Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Краткая характеристика предприятия 8
1.2 Высоковольтные выключатели 11
1.3 Разъединители 110 кВ 13
1.4 Измерительные трансформаторы тока и напряжения 14
1.5 Нелинейные ограничители перенапряжения (ОПН) 14
1.6 Изоляторы 15
1.7 Описание существующей схемы электроснабжения 17
Раздел 2. Конструкторская часть 22
2.1 Характеристика источников электроснабжения и потребителей
электроэнергии 23
2.2 Определение электрических расчетных нагрузок по заводу 24
2.3 Выбор количества, мощности и местоположения цеховых подстанций 26
2.4 Потери в трансформаторах 37
2.5 Выбор сечения кабельных линий напряжением выше 1 кВ 38
2.6 Описание оптимальной схемы электроснабжения предприятия 45
Раздел 3. Технологическая часть 48
3.1 Расчет токов короткого замыкания 49
3.2 Выбор и проверка электрооборудования 53
3.2.1 Выключатели 53
3.2.2 Разъединители
Предохранители 55
3.3 Расчет электрических нагрузок цеховой сети 55
3.4 Расчет и выбор параметров схемы 62
3.4.1 Выбор сечений проводов и кабелей, силовых распределительных
пунктов и шинопроводов 62
3.4.2 Выбор коммутационных аппаратов на всех ступенях схемы 63
3.4.3 Согласование сечений проводников и аппаратов защиты 64
3.5 Расчёт зануления цеховой сети 380/220 В 65
3.6 Выбор типа силовых РП 68
Раздел 4. Спецвопрос Сравнительный анализ выбранных вариантов схем электроснабжения 71
4.1 Расчёт кабельных линий по вариантам 72
4.2 Расчет выключателей и трансформаторов 77
4.3 Сравнительный анализ вариантов 79
Заключение 80
Список литературы
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Развитие и усложнение структур систем электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров.
Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление
технологическими процессами и др.
Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетического оборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетических ресурсов. Кроме прямого энерго и ресурсосбережения существует целый ряд актуальных задач, решение которых в конечном итоге приводит к тому же эффекту в самих производственных установках, в производстве в целом. Сюда, в первую очередь относится повышение надежности электроснабжения, так как внезапное, иногда даже весьма кратковременное прекращение подачи электропитания может привести к большим убыткам в производстве. Но повышение надежности связано с увеличением стоимости системы электроснабжения, поэтому важной задачей должно считаться определение оптимальных показателей надежности, выбор оптимальной по надежности структуры системы электроснабжения.
Системы электроснабжения промышленных предприятий должны обеспечивать следующее:
- экономичность;
- надежность электроснабжения;
- безопасность и удобства эксплуатации;
- качество электроэнергии;
-гибкость системы.
Из таблицы 4.5 при сравнении полученных результатов видно, что вариант 1 имеет наименьшие затраты (выбранная схема на 19% дешевле варианта 2 и на 32% дешевле варианта 3).
В результате проведения технико-экономического расчета наиболее экономичным получился вариант № 1. Целью дипломного проекта являлось улучшение электроснабжения, создание более экономичного и модернизированного варианта.
Питание предприятия осуществляется от высоковольтной линии напряжением 10 кВ, расстояние до предприятия 2,5 км. Среда на заводе в основном нормальная, местами пыльная. Питающая сеть на 10 кВ выполнена воздушными линиями, распределительная сеть 0,4 кВ - кабельными линиями, проложенными в траншеях. По степени бесперебойности электроснабжения,ООО «Завод силикатного кирпича» относится ко второй степени надежности. На заводе имеется высоковольтное оборудование, питающее напряжением 10 кВ.
В конструкторской части проекта проведен расчет электрических нагрузок завода. Для выявления надёжной и экономичной схемы электроснабжения проведёно распределение нагрузок по пунктам питания в трёх вариантах. Для каждого варианта схем определены число и мощности трансформаторных подстанций, выбраны компенсирующие установки, проведен расчет и выбор кабельных линий. Из трёх рассматриваемых схем электроснабжения определена оптимальная по затратам и экономичная по потерям электроэнергии. Это вариант схемы №1. Для него построена однолинейная схема. Распределение энергии на заводе происходит от ГРП. Кабельные отходящие линии 10 кВ питают 4 трансформаторных подстанции и два РУ. ТП содержат по два трансформатора типа ТМГ - герметичные, надёжные в эксплуатации и относительно дешевые. Коэффициенты загрузки трансформаторов соответствуют категории электроснабжения - 0,7-0,8.
В технологической части проекта проведен расчет токов короткого замыкания и по результатам выбрано электрооборудование на сторонах 10 и 0,4 кВ и измерительные трансформаторы тока и напряжения. Для защиты питающих и отходящих линий ГРП используем вакуумный выключатель баковый типа ВБЭК-10-630-20УХЛ3. Выбрана сборочная шина на ГРП и проведена проверка её на электродинамическую стойкость.
Подробно рассмотрено внутреннее электроснабжение цеха автоклавов №1. Для цеховой нагрузки составили однолинейную схему, схему подключения оборудования 0,4 кВ. В цехе использовали 2 шинопровода типа ШРА и один силовой шкаф СП. Провели расчет соединительных проводов, проверили их по потери напряжения и на нагрев, рассмотрели способы укладки проводки.
В разделе спецвопроса приведено технико-экономическое сравнение трёх вариантов схем электроснабжения методом приведённых затрат.
При сравнении полученных результатов видно, что вариант 1 имеет наименьшие затраты (выбранная схема на 19% дешевле варианта 2 и на 32% дешевле варианта 3).
