Введение 5
Раздел 1 Аналитический обзор 7
1.1 Характеристика предприятия 8
1.2 Описание существующей системы электроснабжения 8
1.3 Характеристика потребителей электрической энергии 11
1.4 Категории электроприемников 12
1.5 Постановка задач модернизации 13
Раздел 2 Конструкторская часть 15
2.1 Исходные данные на проектирование 16
2.2 Расчет силовых нагрузок 17
2.3 Компенсация реактивной мощности 22
2.4 Расчет распределительной сети производственного корпуса 23
2.5 Расчет осветительной установки производственного корпуса 28
2.5.1 Расчет сечений проводников осветительной сети цеха 32
2.5.2 Аварийное освещение 34
2.6 Описание принятой схемы электроснабжения 34
Раздел 3 Технологическая часть 39
3.1 Выбор коммутационной аппаратуры 40
3.2 Расчет токов короткого замыкания 42
3.3 Проверка выбранного электрооборудования на действие токов короткого
замыкания 48
3.4 Расчет релейной защиты трансформатора 52
3.5 Выбор высоковольтного оборудования ТП 56
Раздел 4 Спецвопрос. Применение светодиодных светильников для цехового
освещения 60
4.1 Основные достоинства светодиодных светильников 61
4.2 Недостатки светодиодных светильников 63
4.3 Сравнительные характеристики 64
Заключение 67
Список литературы 68
Задача выпускной квалификационной работы - выполнить ряд мероприятий по модернизации системы электроснабжения группы цехов Уральского компрессорного завода.
При модернизации цехового электроснабжения учитываются режимы работы технологического оборудования, условия среды, климатические условия и надежность электроснабжения данных установок.
При модернизации цеховых сетей необходимо учитывать следующие направления:
- конструктивные мероприятия, эти мероприятия заключаются в уменьшении материалоемкости изделий, в замене литых деталей штампованными, в замене металла синтетическими материалами.
- технологические мероприятия заключаются в применении новых, энергосберегающих технологий, в автоматизации технологических процессов с целью оптимизации этих процессов, в использовании вторичных энергоресурсов и т.д.
-электротехнические мероприятия заключаются в проведении специальных мер, направленных на: обеспечение оптимальной загрузки трансформаторов, двигателей, преобразователей; применение нового надежного электрооборудования с целью повышения эффективности производства; уменьшение числа трансформаций, использование оптимального резервирования по ВН и НН, повышение уровня технического обслуживания и эксплуатации электрооборудования.
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 ПКМ 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. Особое внимание следует уделять релейной защите, ее быстродействию и селективности, автоматизации измерений и учета электроэнергии и оперативной автоматики. Главная задача при модернизации систем цехового электроснабжения является энергосбережение и экономия материальных, а также трудовых ресурсов, применение энергосберегающих технологий. Решение этих задач достигается за счет установки современного электрооборудования, а при расчетах используются современные методы и руководящие указания проектных институтов.
В выпускной квалификационной работе на тему «Модернизация системы электроснабжения Уральского компрессорного завода» модернизирована система электроснабжения для подключения нового производственного оборудования.
Дана краткая характеристика предприятия и его электрооборудования, показаны характерные режимы и категории работы электроприёмников. Рассчитаны силовые и осветительные нагрузки по цехам, выбраны трансформаторы с учетом коэффициента загрузки и категории потребителей.
Для установки выбраны трансформаторы ТМГ мощностью 400 и 630 кВА, которые имеют меньшие потери, меньшие габариты, лучшие эксплуатационные характеристики для обеспечения электроэнергией нового оборудования и вновь открытого участка корпусных деталей.
По токовой нагрузке с учетом работы в режиме короткого замыкания выбрана коммутационная аппаратура. Использованы современные выключатели типа ВА, более стойкие к действию токов короткого замыкания, на стороне 10 кВ для трансформаторов мощностью выше 1000 кВА выбраны вакуумные выключатели типа BB/TEL с автоматической защитой, а для трансформаторов 630 и 400 кВА применены выключатели нагрузки типа ВНП- Ml;
Разработана распределительная цеховая сеть на основе шинопроводов ШРА, выбраны кабели для подвода питания к цеховому электрооборудованию.
В специальном вопросе рассмотрено применение светодиодных светильников для цехового освещения. Показано, применение таких светильников позволяет повысить качество освещения и снизить эксплуатационные расходы
1. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования // - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург. - 2013. - 608 с.
2. Рекомендации по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ. Нормативные документы Министерства энергетики РФ. - М.: Энергия. - 2012. - 520 с.
3. Кудрин Б.И. Системы электроснабжения: Учеб.пособие для студ. учреждений высш. проф. образования.-М :Издат. центр «Академия», 2011.-352 с.
4. Кудрин Б.И. Организация промышленного электроремонта в условиях реконструкции и инноваций // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт.- 2011.-No9.-C27-34.
5. Кудрин Б. И., Быстрицкий Г. Ф. Электроснабжение. Силовые трансформаторы. Учебное пособие // - М.: Юрайт. -2017. - 176 с.
6. Апоплонский С.М., Куклев Ю.В. Надежность и эффективность электрических аппаратов: Учеб.пособие. - СПб.: Лань, 2011. - 448
7. Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения.-М.: Высшая школа, 2008.-639 с.
8. Булычев А. В., Наволочный А. А. Релейная защита в распределительных электрических сетях: Пособие для практических расчетов. - М.: Энас, 2011 г. - 208 с. с ил.
9. Быстрицкий Г.Ф. Основы энергетики: Учебник. - М.: КНОРУС,2012.- 352с.
10. Утегулова Б.Б. Эксплуатация электроэнергетических систем.-
Павлодар: ТОО НПФ «Эко», 2005.
11. Коробов Г.В., Картавцев В.В., Черемисинова Н.А. Электроснабжение. Курсовое проектирование: Учеб.пособие. - СПб.: Лань, 2011. - 192 с.
12. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. - Форум: ИНФРА-М, 2010. - 214 с.
13. Гамазин С.И., Кудрин Б.И., Цырук С.А. Справочник по
электроснабжению и оборудованию промышленных предприятий и
общественных зданий.- М.: МЭИ, 2010