Помощь студентам в учебе
Электроснабжение западной группы цехов метизно-металлургического завода
|
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 8
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 11
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ.РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ
2.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 13
2.2 Расчет низковольтных нагрузок по предприятию 24
2.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 26
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 31
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 38
5 ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 41
5.1 Определение потерь энергии в трансформаторах ГИП 41
5.2 Выбор параметров линии электропередачи от районной
подстанции энергосистемы до ГИП предприятия 42
5.3 Расчет токов короткого замыкания 44
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий
от подстанции энергосистемы и на вводе ГИП 47
5.5 Технико-экономическое сравнение 35 и 110 кВ 53
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения 59
6.2 Построение схемы электроснабжения 59
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 59
6.4 Расчет питающих линий 59
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 66
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ 75
9 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 89
10 ЗАЩИТА ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ(ОЗЗ)
ЛИНИЙ, ПИТАЮЩИХСЯ ОТ ПОДСТАНЦИИ
10.1 Определение емкостных токов электрической сети 98
10.2 Защита линии, отходящей от ПС 101
10.3 Устройство неселективной сигнализации 101
10.4 Устройства селективной защиты от ОЗЗ 103
10.5 Действия оперативного персонала при определении
присоединения ОЗЗ 104
11 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ
11.1 Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего
электроснабжения 107
11.2 SWOT - анализ вариантов внешнего электроснабжения
напряжением 35 и 110 кВ 109
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
12.1.1 Обоснование местоположения подстанции 114
12.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 114
12.1.3 Основные требования при установке трансформаторов
и возможность осмотра газовых реле 118
12.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 119
12.1.5 Окраска токоведущих частей 119
12.1.6 Перечень защитных средств 119
12.1.7 Требования к устройству дверей 121
12.2 Электробезопасность 121
12.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 122
12.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 123
12.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства 124
12.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства
12.4 Пожарная безопасность 132
12.4.1 Категория пожарной опасности 132
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 132
12.4.3 Пожарная безопасность ОПУ 134
12.4.4 Расчет молниезащиты подстанции 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 138
ТЕХНИЧЕСИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 8
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 11
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ.РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ
2.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 13
2.2 Расчет низковольтных нагрузок по предприятию 24
2.3 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 26
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ 31
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 38
5 ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 41
5.1 Определение потерь энергии в трансформаторах ГИП 41
5.2 Выбор параметров линии электропередачи от районной
подстанции энергосистемы до ГИП предприятия 42
5.3 Расчет токов короткого замыкания 44
5.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий
от подстанции энергосистемы и на вводе ГИП 47
5.5 Технико-экономическое сравнение 35 и 110 кВ 53
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ
6.1 Выбор напряжения 59
6.2 Построение схемы электроснабжения 59
6.3 Конструктивное выполнение электрической сети 59
6.4 Расчет питающих линий 59
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 66
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ 75
9 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 89
10 ЗАЩИТА ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ(ОЗЗ)
ЛИНИЙ, ПИТАЮЩИХСЯ ОТ ПОДСТАНЦИИ
10.1 Определение емкостных токов электрической сети 98
10.2 Защита линии, отходящей от ПС 101
10.3 Устройство неселективной сигнализации 101
10.4 Устройства селективной защиты от ОЗЗ 103
10.5 Действия оперативного персонала при определении
присоединения ОЗЗ 104
11 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ
11.1 Технико-экономическое сравнение вариантов внешнего
электроснабжения 107
11.2 SWOT - анализ вариантов внешнего электроснабжения
напряжением 35 и 110 кВ 109
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
12.1.1 Обоснование местоположения подстанции 114
12.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 114
12.1.3 Основные требования при установке трансформаторов
и возможность осмотра газовых реле 118
12.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 119
12.1.5 Окраска токоведущих частей 119
12.1.6 Перечень защитных средств 119
12.1.7 Требования к устройству дверей 121
12.2 Электробезопасность 121
12.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 122
12.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 123
12.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства 124
12.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства
12.4 Пожарная безопасность 132
12.4.1 Категория пожарной опасности 132
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 132
12.4.3 Пожарная безопасность ОПУ 134
12.4.4 Расчет молниезащиты подстанции 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 138
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 ГНН, 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 ГНН, 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 выпускной квалификационной работе были проведены расчеты электрических однофазных и трехфазных нагрузок по электроремонтному цеху, низковольтной силовой нагрузки по предприятию в целом, расчет осветительной, 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 напряжения внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рациональное напряжения схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведен расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями. На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ.
Были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники реактивной мощности, а также места их установки.
На основе технико-экономического сравнения вариантов напряжения внешнего электроснабжения была выбрана схема с напряжением 110 кВ, а также произведен выбор её электрооборудования.
Было выбрано рациональное напряжения схемы внутреннего электроснабжения, произведена её конструктивная проработка и были рассчитаны кабельные линии.
Для выбора электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения был произведен расчет токов КЗ с учетом подпитки места КЗ высоковольтными электродвигателями. На основании расчета токов КЗ было выбрано электрооборудование схемы внутреннего электроснабжения и уточнены сечения кабельных линий по условию термической стойкости к току КЗ.
Были выбраны оптимальные с точки зрения их экономичности источники реактивной мощности, а также места их установки.