Електромережі та електрообладнання

Зміст Вступ 1. Характеристика споживачів електричної енергії. Вихідні дані і визначення категорії електропостачання 2. Розрахунок електричних навантажень підприємства і побудова графіків навантажень 3. Складання картограми навантажень. Визначення місця розташування головної підстанції. Вибір схем розподілу і величин напруг живлячої і розподільчої мережі 4.

Обґрунтування вибору кількості і потужності трансформаторів на підстанції, типу і кількості підстанцій. Економічне обґрунтування вибраного варіанту трансформаторів 5. Розрахунок живлячої і розподільчих мереж високої напруги 6. Розрахунок струмів короткого замикання 7. Вибір електрообладнання підстанції високої та низької напруги і перевірка його на дію струмів к.з 8. Розрахунок заземлюючого пристрою підстанції 9.

Вибір і розрахунок релейного захисту силових трансформаторів підстанції 10. Захист підстанцій від перенапруг і грозових розрядів Література Вступ Надійність електропостачання залежить від надійності внутрішньої схеми, монтажу, налагодження електроустановок самих споживачів. У сільській місцевості практично зникли підприємства "Райагроенерго", енергослужби підприємств недержавної форми власності скорочуються.

Цей процес негативно впливає на технічний стан електричних мереж сільськогосподарського призначення. Однак у деяких областях, зокрема у Вінницькій та окремих районах інших областей, підприємства Райагроенерго збереглись і «виживають» за рахунок виконання незначних замовлень непрофільного для них характеру. При цьому місцеві сільськогосподарські підприємства не мають реальної можливості експлуатувати власні

електроустановки та мережі. Як варіант, доцільно запропонувати Мінагрополітики України відродити централізоване обслуговування електроустановок та мереж сільськогосподарського призначення, а можливо і внутрішньобудинкових у приватному секторі, силами районних підрозділів агроенергетики. Слід окремо виділити проблему утримання охоронних зон повітряних та кабельних електричних мереж, особливо ПЛ, які проходять через лісові масиви та зелені насадження населених пунктів.

Перевірками виявлено, що траси ПЛ здебільшого не розчищаються, в охоронних зонах розміщуються об'єкти господарської діяльності, яких виявлено понад 6200. Держенергонаглядом направлено 370 звернень до органів державної влади з метою виправлення ситуації, що склалася. В свою чергу, електропередавальні організації вкрай недостатньо взаємодіють з органами лісового та сільського господарства з цього питання через недосконалість нормативно-правової бази у

цій сфері діяльності. При погіршенні погодних умов, навіть коли їх параметри не виходять за нормативні, відбувається значна кількість масових відключень, особливо ПЛ 0,38-10 кВ. У той же час, за оцінкою електропередавальних організацій ці мережі, в основному, знаходяться у задовільному, а то і в доброму технічному стані. З урахуванням зростання навантаження, особливо у побутовому секторі, у сільській місцевості та малих

містах, практично в усіх електропередавальних організаціях розвиток і модернізація електромереж не відповідає дійсним потребам збільшення приєднаної потужності. Точка забезпечення приєднаної потужності за технічними умовами зміщується аж у мережі 110 кВ. Як підсумок слід зазначити, що Мінпаливенерго та Держенергонагляд й надалі посилюватимуть вимоги щодо забезпечення електропередавальними організаціями якості та надійності електропостачання споживачів на

основі підвищення рівня ремонтно-експлуатаційного обслуговування мереж та обладнання, збільшення обсягів модернізації, реконструкції та технічного переоснащення електромереж, підвищення рівня кваліфікації оперативного та експлуатаційного персоналу і, як наслідок, підвищення рівня безпеки в роботі мереж та обладнання. У найближчому майбутньому перед енергетикою стоїть задача всесвітнього розвитку і використання відновлених джерел енергії, розвитку комбінованого виробництва енергії

і тепла для централізованого теплопостачання промислових міст. Але з розвитком електроенергії необхідно слідкувати за охороною природи від шкідливого впливу промислових відходів і викидів. В наслідок цього перед суспільством постали такі задачі з охорони навколишнього середовища: перехід на газ, що різко знизить викиди золи і окисів сірки; зменшення і повне запобігання викиду неочищеної стічної води в басейни морів; прискорене

створення надійних і економічних установок, які вловлюють шкідливі викиди та ін. Утворення і розвиток міжнародної співпраці в області охоронного середовища буде сприяти успішному вирішенні національних і міжнародних проблем охорони природи, обміну досвідом в розробці природоохоронних територій, контролю за забрудненням навколишнього середовища. Розділ 1. ХАРАКТЕРИСТИКА СПОЖИВАЧІВ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ.

