходимость совершенствования промышленной электроэнергетики: создание экономичных, надёжных систем электроснабжения промышленных предприятий, освещения, автоматизированных систем управления технологическими процессами.
Современные системы электроснабжения должны отвечать следующим технико-экономическим требованиям:
1 Обладать минимальными затратами при обеспечении всех технологических требований;
2 Обеспечивать высокую надёжность электроснабжения;
3 Быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании;
4 Обеспечивать надлежащее качество электроэнергии;
5 Обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим электроснабжения;
6 Позволять осуществление реконструкции без существенного удорожания первоначального варианта.
Современные системы электроснабжения должны отвечать следующим технико-экономическим требованиям:
1 Обладать минимальными затратами при обеспечении всех технологических требований;
2 Обеспечивать высокую надёжность электроснабжения;
3 Быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании;
4 Обеспечивать надлежащее качество электроэнергии;
5 Обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим электроснабжения;
6 Позволять осуществление реконструкции без существенного удорожания первоначального варианта.
Разработчиком дипломного проекта был произведён анализ литературы по данной тематике. Выполнен расчет электрических нагрузок района цеха холодной прокатки металлургического завода, 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 ТМЗ, 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 марки ААШв-10 сечением 120 и 240 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 участка системы электроснабжения от вводного автоматического выключателя низковольтного распределительного пункта до выключателя отходящей кабельной линии от главной понизительной подстанции предприятия. На чертеже представлены принципиальная и оперативная схема релейной защиты, а также карта селективности.
Особое внимание в работе уделено вопросам охраны труда в электроустановках. Также в работе рассматривались вопросы экономической деятельности предприятия.
В итоге спроектированная система электроснабжения 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.
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 ТМЗ, 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 марки ААШв-10 сечением 120 и 240 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 участка системы электроснабжения от вводного автоматического выключателя низковольтного распределительного пункта до выключателя отходящей кабельной линии от главной понизительной подстанции предприятия. На чертеже представлены принципиальная и оперативная схема релейной защиты, а также карта селективности.
Особое внимание в работе уделено вопросам охраны труда в электроустановках. Также в работе рассматривались вопросы экономической деятельности предприятия.
В итоге спроектированная система электроснабжения 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.
Подобные работы
- Электроснабжение цеха холодной прокатки Череповецкого металлургического комбината
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4300 р. Год сдачи: 2016 - Главная понизительная подстанция 110/10 кВ металлургического завода
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4380 р. Год сдачи: 2018