Введение 5
Раздел 1 Аналитический обзор 7
1.1 Характеристика технологического процесса проектируемого объекта 8
1.2 Структура проектируемого объекта 9
1.3 Характеристика источника питания проектируемого объекта 9
1.4 Характеристика потребителей электроэнергии проектируемого объекта .. 10
Раздел 2 Конструкторская часть 14
2.1 Расчёт электрических нагрузок цехов 15
2.2 Построение картограммы электрических нагрузок 19
2.3 Выбор трансформаторов Г1П1 и питающих линий 20
2.4 Определение мощности цеховых трансформаторных подстанций 21
2.5 Окончательный выбор трансформаторов цеховых подстанций 23
2.6 Определение потерь в трансформаторах 27
2.7 Компенсация реактивной мощности на стороне 10 кВ 29
2.8 Определение сечений кабельных линий 31
2.9 Описание принятой схемы электроснабжения предприятия 36
Раздел 3 Технологическая часть 38
3.1 Расчет токов короткого замыкания 39
3.2 Выбор электрооборудования 45
3.3. Составление схемы цеховой распределительной сети 48
3.4 Определение расчётных нагрузок цеховой сети 49
3.5 Определение марки, сечения кабелей, проводов и шинопроводов 51
3.5 Распределение электроэнергии до отдельных потребителей 52
3.6 Описание принятой схемы цехового электроснабжения 56
3.7 Релейная защита силового трансформатора 1000 кВА 57
3.7.1 Максимальная токовая защита 57
3.7.2 Токовая защита нулевой последовательности
3.7.3 Защита от токов перегрузки
3.7.4 Газовая защита
3.8 Расчёт рабочего освещения
3.9 Выбор схемы питания осветительной установки ..
3.10 Расчёт аварийного (эвакуационного) освещения
Раздел 4 Спецвопрос. Применение преобразователей частоты для асинхронного
электропривода
4.1 Тиристорная система управления двигателями
4.2 Устройства управления асинхронными двигателями на MOSFET
транзисторах
4.3 Режимы управления электродвигателем
4.4 Эффективность внедрения устройств частотной регуляции
Раздел 5 БЖД и промышленная экология
5.1. Расчёт заземляющего устройства РУ - 10 кВ
5.2 Техника безопасности при эксплуатации и ремонте выключателей
напряжением выше 1000 В
5.3 Требования по обеспечению комфортности на рабочих местах
5.4 Правовые вопросы обеспечения БЖД
Раздел 6 Экономическая часть
6.1 Определение затрат на строительство и обслуживание кабельных линий
6.2 Определение затрат на строительство и обслуживание трансформаторов
6.3 Определение затрат на строительство и обслуживание выключателей
6.4 Экономические затраты
Заключение
Список литературы
Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различные виды энергии (энергия топлива, падающей воды, ветра, атомная и т. д.) с помощью электрических машин, называемых генераторами, преобразуется в электрическую энергию.
В зависимости от используемого вида первичной энергии все существующие станции разделяются на следующие основные группы: тепловые, гидравлические, атомные, ветряные, приливные и др.
Совокупность электроприёмников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединённых с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем.
Совокупность электрических станций, линий электропередачи подстанций тепловых сетей и приемников, объединенных общим непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой электрической энергии, называется энергетической системой.
В современных условиях главными задачами специалистов, осуществляющим проектирование и эксплуатацию современных систем электроснабжения промышленных предприятий, 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 энергии и других материальных ресурсов. Экономия ресурсов особенно актуальна в наши дни в связи с кризисом в экономике.
Показатели уровня производства и потребления электроэнергии на душу населения в Татарстане превышают общероссийские. В Казани, Заинске, Уруссе, Набережных Челнах и Нижнекамске построены мощные тепловые электрические станции, работающие в основном на мазуте и природном газе.
Это Заинские и Уруссинские ГРЭС, Набережно Челнинская ТЭЦ, Нижнекамские ГЭС, ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2; Казанские ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3. Мощность всех электрических станций энергосистемы Татарстана составляет 6994 МВт, выработка электроэнергии на которых, составляет около 40 млрд. кВт-ч.
Электростанции республики обеспечивают электрической энергией не только потребителей Татарстана, но и часть электроэнергии передают в другие регионы России.
Целью данного проекта является проектирование электроснабжения группы цехов Компрессорного завода.
При проектировании для достижения поставленной цели была разработана и предложена такая схема электроснабжения, которая бы обеспечивала надёжное питание, минимальные потери и затраты, возможности дальнейшего развития, была бы по возможности проста в эксплуатации и требовала минимальное количество оборудования.
Специалисты, работающие в системах электроснабжения, должны иметь достаточно высокую квалификацию. Поэтому дипломный проект играет важную роль, как завершающий этап теоретической и практической подготовки студента к его дальнейшей работе.
В дипломном проекте на тему «Проектирование энергоснабжения группы цехов компрессорного завода» разработана система электроснабжения для данного предприятия.
