Модернизация системы электроснабжения Челябинского инструментального завода
|
Введение 5
Раздел 1 Аналитический обзор 7
1.1 Характеристика технологического процесса проектируемого объекта 8
1.2 Описание системы электроснабжения предприятия 9
1.3 Характеристика источников электроснабжения и потребителей
электроэнергии по степени бесперебойности электроснабжения 12
1.4 Цеховые трансформаторные подстанции 17
Раздел 2 Конструкторская часть 20
2.1. Расчет электрических нагрузок по цехам и предприятию 21
2.2 Определение мощности и местоположения РП и цеховых подстанций 27
2.3 Определение типа, количества и мощности цеховых трансформаторных
подстанций 29
2.4 Расчет и выбор компенсирующего устройства 31
2.5 Расчет высоковольтной распределительной сети 32
2.6 Выбор кабельных линий распределительной сети 35
2.7 Описание принятой высоковольтной распределительной сети 41
Раздел 3 Технологическая часть 43
3.1 Расчет токов короткого замыкания в сети 6 кВ 44
3.2 Выбор аппаратов защиты 47
3.3 Расчет схемы электроснабжения цеха режущих инструментов 48
3.3.1 Выбор питающего кабеля 48
3.3.2 Выбор электрических аппаратов до 1 кВ 51
3.4 Описание схемы электроснабжения цеха режущих инструментов 54
3.5 Релейная защита трансформатора ТМ-1000-6/0,4 кВ 54
3.6 Расчет освещения 60
Раздел 4 Спецвопрос. Примение ЭПРА для люминесцентных ламп 71
4.1 Применение ЭПРА в осветительных сетях 72
4.2 Особенности подключения люминесцентных ламп 74
4.3 Электронные пускорегулирующие аппараты з-х люминесцентных ламп .. 77
Заключение 81
Список литературы 83
Раздел 1 Аналитический обзор 7
1.1 Характеристика технологического процесса проектируемого объекта 8
1.2 Описание системы электроснабжения предприятия 9
1.3 Характеристика источников электроснабжения и потребителей
электроэнергии по степени бесперебойности электроснабжения 12
1.4 Цеховые трансформаторные подстанции 17
Раздел 2 Конструкторская часть 20
2.1. Расчет электрических нагрузок по цехам и предприятию 21
2.2 Определение мощности и местоположения РП и цеховых подстанций 27
2.3 Определение типа, количества и мощности цеховых трансформаторных
подстанций 29
2.4 Расчет и выбор компенсирующего устройства 31
2.5 Расчет высоковольтной распределительной сети 32
2.6 Выбор кабельных линий распределительной сети 35
2.7 Описание принятой высоковольтной распределительной сети 41
Раздел 3 Технологическая часть 43
3.1 Расчет токов короткого замыкания в сети 6 кВ 44
3.2 Выбор аппаратов защиты 47
3.3 Расчет схемы электроснабжения цеха режущих инструментов 48
3.3.1 Выбор питающего кабеля 48
3.3.2 Выбор электрических аппаратов до 1 кВ 51
3.4 Описание схемы электроснабжения цеха режущих инструментов 54
3.5 Релейная защита трансформатора ТМ-1000-6/0,4 кВ 54
3.6 Расчет освещения 60
Раздел 4 Спецвопрос. Примение ЭПРА для люминесцентных ламп 71
4.1 Применение ЭПРА в осветительных сетях 72
4.2 Особенности подключения люминесцентных ламп 74
4.3 Электронные пускорегулирующие аппараты з-х люминесцентных ламп .. 77
Заключение 81
Список литературы 83
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.
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.
К современному производству предъявляют высокие требования в подготовке инженеров-специалистов в области промышленного Цеховое электроснабжение должно характеризоваться надежностью и качеством. К понятию качество, прежде всего, относится качество электроэнергии, на которое влияют различные нарушения и искажения формы питающего напряжения. Качество электроэнергии (качество напряжения) нормируется в ГОСТе 13109-97.
Надежность электроснабжения зависит от категории надежности потребителей. Согласно ПУЭ различают три категории (группы электропотребителей) в зависимости от требований к надежности и времени устранения неисправностей. На ЧИЗ электропотребители в основном относятся ко второй категории по надежности электроснабжения. Энергосистема предоставляет заводу два источника электроснабжения. Качество и надежность электроснабжения влияют на работу всего завода. Рынок внес заметные изменения во взаимоотношения между энергоснабжающими организациями и потребителями. Системы внешнего электроснабжения (СВЭ) обеспечивают надежность электроснабжения. Надежность характеризуется наличием (отсутствием) внезапных перерывов электроснабжения, возникающими при отказах СВЭ по разным причинам. Внезапные перерывы электроснабжения наносят потребителям ущерб, компенсация которого является одним из основных условий договорных условий между энергоснабжающей организацией и потребителями. 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.
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.
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.
К современному производству предъявляют высокие требования в подготовке инженеров-специалистов в области промышленного Цеховое электроснабжение должно характеризоваться надежностью и качеством. К понятию качество, прежде всего, относится качество электроэнергии, на которое влияют различные нарушения и искажения формы питающего напряжения. Качество электроэнергии (качество напряжения) нормируется в ГОСТе 13109-97.
