Проект ТП 35/10 кВ "Город" ИРЭС ООО "БашРЭС-Стерлитамак" для электроснабжения по...
Ишимбайский нефтяной колледж
Дата выдачи задания «….»……………… 200……………..г. УТВЕРЖДАЮ:
Дата окончания проекта «….» 200…..г. Зам. директора по учебной работе
«…..»……….г.
Задание
на дипломный проект
Студент Титов Михаил Васильевич
Отделение дневное группа ЭП-03
Специальность 140613 «Техническая эксплуатация, обслуживание и ремонт электрического и электромеханического оборудования»
Тема: Проект ТП 35/10 кВ «Город» ИРЭС ООО «БашРЭС-Стерлитамак» для электроснабжения потребителей г.Стерлитамак с разработкой защитного заземления.
Исходные данные: I2 =119 А; I6 =107 А; I7 =90 А; I8 =110 А; I11 =88 А; I12 = 97 А; I13=95 А; I16=98,8 А.
Председатель ПЦК электротехнических дисциплин……….…/Л.П. Мохова/
Руководитель проекта……………………………………………………..……./Г.А.Кочергина/
Консультант по экономической части………………….….…../Г.Я. Ишбаева/
Старший консультант…………………………………..……../Е.Ю. Вахрушина/
Дипломник………………………………………………………/М.В. Титов/
Содержание проекта
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Краткая характеристика объекта и применяемого электрооборудования
1.2 Технические характеристики силового трансформатора
2 РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет электрических нагрузок
2.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства
2.3 Выбор числа и мощности главных трансформаторов
2.4 Технико-экономическое обоснование выбранного трансформатора
2.5 Исследование оценки непроизводительных потерь электроэнергии в недогруженных трансформаторах
2.6 Расчет токов короткого замыкания
2.7 Расчет и выбор питающей линии
2.8 Расчет и выбор распределительных сетей
2.9 Выбор высоковольтного электрооборудования с проверкой на устойчивость к токам короткого замыкания
2.10 Релейная защита
2.11 Автоматика электроснабжения
2.12 Учет и экономия электроэнергии
2.13 Молниезащита
2.14 Расчет заземляющих устройств
2.15 Спецификация на электрооборудование и материалы
3 ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА
3.1 Техника безопасности при эксплуатации электрооборудования и электросетей
3.2 Техника безопасности при ремонте электрооборудования и электросетей
3.3 Техника безопасности при монтаже электрооборудования и электросетей
3.4 Мероприятия по противопожарной безопасности
4 ОХРАНА НЕДР И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
4.1 Современные экологические проблемы в энергетике
4.2 Охрана окружающей среды на объекте
5 ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
5.1 Организация монтажа электрооборудования и электросетей
5.2 Организация ремонта электрооборудования и электросетей
5.3 Организация обслуживания электрооборудования и электросетей
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
6.1 Расчет трудоемкости ремонтных работ
6.2 Расчет годового фонда заработной платы
6.3 Расчет потребности материальных ресурсов и запасных
частей на ремонт
6.4 Составление плановой калькуляции на ремонт
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Лист А Схема электроснабжения ТП
Лист Б План и разрез ТП
Лист В Схема защитного заземления
Лист Г Схема молниезащиты
РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Расчет электрических нагрузок
Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.
При проектировании системы электроснабжения или анализе режимов ее работы потребители электроэнергии (отдельный приемник электроэнергии, группа приемников, цех) рассматривают в качестве нагрузок. Различают следующие виды нагрузок: активную мощность, реактивную мощность, полную мощность и ток.
В практике проектирования систем электроснабжения применяют различные методы определения электрических нагрузок: метод коэффициента спроса, статический метод, метод упорядоченных диаграмм и др. В дипломном проекте для определения электрических нагрузок используется метод коэффициента разностновременности максимумов нагрузки.
Определяем активную мощность для каждого фидера Р, кВт, по формуле
, (2.1)
где U - напряжение, кВ;
I - длительный ток, А;
сos φ - коэффициент мощности.
Определяем максимальную активную мощность , кВт, по формуле
, (2.2)
где - активная мощность одного фидера, кВт.
Определяем реактивную мощность Q, квар, для каждого фидера по формуле
(2.3)
Определяем максимальную реактивную мощность , квар, по формуле
(2.4)
Определяем полную максимальную мощность , кВА, по формуле
, (2.5)
где - коэффициент разновременности максимумов нагрузки,
=0,85-1;
Рmax - максимальная активная мощность, кВт;
Qmax - максимальная реактивная мощность, квар.
