ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
1 СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ 8
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ 10
2.1 Расчет электрических нагрузок по ремонтно-механическому цеху 10
2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 16
2.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 19
3 ВЫБОР ЧИСЛА МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 23
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ, СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ
ПРЕДПРИЯТИЯ 28
5 ВЫБОР СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ГЛАВНОЙ
ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ ПРЕДПРИЯТИЯ 32
5.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 33
5.2 Расчет линий электропередач от районной подстанции до ГПП
предприятия 33
5.3 Расчет токов короткого замыкания 34
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих от
подстанции энергосистемы линий на вводе Г1П1 36
5.5 Технико-экономические показатели схемы внешнего
электроснабжения 40
5.6 Вероятностный анализ схемы внешнего электроснабжения 42
5.7 Обоснование РМП с точки зрения потерь электроэнергии в
трансформаторах 47
5.8 Срок окупаемости ремонтной перемычки 48
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 51
6.1 Выбор напряжения 51
6.2 Построение схемы внутреннего электроснабжения предприятия 51
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 51
6.4 Технико-экономические показатели сравниваемых схем внутреннего электроснабжения 52
6.5 Расчет питающих линий 56
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 59
8 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 69
8.1 Выбор выключателей КРУ 69
8.2 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей 71
8.3 Выбор ТТ в ячейках КРУ 72
8.4 Выбор трансформаторов напряжения 74
8.5 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с КРУ 76
8.6 Проверка кабелей напряжением 10кВ на термическую стойкость к токам короткого замыкания 76
8.7 Выбор трансформаторов собственных нужд ГПП 78
8.8 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей распределительных устройств низшего напряжения цеховых ТП и
вводных аппаратов НРП 79
9 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 81
10 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 85
11 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОДРОБНО
РАССМАТРИВАЕМОГО ЦЕХА 93
12 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЛИНЫ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ 10 кВ И
МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА 10/0,4 кВ НА ВЕЛИЧИНУ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ 98
13 ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ТМЗ-600 НАПРЯЖЕНИЕМ 6/0,4 кВ 107
13.1 Организация защиты 107
13.2 Расчет и выбор микропроцессорного расцепителя М1сго1од1с 5.0,
утановленного на секционном QF3 выключателе 109
13.2.1 Расчет защиты от перегрузки 109
13.2.2 Расчет селективной токовой отсечки 111
13.2.3 Расчет мгновенной токовой отсечки 113
13.3 Расчет и выбор микропроцессорного расцепителя М1сго1од1с 5.0,
утановленного на вводном QF1 выключателе 114
13.3.1 Расчет защиты от перегрузки 114
13.3.2 Расчет селективной токовой отсечки 115
13.3.3 Расчет мгновенной токовой отсечки 115
13.4 Расчет защиты предохранителем F1 116
14 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ 121
14.1 Обоснование выбора местоположения ГПП 121
14.2 Основные габариты и разрывы 121
14.3 Основные требования к установке трансформаторов 122
14.4 Безопасный осмотр высоко расположенных токоведущих
частей 123
14.5 Проходы и проезды на ОРУ 123
14.6 Правила окраски токоведущих частей 123
14.7 Перечень защитных средств применяемых на ГПП 123
14.8 Требования к устройству дверей и оснащение их замками 124
14.9 Электробезопасность 124
14.9.1 Установка заземляющих ножей и блокировка
приводов коммутационной аппаратуры 124
14.9.2 Расчет защитного заземления ГПП 125
14.9.3 Устройство сигнализации и контроля изоляции 131
14.10 Расчет освещения ОРУ 131
14.11 Пожарная безопасность 133
14.12 Расчет молниезащиты 134
15 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 138
15.1 SWOT-анализ 138
15.2 Дерево целей 140
15.3 План-график Ганта 141
15.4 Поле сил Левина 142
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 143
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 144
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электро-энергией 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 тел е- управления.
