Введение 5
РАЗДЕЛ 1. Аналитический обзор 8
1.1 Характеристика технологического процесса проектируемого объекта и
организация производственного процесса 9
1.2 Характеристика источников электроснабжения и потребителей
электроэнергии по степени бесперебойности электроснабжения 15
1.3 Анализ современного электроэнергетического оборудования 16
1.4 Силовые трансформаторы 18
1.5 Вакуумные выключатели 20
РАЗДЕЛ 2. Конструкторская часть 23
2.1 Расчет электрических нагрузок по цехам и предприятию в целом 24
2.2 Выбор числа и мощностей трансформаторов ГПП 29
2.3 Картограмма нагрузок и определение центра электрических нагрузок
(ЦЭН) 31
2.4 Выбор количества, мощности и местоположения цеховых подстанций..34
2.5 Распределение нагрузки по пунктам питания: ТП-10/0,4 кВ; РУ-10 кВ;
РП-0,4 кВ; РУ-35 кВ 43
2.6 Выбор сечений питающих и распределительных линий 47
2.7 Составление схемы электроснабжения ГПП 57
2.8 Оценка надежности 60
Раздел 3. Технологическая часть 65
3.1 Расчет токов короткого замыкания 66
3.2 Выбор и проверка электрооборудования 71
3.2.1 Выключатели 72
3.2.2 Разъединители
3.2.3 Предохранители 74
3.3 Релейная защита трансформатора ТМГ-630 /10 74
3.4 Расчет осветительной сети термического цеха 79
3.4.1 Светотехнический расчёт
Электротехнический расчет 81
3.4.3 Расчет аварийного освещения 84
3.5 Заземление трансформаторной подстанции 86
3.6 Электроосвещение подстанции 89
3.7 Контроль изоляции 91
Раздел 4. Спецвопрос 94
4.1 Пускорегулирующая аппаратура для люминесцентных ламп 95
Заключение 104
Список литературы
Россия располагает масштабным недоиспользуемым потенциалом энергосбережения, который по способности решать проблему обеспечения экономического роста страны сопоставим с приростом производства всех первичных энергетических ресурсов. Энергоемкость российской экономики существенно превышает в расчете по паритету покупательной способности аналогичный показатель в США, в Японии и развитых странах Европейского Союза. Нехватка энергии может стать существенным фактором сдерживания экономического роста страны. По оценке, до 2015 года темпы снижения энергоемкости при отсутствии скоординированной государственной политики по энергоэффективности могут резко замедлиться. Это может привести к еще более динамичному росту спроса на энергоресурсы внутри страны. Запасов нефти и газа в России достаточно, однако увеличение объемов добычи углеводородов и развитие транспортной инфраструктуры требуют значительных инвестиций.
Меры по снижению энергоемкости за период 1998-2005 гг. оказались недостаточными для того, чтобы остановить динамичный рост спроса на энергию и мощность. Рост спроса на газ и на электроэнергию оказался выше предусмотренных «Энергетической стратегией России» значений. За последние годы в электроэнергетике России произошли радикальные преобразования: изменилась система государственного регулирования
отрасли, сформировался конкурентный рынок электроэнергии, были созданы новые компании. Изменилась и структура отрасли: было осуществлено разделение естественно монопольных (передача электроэнергии, оперативно-диспетчерское управление) и потенциально конкурентных (производство и сбыт электроэнергии, ремонт и сервис) функций; вместо прежних вертикально-интегрированных компаний, выполнявших все эти функции, созданы структуры, специализирующиеся на отдельных видах деятельности.
Магистральные сети перешли под контроль Федеральной сетевой компании, распределительные сети интегрированы в межрегиональные
распределительные сетевые компании (МРСК), функции и активы региональных диспетчерских управлений были переданы общероссийскому Системному оператору (СО ЕЭС).
