Проверочный расчет системы электроснабжения потре-бителей Электроремонтного цеха ПАО «НЛМК» с подробным анализом надежности

ВВЕДЕНИЕ 8
1. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 10
2. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОРЕМОНТНОГО ЦЕХА 13
2.1. Внутреннее электроснабжение электроремонтного цеха 13
2.2. Внешнее электроснабжение электроремонтного цеха 14
3. РАСЧЕТ НАГРУЗОК И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕНТРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 17
3.1. Расчет электрических нагрузок цеха 17
3.2. Определение центра электрических нагрузок 23
3.3. Картограмма нагрузок 26
4. ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 32
4.1. Выбор трансформаторов ГПП 32
4.2. Выбор трансформаторов ЦП 38
5. ПОСТРОЕНИЕ СХЕМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 40
5.1. Выбор схемы внешнего электроснабжения цеха 40
5.2. Построение внутрицеховой распределительной сети 43
6. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 46
6.1. Расчет токов короткого замыкания на напряжение выше 1000 В 46
6.2. Расчет токов короткого замыкания на напряжение ниже 1000 В 64
7. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 72
7.1. Выбор высоковольтных выключателей 73
7.2. Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей 74
7.3. Выбор трансформаторов напряжения и тока 76
7.4. Выбор токоограничивающих реакторов 78
7.5. Выбор разрядников и ОПН 79
7.6. Выбор предохранителей 82
8. КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 83
8.1. Анализ показателей качества электрической энергии 83
8.2. Компенсация реактивной мощности 84
9. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 89
9.1 Расчет надежности электроснабжения потребителей цеха 89
9.2 Расчет показателей надежности системы с учетом возобновления элементов 94
10. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТРАНСФОРМАТОРАХ 96
10.1. Расчет переходных процессов и выбор релейной защиты 96
11. РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ И МОЛНИЕЗАЩИТЫ 104
11.1. Расчет заземления 104
11.2. Расчет молниезащиты 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 112
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 113

Весь текст будет доступен после покупки

Электрическая энергия является наиболее широко используемой фор-мой энергии в мире. Это связано, прежде всего, с тем, что ее легко можно пе-редавать на большие расстояния от мест производства и преобразовать в дру-гие необходимые виды энергии. Жизнь современного человека невозможно представить электрической энергии. В России, как и во многих странах, для производства и распределения электрической энергии используют трехфаз-ный переменный электрический ток частотой 50 Гц. Применение трехфазного переменного тока обусловлено большей экономичностью сетей и установок трехфазного тока по сравнению с сетями и установками однофазного пере-менного тока, а также возможностью применения в качестве электроприводов наиболее надежных, простых и дешевых асинхронный двигателей.
Использование промышленными предприятиями электрической энергии поставляемой энергетическими системами связано с созданием на предприя-тии системы электроснабжения, которая преобразует получаемую электриче-скую энергию высокого напряжения в электрический ток используемого уста-новками напряжения и распределяет его между приемниками. Часто системы электроснабжения предприятий включают в себя также и электростанции, производящие электроэнергию. В системе электроснабжения трансформатор-ные подстанции являются важным и ответственным звеном. Они осуществля-ют преобразование и распределение электроэнергии.
При проектировании, сооружении и эксплуатации систем электроснаб-жения промышленных предприятий необходимо правильно, в технико-экономическом отношении, осуществлять выбор напряжений, определять электрические нагрузки, выбирать тип, число и мощность трансформаторных подстанций, виды их защиты, системы компенсации реактивной мощности и способы регулирования напряжений. Это должно решаться с учетом возмож-ного совершенствования технологических процессов производства, роста мощностей отдельных электроприемников, повышения качества и эффектив-ности их работы. Поэтому также в проекте энергосистемы завода нужно предусмотреть определенный запас по мощности. Передача, распределение и потребление выработанной электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надежностью.
Комплектная трансформаторная подстанция №66, являющаяся частью системы электроснабжения ОАО "НЛМК", была спроектирована в 1975 году для электропитания электроремонтного и энергоремонтного цехов Новоли-пецкого комбината. С момента пуска КТП-66 произошли некоторы структур-ные и организационные изменения на предприятии. Так произошло объедине-ние цехов: энергоремонтного и промышленной вентиляции, электроремонт-ного и кустового электроремонтного. Эти изменения повлекли за собой неко-торое перераспределение нагрузок – увеличение нагрузки на станочное обо-рудование и на сушильные камеры. Оборудование КТП выпущено и смонти-ровано более 20-ти лет назад. Оно не в полной мере соответствует современ-ным требованиям, предъявляемым к нему. Это оборудование снято с произ-водства и в связи с этим отсутствуют комплектующие и запасные части, необ-ходимые для ремонта.
Основной задачей данной работы является проверка системы электро-снабжения цеха, установленного в ней электрооборудования и обоснование замены морально и технически устаревшего электрооборудования при мо-дернизации.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Для проведения расчета системы электроснабжения и выбора электро-оборудования необходимо знать некоторые параметры окружающей среды объекта электроснабжения. Электроремонтный цех располагается на террито-рии ОАО «НЛМК», который в свою очередь расположен в черте города Ли-пецка, в Центрально-черноземном регионе России. Климат характерный для этой полосы – умеренно-континентальный. Преобладают слабокислые и сла-бощелочные осадки.
Основные показатели состояния окружающей среды в городе Липецке и Липецкой области приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Основные показатели состояния окружающей среды в г. Липецке
Основной параметр Значение
Средняя годовая температура +5?С
Средняя температура января –10?С
Средняя температура июля +20?С
Амплитуда температурных колебаний в течение года 25…30?С
Распределение осадков по временам года равномерное
Среднегодовой уровень осадков 500…600 мм
Средняя относительная влажность воздуха 75…93%
Среднегодовое количество грозовых дней в году 40…60
Среднее давление ветра 35 Н/м
Средняя толщина ледяного покрова 3…5 мм
Промерзание почвы в местах отсутствия снежного по-крова 1,8…2,0 м
Уровень просыхания почвы 0,85…1,0 м



