Реферат
Пояснительная записка дипломного проекта содержит 109 страницы, 12 иллюстраций, 39 таблиц, 4 приложения. Графический материал включает в себя 7 листов формата А1.
В пояснительной записке (ПЗ) использованы следующие ключевые слова: электроснабжение, надежность, активная и реактивная нагрузка, мощность, напряжение, токи короткого замыкания (КЗ), трансформатор, выключатель, оптимизация, алгоритм, компенсирующие устройства, кабель, сечение, дифференциальная защита, себестоимость, пожаробезопасность.
В основной части ПЗ было произведено проектирование внутризаводской системы электроснабжения с помощью САПР ВЗЭС. Были произведены следующие расчеты: оптимизация количества, мощности и размещения трансформаторных подстанций и компенсирующих установок; построение и оптимизация схемы ВЗЭС; выбор и оптимизация числа стандартных сечений кабелей; расчет токов КЗ; потерь напряжения; технико - экономический расчет; расчет релейной защиты трансформаторов ГПП; выбор и проверка основной аппаратуры.
В спец.вопросе рассмотрен модуль ОТ, УИ САПР ВЗЭС.
В экономической части был произведен расчет показателей эффективности инвестиций, технико-экономическое сравнение вариантов, расчет электроэнергетической слагаемой себестоимости промышленной продукции.
В разделе "Охрана труда" рассмотрены вопросы обеспечения
электробезопасности персонала при работах в КТП и РУ.
Содержание
Введение
. Краткая характеристика технологического процесса потребления электроэнергии
. Требования к надёжности электроснабжения
. Выбор напряжения, типа трансформаторов, цеховых трансформаторных подстанций и схемы электроснабжения предприятия
.1 Выбор напряжения
.2 Выбор типа трансформаторов цеховых ТП
.3 Выбор схемы электроснабжения предприятия
. Автоматизированное проектирование внутризаводской электрической сети
.1 Подготовка исходных данных и выбор местоположения ГПП
.2 Определение оптимального местоположения ГПП
.3 Оптимизация числа, мощности и выбор местоположения цеховых ТП
.4 Распределение ТП и подготовка данных по участкам цехов завода
.5 Построение экономичной схемы внутризаводской электрической сети
.6 Оптимизация размещения компенсирующих устройств
.7 Оптимизация сечений линий
.8 Расчёт токов короткого замыкания
.9 Определение потерь напряжения
.10 Технико-экономический расчёт в СЭС
. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов ГПП
. Компоновка ГПП
. Система контроля и измерений на ГПП
. Расчёт токов К.З. на стороне 110 кВ
. Выбор и проверка силовой аппаратуры
.1 Выбор выключателей
.2 Выбор разъединителей
.3 Выбор заземлителей
.4 Выбор разрядников
.5 Выбор предохранителей
.6 Выбор трансформаторов тока
.7 Выбор трансформаторов напряжения
.8 Выбор высокочастотного заградителя
. Релейная защита и автоматика
.1 Защита кабельных линий 10 кВ
.2 Защита электрических двигателей
.3 Защита трансформаторов 10/0,4 кВ
.4 Расчет защит трансформаторов ГПП
.5 Расчёт дифференциальной защиты
.6 Расчет МТЗ трансформатора
.7 МТЗ с пуском по напряжению
.8 Защита от перегрузки
. Спец вопрос: "Математические модели объектов проектирования"
. Экономическое обоснование варианта схемы электроснабжения машиностроительного завода
.1 Общие положения
.2 Выбор схемы внешнего электроснабжения
.3 Расчёт электрической слагаемой себестоимости промышленной продукции
. Охрана труда
.1 Обеспечение безопасности персонала при работе в КТП и РУ
.2 Средства защиты используемые в КТП
. Продукция ЗАО "Группа компаний "Электрощит"-ТМ Самара"
.1 Серия трёхфазных распределительных трансформаторов класса напряжения 10 кВ
14.2 Вакуумные выключатели, выпускаемые ОАО "Электрощит"
15. Мероприятия по обеспечению охраны окружающей среды
Заключение
Список литературы
Приложение
электроснабжение трансформатор электрический сеть
Введение
Система электроснабжения предприятий, состоящая из сетей напряжением до 1000 В и выше, трансформаторных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества. СЭС промпредприятия является подсистемой энергосистемы, обеспечивающая комплексное электроснабжение промышленных и прочих потребителей данного района. СЭС промпредприятия является также подсистемой технологической системы производства данного предприятия, которая предъявляет определённые требования к электроснабжению.