23 ноября 2009 г. Президент Российской Федерации Д.А. Медведев подписал Федеральный закон № 261-ФЗ "Об энергосбережении и о
повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" (закон об энергосбережении). Президент обозначил энергосбережение и повышение энергоэффективности одним из пяти основных направлений модернизации экономики России. Заместитель председателя Правительства РФ Игорь Сечин отметил, что в 2008 г. относительные потери электроэнергии в электросетевом хозяйстве составили 10,92%. При снижении потерь электроэнергии в электрических сетях России до среднего уровня развитых стран Евросоюза, где этот показатель равняется 7 - 8%, возможно
высвободить до 2 ГВт электрической мощности [1]. Сегодняшнее состояние электроэнергетики России не соответствует растущей потребности развития экономики и социальной структуры страны, и не только высокий уровень потерь является побудительным мотивом для рассмотрения новых подходов к развитию отрасли. Среди негативных факторов сегодняшней электроэнергетики следует отметить:
• высокие риски потери надежного и качественного электроснабжения потребителей;
• снижение экономичности функционирования ЕЭС России;
• средства управления не отвечают современным требованиям управления большими системами;
• недостаточность применения новых технологий в
электроэнергетических сетях;
• отсутствие четкой идеологии и системного характера применения новых технологических решений;
отставание во внедрении современных средств и систем управления,
обеспечения их необходимой информацией для оперативного управления в
реальном времени.
В электротехнической промышленности многое меняется: 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 настоящем дипломном проекте поставлена задача реконструкция электроснабжения литейного завода ОАО «ВАЗ».
В дипломном проекте проведен оптимизационный выбор системы электроснабжения Литейного завода ОАО «ВАЗ». Литейный завод состоит из 11 производственных цехов, на предприятии есть нагрузка 0,4 кВ, 10 кВ и 35 кВ. С учетом технологического процесса присвоена категория надежности электрооборудованию цехов: к I категории отнесли компрессорный цех №6 и насосную станцию №11; ко II категории отнесли цеха № 2, 3, 4 и 8; остальные цеха - III категория электроснабжения. В связи с этим проведен расчет электрических нагрузок завода, построена картограмма нагрузок и с учетом технологического процесса производства принято решение осуществлять питание завода от двух понизительных подстанций ГНН1 и Г11П2. На ГНН1 используется два трансформатора типа ТДН-10000/110 со вторичным напряжением 10 кВ. Шонизительная подстанция ГШШ 1 получает питание по воздушным линиям АС-120 от двух разных фидеров подстанции «Заводская» ячейки 14 и 29. На Г1П12 используется 3 трансформатора типа ТДН - 40000/110 с РШН и вторичным напряжением 35 кВ. Г1П12 предназначена для обеспечения питания 8 плавильных печей цеха №2 - нагрузка резкопеременная, поэтому требует отдельного источника питания.
В дипломном проекте проведен расчет трех вариантов схем электроснабжения от Г111. В результате технико-экономического сравнения вариантов выбран оптимальный по затратам на внедрение и обслуживание электрооборудования. Выигрышным оказался вариант №2.
Рассмотренные варианты схем подключения нагрузок цехов представлены в графическом материале дипломного проекта. Однолинейная схема электроснабжения Г11 приведена оптимального варианта №2. Для этой схемы электроснабжения завода проведен расчет токов короткого замыкания и выбрано электрооборудование подстанций: воздушные и вакуумные выключатели на высокой стороне, разъединители и предохранители на низкой стороне 0,4 кВ.
В термическом цехе №4 проведен расчет искусственного освещения для нормального и аварийного режимов работы. За нормированную освещенность цеха принято 200 лк. Принимаем к установке светильники РСП05/Г03 типа «глубокоизлучатель» с лампами ДРЛ. Мощность выбранных ламп составила 600 Вт при высоте подвеса 6м. Расчет освещенности цеха проведен по методу коэффициента использования, предназначенного для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затемняющих предметов.
Для цехового трансформатора 10/0,4 кВ проведен расчет релейной защиты: максимальной токовой, от перегрузки и токовой отсечки при двухфазном кз.
Рассчитано заземление двухтрансформаторной подстанции ТП- 2х1000/10 с помощью контура из полосовой стали 40х4 мм и 12 вертикальных электродов диаметром 12 мм и длиной 3 м;
- проведен расчет освещения помещения цеха и расчет токов однофазного замыкания на землю.
В качестве спецвопроса рассмотрено применение пускорегулирующей аппаратуры для люминесцентных ламп освещения. Применение ПРА позволяет до 20% экономить электроэнергию, потребляемую на освещение.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
