Введение 15
1. Обзор литературы 17
2. Объект и методы исследования 18
3. Расчеты и аналитика 24
3.1 Выбор схемы электроснабжения цеха 24
3.2 Определение расчетной электрической нагрузки РМЦ 25
3.3 Определение расчётной нагрузки предприятия в целом 30
3.4 Построение картограммы и определение условного
центра электрических нагрузок 34
3.5 Построение зоны рассеяния условного центра
электрических нагрузок 37
3.6 Выбор количества, мощности и расположения цеховых
трансформаторных подстанций 40
3.7 Выбор количества трансформаторов с учетом
компенсации реактивной мощности 44
3.8 Компенсация реактивной мощности на шинах 0,4 кВ
цеховых трансформаторных подстанций и уточнение их нагрузки 55
3.9 Выбор рационального напряжения внешнего
электроснабжения предприятия 57
3.10 Выбор трансформатора ГПП 58
3.11 Выбор сечения линии, питающей ГПП 60
3.12 Схема внутризаводской распределительной сети 10 кВ 63
3.13 Расчёт токов короткого замыкания в сети выше 1000 В 68
3.14 Выбор оборудования ГПП 77
3.15 Электроснабжение ремонтно-механического цеха 85
3.15.1 Выбор аппаратов защиты цеховой сети 87
3.15.2 Выбор распределительных пунктов (ПР) 91
3.15.3 Выбор магистрального (ШМА) и радиальных
шинопроводов (ШРА) 92
3.15.4 Выбор сечений линий питающей сети цеха 95
3.15.5 Расчет токов короткого замыкания в сети ниже 1000 В 98
3.15.6 Расчет питающей и распределительной сети по условиям допустимой потери напряжения. Построения
эпюры отклонений напряжения 104
3.15.7 Построение карты селективности действия аппаратов
защиты 112
4. Спецвопрос (Расчет молниезащиты) 116
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение
6. Социальная ответственность
Заключение
Список используемых источников
Объектом исследования является система электроснабжения домостроительной компании.
Цель работы - разработать систему электроснабжения домостроительной компании с подробным проектированием системы электроснабжения РМЦ.
В ходе выполнения работы были рассчитаны нагрузки РМЦ и предприятия в целом, разработана внутризаводская система электроснабжения предприятия, спроектирована главная понизительная подстанция, рассмотрена компенсация реактивной мощности на предприятии, спроектирована система электроснабжения ремонтно - механического цеха.
В результате исследования была спроектирована система электроснабжения домостроительной компании, проведен анализ опасных и вредных факторов проектируемой производственной среды, рассмотрены меры защиты при чрезвычайных ситуациях, определены ресурсная, социальная и экономическая эффективности исследования.
Основные конструктивные, технологические и техникоэксплуатационные характеристики: Полная мощность предприятия - 8,4 МВА, питающее напряжение - 35 кВ, напряжение внутризаводской сети - 10 кВ. На территории предприятия расположено 8 цехов второй категории надежности электроснабжения и 7 цехов третий категории. Основная масса потребителей электроэнергии - электроприёмники переменного тока с номинальным напряжением - 0,4 кВ, так же на заводе присутствует электроприёмник с номинальным напряжением - 10 кВ.
Расчет системы электроснабжения промышленного предприятия и его отдельных производственных цехов является необходимым условием при проектировании предприятия. Рациональное проектирование внутрицеховых и внутризаводских сетей промышленных предприятий позволяет избегать непроизводственных потерь, дает возможность без значительных затрат вводить новое электрооборудование, наращивать мощность предприятия, изменять и совершенствовать технологический процесс.
В данной выпускной квалификационной работе рассматривается разработка системы электроснабжения домостроительной компании, с расчетом внутрицеховой сети ремонтно-механического цеха предприятия.
Целью работы является разработка системы электроснабжения предприятия с применением теоретических знаний усвоенных в ранее изученных дисциплинах, а также получение навыков самостоятельной работы и развитие творческого мышления. В процессе выполнения данной работы были произведены следующие расчеты:
1. Расчет нагрузки РМЦ и всего предприятия в целом методом коэффициента расчетной мощности.
2. Выполнение построение картограммы электрических нагрузок, определение центра электрических нагрузок с целью оптимального расположения ГПП.
3. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности.
4. Проектирование ГПП, в процессе которого выбирается рациональное электроснабжение внешнего электроснабжения, мощность трансформаторов ГПП, сечение питающей линии ГПП, также выбирается высоковольтное оборудование и производятся необходимые проверки.
6. Расчет схемы электроснабжения РМЦ, который включает выбор аппаратов защиты выбор распределительных пунктов и распределение электроприемников по пунктам питания; выбир сечения линий питающей сети цеха. Строятся эпюры отклонения напряжения от ГПП до наиболее удаленного ЭП, строится карта селективности действия аппаратов защиты.
