Помощь студентам в учебе
Электроснабжение группы цехов станкостроительного завода
|
ВВЕДЕНИЕ
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 8
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по механическому цеху 11
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 17
2 РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 21
3 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ
ПОДСТАНЦИЙ 24
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 29
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1 Вариант внешнего электроснабжения на 110 кВ 32
5.1.1 Определение потерь мощности в силовых трансформаторах ГПП 32
5.1.2 Расчёт ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 33
5.1.3 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линий
от питающей подстанции энергосистемы и на вводах ГПП 34
5.1.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих
линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 36
5.1.5 Определение технико-экономических показателей схемы
внешнего электроснабжения 39
5.2 Вариант внешнего электроснабжения на 10 кВ 40
5.2.1 Выбор ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 41
5.2.2 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линий
от питающей подстанции энергосистемы и на вводах ЦРП 44
5.2.3 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих
линий от подстанции энергосистемы и на вводе ЦРП 45
5.2.4 Определение технико-экономических показателей схемы
внешнего электроснабжения 46
5.3 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения... 47
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Выбор напряжения 48
6.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 48
7 РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 50
8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 54
9 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ
9.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства 65
9.2 Выбор выключателей КРУ 65
9.3 Выбор трансформаторов тока 66
9.4 Выбор трансформаторов напряжения 68
9.5 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам КЗ
9.6 Выбор трансформаторов собственных нужд 72
9.7 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН ТП 73
10 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 74
11 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ
11.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения.... 83
11.2 Расчет колебаний напряжения 86
11.3 Расчет несимметрии напряжения 86
11.4 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 88
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
12.1 Релейная защита сборных шин 0,4 кВ РПН 90
12.2 Релейная защита кабельной линии, питающей РПН 91
12.3 Релейная защита сборных шин 0,4 кВ трансформатора 92
12.4 Релейная защита трансформатора на стороне 0,4 кВ 95
12.5 Релейная защита трансформатора 97
12.5.1 Токовая отсечка 97
12.5.2 Максимальная токовая защита 99
12.5.3 Защита от перегруза 101
12.5.4 Защита от изменения давления масла в баке трансформатора 102
12.5.5 Температурная защита 103
12.6 Построение карты селективности участка СЭС 103
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Обеспечение охраны окружающей среды 105
13.2 Опасные и вредные производственные факторы. Микроклимат.. 106
13.3 Обеспечение безопасности работ в электроустановках МСЦ 107
13.4 Техника безопасности, защитные средства при работе в
электроустановках 109
13.5 Расчет производственного освещения 110
13.6 Пожарная безопасность 114
13.7 Расчет защитного заземления 115
13.8 Молниезащита 117
14 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
14.1 Построение дерева целей проекта 119
14.2 Качественный анализ вариантов технических решений 119
14.3 Планирование мероприятий по реализации целей проекта 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 123
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 124
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 8
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по механическому цеху 11
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 17
2 РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 21
3 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ
ПОДСТАНЦИЙ 24
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 29
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1 Вариант внешнего электроснабжения на 110 кВ 32
5.1.1 Определение потерь мощности в силовых трансформаторах ГПП 32
5.1.2 Расчёт ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 33
5.1.3 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линий
от питающей подстанции энергосистемы и на вводах ГПП 34
5.1.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих
линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 36
5.1.5 Определение технико-экономических показателей схемы
внешнего электроснабжения 39
5.2 Вариант внешнего электроснабжения на 10 кВ 40
5.2.1 Выбор ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 41
5.2.2 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линий
от питающей подстанции энергосистемы и на вводах ЦРП 44
5.2.3 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих
линий от подстанции энергосистемы и на вводе ЦРП 45
5.2.4 Определение технико-экономических показателей схемы
внешнего электроснабжения 46
5.3 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения... 47
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Выбор напряжения 48
6.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 48
7 РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 50
8 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 54
9 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ
9.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства 65