Надежность электроснабжения зависит от категории надежности потребителей. Согласно ПУЭ различают три категории (группы электропотребителей) в зависимости от требований к надежности и времени устранения неисправностей. На ЧИЗ электропотребители в основном относятся ко второй категории по надежности электроснабжения. Энергосистема предоставляет заводу два источника электроснабжения. Качество и надежность электроснабжения влияют на работу всего завода. Рынок внес заметные изменения во взаимоотношения между энергоснабжающими организациями и потребителями. Системы внешнего электроснабжения (СВЭ) обеспечивают надежность электроснабжения. Надежность характеризуется наличием (отсутствием) внезапных перерывов электроснабжения, возникающими при отказах СВЭ по разным причинам. Внезапные перерывы электроснабжения наносят потребителям ущерб, компенсация которого является одним из основных условий договорных условий между энергоснабжающей организацией и потребителями. 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.
В дипломном проекте на тему «Модернизация системы электроснабжения Челябинского инструментального завода» разработана система электроснабжения с учетом необходимости обеспечения электроэнергией обновленных производственных цехов.
Дана краткая характеристика предприятия и его имеющейся схемы электроснабжения. Приведено обоснование необходимости модернизации и обозначены пути достижения поставленной цели. На основании аналитического обзора поставлены конкретные задачи, которые необходимо решить при выполнении модернизации системы электроснабжения
Внутризаводские сети 6 кВ выполнены по радиальным схемам, от ГПП кабельными линиями, проложенными в траншеях, что обусловлено расположением приемников питания на территории предприятия и требуемым уровнем надежности электроснабжения предприятия. На всех ступенях по напряжению выполнены односторонние и двухсторонние АВР с различными выдержками времени. На всех подстанциях установлены приборы учета электроэнергии.
Схема состоит из 3 трансформаторных подстанций напряжением высокой стороны 6 кВ, а низкой 0,38 кВ мощностью 1000 и 1600 кВА. Питание высоковольтных двигателей на 6 кВ осуществляется непосредственно от секций шин РУ.
Питание цеховых трансформаторных подстанций и распределительного устройства от главной понизительной подстанции осуществляется
трёхжильными кабелями марки ААШв на напряжение 6 кВ. Питание распределительных пунктов от цеховых трансформаторных подстанций осуществляется четырёхжильными кабелями марки ААШв на напряжение 0,38 кВ. Для компенсации реактивной мощности на распределительных щитах цеховых трансформаторных подстанций устанавливаются комплектные конденсаторные установки типа УКР, обеспечивающие коэффициент мощности
не менее 0.92. Трансформаторные подстанции выполняются встроенными к соответствующим цехам.
Выполнен расчет токов короткого замыкания, на основании которого выбрана коммутационная и защитная аппаратура.. Трансформаторы ТМГ мощностью выше 1000 кВА защищены схемой релейной максимально-токовой защиты и вакуумными выключателями серии ВБЭ. Спроектирована распределительная цеховая сеть на основе шинопроводов ШРА, выбраны кабели для подвода питания к цеховому электрооборудованию.
В специальном вопросе рассмотрено применение электронных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп. Показано, что применение данных устройств обеспечивает существенную экономию электроэнергии.
Дана краткая характеристика предприятия и его имеющейся схемы электроснабжения. Приведено обоснование необходимости модернизации и обозначены пути достижения поставленной цели. На основании аналитического обзора поставлены конкретные задачи, которые необходимо решить при выполнении модернизации системы электроснабжения
Внутризаводские сети 6 кВ выполнены по радиальным схемам, от ГПП кабельными линиями, проложенными в траншеях, что обусловлено расположением приемников питания на территории предприятия и требуемым уровнем надежности электроснабжения предприятия. На всех ступенях по напряжению выполнены односторонние и двухсторонние АВР с различными выдержками времени. На всех подстанциях установлены приборы учета электроэнергии.
Схема состоит из 3 трансформаторных подстанций напряжением высокой стороны 6 кВ, а низкой 0,38 кВ мощностью 1000 и 1600 кВА. Питание высоковольтных двигателей на 6 кВ осуществляется непосредственно от секций шин РУ.
Питание цеховых трансформаторных подстанций и распределительного устройства от главной понизительной подстанции осуществляется
трёхжильными кабелями марки ААШв на напряжение 6 кВ. Питание распределительных пунктов от цеховых трансформаторных подстанций осуществляется четырёхжильными кабелями марки ААШв на напряжение 0,38 кВ. Для компенсации реактивной мощности на распределительных щитах цеховых трансформаторных подстанций устанавливаются комплектные конденсаторные установки типа УКР, обеспечивающие коэффициент мощности
не менее 0.92. Трансформаторные подстанции выполняются встроенными к соответствующим цехам.
Выполнен расчет токов короткого замыкания, на основании которого выбрана коммутационная и защитная аппаратура.. Трансформаторы ТМГ мощностью выше 1000 кВА защищены схемой релейной максимально-токовой защиты и вакуумными выключателями серии ВБЭ. Спроектирована распределительная цеховая сеть на основе шинопроводов ШРА, выбраны кабели для подвода питания к цеховому электрооборудованию.
В специальном вопросе рассмотрено применение электронных пускорегулирующих аппаратов для люминесцентных ламп. Показано, что применение данных устройств обеспечивает существенную экономию электроэнергии.