Электроснабжение литейного производства тракторного завода

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА 7
ВВЕДЕНИЕ 8
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
1.1 Расчёт электрических нагрузок по ремонтно-механическому цеху 10
1.1.1 Распределение по фазам однофазных электроприёмников 11
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию в целом 11
Выводы по разделу 1 21
2 ВЫБОР ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 22
2.2 Выбор мощности цеховых трансформаторов 22
Выводы по разделу 2 24
3 СИСТЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
3.1 Рациональное напряжение внешнего электроснабжения 26
3.2 Выбор типа и мощности трансформаторов на главной понизительной подстанции 27
Выводы по разделу 3 28
4 ВЫБОР И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах ГП 29
4.2 Расчет параметров ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции предприятия 30
4.3 Расчет токов короткого замыкания 31
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 33
4.5 Определение технико-экономических показателей схем внешнего электроснабжения 36
4.6 Выбор оптимального варианта схемы внешнего электроснабжения 38
Выводы по разделу 4 38
5 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Выводы по разделу 5 39
6 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Выбор напряжения 40
6.2 Конструктивное выполнение электрической сети 40
6.3 Выбор кабельных линий 40
Выводы по разделу 6 42
7 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
7.1 Расчет токов коротких замыканий 44
7.2 Выбор электрических аппаратов 51
7.2.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП 51
7.2.2 Выбор выключателей КРУ 52
7.2.3 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 52
7.2.4 Выбор трансформаторов напряжения 55
7.2.5 Выбор ячеек, устанавливаемых на вводах в цеховые ТП 56
7.2.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП 57
7.2.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к токам короткого замыкания 57
7.2.8 Выбор трансформатора собственных нужд 58
Выводы по разделу 7 58
8 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА НЕЙТРАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Выводы по разделу 8 59
9 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
9.1 Составление расчетной схемы и определение ее параметров 60
Выводы по разделу 9 66
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 67
10.1 Мгновенная токовая отсечка 70
10.2 Защита от перегруза 71
10.3 Защита от ОЗЗ 72
10.4 Защита от перегрева 74
10.5 Газовая защита 74
Выводы по разделу 10 75
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
11.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 77
11.1.1 Обоснование местоположения подстанции 77
11.1.2 Габариты на подстанции 77
11.1.3 Основные требования при установке трансформаторов 78
11.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 79
11.1.5 Окраска токоведущих частей 79
11.1.6 Электрозащитные средства 79
11.1.7 Требования к устройству дверей 80
11.2 Электробезопасность 80
11.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 81
11.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 82
11.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого распределительного устройства 82
11.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства 84
11.4 Пожарная безопасность 86
11.4.1 Категория пожарной опасности 86
11.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 87
11.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 88
Выводы по разделу 11 89
12 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
12.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах ГП 90
12.2 Расчет параметров ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции предприятия 91
12.3 Расчет токов короткого замыкания 92
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 93
12.5 Определение технико-экономических показателей схем внешнего электроснабжения 96
12.6 Качественный анализ вариантов проектных решений 98
Выводы по разделу 12 99
13 РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ
13.1 Расчёт коэффициентов n-ых гармонических составляющих напряжения и суммарных коэффициентов гармонических составляющих напряжения 100
13.2 Расчёт остаточного напряжения на секции сборных шин при пуске или самозапуске двигателей 112
Выводы по разделу 13 113
14 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 114
14.1 Применение оптических трансформаторов тока и напряжения в электроснабжении предприятия 114
14.1.1 Традиционные трансформаторы тока и напряжения 114
14.1.2 Оптические трансформаторы тока и напряжения 115
14.1.2.1 Принцип измерения тока 116
14.1.2.2 Принцип измерения напряжения 117
Выводы по разделу 14 118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 119
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 120

Весь текст будет доступен после покупки

Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией [1].
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией электроприемников предприятия и должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям: они должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических показателей; обеспечивать требуемую надежность электроснабжения и надлежащее качество электрической энергии; быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость, позволяющую обеспечивать оптимальные режимы работы как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; позволять осуществление реконструкций без существенного удорожания первоначального варианта.
По мере развития электропотребления к системам электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, осуществления в широких масштабах диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.

