Введение
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ
2 ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА
3 РАСЧЕТ НАГРУЗОК
3.1 Расчет электрических нагрузок по ремонтно-механическому цеху... 14
3.2 Расчет однофазных нагрузок цеха 15
3.4 Расчет электрических нагрузок по предприятию 22
3.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 24
4 РАСЧЕТ ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 27
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
5.1 Выбор трансформаторов ГПП 32
5.2 Технико-экономическое обоснование схемы внешнего
электроснабжения 34
6 РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
5.1 Построение схемы внутризаводского электроснабжения
предприятия 41
5.2 Расчет питающих линий 41
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 45
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
8.1 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от
подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 58
8.2 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП... 61
8.3 Выбор выключателей КРУ 62
8.4 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 63
8.5 Выбор трансформаторов напряжения 66
8.6 Выбор выключателей нагрузки и
предохранителей, устанавливаемых на вводах цеховых ТП 67
8.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к
токам короткого замыкания 68
8.8 Выбор трансформаторов собственных нужд ГПП 70
9 РАСЧЕТ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 73
10 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.. 81
11 СЕЛЕКТИВНАЯ И НЕСЕЛЕКТИВНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ В СЕТИ С РЕЗИСТЫВНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ НЕЙТРАЛИ
11.1 Электрическая сеть с резистивным заземлением нейтрали 84
11.2 Устройство неселективной сигнализации 85
11.3 Защита сети с резистивным заземлением нейтрали от ОЗЗ 86
11.4 Характеристика реле РТЗ 51 91
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СЭС
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 93
12.2 Электробезопасность 97
12.2.1 Установка заземляющих ножей и системы блокировки 98
12.2.2 Расчет заземляющего устройства открытого
распределительного устройства 98
12.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства 101
12.4 Пожарная безопасность 103
12.4.1 Категории пожарной безопасности 103
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 104
12.4.3 Расчет молниезащиты 105
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ
13.1 Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего
электроснабжения 108
13.2 SWOT-анализ вариантов внешнего электроснабжения 109
13.3 Дерево целей проекта 110
13.4 Поле сил К.Левина 110
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 114
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 115
Под электроснабжением согласно ГОСТу 19431-84 понимается обеспечение потребителей электрической энергии.
СЭС, как и другие объекты должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям. Электроснабжение промышленного предприятия должно обладать минимальными затратами при обеспечении всех технических требований, обеспечивать требуемую надежность, быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании, обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим эксплуатации в нормальных условиях и близкие к ним в послеаварийных ситуациях.
При построении СЭС нужно учитывать большое число факторов, оказывающих влияние на структуру СЭС и типы применяемого в них оборудования. Так же следует учесть возможность расширения производства, в связи с чем потребуется большая мощность, место для размещения оборудования и тд.
Создание системы электроснабжения является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального и правильного числа трансформаторов для питания оборудования, выбор напряжений, правильное место размещения цеховых подстанций, выбор типа кабелей, их сечения, места и способа прокладки.
Питание потребителей завода осуществляется от ГПП. Подстанция двух трансформаторная, что обеспечивает требуемую надежность.
Принятие правильных решений ведет к снижению затрат на электрическую энергию, снижает ее потери и повышает надежность всей системы.
В выпускной квалификационной работе был проведен расчет нагрузки цеха и предприятия в целом методом упорядоченных диаграмм.
Было принято решение обеспечить питание предприятия с помощью ГНН, установленной на ближайшем к центру электрических нагрузок свободном месте.
В результате технико-экономического расчета была выбрана схема внешнего снабжения на 35 кВ. Внутренне электроснабжение предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ.
Был проведен расчет токов коротких замыканий методом типовых кривых в минимальном и максимальном режимах и на его основе выбрано оборудование ГНН, ТП, ВЛ, КЛ, а именно выключатели на вводе Г11П и в начале отходящих линий, трансформаторы тока ,выключатели КРУ, трансформаторы напряжения, выключатели нагрузки и предохранители на вводе цеховых ТП, трансформаторы собственных нужд, а так же перевыбраны кабели после проверки их на термическую стойкость.
Для обеспечения требуемого электроснабжающим предприятием значения коэффициента реактивной мощности был произведен выбор батарей конденсаторов 0,4 и 10 кВ методом Лагранжа.
В результате расчета раздела качества электроэнергии установлено, что расчетные данные ПКЭ соответствуют установленным нормам.
В разделе БЖД описаны меры по обеспечению безопасности, выбраны необходимые средства защиты на ГПП, рассчитано заземлительное устройство ГПП, молниезащита. Описаны меры по обеспечению пожаробезопасности.
Составлено дерево целей проекта, произведен анализ поля сил Левина, где очевидно преобладают движущие силы и построен график Ганта для наглядности выполнения этапов работ.
1 ГОСТ 19431-84. Энергетика и электрификация. Термины и определения. - Введ. 1986.01.01 - М.: Изд-во стандартов, 1984 - 73 с
2 Теория и конструкции выключателей. Пер. с англ. / Под ред. В.В. Афанасьева. - Л.: Энергоиздат, 1982..
3 РТМ 36.18.32.4-92. Указания по расчету электрических нагрузок - Введ.
1993.01.01-М.: ВНИПИ ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ имени Ф.Б.
Якубовского, 1994 - 27 с.
4 Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок.