В результате выполнения данной выпускной квалификационной работы была спроектирована сеть электроснабжения домостроительной компании, с подробной проработкой электроснабжения РМЦ.
Методом коэффициента расчетной активной мощности была определена полная расчетная мощность РМЦ и расчетный ток которые составили соответственно: Sр = 450,79 кВА, !р = 684,89 А. Также определена полная расчетная мощность предприятия.
По итогам выполненного расчета построена картограмма электрических нагрузок, определен ЦЭН, вблизи которого установлена ГПП.
Был произведен выбор числа и мощности цеховых трансформаторов марки ТМ: 6 трансформаторов номинальной мощностью 630 кВА и 4 трансформатора 1600 кВА с их размещение по трансформаторным подстанциям на территории предприятия с учетом категорий надежности цехов. Питание цеховых трансформаторов выполнено по радиальной схеме кабельными линиями напряжением 10 кВ марки ААШв проложенных в траншеях.
Компенсация реактивной мощности осуществляется непосредственно вблизи ЭП, на напряжении 0,4 кВ батареями УКМ 58-04-100-33,3УЗ присоединенным к сборным шинам НН ТП. Такой вариант был принят после произведенных технико-экономических расчетов.
ГПП спроектирована по схеме 4Н - два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий, питание производится по двухцепной ВЛ 35 кВ, выполненной проводом марки АС-95/16. На ГПП установлено два трансформатора марки ТМН-6300/35. В качестве распределительного устройства 10 кВ было решено использовать КРУ 10 кВ К-63 предприятия ОАО «Самарский завод «Электрощит».
Питающая сеть РМЦ 0,4 кВ выполнена кабелями марки АВВГ, все сечения проходят необходимые проверки. Прокладка кабелей осуществлена открыто в лотках. Выбраны силовые распределительные шкафы серии ПР с автоматическими выключателями серии ВА.
Для проверки кабельных линий 10 кВ на термическую стойкость и по потере напряжения были рассчитаны токи КЗ выше 1 кВ. Также были рассчитаны токи КЗ в нескольких точках в низковольтных сетях для построения карты селективности действия защитных аппаратов.
Заключительным этапом расчетно-аналитической части стал расчет распределительной сети РМЦ по условиям допустимой потери напряжения, с целью построения эпюры отклонений напряжения до наиболее удаленного ЭП РМЦ для максимального и минимального режима нагрузок. Из эпюр видно, что отклонение напряжения находится в допустимых пределах, а именно ±5%.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение», выполнены следующие задачи:
- произведен SWOT-анализ, исходя из которого видно, что угрозы имеют малые вероятности, что свидетельствует о высокой надежности проекта.
- была разработана ленточная диаграмма Ганта, позволяющая лучше и наиболее эффективно спланировать рабочее время исполнителей.
- составлена сметы технического проекта позволившая оценить первоначальный бюджет на реализацию технического проекта.
- оценена ресурсоэффективность проекта, по интегральному
показателю, который составил 4,7 по 5-балльной шкале, что
свидетельствует о эффективности выполнения технического проекта.
В разделе «Социальная ответственность» выполнена оценка условий труда, произведен анализ вредных и опасных факторов производства, рассмотрены охрана окружающей среды и пожарная безопасность, представлены меры защиты от опасных факторов.
1. Л.П. Сумарокова, Электроснабжение промышленных предприятий. Учеб. Пособие. - Томск: ТПУ, 2012. - 288 с.
2. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения: Справочные материалы по электрооборудованию: Учеб. пособие / Том. политехн. ун-т. - Томск, 2005. - 168 с.
3. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 646 с.
4. Справочник по проектированию электрических сетей/Под ред. Д.Л. Файбисовича. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. - 352 с.: ил.
5. Правила устройства электроустановок [Текст]: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. - Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2009. - 853 с., ил.
6. Г.Н. Климова, А.В. Кабышев. Элементы энергосбережения в электроснабжении промышленных предприятий: учебное пособие/ Томск: Изд- во Томского политехнического университета, 2008. - с.
7. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: справочник. - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2006. - 480 с.
8. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения объектов и установок: учебное пособие - Томск: Изд-во ТПУ, 2006 - 148 с.
9. Видяев И.Г., Серикова Г.Н., Гаврикова Н.А. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение. - Томск: ТПУ, 2014. - 37 с.
10. Томпсон А.А., Стрикленд Дж.А. Стратегический менеджмент: концепции и ситуации для анализа, 12-е издание: Пер. с англ. - М.: Вильямс, 2006 - 928 с.
11. Виханский О.С. Стратегическое управление. - М.: Гардарика, 2009. - 164 с.
12. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - 6е изд., переработанное и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 824 с.