ВКР: Проектирование электроснабжения промышленного предприятия сельскохозяйственной техники ТОО «Каргала»

1.

Негосударственное образовательное учреждение
высшего образования
Московский технологический институт
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
на тему:
«Проектирование системы электроснабжения промышленного
предприятия сельскохозяйственной техники ТОО «Каргала»
Студент Исаев Азамат Алибекулы
Научный руководитель
к.т.н. Ларионов Владимир Борисович

2.

Цель работы: разработка проекта системы электроснабжения
промышленного предприятия сельскохозяйственной техники.
В соответствии с поставленной целью определены следующие
задачи:
- рассмотреть теоретические основы проектирования систем
электроснабжения промышленных предприятий;
1.
Анализ структуры предприятия, характеристики
потребителей электроэнергии, расчет нагрузок 0,4 кВ и 10 кВ.
2.
Выбор трансформаторов и схемы электроснабжения.
3.
Расчет токов короткого замыкания.
4.
Выбор электрооборудования.
5.
Расчет установок релейной защиты оборудования.
6.
Расчет системы заземления и молниезащиты.
7.
Оценка экономической эффективности проекта
8.
Разработать организационно-технические мероприятия
по обеспечению технической и эксплуатационной безопасности и
надежности проектных решений.

3.

Структура предприятия представлена генеральным планом,
показанным на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Генплан
предприятия. На рисунке
обозначено:
1. Компрессорная, 2.
Сварочный цех, 3.
Механосборочный цех №1,
4. Механосборочный цех
№2, 5. Термический цех, 6.
Цех шестерён, 7.Участок
отгрузки готовой
продукции,
8.Инструментальный цех,
9. Механический цех №1,
10. Механический цех №2,
11. Участок
стружкоуборки, 12.
Участок подготовки
СОЖ, 13.
Канализационная
насосная станция, 14. Цех
пластмасс
900
12
9
10
800
8
11
700
15
7
600
13
1
500
6
4
14
3
2
400
5
300
21
200
20
19
18
17
100
16
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000

4.

Таблица 1.1
Характеристика высоковольтной нагрузки завода
№
Наименование
цеха
1
1
Кол-во
Руст,
кВт
Ки
Компрессорная
5
550
0,7
КНС
3
630
0,7
3
где, Ки – коэффициент использования электроприемников,
определяется на основании опыта эксплуатации;
Руст - сумма установленных мощностей.

5.

Таблица 1.2
Характеристика низковольтной нагрузки завода (коэффициент спроса,
средневзвешенный коэффициент мощности)
№
цеха
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
Наименование
Руст, кВт
Кс
tg ф
Компрессорная
Сварочный цех
Механосброчный №1
Механосброчный №2
Термический цех
Цех шестерён
Участок отгрузки, склад готовой продукции
Инструментальный цех
Механический цех №1
Механический цех №2
Участок стружкоуборки
Участок подготовки СОЖ
КНС
Цех пластмасс
Склад металла
Проходная и КПП
КПП
Административно бытовые помещения
Административно бытовые помещения
Административно бытовые помещения
Административно бытовые помещения
120
2370
1900
2870
3440
3620
550
295
2930
2400
580
1771
88
750
150
50
15
520
195
103
245
0,8
0,72
0,45
0,46
0,83
0,54
0,31
0,6
0,35
0,35
0,25
0,64
0,8
0,4
0,3
0,45
0,35
0,45
0,35
0,68
0,45
0,62
1,17
0,99
1,73
0,75
0,75
0,75
1,53
1,36
1,43
1,30
1,33
0,75
1,52
1,12
0,75
0,57
0,75
0,57
0,65
0,75

6.

Таблица 1.3
Расчёт электрических нагрузок 0,4кВ
№
цеха
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Наименование цеха
Компрессорная
Сварочный цех
Механосброчный №1
Механосброчный №2
Термический цех
Цех шестерён
Участок отгрузки, склад
готовой продукции
Инструментальный цех
Механический цех №1
Механический цех №2
Участок стружкоуборки
Участок подготовки СОЖ
КНС
Цех пластмасс
Склад металла
Проходная и КПП
КПП
Административно бытовые
помещения
Административно бытовые
помещения
Административно бытовые
помещения
Административно бытовые
помещения
Руст,
кВт
120
2370
1900
2870
3440
3620
Кс
cos
tg
Рр,
Qр,
Sр,
кВт
квар
кВА
96
59,52
112,95
1706,4 1996,48 2626,35
855
846,45 1203,12
1320,2 2283,9 2638,05
2855,2 2141,4 3028,39
1954,8 1466,1 2443,5
0,8
0,72
0.45
0,46
0,83
0,54
0,85
0,65
0,71
0,50
0,80
0,80
0,62
1,17
0,99
1,73
0,75
0,75
550
0,31
0,80
0,75
170,5
127,87
213,12
295
2930
2040
580
1771
88
750
150
50
15
0,6
0,35
0,35
0,25
0,64
0,8
0,4
0,3
0,45
0,35
0,57
0,59
0,58
0,61
0,60
0,80
0,55
0,67
0,80
0,87
1,53
1,36
1,43
1,30
1,33
0,75
1,52
1,12
0,75
0,57
177
1025,5
714,7
145
1133,44
70,4
300
45
22,5
5,25
270,81
1394,68
1022,02
188,5
1507,47
52,8
456
50,4
16,87
2,99
323,52
1731,12
1247,12
237,81
1886,04
88
545,83
67,56
28,12
6,04
520
0,45
0,80
0,75
234
175,5
292,5
195
0,35
0,87
0,57
68,25
38,90
78,55
103
0,68
0,84
0,65
70,04
45,52
83,53
245
0,45
0,80
0,75
110,25
82,68
137,81

7.

