ВВЕДЕНИЕ 10
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 11
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 12
1. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 16
1.1 Расчёт нагрузок по электроремонтному цеху 16
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию 24
1.3 Расчёт картограммы электрических нагрузок 27
2. РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 29
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 29
2.2 Расчёт цеховых трансформаторных подстанций 29
3. ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ 34
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 37
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых
трансформаторах ГПП 39
4.2 Расчёт ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции предприятия 40
4.3 Расчет токов короткого замыкания 41
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 42
4.5 Определение технико-экономических показателей схем внешнего электроснабжения
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения 47
5. ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ НИЙ 48
5.1 Выбор напряжения 48
5.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 48
5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 48
5.4 Расчет питающих линий 49
6. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 52
7. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРЕДПРИЯТИЯ 58
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП 58
7.2 Выбор выключателей КРУ 58
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 59
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 61
7.5 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП 63
7.6 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость к токам короткого замыкания 63
7.7 Выбор трансформаторов собственных нужд 65
7.8 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН ТП 65
8. РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 67
9. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 72
10. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВОПРОС. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ
СИСТЕМА УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (АСКУЭ) 76
10.1 Экономическая эффективность и преимущества
использования АСКУЭ 76
10.2 Состав и принцип работы АСКУЭ 77
11. Техника безопасности и организация эксплуатации подстанции 80
11.1 Конструктивные решения компоновки ОРУ и ЗРУ 80
11.2 Обеспечение электробезопасности на подстанции 81
11.3 Расчет молниезащиты подстанции 86
11.4 Расчет заземления подстанции 88
11.5 Освещение на подстанции 91
11.6 Защита от шума пожарная безопасность трансформатора 93
11.7 Пожарная безопасность 93
12. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА 96
12.1 Анализ необходимости ресурсов разработки проекта системы управления электроснабжением предприятия 96
12.2 Планирование целей предприятия и проекта 98
12.3 Штатное расписание функционального персонала и
линейных руководителей энергохозяйства 100
12.4 Функциональная матрица 100
12.5 Планирование мероприятий по реализации проекта 101
13. РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ЗАДАННОГО ФРАГМЕНТА ЖГРИЧЕСКОЙ СЕТИ (ТП-9) 104
13.1 Организация релейной защиты 104
13.2 Выбор выключателей 104
13.3 Условия выбора плавких вставок 114
13.4 Релейная защита и автоматика КЛ 10 кВ 114
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 122
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 123
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 ГПП, 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.
Проведен анализ литературы по данной тематике. Выполнен расчет электрических нагрузок западной группы цехов завода металлоконструкций, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил разработать схемы внутреннего и внешнего 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 сечением 95, 150 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 электроснабжения завода металлоконструкций, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