Весь текст будет доступен после покупки

1 РАсчёт электрических нагрузок
Расчёт электрических нагрузок в узлах проектируемой системы электроснабжения проводится согласно руководящим техническим материалам по расчёту электрических нагрузок – РТМ 36.18.32.4-92 [2].
1.1 Расчёт электрических нагрузок по ремонтно-механическому цеху
Определим величины электрических нагрузок последовательно начиная от низших уровней.
Расчетная мощность первого уровня:

p_р^I=k_"за" •p_"ном" . (1.1)

q_р^I=k_("з." а)•p_"ном" •tg?. (1.2)

Расчётная мощность для второго уровня системы электроснабжения:

P_р^"II" =K_(p.a)^II ?_(i=1)^n-?k_("и." аi)•p_("ном" i) ?. (1.3)

Q_р^"II" =K_(p.p)^II ?_(i=1)^n-?k_("и." аi)•p_("ном" i)•?tg??_i ?. (1.4)

Эффективное число электроприемников рассчитывается по следующему выражению:

n_э=?(?_i^n-p_("ном" i) )?^2/(?_i^n-?p^2?_("ном" i) ). (1.5)

Расчетный ток:

I_р^II=(S_p^II)/(v3•U_(ном.л) ). (1.6)

Расчётная активная мощность для третьего уровня системы электроснабжения:

P_р^"III" =K_(p.a)^III ?_(i=1)^n-?k_("и." аi)•p_("ном" i) ?. (1.7)
Расчётная реактивная мощность для третьего уровня системы электроснабжения:

Q_р^"III" =K_(p.p)^III ?_(i=1)^n-?k_("и." аi)•p_("ном" i)•?tg??_i ?. (1.8)

Расчётная полная мощность для третьего уровня системы электроснабжения:

S_p^III=v(?(P_р^"III" )?^2+?(Q_р^"III" )?^2 ). (1.9)

Расчётный ток для третьего уровня системы электроснабжения:

"I" _"P" ^"III" "=" ("S" _"Pi" ^"III" )/(v("3" ) "•" "U" _"H" ). (1.10)

Для участков и отделений, не содержащих однофазной нагрузки, расчеты проведены по формулам (1.1 – 1.10) и их результаты представлены в таблице 1.1.
1.1.1 Распределение по фазам однофазных электроприёмников
Активная и реактивная трёхфазная мощность от однофазных электроприёмников у наиболее загруженной фазы:

P_ф=3P_(ф.max). (1.11)

Q_ф=3Q_(ф.max). (1.12)

Однофазные электроприемники и их распределение по фазам рассчитаны с использованием формул (1.11) – (1.12) и представлены в таблице 1.2.
1.2 Расчёт электрических нагрузок по предприятию в целом
Результаты расчета электрических нагрузок по предприятию в целом приведены в таблице 1.3.


Таблица 1.1 – Расчёт электрических нагрузок по ремонтно-механическому цеху
Исходные данные Расчётные величины nэ Kра Kрр Расчётная
мощность Ip,
А
по заданию технологов справочные kи.а.Pном,
кВт kи.а.Pномtg?,
кВар np2ном,
кВт2 Pp,
кВт Qp,
кВар Sp,
кВ•А
Наименование узлов СЭС
и электроприёмников n,
шт. Номинальная
мощность, кВт kи.а.