- Тяжпромэлектропроект им. Ф.Б. Якубовского - М. 1990. - 114 с.
5 НТП. Проектирование осветительных электроустановок промышленных
предприятий, внутреннее освещение. - Введ. 1996.01.01 - М.: ВНИПИ
ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ имени Ф.Б. Якубовского, 1996 г - 114 с.
6 НТП ЭНН-94. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий - Введ. 1994.01.01 - М.: ВНИПИ ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ имени Ф.Б. Якубовского, 1994.
7 Справочник по проектированию электроснабжения: Электроустановки
промышленных предприятий / Под ред. Ю. Г. Барыбина и др. - М.:
Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.
8 Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для дипломного проектирования / составители: Б.Н Неклепаев, И.П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
9 Электроснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие к дипломному проектированию для студентов специальности 0303 /Под ред. О.А. Петрова. -Челябинск; ЧПИ, 1983 - 75 с.
10 Справочник по электроснабжению и электрооборудованию / Под общей ред. А.А. Федорова. Том 1. Электроснабжение. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 561 с.
11 Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д.Л. Файбисовича. - 2е изд., перераб. и доп. - М.:Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. - 352 с.
12 СТО 56947007-29.240.124-2012. Сборник. Укрупненные стоимостные показатели линий электропередачи и подстанций напряжением 35-1150 кВ. - Введ. 2012.09.07 - М.: ОПО «ФСК ЕЭС», 2012.
13 Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. 2-е изд., перераб. и доп. / Под общ. ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского. - М.: Энергия, 1980. - 576 с.
14 СН 174-75. Инструкции по проектированию электроснабжения промышленных предприятий. - Введ. 1975.08.29 - М.: Госстрой СССР, 1975. - 53 с.
15 Правила устройства электроустановок: утв. Приказом Минэнерго России от 20 июня 2003 г. № 242 / М-во энергетики Российской Федерации - 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС,2003 г. - 750 с.
16 РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. - Введ. 1998.23.03- М.
: «Издательство НЦ ЭНАС» 2002 г. - 131 с.
17 Столбов, Ю.А. Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения: учебное пособие с примерами и иллюстрациями / Ю.А. Столбов. - Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2000. - 251 с.
18 Выключатели элегазовые серии ВГБ-35 II / Уралэлектротяжмаш. - http: //ww-w.uetm.ru/files/katalog_VG.pdf.
19 Разъединитель РДЗ-СЭЩ 35 кВ. -http://www.electroshield.ru/catalog/tech_pr- operties/1284/.
20 ОПН от 3 до 35 (УХЛ1) с полимерной внешней изоляцией. -http://zeto.ru-/products _and_services/high_voltage_equipment/ogranichiteli-perenaprya-jeniy-nelineynye/s-polimernoy-vneshney-izolyatsiey-ot-3-do-35-kv
21 Комплектное распределительное устройство серии КМ-1. -http://izva.ru.
22 Кудрин, Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: учебник для студентов высших учебных заведений / Б.И. Кудрин. - 2-е изд. - М.: Интермет Инжиниринг, 2006. - 672 с.
23 Приборы щитовые цифровые, электроизмерительные,
многофункциональные ЩМ96, ЩМ120. -http: //www. mbm-
pribor.ru/documents/techdoc/wm 120. pdf.
24 Трансформаторы напряжения НАМИ-10-95 УХЛ 2. -http: //www.transformat- orprb.ru/descriptions/nami-10-95/.
25 Предохранители высоковольтные токоограничивающие. -
http://zaovec.ru/ca-talog.aspx?sec=261
26 Компенсирующие и регулирующие устройства в электрических системах / Под редакцией Г.Е Поспелова, Н.М Сыча, В.Т Федина. - Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 112 с.
27 Высоковольтные конденсаторные установки. -http://www.policond.ru/vyso-kovoltnye-kondensatomye-ustanovki-vnutrennego-ispolneniya.html
28 ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - Введ. 2014.07.01 - М. : Стандартинформ, 2014 г. - 19 с.
29 Голодонов, Ю.М. Самозапуск электродвигателей: учебник / Ю.М. Голодонов. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 136 с.
30 Вайнштейн Р.А., Защита от замыканий на землю в компенсированных сетях 6-10 кВ / Р.А. Вайнштейн, С.И. Головко, В.С. Григорьев // Электрические станции, 1998. - № 7. - С. 26-30.
31 Шабад, М.А. Защита от однофазных замыканий на землю в сетях 6-35 кВ / М.А. Шабад. - СПб: ПЭИПК, 2010. - 60 с.
32 Резисторы типа РЗ для заземления нейтрали сетей 35 кВ. - http://www.pnpbolid.com
33 СП 131.13330.2012. Строительная климатология. - Введ. 2012.08.29 - М.: Госстрой России, 2012. -53 с.
34 СО 153-34.03.603-2003. Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках. - Введ. 2003.30.06 - М.: Госстрой России, 2003. -30 с.
35 СП 52.13330.2011. Естественное и искусственное освещение.
Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*. - Введ. 2011.11.05 - М.: Госстрой России, 2011. -50 с.
36 НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных
установок по взрывопожарной и пожарной опасности. -
http:ZZwww.docload.ru/Basesdoc/-11Z11705/
37 СО 153-34.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. - Введ. 2003.30.06 - М.: Госстрой России, 2003. -50 с.