Согласно картам климатического районирования, предложенных в ПУЭ, Липецк находится во II районе по толщине стенки гололеда, II районе по скоростным напорам ветра и II районе по пляске проводов. Тип атмосферы в Липецке – II, что соответствует атмосфере промышленных районов. Грун-том в районе объекта электроснабжения являются твердые суглинки. Липецк находится на высоте над уровнем моря не более 200 м, поэтому при выборе электрооборудования выбирается исполнение для высоты до 1000м.
Атмосфера может оказывать на электрооборудование неблагоприятное влияние не только вследствие особенностей своего теплового и влажностного состояния, но также и по своей агрессивности и электропроводности из-за наличия в ней различных примесей, аэрозолей газового характера и в виде жидких и твердых растворимых и нерастворимых частиц. Повсюду, где не производится ежедневная очистка, пыль, проникая в корпуса оборудования даже через небольшие отверстия, накапливается слоями. В результате в элек-трических машинах засоряются вентиляционные каналы, чувствительные приборы теряют точность из-за повышенного трения. Пыль, особенно непро-водящая, обычно не ухудшает качества изоляции, однако, оседая на изоляции и токоведущих частях, она способствует их увлажнению.
Гололед и изморозь являются важными факторами климата, подлежа-щими учету. Изморозь и гололед, сопровождающиеся сильным ветром часто приносят ущерб воздушным линиям, приводя к механическим перенапряже-ниям и как следствие к обрыву проводов, а в отдельных случаях даже к раз-рушению опор.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Шпиганович, А.Н. Высоковольтное электрооборудование распределительных устройств: учеб. пособие [Текст] В 2 ч. Ч.1,2/А. Н. Шпиганович, Н.М. Огарков, А.А. Шпиганович. – Липецк: ЛГТУ, 1997, 1998. – 160 с.
2. Шпиганович, А.Н. Электроснабжение: учеб. пособие [Текст]/А.Н. Шпиганович, А.А. Шпиганович. – Липецк: ЛГТУ, 1998. – 80 c.
3. Липкин, Б. Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок [Текст]/Б.Ю. Липкин. – М.: Высшая школа, 1981. – 376 с.
4. Федоров, А. А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий [Текст] В 2 ч. Ч.2./ Под ред. А.А. Федорова, Г.В. Сербиновского. – М.: Энергия, 1974. - 520 с.
5. Алиев, И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию [Текст]/И.И. Алиев. – М.: Высшая школа, 2000. – 255 с.
6. Большам, Я.М. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередачи и сетей [Текст]/ Под ред. Я.М. Большама, В.И. Круповича, М.Л. Самовера. – М.: Энергия, 1974. – 696 с.
7. Блок, В. М. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей [Текст] / В.М. Блок, Г.К. Обушев, Л.Б. Паперно; под ред. В.М. Блок – М.: Высшая школа, 1990. – 383 с. ISBN 5-06-000726-X
8. Шпиганович, А.Н. Методические указания к оформлению учебно-технической документации [Текст]/ Сост. А. Н. Шпиганович, В. И. Бойчевский. – Липецк: ЛГТУ, 1997 – 32 с.
9. Федоров, А. А. Основы электроснабжения промышленных предприятий [Текст] / Под ред. А. А. Федоров, В. В. Каменева. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 472 с.

Весь текст будет доступен после покупки