Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Краткая характеристика предприятия 7
1.2 Сравнение параметров диэлектриков, используемых в электроэнергетике 9
1.3 Анализ существующей системы электроснабжения 11
1.4 Задачи модернизации 15
Раздел 2. Конструкторская часть 18
2.1 Расчет электрических нагрузок по заводу 19
2.2 Расчет мощности цеховых ТП 24
2.3 Выбор сечений распределительных сетей 26
2.4 Расчет мощности ТСН 30
2.5 Расчет нагрузок в сборочном цехе картеров 32
2.6 Расчет освещения цеха покраски 35
2.7 Описание схемы электроснабжения после модернизации 37
Раздел 3. Технологическая часть 41
3.1 Расчет токов короткого замыкания 42
3.2 Выбор электрооборудования 48
3.3 Релейная защита трансформатора ГПП 51
Раздел 4. Спецвопрос. Использование многотарифного счетчика электроэнергии «Меркурий-230» 57
4.1 Устройство и принцип работы электронного счетчика энергии 58
4.2 Учет электроэнергии на предприятии 60
Заключение 63
Список литературы 65
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии. Промышленность потребляет около двух третей всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии. Возрастают мощности, потребляемые предприятиями и отдельными электроприемниками. В связи с этим усложняются задачи рационального построения схем распределения электроэнергии. Повышаются требования к надежности, экономичности, к удобству и безопасности эксплуатации и к качеству электроэнергии. В третьем издании нашли отражение новые нормативные и технические материалы и прогрессивные решения в области совершенствования и развития систем электроснабжения промышленных предприятий, возникшие после выхода второго издания. Получил развитие раздел качества электроэнергии в связи с непрерывно возрастающим применением вентильных преобразователей, дуговых электропечей и крупной электросварки.
Выбор системы электроснабжения промышленного предприятия должен осуществляться на основе технико -экономического сравнения нескольких вариантов. При создании системы электроснабжения необходимо учитывать категорию приемников электроэнергии. При определении категории следует руководствоваться требованиями ПУЭ. При этом надо избегать необоснованного отнесения электроприемников к более высокой категории. Электроприемники и отделения цехов разной категории рассматриваются как объекты с разными условиями резервирования.
Задача энергоснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин, механизмов и строительства электростанций. Необходимость в производстве электроэнергии на заводских электростанциях обуславливается потребностью в теплоте для технологических целей, отопления и эффективностью попутного производства при этом электроэнергии; необходимостью резервного питания для ответственных потребителей; необходимость использования вторичных ресурсов; большой удаленностью некоторых предприятий от энергосистемы.
Для обеспечения подачи электроэнергии в необходимом количестве и соответствующего качества от энергосистемы промышленным объектам служат системы электроснабжения промышленных предприятий, состоящие из сетей напряжением до 1000 В и выше и трансформаторных преобразовательных и распределительных подстанций.
Система электроснабжения промышленных предприятий характеризуется гибкими схемами распределения энергии с максимальным приближением высокого напряжения к потребителю.
Целью выпускной квалификационной работы является повышение надежности энергосистемы предприятия.
Питание трансформаторов 110/10 кВ ГПП осуществляется по 2-м ЛЭП АС-95/16 - 110кВ. На ГПП установлены два силовых трансформатора мощностью 63 МВА каждый. В работе выполнен расчет электрических нагрузок завода и проведена проверка трансформаторов ГПП на перегрузочную способность. По результатам расчета силовые трансформаторы замене не подлежат.
Маслонаполненные линейные герметичные вводы типа ГБМЛП- 110/10000У заменили герметичными вводами с RIP-изоляцией (BRIT- 110/800) с такими же электрическими характеристиками. Указанные вводы не содержат масла, не требуют обслуживания, поэтому имеют минимальные эксплуатационные издержки.
На ОРУ - 110 кВ установлены два силовых трёхобмоточных трансформатора ТРДН-63000 кВА каждый с расщеплённой вторичной обмоткой, с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН). Схемы соединения обмоток трансформатора - звезда с нейтралью/ треугольник.
Все выключатели в питающих, отходящих линиях и секционные выключатели на сборочных шинах заменили на вакуумные выключатели типа BB/TEL.
Для питания собственных нужд установлены три трансформатора ТСЗ- 160-10/0,4 кВ, присоединенные к секциям 10 кВ. Питание собственных нужд подстанции осуществляется от вводов трансформатора. На случай аварийного погашения подстанции предусмотрен резервный кабель с ТСН РВ, запитанный от другой подстанции. Сеть собственных нужд имеет напряжение 380/220 В с заземленной нейтралью. Шины 380/220 В секционированы автоматами с устройством АВР.
Распределение электроэнергии от подстанции осуществляется по 10 кВ - кабельными ЛЭП. На заводе предлагается заменить свотоловые трансформаторы типа ТНЗ на трансформаторы типа ТСЗ - сухие защищенные.
В технологической части рассчитаны токи КЗ, проведен выбор коммутирующего электрооборудования, выполнен расчет релейной защиты трансформатора ГНИ.
В качестве спецвопроса рассмотрено использование счетчика Меркурий -230. Благодаря двунаправленному действию информации в таком счетчике по сети низкого напряжения 0,4 кВ можно устанавливать коммунальным потребителям разные тарифы по времени суток, года и штрафные санкции за неоплату электроэнергии.