9.2 Выбор выключателей КРУ 65
9.3 Выбор трансформаторов тока 66
9.4 Выбор трансформаторов напряжения 68
9.5 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам КЗ
9.6 Выбор трансформаторов собственных нужд 72
9.7 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН ТП 73
10 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 74
11 ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ
11.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения.... 83
11.2 Расчет колебаний напряжения 86
11.3 Расчет несимметрии напряжения 86
11.4 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 88
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
12.1 Релейная защита сборных шин 0,4 кВ РПН 90
12.2 Релейная защита кабельной линии, питающей РПН 91
12.3 Релейная защита сборных шин 0,4 кВ трансформатора 92
12.4 Релейная защита трансформатора на стороне 0,4 кВ 95
12.5 Релейная защита трансформатора 97
12.5.1 Токовая отсечка 97
12.5.2 Максимальная токовая защита 99
12.5.3 Защита от перегруза 101
12.5.4 Защита от изменения давления масла в баке трансформатора 102
12.5.5 Температурная защита 103
12.6 Построение карты селективности участка СЭС 103
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Обеспечение охраны окружающей среды 105
13.2 Опасные и вредные производственные факторы. Микроклимат.. 106
13.3 Обеспечение безопасности работ в электроустановках МСЦ 107
13.4 Техника безопасности, защитные средства при работе в
электроустановках 109
13.5 Расчет производственного освещения 110
13.6 Пожарная безопасность 114
13.7 Расчет защитного заземления 115
13.8 Молниезащита 117
14 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
14.1 Построение дерева целей проекта 119
14.2 Качественный анализ вариантов технических решений 119
14.3 Планирование мероприятий по реализации целей проекта 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 123
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 124
Системой электроснабжения называется комплекс устройств, предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии.
Сложность вопросов проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий заключается в оптимальном, рациональном и эффективном решении этой проблемы. Именно комплексное решение данной задачи в совокупности с необходимыми требованиями и стандартами электроснабжения позволяют экономически и технически грамотно работать всему предприятию.
Нет необходимости говорить тяжелом финансовом состоянии промышленности, поэтому руководителям предприятий нужно решать данную проблему. Одними из самых прогрессивных мер в этом направлении являются мероприятия по сбережению энергоресурсов и, следовательно, уменьшению энергоемкости выпускаемой продукции, что приводит к снижению её себестоимости и повышению конкурентоспособности. Оптимальное сочетание экономических и технических решений при проектировании систем электроснабжения совместно с внедрением энергосберегающих технологий есть наиболее существенная мера решения этой задачи.
Технически правильное решение при создании систем электроснабжения исключает появление недопустимых отклонений показателей качества электроэнергии, удорожание ремонтных, монтажных и эксплуатационных работ. Все это влияет на производительность предприятия и качество продукции.
Сложность вопросов проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий заключается в оптимальном, рациональном и эффективном решении этой проблемы. Именно комплексное решение данной задачи в совокупности с необходимыми требованиями и стандартами электроснабжения позволяют экономически и технически грамотно работать всему предприятию.
Нет необходимости говорить тяжелом финансовом состоянии промышленности, поэтому руководителям предприятий нужно решать данную проблему. Одними из самых прогрессивных мер в этом направлении являются мероприятия по сбережению энергоресурсов и, следовательно, уменьшению энергоемкости выпускаемой продукции, что приводит к снижению её себестоимости и повышению конкурентоспособности. Оптимальное сочетание экономических и технических решений при проектировании систем электроснабжения совместно с внедрением энергосберегающих технологий есть наиболее существенная мера решения этой задачи.
Технически правильное решение при создании систем электроснабжения исключает появление недопустимых отклонений показателей качества электроэнергии, удорожание ремонтных, монтажных и эксплуатационных работ. Все это влияет на производительность предприятия и качество продукции.
Разработчиком дипломного проекта был произведён анализ литературы по данной тематике. Выполнен расчет электрических нагрузок группы цехов станкостроительного 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 110 и 10 кВ. В результате схема внешнего электроснабжения напряжением 10 кВ получилась дешевле и, как следствие, наиболее рациональной.
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 70 и 120 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 выключателя низковольтного распределительного пункта до выключателя на стороне 10 кВ цеховой трансформаторной подстанции. 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 производился путем сравнения технико-экономических показателей схем на напряжения 110 и 10 кВ. В результате схема внешнего электроснабжения напряжением 10 кВ получилась дешевле и, как следствие, наиболее рациональной.
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 70 и 120 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 выключателя низковольтного распределительного пункта до выключателя на стороне 10 кВ цеховой трансформаторной подстанции. 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.