Основные задачи, решаемые при проектировании, а также исследовании,
сооружении и эксплуатации СЭС промышленных предприятий, заключаются в
оптимизации параметров этих систем путём правильного выбора напряжений,
определения электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения;
рационального выбора числа и мощности трансформаторов, конструкций промышленных
сетей; средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения,
средств симметрирования нагрузок и подавления высших гармоник в сетях путём
правильного построения схемы электроснабжения, соответствующей оптимальному
уровню надёжности.
1. Краткая характеристика технологического процесса потребления
электроэнергии
Завод, схема электроснабжения которого проектируется, предназначен для производства прицепной дорожно-строительной техники (разбрасыватели песка, соли и пр.).
В состав завода входят:
1. Сборочный цех
2. Тарный цех
3. Компрессорный цех
4. Сварочный цех
5. Литейный цех
6. Термический цех
7. Штамповочный цех
8. Гальванический цех
9. Инструментальный цех
В тарном цехе происходит изготовление тары и упаковка в неё готовой продукции.
В сборочном цехе производится сборка готовых механизмов.
В термическом цехе идёт закалка деталей и заготовок, для которых это необходимо.
В штамповочном цехе штамповкой с помощью прессов получают детали требуемой формы.
В гальваническом цехе наносят покрытия на детали.
В инструментальном цехе производятся специальный инструмент и оснастка, необходимые для производства продукции.
Проектируемое предприятие работает по пятидневной неделе в 2 рабочие смены.
Основные производственные механизмы имеют продолжительный режим работы (электродвигатели вентиляторов, насосов, компрессоров, электродвигатели станков холодной обработки металлов и т.п.).
Имеются также электроприёмники с повторно-кратковременным режимом работы (сварочные аппараты).
По надежности электроснабжения все электроприёмники относятся ко II категории потребителей
электроэнергии, кроме электроприёмников компрессорной и литейного цеха (I категория), а также тарного цеха и
инструментального цеха (III
категория).
2. Требования к надёжности электроснабжения
Надёжность - это свойство системы электроснабжения обусловленное её безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью, обеспечивающие нормальное выполнение заданных функций системы.
В отношении обеспечения надёжности электроснабжения электроприёмники разделяются на три категории:
Электроприёмники I категории - это такие электроприёмники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса (примером электроприёмников I категории являются доменные печи, печи электролиза алюминия, водоотливные и подъёмные установки в шахтах).
Из состава электроприёмников I категории выделяется особая группа электроприёмников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, предотвращения взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.
Электроприёмники II категории - это такие электроприёмники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей (примером электроприёмников II категории являются электроприёмники прокатных цехов).
Электроприёмники III категории - это все остальные электроприёмники не относящиеся к I и II категории.
Электроприёмники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, перерыв электроснабжения которых при нарушениях электроснабжения от одного источника может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Для электроснабжения потребителей особой группы I категории должно предусматриваться питание от третьего независимого источника питания. В качестве такого источника и в качестве 2-го независимого источника питания могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистемы (в частности шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи, дизельные электростанции. Если резервирование электроснабжения нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование.
Для электроприёмников II категории нарушение электроснабжения возможно на время необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала. Допускается питание электроприёмников II категории по одной воздушной линии, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток. Кабельные вставки должны выполнятся двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току воздушной линии. Допускается питание электроприёмников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей присоединённых к одному общему аппарату.
При выборе независимых взаимно резервирующих источников питания, являющихся объектами энергосистемы, следует учитывать вероятность одновременного длительного исчезновения напряжения на этих источниках питания при тяжёлых системных авариях.
Для электроприёмников III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения необходимые для ремонта или замены повреждённого элемента не превышают 1 суток.
