Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Краткая характеристика предприятия 7
1.2 Анализ существующей схемы электроснабжения предприятия 9
1.3 Задачи модернизации 10
1.4 Достоинства вакуумных выключателей 10
Раздел 2.Конструкторская часть 16
2.1 Расчет электрических нагрузок производства 17
2.2 Выбор количества и мощности цеховых подстанций 24
2.3 Потери в трансформаторах 26
2.4 Проверка сечения кабельных линий напряжением выше 1 кВ 30
2.5 Описание схемы электроснабжения после модернизации 36
Раздел 3. Технологическая часть 38
3.1 Расчет токов короткого замыкания 39
3.2 Выбор и проверка электрооборудования 43
3.3 Расчет электрических нагрузок цеховой сети 44
3.4 Расчет и выбор параметров схемы электроснабжения цеха 50
3.5 Расчёт заземления трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ 54
3.6 Освещение трансформаторной подстанции ТП 57
Раздел 4. Спецвопрос. Релейная защита вводов трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ 60
Заключение 64
Список литературы
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.
Система электроснабжения завода состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Система электроснабжения строится таким образом, чтобы она была надежна, удобна и безопасна в обслуживании и обеспечивала необходимое качество энергии и бесперебойность электроснабжения в нормальном и послеаварийном режимах. В то же время система электроснабжения должна быть экономичной по затратам, ежегодным расходам, потерям энергии и расходу дефицитных материалов и оборудования. Экономичность и надежность системы электроснабжения достигается путем применения взаимного резервирования сетей предприятий. Требования, предъявляемые к электроснабжению предприятий, зависят также от потребляемой ими мощности.
Систему электроснабжения в целом нужно строить таким образом, чтобы она при послеаварийном режиме обеспечивала функционирование основных производств предприятия после необходимых переключений и пересоединений. При этом используются все дополнительные источники и возможности резервирования, в том числе и те, которые в нормальном режиме нерентабельны (различные перемычки, связи на вторичных напряжениях и др.). При послеаварийном режиме допустимо частичное ограничение подаваемой мощности, возможны кратковременные перерывы питания электроприемников 3-й и частично 2-й категорий на время вышеупомянутых переключений и пересоединений, а также позволены отступления от нормальных уровней отклонений и колебаний напряжения и частоты в пределах установленных допусков. Если же невозможно полное сохранение в работе всех основных производств в течение послеаварийного периода, то нужно обеспечить хотя бы сокращенную работу предприятия с ограничением мощности или в крайнем случае поддержание производства в состоянии горячего резерва с тем, чтобы после восстановления нормального электроснабжения предприятие могло быстро возобновить свою работу по заданной производственной программе. В период послеаварийного режима элементы сети могут быть перегружены в пределах, допускаемых нормативными документами.
Целью выпускной квалификационной работы являлось обеспечение электроэнергией предприятия, увеличивающего объём выпускаемой продукции, с использованием современного электрооборудования. Предприятие ООО «ЖБИ-строй» располагается в зоне города Лениногорска на его окраине. Предприятие ООО ЖБИ-строй получает питание по двум фидерам от подстанции ПС 110/35/6 кВ. Напряжение питания завода 6 кВ. Питающие линии выполнены воздушным проводом типа АС-150/24.
На предприятии находится комплектная распределительная подстанция наружного исполнения КРУН-6 кВ, от которой запитаны 8 понижающих подстанций с трансформацией напряжения 6/0,4 кВ. Схема соединения трансформаторных подстанций - радиальная: ТП-2 и ТП-7 шлейфом запитываются от ТП-1; ТП-5 также от ТП-4; от подстанции ТП-6 шлейфом запитываются две подстанции ТП-3 и ТП-8. В компрессорной установлены высоковольтные электродвигатели 6 кВ. Питание высоковольтной нагрузки осуществляется от ТП-3.
На КРУН-6 кВ установлена одна сборочная шина, секционированная на две части. Секции шин соединяет АВР, состоящий из линейного разъединителя и вакуумного выключателя 6 кВ. На всех отходящих линиях в КРУН-6 также установлены вакуумные выключатели и измерительные трансформаторы тока для подключения релейной защиты. На всех понижающих подстанциях 6/0,4 кВ применили компенсационные установки нерегулируемые стационарные для компенсации реактивной мощности потребителей до оптимального тангенса 0,33 (косинус = 0,95). На низкой стороне двухтрансформаторных подстанций используется одна сборочная шина секционированная автоматическим выключателем САВ и во вводных линиях ТП установили вакуумные выключатели для подстанций ТП-1 и ТП-6. В остальных подстанциях силовые трансфоматоры защищают выключатели нагрузки с предохранителями.
Для модернизированного бетоносмесительного цеха выполнен расчет цеховой нагрузки методом упорядоченных диаграмм. Для подключения нагрузки приняты два шинопровода типа ШРА-4 и распределительный шкаф РП-1. Выполнен расчет проводов, питающих электрооборудование. Для вновь устанавливаемой трансформаторной подстанции ТП-7 напряжением 6/0,4 кВ выполнен расчет контурного заземления. Общее сопротивление заземлителей составило 3,4 Ом. Заземление выполнено 16 вертикальными стержнями длиной 5 метров и диаметром 16 мм, уложенных на глубине 0,7 метров от поверхности земли, и горизонтальной стальной полосой 40х4 мм.
В качестве спецвопроса выполнен расчет уставок токов релейной защиты вводов трансформаторной подстанции 6/04 кВ на базе микропроцессорной техники.
