Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Исходные данные на проектирование
1.2 Характеристика технологического процесса проектируемого объекта, структура предприятия, организация производственного процесса и основные производственные показатели
1.3. Характеристика потребителей электроэнергии по степени бесперебойности электроснабжения и характеристика окружающей среды в цехах
Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Расчет электрических нагрузок по цехам и предприятию в целом
2.2 Выбор напряжений питающей и распределительной сети
2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов на ГИИ
2.4 Выбор сечения воздушной линии питающей завод
2.5 Определение типа, количества и мощности цеховых ТИ
2.6 Выбор кабельных линий распределительной сети
2.7 Конструктивное исполнение комплектных трансформаторных
подстанций напряжением 6/10 кВ
2.8 Расчет токов короткого замыкания и выбор электрических аппаратов и токоведущих частей
2.9 Расчет цеховой сети механической мастерской
Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Релейная защита силового трансформатора Г1П1 ТДН-10000/35
3.2 Защита от повреждений внутри кожуха и от понижений уровня масла
3.3 Защита от повреждений на выводах и от внутренних повреждений
трансформатора
3.4 Защита от токов внешних многофазных КЗ
3.5 Защита от токов перегрузки
Раздел 4. Спецвопрос. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии
4.1 Принципы построения и работы автоматизированных систем
контроля и учета электроэнергии
4.2 Устройство и работа АСКУЭ-СФЕРА
4.3 Расчет погрешностей измерительных каналов
Раздел 5. БЖД и промышленная экология
5.1 Расчет заземляющего устройства закрытой трансформаторной
подстанции 10/0,4 кВ по допустимому сопротивлению заземлителя .
5.2 Расчет искусственного освещения
5.3 Расчет аварийного освещения
5.4 Электротехнический расчет освещения
Раздел 6. Экономическая часть
6.1 Технико-экономический расчёт кабельных линий
6.2 Технико-экономический расчёт ТП и электрических аппаратов
6.3 Технико-экономическое сравнение вариантов схем электроснабжения
Заключение
Список литературы
Системой электроснабжения называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электрической энергии.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приёмников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приёмники электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.
Системы электроснабжения промышленных предприятий должны обеспечивать:
• экономичность;
• надежность электроснабжения;
• безопасность и удобство эксплуатации;
• качество электрической энергии;
• гибкость системы (возможность дальнейшего развития);
• максимальное приближение источников питания к электроустановкам потребителей.
В настоящее время большинство потребителей получают электрическую энергию от энергосистем. В то же время на ряде предприятий продолжается сооружение и собственных ТЭЦ.
По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии электрической энергии.
Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось в централизованном порядке в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования возникли типовые решения. В настоящее время созданы методы расчёта и проектирования цеховых сетей, выбора мощности трансформаторов, методика определения электрических нагрузок, выбора напряжения, сечений проводов и жил кабелей и т.п.
Схема электроснабжения должна обеспечивать необходимое качество электрической энергии в соответствии с ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжении общего назначения». На промышленных предприятиях могут быть установлены электроприемники с резкопеременными графиками нагрузок (приводы прокатных станов, дуговые электрические печи), однофазные электроприемники (электротермические и сварочные установки, освещение), электроприемники, нарушающие синусоидальность токов и напряжений (преобразователи всех типов, дуговые электрические печи и т. п.). Это приводит к возникновению колебаний напряжения, к нарушению симметрии токов и напряжений, к появлению высших гармонических составляющих токов и напряжений. Снижение качества электрической энергии приводит к дополнительным потерям энергии, уменьшает пропускную способность электрических сетей, приводит к сокращению срока службы электрооборудования, электрических машин, конденсаторных установок и др.
Электроэнергетика России является важнейшей жизнеобеспечивающей отраслью страны. В ее состав входят более 700 электростанций общей мощностью 215,6 млн. кВт, в отрасли работают более 1 млн. человек.
В современных условиях главными задачами специалистов, осуществляющих проектирование, монтаж и эксплуатацию современных систем электроснабжения промышленных предприятий и гражданских зданий, являются правильное определение электрических нагрузок, рациональная передача и распределение электроэнергии, обеспечение необходимой степени надежности электроснабжения, качества электроэнергии на зажимах электроприемников, электромагнитной совместимости приемников электрической энергии с питающей сетью, экономия электроэнергии и других материальных ресурсов.
В результате выполнения дипломного проекта проведена реконструкция системы электроснабжения ЗАО «Нурлатский сахар», произведены расчеты внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия, силовая сеть цеха «Механическая мастерская», рассчитаны токи короткого замыкания до и выше 1 кВ и выбрана коммутационно-защитная аппаратура.
Питание предприятия осуществляется от энергосистемы двухцепными воздушными линиями АС-120 на напряжении 35 кВ, которое на ГПП трансформируется в напряжение распределительной сети 10 кВ при помощи 2-ух двухобмоточных трансформаторов типа ТДН-10000/35.
Схема состоит из 10-ти трансформаторных подстанций напряжением 10/0,4 кВ мощностью 250, 400, 1000, 1600, 2500 кВА и 2-ух ТП 10/6 кВ мощностью 1000 и 1600 кВА.
Распределительная сеть предприятия имеет смешанную схему, преимущественно радиальную, что обусловлено местоположением потребителей на территории предприятия, а также требуемым уровнем надежности электроснабжения отдельных потребителей.
На предприятии имеется высоковольтная двигательная нагрузка 6 кВ: асинхронные двигатели в цехе №8 - 6хАО-114-6 с Рном=200 кВт, в цехе №14 - 6хАО-12-41-4 с Рном=400 кВт.
Трансформаторные подстанции ТП 1.1,1.2,2,6 выполняются встроенными, а остальные пристроенными. Питание цеховых трансформаторных подстанций от главной понизительной подстанции осуществляется трёхжильными кабелями марки ААШв на напряжение 10 кВ. Питание распределительных пунктов от цеховых трансформаторных подстанций осуществляется четырёхжильными кабелями марки АВБ на напряжение 0,4 кВ. Кабели прокладываются в траншее.
Для компенсации реактивной мощности устанавливаются комплектные конденсаторные установки на напряжение 0,4 кВ и 6 кВ (ККУ).
Выбранный вариант схемы электроснабжения обеспечивает необходимую безопасность и бесперебойность в электроснабжении сахарного завода.
В технологической части произведено проектирование и расчет релейной защиты цехового трансформатора. Выбраны необходимые защитные меры.
В качестве спецвопроса рассмотрено внедрение на предприятии автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии. Произведен расчет погрешностей измерительных каналов внедряемой автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии.
В разделе БЖД и промышленная экология произведен расчет заземляющего устройства подстанции; рассчитаны рабочее и аварийное освещения цеха «Механическая мастерская».
В экономической части произведено технико-экономическое обоснование проекта.