3. Выбор напряжения, типа трансформаторов, цеховых трансформаторных
подстанций и схемы электроснабжения предприятия
.1 Выбор напряжения
В питающей и распределительной сетях средних предприятий рекомендуется применять напряжение 6 или 10 кВ. Учитывая, что синхронные двигатели, установленные в компрессорной имеют Uном=10 кВ, а также то, что напряжение 10 кВ более экономично, чем 6 кВ, применяем для внутризаводской распределительной сети напряжение 10 кВ.
Для цеховой сети возможно применение двух напряжений: 660 и 380 В. При применении напряжения 660 В следует принимать во внимание следующее:
1. Перевод питания электроприёмников с 380 на 660 В снижает затраты на содержание низковольтной кабельной линии примерно на 30 % и сокращает потери электроэнергии в этой сети в 1,3-1,4 раза.
2. Внедрение напряжения 660 В обеспечивает снижение капитальных затрат относительно общей стоимости электроустановок строящегося предприятия на 5 - 15 %.
. Эффективность внедрения напряжения 660 В обеспечивает прямо пропорционально протяжённости питающей и распределительной низковольтной сети (в нашем случае протяжённость низковольтной сети относительно небольшая).
. При мощности устанавливаемых на предприятии электродвигателей преимущественно до 10 кВт эффективность внедрения напряжения 660 В незначительна (в нашем случае это имеет место).
К недостаткам напряжения 660 В следует отнести:
1. Недостаточный выпуск электродвигателей и аппаратов 660 В по количеству и ассортименту.
2. частичную сохранность сетей 380 В в объёме необходимом для питания мелких электродвигателей (до 0,4 кВт); осветительных установок выполненных люминесцентными светильниками и лампами накаливания; тиристорных преобразователей электроприводов, питаемых на напряжении 380 В; цепей управления, измерения и средств автосигнализации, которые не могут быть подключены к сети 660 В.
Поэтому напряжение 380/220 В пока остаётся основным в электроустановках
до 1000 В. Учитывая всё выше сказанное на этом напряжении и остановим свой
выбор.
.2 Выбор типа трансформаторов цеховых ТП
Для цеховых ТП могут быть применены масляные трансформаторы, сухие и с негорючим жидким диэлектриком. При этом для внутризаводских подстанций рекомендуется применение сухих трансформаторов, для встроенных и пристроенных подстанций; масляных при условии выкатки их на улицу. На внутрицеховых подстанциях допускается устанавливать на первом этаже в цехах I и II степени огнестойкости с нормальной окружающей средой до трёх КТП с масляными трансформаторами общей мощностью 6500 кВ×А.
Сухие трансформаторы можно устанавливать в цехах без ограничения мощности на любом этаже, а масляные нельзя ставить выше 2-го этажа и ниже 1-го более чем на 1 метр.
К недостаткам сухих трансформаторов следует отнести повышенный уровень шумов, создаваемых при работе, низкую перегрузочную способность и дороговизну.
Число типов и исполнений трансформаторов, применяемых на данном предприятии, следует ограничивать, так как большое их разнообразие создаёт неудобство в эксплуатации и дополнительные затруднения отношении резервирования и взаимозаменяемости.
Учитывая вышесказанное и то, что подстанции будут установлены внутри
цехов, и есть цеха с большой установленной мощностью, а также специфику
производства и новейшие современные технологии приняты к использованию
трансформаторы типа ТМГ, выпускаемые ООО "Русский трансформатор".
Подробнее преимущества этих трансформаторов рассмотрим ниже.
.3 Выбор схемы электроснабжения предприятия
Магистральные схемы распределения электроэнергии применяются в том случае, когда потребителей много и радиальная схема нецелесообразна. Основное преимущество магистральной схемы заключается в сокращении звеньев коммутации. Недостатком магистральных схем является более низкая надёжность по сравнению с радиальной схемой, так как исключается возможность резервирования на НН однотрансформаторных подстанций при питании их по одной магистрали. Рекомендуется питать по одной магистрали не более двух-трёх трансформаторов мощностью 1000-2500кВ×А.