Рисунок 1.2 –
Радиальная схема
электроснабжения
термического цеха, цеха
шестерён, участка
отгрузки готовой
продукции,
административнобытовых помещений

8.

Рисунок 1.3 –
Магистральная
схема
электроснабжения
термического цеха,
цеха шестерён,
участка отгрузки
готовой
продукции,
административнобытовых
помещений

9.

Таблица 1.4
Коэффициенты отчислений для различных элементов системы
электроснабжения
Элемент системы
электроснабжения
pа, о.е.
pро, о.е.
r, о.е.
p, о.е.
0,024
0,01
0,14
0,174
0,063
0,01
0,14
0,213
0,063
0,01
0,14
0,213
Кабельная линия 10 кВ,
проложенная открыто
Ячейка отходящей линии РУ-10
кВ
Шкаф ввода ВН ТП 10/0,4 кВ

10.

Таблица 2.1
Технические данные трансформаторов ГПП
Uном, кВ
К
Тип
Sно
ол-во,
м,
шт.
кВ·А
обмот
ки ВН
ТДН-
16
2
16000/110
Uк
000
обмот
,%
ΔPкз,
Iхх
кВт
,%
ΔPхх,
кВт
ки НН
115
10,
11
5
0,
4
85,0
13,0

11.

Таблица 2.2
Данные для построения картограммы электрических нагрузок
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
rнi, мм
325
400
400
400
287,5
487,5
Sрнi,
кВА
112,95
2626,35
1203,12
2638,05
3028,39
2443,5
rвi, мм
5,99
28,92
19,57
28,98
31,05
27,89
Sрвi,
кВА
2377,4
-
312,5
600
213,12
8,23
-
-
787,5
575
325
575
800
800
800
762,5
323,52
1731,12
1247,12
237,81
10,15
23,48
19,92
8,70
-
-
162,5
812,5
1886,04
24,50
-
-
162,5
162,5
758
875
12,5
587,5
412,5
650
12,5
120
88
545,83
67,56
28,12
6,04
5,25
13,18
4,63
2,99
1,38
1457,3
-
21,54
-
837,5
400
292,5
9,65
-
-
687,5
400
78,55
5,0
-
-
537,5
400
83,53
5,15
-
-
387,5
400
137,81
6,62
-
-
Наименование цеха
Xi, м
Y i, м
Компрессорная
Сварочный цех
Механосброчный №1
Механосброчный №2
Термический цех
Цех шестерён
Участок отгрузки, склад
готовой продукции
Инструментальный цех
Механический цех №1
Механический цех №2
Участок стружкоуборки
Участок
подготовки
СОЖ
КНС
Цех пластмасс
Склад металла
Проходная и КПП
КПП
Административно
бытовые помещения
Административно
бытовые помещения
Административно
бытовые помещения
Административно
бытовые помещения
800
737,5
612,5
462,5
312,5
312,5
27,51
-

12.

900
800
12
10
9
8
11
700
-Центр нагрузки предприятия
15
600
13
500
-Обозначение нагрузки 0,4 кВ
1
7
6
4
14
3
-Обозначение нагрузки 10 кВ
2
400
5
300
200
21
100
20
19
18
17
17
16
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Рисунок 2.1 – Ген план завода с картограммой
нагрузок

13.

Рисунок 2.2
– Расчетная
схема для
расчета
токов
короткого
замыкания

14.

Рисунок 2.3 –
Схема
замещения для
расчета токов
короткого
замыкания

15.

Таблица 2.3
Итоги расчета токов короткого замыкания
Точка короткого замыкания
I(3), кА
К1
3,25
К2
Iподп,
Bк,
I∞, кА
iуд, кА
–
3,25
8,36
4,75
7,02
0,149
6,88
16,04
15,14
К3
6,689
0,089
6,6
12,95
9,36
К4
6,386
0,176
6,21
12,24
8,56
кА
кА2·с

16.

Рисунок 2.4 – План заземляющего устройства ГПП

17.

Рисунок 2.5 – Зона защиты ГПП стержневыми молниеотводами

18.

Таблица 3.9
Потери мощности во всех трансформаторах 10/0,4 кВ
Тип
трансформатора
ΔP
хх , кВт
ΔP
кз
K
,кВт
з.т ,
о.е.
n
тр ,ш
т.
ΔP
м.т , кВт
ТМЗ-1000/10
2,45
11
0,7
2
15,68
ТМЗ-1600/10
3,3
16,5
0,7
6
68,31
ТМЗ-2500/10
3,85
23,5
0,7
4
61,46
ИТОГО:
145,45

19.

ЧДД тыс.руб.
60000
50000
40000
30000
20000
10000
r%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
-10000
-20000
Рисунок 3.1 – График внутренней нормы доходности