АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 6
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 7
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчет нагрузок по цеху 9
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 15
2 РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 21
3 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 24
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 30
5 РАСЧЕТ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1 Определение потерь мощности в силовых трансформаторах ГПП 33
5.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции предприятия 34
5.3 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линий от
питающей подстанции энергосистемы и на вводах ГПП 34
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от
подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 36
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Выбор напряжения 40
6.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 40
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 40
7 РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 42
8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 47
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
9.1 Выбор кабельных линий 54
9.2 Расчет потерь электроэнергии в кабельных линиях 55
9.3 Выбор электрооборудования 56
9.3.1 Выбор ячеек отходящих кабельных линий 56
9.3.2 Выбор выключателей КРУ 57
9.3.3 Выбор выключателей нагрузки с предохранителями,
устанавливаемых на вводах цеховых ТП 58
9.4 Определение технико-экономических показателей вариантов 58
10 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ
10.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства Г11П 61
10.2 Выбор выключателей КРУ 61
10.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 62
10.4 Выбор трансформаторов напряжения 64
10.5 Выбор соединения силового трансформатора Г11П с РУ НН Г11П 66
10.6 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей устанавливаемых на
вводах цеховых 71
10.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость
к токам короткого замыкания 67
10.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 69
10.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН ТП 70
11 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКИВНОЙ МОЩНОСТИ 72
12 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
12.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 81
12.2 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 84
13 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА СЭС
13.1 Расчет токов короткого замыкания 87
13.2 Релейная защита трансформатора ТРДН-25000/110/10/10 92
13.3 Дифференциальная защита 92
13.4 МТЗ с выдержкой времени на НН 96
13.5 МТЗ с выдержкой времени на ВН 97
13.6 Защита от перегруза на НН 98
13.7 Газовая защита 99
13.8 Защита РПН 99
14 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ
14.1 Качественный анализ вариантов технических решений 101
14.2 Построение дерева целей проекта 101
14.3 Планирование мероприятий по реализации целей проекта 102
15 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
15.1 Техническая характеристика электроустановки 105
15.2 Требования к открытой установке маслонаполненных
трансформаторов 105
15.3 Требования к пожарной безопасности 105
15.4 Средства обнаружения пожара и управления установкой пожаротушения
трансформатора 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 111
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 112
Ускорение научно-технического прогресса диктует необходимость совершенствования промышленной электроэнергетики: создание экономичных, надежных 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 надежность 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 выпускной квалификационной работы был произведён анализ литературы по данной тематике. Выполнен расчет электрических нагрузок группы цехов медеэлектролитного завода.
Для решения вопроса о схеме внутреннего электроснабжения было произведено технико-экономическое сравнение вариантов схем питания цеховых трансформаторных подстанций. Произведён выбор электрооборудования для внешнего и внутреннего электроснабжения группы цехов, расчёт и выбор средств компенсации реактивной мощности предприятия.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электро-снабжения группы цехов медеэлектролитного завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме,(магистральной, радиальной) 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 ААПл-10 сечением от 16 и 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 разделе релейная защита приведено подробное описание и расчет уставок релейной защиты силового трансформатора, установленного на главной понизительной подстанции, типа ТРДН-25000/110/10/10У1. На чертеже представлены принципиальная и оперативная схема релейной защиты трансформатора и её характеристики.
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
1 Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий / Б.И. Кудрин. - М.: Интермет Инжиниринг, 2006. - 672 с.
2 Справочник по проектированию электроснабжения / под ред. Ю.Г. Барыбина. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.
3 РТМ 36.18.32.4-92. Указания по расчету электрических нагрузок. - М.: Тяжпромэлектропроект, 1992. - 12 с.
4 Липкин, Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок / Б.Ю. Липкин. - М.: Высшая школа, 1990. - 359 с.
5 Рекомендации по проектированию систем внутрицехового электроснабжения с параллельной работой трансформаторов КТП. - М.: Тяжпромэлектропроект, 1992. - 24 с.
6 Трансформаторы. Каталог продукции.-http://www.ae-
ktz.kz/download/files/01 .pdf
7 Правила устройства электроустановок. - 7-е изд., перераб. и доп. - Челябинск: ООО «Центр безопасности труда», 2006. - 848 с.
8 Выключатель элегазовый баковый типа ВЭБ-110.-
http://www.uetm.ru/files/katalog _VEB-11.pdf
9 Ограничители перенапряжения нелинейные.-
http://www.uik.ru/netcat files/696/638/h 4d82627dfea00289f4895db29b4c87fe
10 Счетчики электрической энергии многофункциональные СЭТ- 4ТМ.03М.-http://www.nzif.ru/uploads/sel/psch4tm03m/ruk 03 02 m.pdf
11 Трансформаторы напряжения типа ЗНОГ-110.-
http: //www. vit. zp. ua/documents/o el o/ru/zno g-110 ru.pdf
12 НТП Э1111-94. Нормы технологического проектирования. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий. - М.: Изд-во стандартов, 1994. - 48 с.
13 Кабельные изделия. Справочник / под ред. И.И. Алиева. - 2-е изд. - М.: Феникс, 2004. - 384 с.
14 ГОСТ Р 50254-92. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания. - М.: Изд-во стандартов, 1992. - 27 с.
15 Тарифы на передачу электроэнергии.-http: //www. mrsk-ural. ru/447
16 Сборник укрупненных показателей стоимости строительства (реконструкции) подстанции и линий электропередачи для нужд ОАО «Холдинг МРСК». - М.: МРСК, 2012. - 72 с.
17 Выключатель нагрузки ВНАп-10/630 (с предохранителями).- http ://uralen.ru/ catalog/vk/ group-50/619.html
18 Комплектные распределительные устройства внутренней установки 6¬
10кВ.-http://www.moselectro-yug.ru/prod/pdf/2 kru2006.pdfОАО «Мосэлектрощит»
19 Вакуумные выключатели типа ВВЭ.-http ://www.konstalin.ru/?startid=3&id= 161
20 Опорные проходные трансформаторы тока ТПЛК-10.-
http: //www.cztt.ru/tplk 10.html
21 Трансформаторы напряжения трехфазной антирезонансной группы НА- ЛИ-СЭЩ- 10-1У2.- http ://www.electroshield.ru/izmeritelnye transformatory nali
22 Комплектные токопроводы и шинопроводы. -
http://www.moselectro-yug.ru/prod/pdf/3 compl tokopr shinoprov2007.pdf
23 ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - М.: Энергоатомиздат, 1997. - 52 с.
24 Комплектные распределительные устройства внутренней установки 6-10 кВ
25 СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений. - М.: Изд-во стандартов, 1998. - 32с.
26 Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика СЭС
27 Федеральный закон от 24.06.98г. Ко89-ФЗ. Об отходах производства и потребления. - М.: КонсультантПлюс, 2013.-8 с.
28 ГОСТ 12.0.003-80 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.-М.:Изд-во стандартов, 2000. -4 с.
29 ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. -М.: Изд-во стандартов, 2003. - 48 с.
30 СанПиН 2.2.4 /2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки - М.: Изд-во стандартов, 1996. - 22 с.
31 ГОСТ Р 12.0.010-2009. ССБТ. Определение опасностей и оценка рисков. - М.: Изд-во стандартов, 209. - 15с.
32 ГОСТ 12.1.019-79(2009)ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защит. - М.: Изд-во стандартов, 2009. - 16 с.
33 Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.- М.: Энергоатомиздат, 2003. - 273 с.
34 Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. - М.: Росминтруд, 2013. - 45 с.