Введение
1.1 Краткая характеристика ОАО «Татэлектромонтаж» г. Н.Челны
1.2 Характеристика системы электроснабжения завода
1.3 Конструкции современных КТП
1.4 Блок микропроцессорного устройства релейной защиты (БМРЗ) ввода
Сириус-2
2.1 Расчет силовых электронагрузок по цехам завода
2.2 Выбор числа и мощности трансформаторов на ГПП
2.3 Расчет сечения кабелей на стороне 10 кВ
2.4 Описание принятой схемы электроснабжения предприятия
2.5 Расчет заземления трансформаторной подстанции
3.1 Расчет токов короткого замыкания
3.2 Выбор высоковольтной аппаратуры
3.2.1 Выбор трансформатора напряжения
3.2.2 Выбор выключателя и трансформатора тока на стороне 10 кВ
3.3 Релейная защита
3.4 Расчет освещения механического цеха
4.1 Источники реактивной мощности
4.2 Компенсация РМ в распределительных электрических сетях
4.3 Модернизация устройств компенсации реактивной мощности
Электроэнергетические системы (ЭЭС) представляют собой важнейшую часть инфраструктуры народного хозяйства страны, обеспечивающую ее энергетические нужды. Эффективность функционирования основной части ЭЭС — электрических систем — определяется в первую очередь требованиями бесперебойности работы потребителей электроэнергии, т. е. надежностью электроснабжения. Надежность работы электроприемников и технологического оборудования, в свою очередь, в значительной мере обусловлена качеством подводимой электроэнергии. Сами ЭС должны иметь минимальные издержки. Все это связано с правильно проводимой эксплуатацией, а также с рациональным взаимодействием энергосистем и потребителей электроэнергии.
Эксплуатация электрических систем, являющихся главной частью энергетического комплекса, постоянно совершенствуется. Распределительные электрические сети — это сложное сочетание сети, трансформаторов и коммутационных аппаратов, к эксплуатации которых предъявляются определенные требования, обусловливающие нормальную работу электроприемников.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников, к которым относятся различные технологические установки, соответствующие технологическому режиму данного предприятия. При проектировании заводского электроснабжения учитывают режимы работы технологического оборудования, условия среды, климатические условия и надежность электроснабжения данных установок.
Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, требуют повышения уровня проектно-конструкторских разработок, внедрения нового электрооборудования, снижения непроизводительных расходов электроэнергии при распределении и потреблении.
Особое внимание следует уделять релейной защите, ее быстродействию и селективности, автоматизации измерений и учета электроэнергии и оперативной автоматики.
Размещение ГПП и цеховых ТП должно быть таким, чтобы потери электроэнергии были минимальными и в тоже время не нарушали технологического процесса. Особое внимание следует уделить вопросам техники безопасности и охране труда. Правильно определённые нагрузки позволят создать экономичные, надежные, безопасные и удобные в эксплуатации сети заводского снабжения.
За последние годы в электротехнической промышленности произошли значительные изменения, электротехническая промышленность совместно с зарубежными фирмами выпускает новое оборудование как для сетей высокого напряжения, так и для низковольтного оборудования: повсеместно устанавливаются новые автоматические выключатели, распределительные пункты, трансформаторы. На заводах производится замена высоковольтных выключателей масляных на вакуумные, увеличивается номенклатура электротехнических изделий. В связи с этим на территории завода производится реконструкция некоторых объектов электроснабжения: морально устаревшее оборудование заменяется новым современным.
В аналитической части дана характеристика завода, его потребителей, рассмотрены современные направления в системе электроснабжения, цеховые трансформаторные подстанции и их роль в заводском электроснабжении, направления в усовершенствовании и надежности системы электроснабжения. Поставлены задачи по модернизации системы электроснабжения.
В дипломном проекте рассматривается модернизация схемы электроснабжения группы цехов ОАО «Татэлектромонтаж». Суть модернизации заключается в замене морально устаревшего оборудования на ТП и ГПП на современное электрооборудование.
Питание цехов производится от ГПП воздушной линией напряжением 110 кВ, марка и сечение провода АС-95. На ЦРП со стороны напряжения 10кВ устанавливаем вакуумные выключатели марки ВВ/ТЕЕ, которые по техническим параметрам гораздо лучше ранее стоявших масляных выключателей типа ВМПЭ.