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1. Намоточное отделение 1 (ШР-1)
1.Станок намоточный 25 2,4 60,0 0,16 0,50 9,60 16,61 144,00
1,73
2. Установка испытательная 3 7,5 22,5 0,70 0,85 15,75 9,77 168,75
0,62
3. Станок перемоточный 2 3,0 6,0 0,16 0,50 0,96 1,66 18,00
1,73
4. Автомат намоточный 3 3,3 9,9 0,17 0,65 1,68 1,97 32,67
1,17
5. Станок оплеточный 14 0,3 4,2 0,16 0,50 0,67 1,16 1,26
1,73
6. Ванна для лужения 3 10,0 30,0 0,60 0,80 18,00 13,50 300,00
0,75
7.Установка сатураторная 1 2,2 2,2 0,70 0,90 1,54 0,74 4,84
0,48
8.Электротельфер 2 2,8 5,6 0,05 0,50 0,28 0,48 15,68
1,73
9.Вентилятор 3 14,0 42,0 0,60 0,80 25,20 18,90 588,00
0,75
Итого по ШР-1 56 0,3…14,0 182,4 0,40 73,69 64,79 1273,20 26,13 1,00 1,00 73,69 64,79 98,12 141,62


Продолжение таблицы 1.1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
2. Механическое отделение (ШР-2)
10.Станок токарно-винторезный 20 6,4 128,0 0,16 0,50 20,48 35,43 819,20
1,73
11.Станок универсально-фрезерный 8 2,8 22,4 0,16 0,50 3,58 6,20 62,72
1,73
12.Станок кругло-шлифовальный 9 9,7 87,3 0,20 0,65 17,46 20,43 846,81
1,17
13.Станок плоскошлифовальный 4 3,4 13,6 0,20 0,65 2,72 3,18 46,24
1,17
14.Станок универсально заточной 2 2,4 4,8 0,16 0,50 0,77 1,33 11,52
1,73
15.Станок вертикально-сверлильный 25 2,2 55,0 0,16 0,50 8,80 15,22 121,00
1,73
16.Станок токарно-доделочный 4 4,5 18,0 0,16 0,50 2,88 4,98 81,00
1,73
17.Станок горизонтально фрезерный 4 4,5 18,0 0,16 0,50 2,88 4,98 81,00
1,73
18.Электротельфер 1 2,8 2,8 0,05 0,50 0,14 0,24 7,84
1,73
19.Вентилятор 2 14,0 28,0 0,60 0,80 16,80 12,60 392,00
0,75
Итого по ШР-2 79 2,2…14,0 377,9 0,20 76,51 104,60 2469,33 57,83 1,00 1,00 76,51 104,60 129,60 187,06




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
3. Намоточное отделение 2 (ШР-3)
20.Станок рубки провода 10 0,6 6,0 0,16 0,50 0,96 1,66 3,60
1,73
21.Станок подрезки секций 2 3,4 6,8 0,16 0,50 1,09 1,88 23,12
1,73
22.Станок укладки пазов 12 1,2 14,4 0,16 0,50 2,30 3,99 17,28
1,73
23.Полуавтомат рубки меди 6 1,5 9,0 0,16 0,50 1,44 2,49 13,50
1,73
24.Полуавтомат резки металлов 1 7,5 7,5 0,16 0,50 1,20 2,08 56,25
1,73
25.Полуавтомат укладки пазовой
изоляции 9 1,1 9,9 0,16 0,50 1,58 2,74 10,89
1,73
26.Полуавтомат изолировки пазов 6 1,7 10,2 0,16 0,50 1,63 2,82 17,34
1,73
27.Полуавтомат резки изоляционных прокладок 1 2,2 2,2 0,16 0,50 0,35 0,61 4,84
1,73
28.Станок оплеточный 2 0,6 1,2 0,16 0,50 0,19 0,33 0,72
1,73
29.Станок намотки и скрутки 3 3,4 10,2 0,16 0,50 1,63 2,82 34,68
1,73
30.Станок намоточный 30 3,0 90,0 0,16 0,50 14,40 24,91 270,00
1,73
31.Полуавтомат намотки якорей 4 5,5 22,0 0,16 0,50 3,52 6,09 121,00
1,73
Продолжение таблицы 1.1



