Помощь студентам в учебе
Электроснабжение чугуноплавильного завода
|
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ 8
СРАВНЕНИЕ ЗАРУБЕЖНЫХ И ОТЕЧЕС ТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 9
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ.
РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРАЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ
1.1 Расчет нагрузок однофазных электроприёмников 15
1.2 Расчет электрических нагрузок по цеху 19
1.3 Расчет низковольтной нагрузки по предприятию 22
1.4 Расчет высоковольтной нагрузки по предприятию 25
1.5 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 27
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 33
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ
ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 38
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
4.1 Вариант 1 42
4.1.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГИИ 43
4.1.2 Потери в ЛЭП 43
4.1.3 Токи КЗ в начале отходящих линий 45
4.1.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий
от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 46
4.1.5 Технико-экономические показатели схемы внешнего
электроснабжения 50
4.2 Вариант 2
4.2.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах Г11П 51
4.2.2 Потери в ЛЭП 52
4.2.3 Токи КЗ в начале отходящих линий 53
4.2.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий
от подстанции энергосистемы и на вводе Г11П 54
5.1 Выбор напряжения 58
5.2 Построение схемы электроснабжения 58
5.3Конструктивное выполнение электрической сети 58
5.4 Расчет питающих линий 58
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 62
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства
ГПП и РП 73
7.2 Выбор выключателей КРУ 74
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 75
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 78
7.5 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей,
устанавливаемых на вводах цеховых ТП 80
7.6 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость
к токам короткого замыкания 81
7.7 Выбор трансформаторов собственных нужд ГПП 82
7.8 Выбор цеховых ТП, НРП и коммутационных аппаратов
на стороне 0,4 кВ 84
8 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
8.1 Влияние дуговых сталеплавильных печей на показатели качества
электрической энергии 87
8.2 Влияние синхронных двигателей на на показатели качества электрической энергии 90
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 92
10 ГАЗОВАЯ И СТРУЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА НА
ПОДСТАНЦИИ 110/10 кВ
10.1 Назначение газовой защиты 100
10.2 Схемы газовой защиты 101
10.3 Реле чашечковое РГЧЗ-66 103
10.4 Струйная защита 106
10.5 Обслуживание газовой защиты 111
10.6 Техническое обслуживание элементов газовой защиты 113
11 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
11.1 Вариант 1 118
11.1.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 119
11.1.2 Потери электроэнергии в проводах линии 119
11.1.3 Технико-экономические показатели варианта 1 120
11.2 Вариант 2 121
11.2.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 121
11.2.2 Потери в ЛЭП 122
11.2.3 Технико-экономические показатели схемы внешнего
электроснабжения 123
11.3 SWOT-анализ 123
11.4 Дерево целей проекта 124
11.5 Поле сил Курта Левина 126
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
12.2 Электробезопасность 132
12.3 Расчет освещения ОРУ 140
12.4 Пожарная безопасность 143
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 148
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 149
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ 8
СРАВНЕНИЕ ЗАРУБЕЖНЫХ И ОТЕЧЕС ТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 9
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ.
РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРАЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ
1.1 Расчет нагрузок однофазных электроприёмников 15
1.2 Расчет электрических нагрузок по цеху 19
1.3 Расчет низковольтной нагрузки по предприятию 22
1.4 Расчет высоковольтной нагрузки по предприятию 25
1.5 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 27
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 33
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ
ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 38
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
4.1 Вариант 1 42
4.1.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГИИ 43
4.1.2 Потери в ЛЭП 43
4.1.3 Токи КЗ в начале отходящих линий 45
4.1.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий
от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 46
4.1.5 Технико-экономические показатели схемы внешнего
электроснабжения 50
4.2 Вариант 2
4.2.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах Г11П 51
4.2.2 Потери в ЛЭП 52
4.2.3 Токи КЗ в начале отходящих линий 53
4.2.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий
от подстанции энергосистемы и на вводе Г11П 54
5.1 Выбор напряжения 58
5.2 Построение схемы электроснабжения 58
5.3Конструктивное выполнение электрической сети 58
5.4 Расчет питающих линий 58
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 62
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства
ГПП и РП 73
7.2 Выбор выключателей КРУ 74
7.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 75
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 78
7.5 Выбор выключателей нагрузки и предохранителей,
устанавливаемых на вводах цеховых ТП 80
7.6 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость
к токам короткого замыкания 81
7.7 Выбор трансформаторов собственных нужд ГПП 82
7.8 Выбор цеховых ТП, НРП и коммутационных аппаратов
на стороне 0,4 кВ 84
8 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
8.1 Влияние дуговых сталеплавильных печей на показатели качества
электрической энергии 87
8.2 Влияние синхронных двигателей на на показатели качества электрической энергии 90
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 92
10 ГАЗОВАЯ И СТРУЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА НА
ПОДСТАНЦИИ 110/10 кВ
10.1 Назначение газовой защиты 100
10.2 Схемы газовой защиты 101
10.3 Реле чашечковое РГЧЗ-66 103
10.4 Струйная защита 106
10.5 Обслуживание газовой защиты 111
10.6 Техническое обслуживание элементов газовой защиты 113
11 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
11.1 Вариант 1 118
11.1.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 119
11.1.2 Потери электроэнергии в проводах линии 119
11.1.3 Технико-экономические показатели варианта 1 120
11.2 Вариант 2 121
11.2.1 Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ГПП 121
11.2.2 Потери в ЛЭП 122
11.2.3 Технико-экономические показатели схемы внешнего
электроснабжения 123
11.3 SWOT-анализ 123
11.4 Дерево целей проекта 124
11.5 Поле сил Курта Левина 126
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
12.2 Электробезопасность 132
12.3 Расчет освещения ОРУ 140
12.4 Пожарная безопасность 143
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 148
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 149
Системой электроснабжения (СЭС) согласно ГОСТ 19431-84 называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии [1].
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 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.
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 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.
Подведем итоги проделанной работы.
В проекте нами были проведены расчеты
- электрических однофазных и трехфазных нагрузок по ремонтно-
механическому цеху,
- низковольтной силовой нагрузки по предприятию в целом,
- расчет осветительной и силовой высоковольтной нагрузки,
- расчет картограммы электрических нагрузок предприятия.
По результатам расчетов были выбраны трансформаторы цеховых ТП, а также произведен выбор трансформаторов ГПП.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схемы внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110кВ, а также был про-изведен выбор всего необходимого электрооборудования.
Нами было выбрано рациональное напряжения схемы внутреннего электро-снабжения, произведена её конструктивная проработка, был произведён расчёт кабельных линий, а также различная проверка сечений по термической стойкости в нормальном и послеаварийном режимах работы сети.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ.
На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ. Все изменения и корректировки были внесены в генплан предприятия, а также отражены на электрической схеме.
В проекте нами были проведены расчеты
- электрических однофазных и трехфазных нагрузок по ремонтно-
механическому цеху,
- низковольтной силовой нагрузки по предприятию в целом,
- расчет осветительной и силовой высоковольтной нагрузки,
- расчет картограммы электрических нагрузок предприятия.
По результатам расчетов были выбраны трансформаторы цеховых ТП, а также произведен выбор трансформаторов ГПП.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схемы внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110кВ, а также был про-изведен выбор всего необходимого электрооборудования.
Нами было выбрано рациональное напряжения схемы внутреннего электро-снабжения, произведена её конструктивная проработка, был произведён расчёт кабельных линий, а также различная проверка сечений по термической стойкости в нормальном и послеаварийном режимах работы сети.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ.
На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ. Все изменения и корректировки были внесены в генплан предприятия, а также отражены на электрической схеме.