Помощь студентам в учебе
Электроснабжение группы цехов ферросплавного завода
|
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 8
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 10
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ.
РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ 12
2.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 12
2.2 Расчет низковольтных нагрузок по предприятию 16
2.3 Расчет высоковольтной нагрузки по предприятию 22
2.4 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 22
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ . 28
3.1 Выбор электропечных трансформаторов 31
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 34
5 ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 37
5.1 Определение потерь энергии в трансформаторах ГПП 37
5.2 Выбор параметров линии электропередачи от районной
подстанции энергосистемы до ГПП предприятия 38
5.3 Расчет токов короткого замыкания 39
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ,РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 46
6.1 Выбор напряжения 46
6.2 Технико-экономическое обоснование фрагмента схемы
внутреннего электроснабжения 46
6.3 Построение схемы электроснабжения 53
6.4 Конструктивное выполнение электрической сети 53
6.4 Расчет питающих линий 54
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 58
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ 69
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС.. 82
10 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 84
10.1 Расчет для СШ1 84
10.2 Расчет для СШ3 90
11 СЕЛЕКТИВНАЯ И НЕСЕЛЕКТИВНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ ОЗЗ НА
ПОДСТАНЦИИ 110/10 94
11.1 Организация защиты электрических сетей напряжением 110/10
кВ 94
11.2 Требования к защитам от однофазных замыканий на землю 94
11.3 Неселективная сигнализация ОЗЗ. Устройство контроля изоляции
сети 95
11.4 Устройства селективной защиты от ОЗЗ 97
11.5 Основные действия оперативного персонала при определении
присоединения с ОЗЗ 106
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 108
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
12.1.1 Обоснование местоположения подстанции 108
12.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 109
12.1.3 Основные требования при установке трансформаторов
и возможность осмотра газовых реле 112
12.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 113
12.1.5 Окраска токоведущих частей 113
12.1.6 Перечень защитных средств 114
12.1.7 Требования к устройству дверей 115
12.2 Электробезопасность 115
12.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 117
12.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 117
12.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства 118
12.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства
12.4 Пожарная безопасность 126
12.4.1 Категория пожарной опасности 126
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 127
12.4.3 Пожарная безопасность ОПУ 128
12.4.4 Расчет молниезащиты подстанции 128
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ 132
13.1 Технико-экономическое сравнение вариантов схемы внутреннего
электроснабжения 132
13.2 SWOT - анализ радиального и магистрального вариантов схем
внутреннего электроснабжения 135
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 141
ТЕХНИЧЕСИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 8
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 10
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ.
РАСЧЕТ КАРТОГРАММЫ И КООРДИНАТ СИМВОЛИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРЕДПРИЯТИЯ 12
2.1 Расчет электрических нагрузок по цеху 12
2.2 Расчет низковольтных нагрузок по предприятию 16
2.3 Расчет высоковольтной нагрузки по предприятию 22
2.4 Расчет картограммы электрических нагрузок предприятия 22
3 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЯ . 28
3.1 Выбор электропечных трансформаторов 31
4 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГЛАВНОЙ ПОНИЗИТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ 34
5 ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 37
5.1 Определение потерь энергии в трансформаторах ГПП 37
5.2 Выбор параметров линии электропередачи от районной
подстанции энергосистемы до ГПП предприятия 38
5.3 Расчет токов короткого замыкания 39
6 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ,РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 46
6.1 Выбор напряжения 46
6.2 Технико-экономическое обоснование фрагмента схемы
внутреннего электроснабжения 46
6.3 Построение схемы электроснабжения 53
6.4 Конструктивное выполнение электрической сети 53
6.4 Расчет питающих линий 54
7 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 58
8 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СЭС ПРОМЫШЛЕННОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ 69
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС.. 82
10 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 84
10.1 Расчет для СШ1 84
10.2 Расчет для СШ3 90
11 СЕЛЕКТИВНАЯ И НЕСЕЛЕКТИВНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ ОЗЗ НА
ПОДСТАНЦИИ 110/10 94
11.1 Организация защиты электрических сетей напряжением 110/10
кВ 94
11.2 Требования к защитам от однофазных замыканий на землю 94
11.3 Неселективная сигнализация ОЗЗ. Устройство контроля изоляции
сети 95
11.4 Устройства селективной защиты от ОЗЗ 97
11.5 Основные действия оперативного персонала при определении
присоединения с ОЗЗ 106
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 108
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции
12.1.1 Обоснование местоположения подстанции 108
12.1.2 Габариты и разрывы на подстанции 109
12.1.3 Основные требования при установке трансформаторов
и возможность осмотра газовых реле 112
12.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 113
12.1.5 Окраска токоведущих частей 113
12.1.6 Перечень защитных средств 114
12.1.7 Требования к устройству дверей 115
12.2 Электробезопасность 115
12.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 117
12.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 117
12.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства 118
12.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства
12.4 Пожарная безопасность 126
12.4.1 Категория пожарной опасности 126
12.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 127
12.4.3 Пожарная безопасность ОПУ 128
12.4.4 Расчет молниезащиты подстанции 128
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЕМ 132
13.1 Технико-экономическое сравнение вариантов схемы внутреннего
электроснабжения 132
13.2 SWOT - анализ радиального и магистрального вариантов схем
внутреннего электроснабжения 135
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 141
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 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.