Дана краткая характеристика предприятия и его электрических нагрузок. Приведены исходные данные для проектирования системы электроснабжения.
Распределительная сеть 10 кВ выполнены по радиально-магистральным схемам, от ГПП 110/10 кВ кабельными линиями ААШВ и АПВГ, проложенными в траншеях, что обусловлено расположением приемников питания на территории предприятия и требуемым уровнем надежности электроснабжения предприятия. Питание распределительных пунктов от цеховых трансформаторных подстанций осуществляется четырёхжильными кабелями марки ААШВ и АПВГ на напряжение 0,38 кВ. Компенсация реактивной мощности с помощью установок УКР обеспечивает величину cosp не менее 0.92. Цеховое освещение выполнено с применением ламп ДРЛ-700, аварийное освещение - ламп накаливания ЛН-500.
Выполнен расчет токов короткого замыкания, выбрана коммутационная и защитная аппаратура. Трансформаторы ТМГ мощностью выше 1000 кВА защищены схемой релейной максимально-токовой защиты и масляными выключателями серии ВМПЭ и вакуумными BB/Tel. На стороне 0.4 кВ установлены воздушные автоматические выключатели серии ВА. Распределительные цеховые сети выполнены с применением шинопроводов ШРА-73, выбраны провода АПВ для подвода питания к цеховому электрооборудованию.
В специальном вопросе рассмотрено применение частотных преобразователей для плавного пуска асинхронных двигателей на тиристорах и на MOSFET - транзисторах. Приведено описание закона управления двигателем, приведены достоинства от внедрения системы плавного пуска. Для установки принят привод VLT HVAC Drive (FC102).
В разделе «БЖД и промышленная экология» выполнен расчет заземлителя КТП. К установке принято 20 заземляющих электродов для обеспечения сопротивления заземления менее 4 Ом.
В экономическом разделе проведен технико-экономический расчет спроектированной системы электроснабжения. Определены суммарные капиталовложения и годовые амортизационные отчисления. Общие текущие затраты составляют 204635 т. р., срок окупаемости проекта составил 4 года.
1. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: А.А.Федоров и Г.В. Сербиновский. -М.: Высшая школа. - 2002. - 341 с.
2. Правила устройства электроустановок- М.: Госэнергонадзор. -2008.
3. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для вузов. -М.: Высшая школа. - 2010. - 247 с.
4. Справочная книга электрика/ под редакцией В.И.Григорьева.- М.Колос. 2012. - 435 с.
5. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения Методическое пособие для курсового проектирования .-М.; ФОРУМ. - 2013. - 87 с.
6. Б.И.Кудрин. Электроснабжение промышленных предприятий. -М.: Интермет-Инжиниринг. - 2012. - 324 с.
7. Федоров А.А., А.Е. Старков Учебное пособие для курсового и дипломного проектирование., -М.:Высшая школа, 2011. - 365 с.
8. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий: Электрооборудование и автоматизация / под общ. Ред. А.А.Федоров и Г.В.Сербиновский. 3-е изд., перераб. и доп.-М: Высшая школа. - 2011. - 284 с.
9. А.А.Федоров, В.В.Каменева Основы электроснабжения
промышленных предприятий: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергия . - 2009. - 392 с.
10. Сидоренко С.Р., Денисова Н.В. Проектирование осветительных установок: Учеб. пособие. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т. - 2010. - 283 с.
11. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: -М.: Энергоатомиздат. - 2011. - 381 с.
12. Солуянов Ю.И. Повышение эффективности защитных мер электробезопасности электроустановок промышленных предприятий: Учеб. пособие. -Казань: КГЭУ. - 2004. - 185 с.
13. Непомнящий В.А. Методика формирования тарифа на передачу электроэнергии .Проблемы прогнозирования . Журнал № 2. - 2008. - С. 54-59.
14. Радкевич В.Н. Проектирование систем электроснабжения Учеб.пособие.М.: НПООО «ПИОН». - 2011. - 364 с.
15. Википедия : «Устройство защитного отключения » https:// ru wikipedia org.
16. Нормативные основы устройства и эксплуатации электроустановок. - Барнаул: Высшая школа. - 2002. - 254 с.
17. Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем
электроснабжения. - М.: Высшая школа, 2008.-639 с.
18. Н. В. Чернобровов «Релейная защита». - Москва: «Энергия». - 2009 г. - 255 с.
19. Б. А. Князевский «Охрана труда в электроустановках». Москва. «Высшая школа». 2002 г. - 362 с.
20. Крюков В. И. Обслуживание и ремонт электрооборудования подстанций и распределительных устройств.- М.:Издат. «Высшая школа»,2009.-.312с.
21. Нормативные основы устройства и эксплуатации электроустановок. - Барнаул: Высшая школа. - 2002. - 254 с.
22. ГОСТ Р 27.002-2009. Надежность в технике. Термины и определения
23. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение
24. СП 52.13330.2011. Естественное и искусственное освещение
25. В. Н. Нагорная. Экономика энергетики. Учебное пособие; Дальневосточный государственный технический университет. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 157 с.