Электроснабжение машиностроительного завода - Дипломная работа

Энергетическая программа России, разработанная на длительную перспективу, предусматривает, прежде всего, широкое внедрение энергосберегающей техники и технологии. В свете задачи повышения технического уровня и качества продукции необходимо направить усилия и в кратчайшие сроки добиться улучшения качества электроэнергии, повышения надежности системы электроснабжения. Рационально спроектированная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований: высокой надежности и экономичности, безопасности и удобства в эксплуатации, обеспечение требуемого качества электроэнергии соответствующих уровней напряжения, стабильность частоты и т.д. Должны также предусматриваться кратчайшие сроки выполнения строительно-монтажных работ и необходимая гибкость системы, обеспечивающая возможность расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта. Таким образом, многообразие факторов, которые необходимо учитывать при проектировании электроснабжения предприятия, повышает требования к квалификации инженеров электриков.Определение расчетной нагрузки по цеху производится по методу тяжпромэлектропроекта. Расчеты представлены в таблице 1. Информация о коэффициентах использования и коэффициентах мощности cos?, как для отдельных электроприемников, так и для характерных цехов по отраслям промышленности приводится в справочниках. Изза большого многообразия наименований электроприемников и цехов не для всех можно найти справочные данные о и cos?. В этом случае они принимаются равными соответствующим данным для электроприемников и цехов, схожих по режиму работы.Исходными данными для расчета являются обобщенные электрические характеристики цехов предприятия (суммарная установленная мощность, эффективное число электроприемников цехов). Расчет ведется по укрупненным показателям, т.к. заданы суммарные установленные мощности электроприемников по цехам, но не известен их состав. Расчет ведется отдельно для низковольтных и высоковольтных электроприемников.Картограмма нагрузок представляет собой размещенные на генеральном плане окружности, центры которых совпадают с центрами нагрузок цехов, а площади окружностей пропорциональны расчетным активным нагрузкам. Каждая окружность делится на сектора, площади которых пропорциональны активным нагрузкам электроприемников напряжением до 1 КВ, электроприемников напряжением 10 КВ и электрического освещения. При выборе величины масштаба m и построения картограммы нагрузок принимается, что величина минимального радиуса 5 мм (при наименьшей из активных мощностей потребляемых цехов). Центр электрических нагрузок предприятия является символическим центром потребления электрической энергии (активной мощности) предприятия, координаты которого находятся по выражениям: ;(17) Местоположение ГПП выбрано с координатами: мм/м, мм/м с учетом: центра электрических нагрузок; площади, необходимой для размещения ГПП; розы ветров; рельефа местности; наличия коридоров для прокладки воздушных и кабельных линий с учетом охранной зоны.Для расчета нагрузки на стороне низкого напряжения ГПП воспользуемся выражением (29), при этом для осветительной нагрузки и высоковольтных электроприемников, и для низковольтных электроприемников и трансформаторов.

;(29)

(КВТ).Величина напряжения питания ГПП предприятия определяется наличием конкретных источников питания, уровнями напряжения на них, расстоянием от ГПП до этих источников и другими факторами. Из всех возможных вариантов внешнего электроснабжения нужно выбрать оптимальный, т.е. имеющий наилучшие технико-экономические показатели. Для этого, прежде всего, следует найти величину рационального напряжения, которую возможно оценить по приближенной формуле Стилла: ,(30) где Li = 3 км - длина питающей ГПП линии. Полная расчетная нагрузка предприятия, необходимая для выбора силовых трансформаторов ГПП, находится приближенно по формуле (32): ,(32) где - экономически целесообразная мощность на стороне высшего напряжения ГПП, потребляемая предприятием от энергосистемы, квар. коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме, определяется из условия резервирования.Потери активной и реактивной мощности в силовых трансформаторах определяются по формулам (27) и (28), исходные данные и результаты расчета сведены в таблицу 7. Потери электрической энергии в трансформаторах: ,(36) где t-годовое число часов максимальных потерь: ,(37) где часов-годовое число часов работы предприятия; годовое число часов использования получасового максимума активной нагрузки, берется из справочника: часов.Ток в послеаварийном режиме (в случае питания всей нагрузки по одной цепи): .(40) Сечение проводов линии находится по экономической плотности тока А/мм2: .(41) Выбирается ближайшее меньшее стандартное сечение. По справочнику определяем длительно-допустимые токи и удельные сопротивления выбранных проводов и проверяем провод по нагреву в послеаварийном режиме: .Исходная схема и схема замещения для расчетов короткого замыкания при

Содержание

Технический паспорт дипломного проекта 6

Введение 8

Характеристика производства 9

1 Расчет электрических нагрузок промышленного предприятия 10

1.1 Расчет электрических нагрузок электроцеха 10

1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 13

1.3 Расчет картограммы электрических нагрузок 14

2 Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховых 17 трансформаторных подстанций предприятия 17

3 Выбор напряжения, схемы внешнего электроснабжения, 22 трансформаторов ГПП предприятия 22

3.1. Расчет нагрузок на стороне низкого напряжения ГПП 22

3.2.Выбор напряжения внешнего электроснабжения 22

4 Технико-экономическое обоснование схем 27

4.1 Определение потерь в трансформаторах 27

4.2 Расчет линии электропередач от районной подстанции энергосистемы до ГПП предприятия 28

4.3 Расчет токов короткого замыкания в начале отходящих линии от подстанции энергосистемы и на вводах в главную понизительную подстанцию 29