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 и др. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
Проект электроснабжения завода гусеничных машин выполнен на основании руководящих указаний по проектированию СЭС и с соблюдением всех нормативных требований и правил. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, полностью удовлетворяют требованиям ПУЭ, ПТБ, и других документов. Разработки и исследования в проекте имеют в настоящее время важное практическое значение. Ключевые решения, принимаемые в проекте имеют за собой сравнительный анализ с альтернативными и экономически наиболее выгодны.
Помимо проектирования электроснабжения был произведен расчет релейной защиты, как по отдельным электроустановкам, так и по предприятию в целом. Так же были определены нормы по проектированию ОРУ -110 кВ и ЗРУ-10 кВ ГПП предприятия, произведён расчёт молниезащиты и защитного заземления, установлены требования техники безопасности. И в дополнение к этому были определены сильные и слабые стороны при сравнении двух вариантов схем внутреннего электроснабжения.
Так же был проведен вероятностный анализ схемы внешнего электроснабжения с ремонтной перемочкой и без, который показал что внедрения в схему РМП повысит надежность системы электроснабжения.
Проведен анализ влияния длины кабельной линии 10кВ и мощности транс-форматора 10/04 кВ на величину перенапряжения, который показал что в ячейках КРУ-СЭЩ 70-10 нет необходимости устанавливать ОПН, что позволяет сократить затраты .
1 http://www. schneider-electric.ru.
2 http://opnzeu.ru/prod3.htm.
3 Справочник по проектированию электроснабжения / под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1992. - 576 с.
4 Электротехнический справочник: В 4 т. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства/ под общ. ред. профессоров МЭИ. - 9-е изд., стер. - М.: Издательство МЭИ, 2003. - 518 с.
5 Правила устройства электроустановок. - СПб.: Издательство ДЕАН, 2008. - 704 с.
6 http://www.uetm.ru/products/146/170.
7 Справочник по проектированию электрических сетей / под. ред. Д.Л. Файбисовича. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. - 352 с.: 95 ил.
8 СЛ 174-75.Инструкция по проектированию электроснабжения промышленных предприятий. - Введ. 2004-01-01. -М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. - 138 с.
9 Ершов, А.М. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения. Часть 1: Токи короткого замыкания: учебное пособие / А.М. Ершов. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. - 168 с.
10 http ://www.electroshield.ru/komplektnye-raspredustroystva-kru-70.
11 http://tavrida.com/solutions/VCB.
12 http://www.electroshield.ru/vna-seshch-10-kv.
13 Ершов, А.М. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения. Часть 3: Защита электрических сетей напряжением 6-10 кВ: учебное пособие / А.М. Ершов. - Челябинск: Издательский цент ЮУрГУ, 2013. - 161 с.
14 http://www.complectprom.ru/produkciya/tokoprovody.
15 http://www.schneider-electric.ru/documents/product-services/ru/product-launch/micrologic-e/compact_catalogue_2011.pdf.
16 http ://www. schneider-electric.ru/ru/product-range/1007-masterpact-nw.
17 ГОСТ 51317.2.4-2000. Совместимость технических средств. Электромагнитная обстановка. - Введ. 2008-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2000. - 16с.
18 Жежеленко, И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 252с., 74ил.
19 ГОСТ Р 52725-2007. Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ. Общие технические условия. - Введ. 2002-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2002. - 16с.
20 Ершов, А.М. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения. Часть 4: Защита электрических сетей и электроустановок напряжением 6¬10-110-220 кВ: учебное пособие / А.М. Ершов. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015. - 152 с.
21 Хорольский, В.Я. Технико-экономические расчеты распределительных электрических сетей. - Ростов н/Д: «Терра Принт», 2009. - 132с.
22 Зайцев, Н.Л. Экономика, организация и управление предприятием: Учеб. пособие. - 2-е изд., доп. - М.: ИНФРА-М, 2008. - 455с.