Помощь студентам в учебе
Электроснабжение группы цехов машиностроительного завода
|
Введение
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСЧЕТ
КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ -
1.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 10
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 15
1.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 19
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 22
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 28
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ -
4.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети
110 кВ 30
4.2 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети
35 кВ 38
4.3 Выбор оптимального варианта схемы внешнего
электроснабжения предприятия 45
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 47
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 52
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ 63
8 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 73
9 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 75
10 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ -
10.1 Защита асинхронных и синхронных двигателей напряжением
выше 1 кВ 82
10.2 Методика расчета зашиты электродвигателей напряжением
выше 1 кВ 83
10.3 Организация защиты электродвигателей 83
11 ВЫБОР И ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ.
ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ТМЗ-630 НА СТОРОНЕ НИЗШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ -
11.1 Выбор предохранителя F3 92
11.2 Выбор предохранителя F6 94
11.3 Селективности между предохранителями F3 и F6 95
11.4 Выбор выключателя QF10 95
11.5 Определение нагрузочных характеристик автоматических
выключателей QF6, QF3 99
11.6 Выбор секционного выключателя QF6 99
11.7 Расчет вводного автоматического выключателя QF3 102
11.8 Анализ карты селективности 107
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 108
12.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети
110 кВ 109
12.2 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 35 кВ 110
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ -
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции... 114
13.2 Основные габариты и разрывы, обеспечивающие безопасность
работ и осмотра оборудования на открытом распределительном устройстве 114
13.3 Основные требования к установке трансформатора 115
13.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 116
13.5 Правила окраски токоведущих частей 116
13.6 Организационные мероприятия 117
13.7 Перечень защитных средств 117
13.8 Требования к устройству дверей и оснащению их замками 118
13.9 Электробезопасность 118
13.9.1 Установка заземляющих ножей, выбор системы
блокировки разъединителей с выключателями и заземляющими ножами 118
13.9.2 Расчет защитного заземления ГПП 119
13.10 Защита подстанции от прямых ударов молнии 121
13.11 Освещение ОРУ 122
13.12 Контроль изоляции 123
13.13 Пожарная безопасность 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 125
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 126
1 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ. РАСЧЕТ
КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ -
1.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 10
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 15
1.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 19
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 22
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 28
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ -
4.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети
110 кВ 30
4.2 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети
35 кВ 38
4.3 Выбор оптимального варианта схемы внешнего
электроснабжения предприятия 45
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 47
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 52
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ 63
8 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС 73
9 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 75
10 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ -
10.1 Защита асинхронных и синхронных двигателей напряжением
выше 1 кВ 82
10.2 Методика расчета зашиты электродвигателей напряжением
выше 1 кВ 83
10.3 Организация защиты электродвигателей 83
11 ВЫБОР И ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ.
ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ТМЗ-630 НА СТОРОНЕ НИЗШЕГО НАПРЯЖЕНИЯ -
11.1 Выбор предохранителя F3 92
11.2 Выбор предохранителя F6 94
11.3 Селективности между предохранителями F3 и F6 95
11.4 Выбор выключателя QF10 95
11.5 Определение нагрузочных характеристик автоматических
выключателей QF6, QF3 99
11.6 Выбор секционного выключателя QF6 99
11.7 Расчет вводного автоматического выключателя QF3 102
11.8 Анализ карты селективности 107
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 108
12.1 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети
110 кВ 109
12.2 Схема внешнего электроснабжения с напряжением сети 35 кВ 110
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ -
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции... 114
13.2 Основные габариты и разрывы, обеспечивающие безопасность
работ и осмотра оборудования на открытом распределительном устройстве 114
13.3 Основные требования к установке трансформатора 115
13.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 116
13.5 Правила окраски токоведущих частей 116
13.6 Организационные мероприятия 117
13.7 Перечень защитных средств 117
13.8 Требования к устройству дверей и оснащению их замками 118
13.9 Электробезопасность 118
13.9.1 Установка заземляющих ножей, выбор системы
блокировки разъединителей с выключателями и заземляющими ножами 118
13.9.2 Расчет защитного заземления ГПП 119
13.10 Защита подстанции от прямых ударов молнии 121
13.11 Освещение ОРУ 122
13.12 Контроль изоляции 123
13.13 Пожарная безопасность 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 125
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 126
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. 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 работы 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, 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, схемы внешнего электроснабжения и ее 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
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, 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, схемы внешнего электроснабжения и ее 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
В данной выпускной квалификационной работе 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, а также 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 35 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями (расчет методом типовых кривых). На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ.
Методом Лагранжа были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники реактивной мощности, а также места их установки.
В завершение выпускной квалификационной работы были рассмотрены показатели качества электроэнергии, специальная часть, релейная защита ТМЗ-630 на стороне низшего напряжения, экономическая часть и безопасность жизнедеятельности.
На основе технико-экономического сравнения вариантов схемы внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 35 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рациональное напряжение схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведем расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями (расчет методом типовых кривых). На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ.
Методом Лагранжа были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники реактивной мощности, а также места их установки.
В завершение выпускной квалификационной работы были рассмотрены показатели качества электроэнергии, специальная часть, релейная защита ТМЗ-630 на стороне низшего напряжения, экономическая часть и безопасность жизнедеятельности.