В конструкторской части дипломного проекта проведён расчет электрических нагрузок производства, выбраны силовые трансформаторы на ГПП. Нагрузка на двух подстанциях увеличилась. На подстанциях устанавливаем новые трансформаторы ТМГ вместо ранее стоявших ТМ. Трансформаторы ТМГ имеют улучшенные технико-экономические показатели.
Со стороны высокого напряжения 110 кВ устанавливаем антирезонансные трансформаторы напряжения НАМИ. Электроснабжение по территории завода выполнено кабельными линиями (кабель ААШв) разного сечения на напряжение 10 и 0,4 кВ. Кабели проложены в траншеях. Сама схема имеет радиальный характер.
В технологической части проекта рассчитаны токи короткого замыкания, выбрана защитная аппаратура и рассчитаны токи уставки релейной защиты трансформатора. Также рассчитано освещение для механического цеха.
В качестве спецвопроса рассматривается роль компенсирующих установок в повышении качества электроэнергии и коэффициента мощности предприятия.
1. В.А. Гольстрем, А.С. Иваненко. Справочник энергетика промышленных предприятий - 5-е изд. Киев, Техника, 2003 г.
2. А.А. Федоров, Л.Е. Старкова. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования (для студентов ВУЗов). М.: Энергоатомиздат, 2001 г.
3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М., 2005 г.
4. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий (под общей редакцией А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского). В двух книгах. Книга 1-ая. Проектно-расчетные сведения. М.: Энергия, 2006 г.
5. В.И. Идейчик. Электрические сети и системы. М.: Энергоатомиздат, 2002 г.
6. Е.П. Королев, Э.М. Либерзон. Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты. М.: Энергия, 2001 г.
7. Руководящие указания по релейной защите вып. 4. Защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов. М.: Госэнергоиздат, 2005 г.
8. М.А. Шабад. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. 3-е изд. Л.: Энергоатомиздат, 2004 г.
9. Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. 4-е изд. М.: Энергоатомиздат, 2006 г.
10. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. Электрооборудование станций и подстанций. 3-е изд. М.: Энергоиздат, 2008 г.
11. ГОСТ 27514-87. Короткие замыкания в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ. Гостстандарт. М., 2001 г.
12. Е.Н. Беляева. Как рассчитать ток короткого замыкания. 2-е изд.
М.:Энергоатомиздат, 2001 г.
13. А.А. Федоров, В.В. Каменева. Основы электроснабжения
промышленных предприятий. 3-е изд. М.: Энергия 2005 г.
14. Н.А. Казак, Б.А. Князевский, С.С. Лазарев, Д.С. Лившиц. Электроснабжение промышленных предприятий (под ред.Н.А. Казака, С.С. Князевского). М.: Энергия, 2005 г.
15. Справочник по проектированию электроэнергетических систем (под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро). 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 2009 г.
16. Справочник по проектированию электроснабжения (под ред. Ю.Г. Барыбина, Л.Е. Федорова, М.Г. Зименкова, А.Г. Смирнова). М.: Энергоатомиздат, 2003 г.
17. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей ВУЗов (под ред. В.М. Блок).2-е изд. М.: Высшая школа, 2009 г.
18. СН 305 - 69. Указания по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений. М., 2009 г.
19. Методическое указание на выполнение курсовой работы по дисциплине «Электроэнергетика» для специальности 140211 «Электроснабжение». Составил доцент кафедры Э и Э Ахметшин Р.С. ИНЭКА, 2009г. Наб.Челны.
20. Справочник по проектированию электроэнергетических систем./Под ред. С.С.Рокотяна и И.М.Шапиро. Третье издание переработанное и дополненное. М.:Энергоатомиздат, 2009.
21. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения линий электропередачи импульсными методами. М.: Энергия, 2008.
22. Эксплуатация систем электроснабжения / Хорольский В.Я., Таранов М.А. - М: Издательский Дом «Инфра-М», 2013. - 288 с.
23.Энергосбережение в электроустановка предприятий, организаций и учреждений / Хорольский В. Я., Атанов И. В., Шемякин В. Н. - Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2011. - 100 с.24. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - М.: Издательство ДЕАН, 2001.
25. ГОСТ 11677-85 Трансформаторы силовые. Общие технические условия.
26. Большам Я.М., Крупович В.И. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередач и сетей. - М.: Энергия, 2005.
27. Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций. - М.: Энергия, 2002.