ВИХІДНІ ДАНІ І ВИЗНАЧЕННЯ КАТЕГОРІЇ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ 1. Характеристика споживачів електроенергії До загальнопромислових установок відносяться вентилятори, насоси, компресори, і т. п. В них застосовуються асинхронні і синхронні двигуни трифазного змінного струму частотою 50Гц, на напругах від 127В до 10кВ, а там, де потрібне регулювання продуктивності, — двигуни постійного струму.

Діапазон їх потужностей різний — від декількох кіловат (електродвигуни засувок, затворів, насосів подачі мастила і т. п.) до десятків мегават (повітродувки доменних печей, кисневі турбокомпресори). Основним агрегатам (насоси, вентилятори і т. п.) властивий тривалий режим. Електродвигуни засувок, затворів і т.п. працюють в короткочасному режимі. Їх коефіцієнт потужності знаходиться в межах 0,8—0,85.Синхронні двигуни працюють в режимі перезбуджування.

Дана група електроприймачів відноситься, як правило, до першої категорії надійності, а на деяких виробництвах, особливо хімічної промисловості, — до «особливої» групи тієї ж категорії. Деякі вентиляційні і компресорні відносяться до другої категорії надійності. На промислових підприємствах переважає електропривод виробничих механізмів. Залежно від технологічних особливостей механізму або агрегату використовуються всі види двигунів змінного

і постійного струму потужністю від декількох кіловат до декількох мегават, на номінальні напруги до 10кВ. Регульований електропривод технологічних механізмів і двигуни верстатів з підвищеною швидкістю обертання одержують живлення від перетворювальних установок. Режими їх роботи різні і визначаються режимом механізму. Як правило, електропривод технологічних механізмів відноситься до другої категорії надійності.

Виняток становлять ті механізми і установки, які по своїх показниках відносяться до першої категорії надійності (технологічне устаткування підприємств нафтохімічної промисловості, деякі унікальні металообробні верстати і т. п.). Перетворювальні установки на промислових підприємствах служать для живлення електроприймачів механізмів і установок, які через особливості технологічних режимів повинні працювати або на постійному, або на змінному струмі з частотою, відмінною від 50Гц.

Споживачами постійного струму є: електропривод механізмів з широким регулюванням швидкості і реверсуванням, електрофільтри, електролізні установки, внутрішньозаводський електротранспорт. Перетворювачами струму служать двигуни-генератори, ртутні і напівпровідникові випрямлячі, що живляться від трифазних мереж змінного струму промислової частоти на напругах до 110кВ.Показники і характер роботи перетворювальних установок залежать від підключеного

до них технологічного устаткування. Коефіцієнт потужності залежить від типу перетворювача і його призначення, він змінюється в межах 0,7—0,9. До електротехнологічних установок відносяться електронагрівальні і електролізні установки, установки електрохімічної, электроіскрової і ультразвукової обробки металів, електромагнітні установки (сепаратори, муфти),устаткування електрозварювання.

Електронагрівальні установки об'єднують електричні печі і електротермічні установки, які за способом перетворення електроенергії в теплову розділяються на печі опору, індукційні печі і установки, дугові електричні печі, печі конденсаторного нагріву. Печі опору одержують живлення від трифазних мереж змінного струму частотою 50Гц,в основному на напрузі 380/220В або на більш високій напрузі через знижуючі трансформатори.

Випускаються печі в одно- і трифазному виконанні, потужністю до декількох тисяч кіловат. Коефіцієнт потужності для печей прямої дії 0,7—0,9, для печей непрямої дії — 1,0. Індукційні плавильні печі випускаються зі сталевим осердям і без нього, потужністю до 4500кВ•А.Живлення індукційних печей і установок гартування і нагріву здійснюється від трифазних мереж змінного струму частотою 50Гц,на напрузі 380/220В

і вище залежно від потужності. Індукційні плавильні печі без осердя і установки гартування і нагріву струмами високої частоти одержують живлення, змінним струмом частотою до 40Мгц від перетворювальних установок, які ,у свою чергу, живляться від мереж змінного струму промислової частоти. Печі зі сталевими осердями випускаються в одно двох- і трифазному виконанні. Коефіцієнт потужності їх коливається в межах 0,2—0,8(у

індукційних установок підвищеної частоти — від 0,06 до 0,25). Всі перераховані печі і установки індукційного нагріву відносяться до приймачів другої категорії надійності. Дугові електричні печі за способом нагріву розділяються на печі прямого, непрямого і змішаного нагріву. Потужність нинішніх дугових електропечей майже 100-125МВ•А.Коефіцієнт потужності 0,85—0,95.Відносно надійності електропостачання дугові печі відносяться до приймачів