4.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих линий от подстанции энергосистемы и на вводе ГПП 32

4.5 Выбор коммутационной аппаратуры - 35 КВ 35

4.6 Выбор коммутационной аппаратуры - 110 КВ 36

4.7 Технико-экономические показатели сравниваемых схем внешнего электроснабжения 37

5 Выбор величины напряжения и схемы внутреннего электроснабжения, расчет питающих линий 40

5.1 Выбор напряжения 40

5.2 Построение схемы электроснабжения 40

5.3 Конструктивное выполнение электрической сети 41

5.4 Расчет питающих линий 41

6 Расчет токов короткого замыкания 44

7 Выбор электрооборудования СЭС предприятия 52

7.1 Выбор трансформаторов собственных нужд ГПП 52

7.2 Выбор типа РУ на стороне НН ГПП, выключателей, ТТ и ТН 52

7.3 Выбор трансформаторов тока на отходящих линиях 55

7.4 Выбор трансформатора напряжения 59

7.5 Выбор токопровода, соединяющего силовые трансформаторы ГПП и распределительное устройство напряжением 10 КВ 62

7.6 Выбор выключателей напряжением 10 КВ схемы внутреннего электроснабжения и соответствующих трансформаторов тока 62

7.7 Выбор коммутационной аппаратуры на стороне высшего и низшего напряжения трансформаторных подстанций 65

8 Компенсация реактивной мощности 66

9 Расчет показателей качества 76

10 Выбор аппаратуры намоточного отделения 1 81

11 Расчет освещения электроцеха (специальный вопрос) 83

12 Релейная защита силовых трансформаторов на ГПП 88

12.1 Дифференциальная защита трансформатора ТДН - 16000/110/10 88

12.2 Максимальная токовая защита 95

12.3 Максимальная токовая защита от перегруза 98

12.4 Газовая защита 99

13 Безопасность жизнедеятельности на ГПП 100

13.1 Конструктивное исполнение ГПП 100

13.2 Основные габариты и разрывы, обеспечивающие безопасность работ ОРУ 110 КВ 101

13.3 Основные требования к установке трансформаторов 101

13.4 Закрытое распределительное устройство 102

13.5 Правила окраски токоведущих частей 103

13.6 Перечень защитных средств, применяемых на ГПП 103

13.7 Электробезопасность 104

13.7.1 Установка заземляющих ножей, выбор системы блокировки 104

13.7.2 Расчет защитного заземления ОРУ ГПП 104

13.8 Молниезащита 111

13.9 Определение величины тока однофазного замыкания на землю 114

13.10 Устройства сигнализации и контроля изоляции 115

13.11 Освещение ОРУ 117

13.12 Пожарная безопасность и взрывобезопасность 119

14 Производственный менеджмент в энергетике предприятия 121

14.1 Система целей энергетического хозяйства предприятия 121

14.1.1 Построение дерева целей 121

14.2 Анализ поля сил 123

14.3 Объемы продукции и услуг по обеспечению основного производства 123

14.4 Определение типов организационной культуры и структуры предприятия и его энергохозяйства 125

14.4.1 Организационная культура 125

14.4.2 Организационная структура 127

14.5 Функциональная матрица и должностная инструкция 128

14.6 План-график Ганта по реализации целей 131

14.7 Планирование труда и заработной платы 132

14.7.1 Планирование использования рабочего времени 132

14.7.2 Планирование численности рабочих 132

14.7.3 Планирование численности эксплуатационного персонала 136

14.7.4 Планирование численности ремонтного персонала 136

14.7.5 Планирование численности персонала управления 139

14.7.6 Планирование фонда заработной платы рабочих 141

14.7.7 Планирование фонда заработной платы персонала управления 143

14.8 Планирование производительности труда 144

14.9 Калькуляция текущих затрат на энергетическое обслуживание 146

14.10 Планирование сметы текущих затрат на энергетическое обслуживание

14.11 Основные показатели энергохозяйства 148

Заключение 149

Список литературы 150

Технический паспорт дипломного проекта

1. Суммарная установленная мощность электроприемников напряжением ниже 1 КВ: 25412 КВТ.

2. Суммарная установленная мощность электроприемников напряжением выше 1 КВ: 8920 КВТ.

3. Категория основных потребителей по надежности электроснабжения: Потребители 1 категории: литейный цех, кислородная станция, пожарное депо.

Потребители 2 категории: ЦЗЛ, механический цех 1, механический цех 2, электроцех, РМЦ, заводоуправление, кузнечный цех, механический цех 3, энергоцех, механический цех 4, обрубочный цех, компрессорная 1, термический цех, сборочный цех 1, сборочный цех 2, компрессорная 2.

Потребители 3 категории: столовая, учебные мастерские, склад оборудования.

4. Полная расчетная мощность на шинах главной понизительной подстанции: 17474 КВТ.

5. Коэффициент реактивной мощности: - расчетный ;

- заданный энергосистемой ;

- естественный .

6. Напряжение внешнего электроснабжения: 110 КВ.

7. Мощность короткого замыкания в точке присоединения к энергосистеме: 3000 МВ·А; тип и сечение питающих линий: ВЛ-110 провод АС 70/11.

8. Расстояние от предприятия до питающей подстанции энергосистемы: 3 км.

9. Количество, тип и мощность трансформаторов главной понизительной подстанции: 2?ТДН - 16000/110.

10. Напряжение внутреннего электроснабжения предприятия: 10 КВ.

11. Типы принятых ячеек распределительных устройств в главной понизительной подстанции К - 104М.