2.2 Расчет и выбор компенсирующего устройства
В цепи переменного тока, имеющей чисто активную нагрузку, ток совпадает по фазе с приложенным напряжением. Если в цепь включены электроприемники, обладающие активным и индуктивным сопротивлением (АД, сварочные и силовые трансформаторы), то ток будет отставать от напряжения на некоторый угол φ, называемый углом сдвига фаз (Рисунок 2.1). Косинус этого угла называется коэффициентом мощности.
Рисунок 2.1 - Векторные диаграммы
Из рисунка 2.1 видно, что с увеличением активной составляющей тока Iа и при неизменной величине реактивной составляющей Iр , угол φ будет снижаться, следовательно, значение cosφ будет увеличиваться. Наоборот, при неизменной величине Iа с увеличением реактивной составляющей тока Iр , угол φ будет увеличиваться, а значение cosφ будет снижаться.
Генераторы переменного тока и трансформаторы характеризуются номинальной мощностью Sном. Электроприемники характеризуются номинальной активной мощностью Pном и cosφ. Полная мощность источника согласно векторной диаграмме
(2.6)
Если нагрузка источника только активная, т.е. φ=0, а cosφ=1, то S=P и наибольшая активная мощность электроприемников может быть равна номинальной мощности источника. Если cosφ=0,8, то P=0,8Sном. Таким образом, величина cosφ характеризует степень использования мощности источника. Чем выше cosφ электроприемников, тем лучше используются генераторы электростанций и их первичные двигатели; наоборот, чем ниже cosφ, тем хуже используются электрооборудование подстанций и электростанций и всех других элементов электроснабжения.
Компенсация реактивной мощности, или повышение cosφ электроустановок, имеет большое народно-хозяйственное значение и является частью общей проблемы КПД работы систем электроснабжения и улучшения качества отпускаемой потребителю электроэнергии.
Повышение cosφ, или уменьшение потребления реактивной мощности элементами системы электроснабжения, снижает потери активной мощности и повышает напряжение; кроме того, увеличивается пропускная способность элементов электроснабжения.
Величина cosφ задается энергоснабжающей организацией и находится в пределах cosφэ=0,92-0,95.
Для повышения коэффициента мощности потребителей электроэнергии проводят следующие мероприятия, которые не требуют применения специальных компенсирующих устройств:
а) Упорядочение всего технологического процесса, что приводит к улучшению энергетического режима оборудования, а следовательно, и к повышению коэффициента мощности;
б) Переключение статорных обмоток асинхронных двигателей с треугольника на звезду, если их нагрузка составляет менее 40%;
в) Устранение режима работы асинхронных двигателей без нагрузки (холостого хода) путем установки ограничителей холостого хода;
г) Замена малозагруженных двигателей меньшей мощности при условии, что изъятие избыточной мощности влечет за собой уменьшение суммарных потерь активной энергии в двигателе и энергосистеме;
д) Замена асинхронных двигателей синхронными двигателями той же мощности, где это возможно по технико-экономическим соображениям;
е) Повышение качества ремонта двигателей с сохранением их номинальных данных.
В качестве компенсирующего устройства в дипломном проекте применяется комплектная конденсаторная установка напряжением 10 кВ, что обусловлено ее следующими преимуществами:
а) Небольшие потери активной энергии в конденсаторах;
б) Простота монтажа и эксплуатации;
в) Возможность легкого изменения мощности комплектной конденсаторной установки в результате увеличения или уменьшения числа конденсаторов в фазе;
г) Возможность легкой замены поврежденного конденсатора.
Недостатки комплектной конденсаторной установки:
а) Конденсаторы неустойчивы к динамическим усилиям, возникающим при коротких замыканиях;
б) При включении конденсаторной установки возникают большие пусковые токи до 10Iном ;
в) После отключения конденсаторной установки от сети на ее шинах остается заряд, который может быть опасен для обслуживающего персонала;
г) Конденсаторы весьма чувствительны к повышению напряжения (повышение напряжения допускается не более, чем на 10% от номинального);
д) После пробоя диэлектрика конденсаторы довольно трудно ремонтировать, чаще всего их приходится заменять новыми.
Определяем
(2.7)
Экономически выгодный cosφэ принимаем равным 0,95. Следовательно, =0,32
Находим мощность Qк , квар, компенсирующего устройства
, (2.8)
где tgφmax - коэффициент мощности до компенсации;