Продолжение таблицы 1.1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
32.Ванна для пайки 2 15,0 30,0 0,60 0,80 18,00 13,50 450,00
0,75
33.Электротельфер 1 2,8 2,8 0,05 0,50 0,14 0,24 7,84
1,73
34.Испытательная установка 4 10,0 40,0 0,70 0,85 28,00 17,36 400,00
0,62
35.Коллекторное отделение

36.Пресс гидравлический 45 9,5 427,5 0,17 0,65 72,68 85,03 4061,25
1,17
37.Пресс кривошипный 6 4,5 27,0 0,17 0,65 4,59 5,37 121,50
1,17
38.Станок агрегатный 2 18,0 36,0 0,16 0,50 5,76 9,96 648,00
1,73
39.Автомат токарный 2 8,0 16,0 0,17 0,65 2,72 3,18 128,00
1,17
Итого по ШР-3 148 0,6…18,0 768,7 0,21 162,19 187,08 6389,81 92,48 1,00 1,00 162,19 187,08 247,59 357,37
4. Коллекторное отделение (ШР-4)
40.Установка испытательная 2 7,5 15,0 0,70 0,85 10,50 6,51 112,50
0,62
41.Обогреватель пресс-форм 1 20,0 20,0 0,50 0,95 10,00 3,30 400,00
0,33
42.Вентилятор 8 4,0 32,0 0,60 0,80 19,20 14,40 128,00
0,75

Весь текст будет доступен после покупки

1 Правила устройства электроустановок. – 7-е изд., перераб. и доп. – Челябинск: ООО «Центр безопасности труда», 2006. – 848 с.
2 РТМ 36.18.32.4-92. Указания по расчету электрических нагрузок. – М.: Тяжпромэлектропроект, 1992. – 12 с.
3 Киреева, Э.А. Справочник электрика / Э.А. Киреева, С.А. Цырук. – М: Ко лос, 2007. – 464с.
4 Справочник по проектированию электроснабжения / под ред. Ю.Г. Барыбина. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.
5 Выключатель элегазовый колонковый типа ВГТ-110 –https://www.electroshield.ru/upload/iblock/654/Tekhnicheskaya-informatsiya-TI_210_2018-_versiya-1.0_.pdf.
6 Каталог ОПН для сетей 110 кВ – https://www.elec.ru/viewer?url=/files/127/000000111/attfile/06.pdf.
7 Каталог конденсаторов связи – https://kvar.nt-rt.ru/images/manuals/kspm110.pdf.
8 Каталог высокочастотных заградителей – https://digest.wizardsoft.ru/spravochnik-stroitelya/vysokochastotnyy-zagraditel-serii-vz-1250-05.
9 "Приказ Министерства энергетики Российской Федерации от 17.01.2019 № 10 «Об утверждении укрупненных нормативов цены типовых технологических решений капитального строительства объектов электроэнергетики в части объектов электросетевого хозяйства».
10 Рекомендации по проектированию систем внутрицехового электроснабжения с параллельной работой трансформаторов КТП. – М.: Тяжпромэлектропроект, 1992. – 24 с.
11 НТП ЭПП-94. Нормы технологического проектирования. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий. – М.: Изд-во стандартов, 1994. – 48 с.
12 Технические характеристики кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена от производиетля «Камкабель». – http://rucables.ru/info/cable_pdf.pdf.
13 Вакуумные выключатели типа ВВЭ. – http://www.konstalin.ru/?star- tid=3&id=161.
14 Измерительные трансформаторы тока. – https://www.cztt.ru/products.html.
15 Трансформаторы напряжения НАМИ трехфазные антирезонансные трех- обмоточные на напряжение 6 и 10 кВ. – https://www.tdtransformator.ru/files/388/nami-10_re_pc.pdf.

Весь текст будет доступен после покупки