ВВЕДЕНИЕ
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 8
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт нагрузок по ремонтно-механическому цеху 10
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 16
1.3 Расчёт картограммы электрических нагрузок 16
2 РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 24
2.2 Расчёт цеховых трансформаторных подстанций 24
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ
ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ ПРЕДПРИЯТИЯ 31
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 35
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
главной понизительной подстанции 37
4.2 Расчёт линии электропередачи от подстанции энергосистемы до
подстанции предприятия 38
4.3 Расчет токов короткого замыкания 39
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 41
4.5 Определение технико-экономических показателей схем
внешнего электроснабжения 44
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего
электроснабжения 47
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
5.1 Выбор напряжения 48
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 48
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 49
5.4 Расчет питающих линий 49
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 53
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства главной
понизительной подстанции
7.2 Выбор выключателей комплектных распределительных
устройств
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках комплектных
распределительных устройств
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 64
7.5 Выбор соединения силового трансформатора главной понизительной подстанции с распределительным устройством низкого
напряжения главной понизительной подстанции 66
7.6 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам
короткого замыкания 67
7.7 Выбор трансформаторов собственных нужд 68
7.8 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей распределительным устройством низкого напряжения трансформаторных подстанций
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 71
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВАНАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
9.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 79
9.2 Расчет колебаний напряжения 83
9.3 Расчет несимметрии напряжения 84
9.4 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 85
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА
10.1 Дифференциальная защита 88
10.2 МТЗ с выдержкой времени на НН 93
10.3 МТЗ с выдержкой времени на ВН 94
10.4 Защита от перегруза на НН 95
10.5 Газовая защита 96
10.6 Газовая защита РПН 97
11 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
11.1 Технико-экономические показатели вариантов внешнего
электроснабжения 98
11.2 SWOT-анализ вариантов внешнего электроснабжения 99
11.3 Дерево целей проекта 99
11.4 График Ганта по реализации проекта 100
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Характеристика проектируемого объекта как источника
потенциальных опасностей для окружающей среды и людей 102
12.2 Требования безопасности к устройству электроустановок и выбор
защитных мер и мероприятий по электробезопасности 103
12.3 Расчёт защитного заземления ПП1 107
12.4 Обеспечение охраны труда при эксплуатации электроустановок 110
12.5 Обеспечение пожарной безопасности 112
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 114
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 115
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией 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 ГНН, 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.
Разработчиком проекта был произведён анализ литературы по данной тематике. Выполнен расчет электрических нагрузок группы цехов никелевого комбината, 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 АПвПу-10 сечением 70, 120, 150, 185 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 результате проведенных расчетов была спроектирована система электро-снабжения группы цехов никелевого комбината, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
