Введение
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Характеристика технологического процесса проектируемого объекта, структура предприятия, организация производства 8
1.2. Характеристика потребителей электроэнергии по степени бесперебойности электроснабжения и характеристика окружающей среды в
цехах 11
1.3 Анализ современного электроэнергетического оборудования 13
1.4 Силовые трансформаторы 15
1.5 Высоковольтные выключатели 17
1.6 Разъединители 110-750 кВ 18
Раздел 2. Конструкторская часть 25
2.1 Выбор напряжений питающей и распределительной сети 26
2.2 Выбор числа и мощности трансформаторов на ГПП 27
2.3 Выбор сечения воздушной линии питающей завод 28
2.4 Определение типа, количества и мощности цеховых ТП 30
2.5 Выбор кабельных линий распределительной сети 33
2.6 Расчет сети цеха «Мастерская» 37
2.7 Расчет осветительной сети цеха «Мастерская» 49
Раздел 3. Технологическая часть 55
3.1 Расчет токов короткого замыкания и выбор электрических аппаратов и токоведущих частей 56
3.2 Выбор и проверка электрооборудования 62
3.3 Релейная защита силового трансформатора ГПП ТДН-10000/35
Раздел 4. Спецвопрос «АСКУЭ на микропроцессорной технике» 76
4.1 Принципы построения и работы АСКУЭ на микропроцессорной технике
4.2 Устройство и работа АСКУЭ-СФЕРА 82
4.3 Счетчик АЛЬФА А1800 85
Заключение 90
Список литературы 92
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.
Системы электроснабжения промышленных предприятий должны обеспечивать:
• надежность электроснабжения;
• экономичность;
• безопасность и удобство эксплуатации;
• качество электрической энергии;
• гибкость системы (возможность дальнейшего развития);
• максимальное приближение источников питания к электроустановкам потребителей.
В настоящее время большинство потребителей получают электрическую энергию от энергосистем. В то же время на ряде предприятий продолжается сооружение и собственных ТЭЦ.
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.
Схема электроснабжения должна обеспечивать необходимое качество электрической энергии в соответствии с ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжении общего назначения». На промышленных предприятиях могут быть установлены электроприемники с резкопеременными графиками нагрузок (приводы прокатных станов, дуговые электрические печи), однофазные электроприемники (электротермические и сварочные установки, освещение), электроприемники, нарушающие синусоидальность токов и напряжений (преобразователи всех типов, дуговые электрические печи и т. п.). Это приводит к возникновению колебаний напряжения, к нарушению симметрии токов и напряжений, к появлению высших гармонических составляющих токов и напряжений. Снижение качества электрической энергии приводит к дополнительным потерям энергии, уменьшает пропускную способность электрических сетей, приводит к сокращению срока службы электрооборудования, электрических машин, конденсаторных установок и др.
В результате выполнения дипломного проекта спроектированы схемы внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия, силовая сеть цеха «Мастерская», рассчитаны токи короткого замыкания до и выше 1 кВ и выбрана коммутационно-защитная аппаратура.
Питание предприятия осуществляется от энергосистемы двухцепными воздушными линиями АС-120 на напряжении 35 кВ, которое на ГПП трансформируется в напряжение распределительной сети 10 кВ при помощи 2- ух двухобмоточных трансформаторов типа ТДН-10000/35.
Схема состоит из 10-ти трансформаторных подстанций напряжением 10/0,4 кВ мощностью 250, 400, 1000, 1600, 2500 кВА и 2-ух ТП 10/6 кВ мощностью 1000 и 1600 кВА.
Распределительная сеть предприятия имеет смешанную схему, преимущественно радиальную, что обусловлено местоположением потребителей на территории предприятия, а также требуемым уровнем надежности электроснабжения отдельных потребителей.
На предприятии имеется высоковольтная двигательная нагрузка 6 кВ: асинхронные двигатели в цехе №8 - 6хАО-114-6 с Рном=200 кВт, в цехе №14 - 6хАО-12-41-4 с Рном=400 кВт.
Трансформаторные подстанции ТП 1.1,1.2,2,6 выполняются встроенными, а остальные пристроенными. Питание цеховых трансформаторных подстанций от главной понизительной подстанции осуществляется трёхжильными кабелями марки ААШв на напряжение 10 кВ. Питание распределительных пунктов от цеховых трансформаторных подстанций осуществляется четырёхжильными кабелями марки АВБ на напряжение 0,4 кВ. Кабели прокладываются в траншее.
Для компенсации реактивной мощности устанавливаются комплектные конденсаторные установки на напряжение 0,4 кВ и 6 кВ (ККУ).
Выбранный вариант схемы электроснабжения обеспечивает необходимую безопасность и бесперебойность в электроснабжении сахарного завода.
В технологической части произведено проектирование и расчет релейной защиты цехового трансформатора. Выбраны необходимые защитные меры.
В качестве спецвопроса рассмотрено внедрение на предприятии автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии. Рассмотрен предлагаемый к внедрению в данную систему новейший счетчик ЕвроАЛЬФА А1800.
