Раздел 2. Основы проектирования электроустановок.
Тема 2.1. Проектирование электроустановок напряжением выше 1000 В.
2.1.1.Техническое задание и исходные данные проекта электроснабжения крупного промышленного предприятия.
Электроснабжение крупных объектов делится на внешнее и внутреннее. Под внешним электроснабжением понимают комплекс сооружений, обеспечивающих передачу электроэнергии от выбранной точки присоединения к электроэнергетической системе до приемных главных понизительных подстанций (ГПП). Внутреннее электроснабжение – комплекс сетей и подстанций, расположенных на территории проектируемого объекта (предприятия) и его цехах.
При проектировании должна быть обеспечена бесперебойность электроснабжения предприятия, зависящая от выбранной схемы электроснабжения и надежности элементов этой схемы. Техническими решениями, которые разрабатываются в проекте, определяются удобство и безопасность обслуживания, экономичность схемы электроснабжения при ее обслуживании и ремонте, а также возможность дальнейшего развития схемы без ее коренного переустройства (наличие соответствующих резервов мощности, резервных распределительных устройств и линий электроснабжения, а также возможности модернизации).
Примерный перечень вопросов технического задания на проектирование.
1) Определение мест расположения потребителей электроэнергии.
2) Определение категории надежности электроснабжения предприятия.
|
|
3) Составление структурной, функциональной и принципиальной схем электроснабжения.
4) Определение расчетных нагрузок потребителей электроэнергии.
5) Определение мест расположения подстанций.
6) Выбор величины напряжений на высокой и низкой сторонах подстанции.
7) Расчет и выбор сечений и марок проводников (воздушных линий, кабелей и проводов).
8) Расчет и выбор электрооборудования подстанции.
9) Разработка конструктивного исполнения распределительных устройств высокого и низкого напряжений.
10) Требования к строительной части сооружения и их пожарной безопасности.
В связи с вышеизложенным техническим заданием для проектирования электроснабжения крупного промышленного предприятия должны быть в наличии следующие исходные данные:
1) Номинальное напряжение и номинальная мощность источников электроснабжения предприятия.
2) Ситуационный план района расположения предприятия с указанием основных зданий и сооружений электроэнергетической системы и трасс прокладки электрических сетей района и подстанций.
3) Генеральный план предприятия с указанием цехов и подстанций.
4) Планы зданий и сооружений предприятия (цехов) с размещением основного технологического оборудования, цеховых трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.
|
|
5) Обоснование и выбор категории надежности.
6) Ведомость потребителей электроэнергии с указанием необходимых данных для проектирования (количество и установленная мощность, номинальное напряжение, коэффициент использования и т.д.)
2.1.2. Разработка структурной, функциональной и принципиальной схемы электроснабжения крупного промышленного предприятия.
Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия начинается с составления структурной и функциональной схем с учетом требований, изложенных в техническом задании и исходных данных на проектирование. Как правило, для этого используются стандартные (типовые) схемы.
1. На рис. 10 показана структурная схема крупного промышленного предприятия, имеющего собственную теплоэлектростанцию ТЭС, а также получающего энергию от районной энергосистемы через главную понижающую подстанцию ГПП. Электроэнергия напряжением 220 кВ подается из района по двум воздушным линиям электропередачи. Генераторы собственной ТЭС имеют напряжение 10 кВ.
Рис. 10. Структурная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия.
|
|
Для возможности параллельной работы ТЭС и районной энергосистемы на ГПП должны быть установлены один или несколько понижающих трансформаторов напряжением 220/10 кВ. Кабели 10 кВ от ГПП и ТЭС подводятся к распределительным шинам 10 кВ главного распределительного устройства ГРУ, откуда электроэнергия под напряжением 10 кВ распределяется через соответствующие распределительные пункты РП по цеховым трансформаторным подстанциям ТП.
Обычно структурные схемы дают только качественное понятие об общей структуре установки. Как видно из рис. 10, никакой информации о мощности и количестве генераторов и трансформаторов в отдельных элементах схемы не приводится.
2. Далее в процессе проектирования на основе структурной схемы разрабатывается функциональная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия.
Схемы этого типа разъясняют определенные процессы в отдельных элементах установок или энергетических устройств, являются дальнейшим развитием структурных схем и служат для более углубленного ознакомления с ними. В этих схемах дается значительно более широкая и полная характеристика всех элементов установки. Внутри каждого прямоугольника изображают, пользуясь условными обозначениями, все источники электроэнергии (генераторы) и преобразователи (трансформаторы) с указанием их мощности. Связи между отдельными элементами конкретизируются, т. е. указываются количество и типы соединительных линий.
|
|
Для примера на рис. 11 показана функциональная схема электроснабжения крупного производственного предприятия, структурная схема которого была приведена на рис. 10.
Из рис. 11 видно, что на функциональной схеме в отличие от структурной каждый крупный элемент системы электроснабжения (ГПП, ТЭС, ГРУ и РП) изображен с большими подробностями и с нанесением в пределах соответствующего прямоугольника отдельных, относящихся к нему агрегатов (генераторов и трансформаторов) с указанием их мощности, что позволяет понять назначение этих элементов и их роль в процессе электроснабжения.
Функциональные схемы дают более конкретную картину установки и часто используются при проектировании электроснабжения, например при расчете токов короткого замыкания и выборе основною оборудования на распределительных устройствах и трансформаторных подстанциях.
Как видно из рис. 11, линии электропередачи 220 кВ подключаются к двойной системе шин ГПП, на которой устанавливаются два трансформатора 220/10 кВ мощностью по 6300 кВА, а на ТЭС — два генератора по 7500 кВА напряжением 10 кВ. Для обеспечения высокой надежности электроснабжения предприятия на главном распределительном устройстве (ГРУ) предусматривается также двойная система шин, к которым присоединяются кабели от генераторов ТЭС и сторона 10 кВ трансформаторов ГПП. К ним присоединяются также три распределительных пункта (РП1, РП2 и РП3) с одинарной системой шин, через которые электроэнергия распределяется по цеховым трансформаторным подстанциям ТП1, ТП2 и ТП3.
ЛЭП 220 кВ
К ТП1 к ТП2 к ТП3
Рис. 11. Функциональная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия.
3. Принципиальная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия разрабатывается на основе функциональной схемы, при этом используются типовые стандартные схемы электроснабжения.
Обычно принципиальные схемы выполняются в однолинейном изображении и являются основными графическими документами проектов. На основании принципиальной схемы разрабатываются все последующие чертежи и схемы проекта, а также рассчитывается и выбирается из каталогов основное электрооборудование.
На разрабатываемой схеме должны быть показаны все источники питания, трансформаторные подстанции и распределительные сборные шины, основная коммутационная и защитная аппаратура, трансформаторы тока и напряжения, а также все линии электрической связи между указанными элементами схемы. Возле условных графических обозначений элементов схемы указывается их БЦО, а после расчета и выбора элементов схемы из каталога - типы и номинальные параметры элементов. В непосредственной близости от воздушных и кабельных линий указываются их марка (тип), сечение и длина.
Как правило, на однолинейной схеме электроснабжения указывают только главные (силовые) цепи, а цепи измерений, защит, управления и автоматизации выполняются на отдельных чертежах.
Рис. 12. Принципиальная однолинейная схема электроснабжения крупного промышленного предприятия.
На однолинейной схеме электроснабжения крупного промышленного предприятия (рис. 12) видно, что каждый из генераторов Г1 (G1) и Г2 (G2), установленных на ТЭС, соединен двумя кабельными линиями через разъединители, трансформаторы тока и масляные выключатели с главным распределительным устройством ГРУ-10 кВ. Каждая из кабельных линий состоит из двух параллельно проложенных кабелей СБС 3 К двойным шинам ГРУ- 10 кВ через разъединители и две кабельные линии состоящие из двух параллельно проложенных кабелей СБС 3 подключены вторичные обмотки силовых трансформаторов ГПП. Каждый из двух трансформаторов может с помощью разъединителей подключаться к каждой из двух систем шин распределительного устройства ГРУ-10 кВ.
Первичные обмотки силовых трансформаторов соединены с помощью разъединителей, масляных выключателей и трансформатора тока с двойной системой шин распределительного устройства РУ- 220 кВ ГПП.
Подача напряжения 10 кВ для питания цеховых трансформаторных подстанций ТП1, ТП2 и ТП3 осуществляется от шин ГРУ через три распределительных пункта РП1, РП2, РП3, в состав которых входят разъединители, трансформаторы тока, масляные выключатели и сборные шины распределительных устройств РУ-10 кВ.
Кроме перечисленных элементов схемы электроснабжения, в нее должны быть включены разрядники на вводных воздушных линиях 220 кВ, трансформаторы напряжения на шинах 220 кВ и 110 кВ, короткозамыкатели на вводе 220 кВ (для создания искусственного короткого замыкания) и трансформатор собственных нужд подстанции 10 кВ/ 0,4 кв.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 114; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!