першої категорії. Вакуумні електричні печі для виплавки високоякісних сталей і спеціальних сплавів відносяться до приймачів особливої групи першої категорії, оскільки перерва в живленні вакуумних насосів приводить до дорогого браку. Електролізні установки відносяться до приймачів першої категорії надійності. Коефіцієнт потужності складає 0,8-0,9. Електрозварювальне обладнання живиться напругою 380 або 220

В змінного струму промислової частоти. Електрозварювальне обладнання працює в повторно-короткочасному режимі. Коефіцієнт їх потужності коливається в межах 0,3—0,7. Зварювальні установки по ступеню надійності відносяться до другої категорії. Потужність електроприводів підйомно-транспортних пристроїв визначається умовами виробництва і коливається від декількох до сотень кіловат. Для

їх живлення використовується змінний струм 380 і 660 В і постійний струм 220 і 440 В.Режим роботи повторно-короткочасний. Навантаження на стороні змінного трифазного струму - симетричне. Коефіцієнт потужності змінюється відповідно до навантаження в межах від 0,3 до 0,8. По надійності электропостачання підйомно-транспортне устаткування відноситься до першої або другої категорії

(залежно від призначення і місця роботи). Електричні освітлювальні установки є в основному однофазними приймачами. Лампи світильників мають потужності від десятків ватів до декількох кіловатів і живляться на напругах до 380 В.Світильники загального освітлення (з лампами розжарювання або газорозрядними)живляться переважно від мереж 220 або 380 В.Світильники місцевого освітлення з лампами розжарювання на 12

і 36 В живляться через знижуючі однофазні трансформатори. Характер навантаження - тривалий. Коефіцієнт потужності для світильників з лампами розжарювання - 1,0, з газорозрядними лампами — 0,96. Електроосвітлювальні установки відносяться до другої категорії надійності. 1.2. Вихідні дані для курсового проектування Для виконання курсового проекту мені задані наступні дані:

1.План підприємства. 2.Найменування і площі цехів: а)Плавильний цех:200×36 б)Механічний цех:180×26 в)Збиральний цех:160×30 г)Термічний цех:180×42 д)Допоміжний цех:200×30 є)Цех металоконструкцій:220×26 е)Інструментальний цех:120×30 3.Графіки навантажень підпрмємства-мал.2.8(а) 4.Відстань до районної підстанції:32км 5.Потужність джерела районної підстанції: S=∞ 6.Відсоток споживачів I-ї категорії 70% 7.Місце знаходження підприємства: м.

Полтава 8.Найменування підприємства: «Завод вугледобування» 1.3. Визначення категорії електропостачання Для виконання курсового проекту мені задані слідуючі дані: план підприємства, найменування і площі цехів, графіки навантажень, відстань до районної підстанції, потужність джерела живлення районної підстанції, процент споживачів I-ї категорії, місце знаходження підприємства. Щоб забезпечити підприємство електроенергією високої

якості без зриву плану виробництва і не допустити аварійних перериві в електропостачанні потрібна надійність електропостачання. Згідно завданню до курсового проекту маємо споживачів I і II-ї категорії 70%.Підприємство відноситься до I-ї категорії електропостачання споживачів. З цього робимо висновок, що підприємство повинно 100% забезпечуватись електроенергією з двома джерелами живлення. Тому, що

I категорія електропостачання включає в себе такі електроприймачі, перерва у електропостачанні яких зв’язана з небезпекою для життя людей, нанесенням значної шкоди народному господарству, розладом складного технологічного процесу, пошкодженням устаткування, масовим браком продукції. До II-ї категорії відносяться електроприймачі, перерва в електропостачанні яких може призвести до великого недовідпуску продукції, простою технологічних механізмів, робочого, промислового транспорту.

Перерва у електропостачанні приймачів допускається на час ,який необхідний для включення резервного живлення силами експлуатаційного персоналу, але не більше 1 доби. До III-ї категорії відносяться електроприймачі несерійного виробництва продукції, допоміжні цехи, комунально-господарські споживачі, сільськогосподарські заводи. Для цих електроприймачів електропостачання може бути від одного джерела живлення при умові, що перерва

у електропостачанні, необхідна для ремонту та заміни пошкодженого елемента системи електропостачання, але не більше 1 доби. Розділ 2. Розрахунок електричних навантажень підприємства і побудова графіків навантажень 2.1. Розрахунок електричних навантажень підприємства Розрізняють такі методи визначення розрахункового навантаження: 1. Метод впорядкованих діаграм: Цей метод є основним при розрахунку навантажень.

Його застосування можливе, якщо відомі одиничні потужності ЕП, їх кількість і технологічне призначення. Розрахунок виконується по вузлам живлення системи електронавантаження в слідую чому порядку: Приймачі поділяють на характерні технологічні групи для яких з довідників знаходять значення Кв і cos φ. Для кожної технологічної групи розраховують середню активну і реактивну потужності: