Системы электроснабжения горного предприятия и закрепить теоретический материал

Министерство образования и науки РФ

Пермский  государственный технический университет

Кафедра электрификации и автоматизации горных предприятий 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ РАБОТА 

по  «Основам электроснабжения» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курс IV, группа ЭАПУ-07-1, вариант №18 

Студент   ______________               Иванов Д.Н.

                          ^{(Подпись)} 

Преподаватель     ____________       Сапунков М.Л.

                                    ^{(Подпись)} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пермь 2010 г. 

Содержание 

Введение.............................................................................................................................................3

Исходные  данные...............................................................................................................................4

1. Выбор главной схемы электрических соединений двухтрансформаторной ГПП ………....5

2. Выбор силовых трансформаторов для ГПП и для удаленной КТП……………….………….7

3. Выбор кабелей и определение их сечений................................................................................11

4. Расчет токов короткого замыкания............................................................................................14

5. Выбор и проверка оборудования................................................................................................18

6. Определение мощности и выбор схемы защиты батареи статических конденсаторов........29

7. Расчет и выбор уставок МТЗ и токовой отсечки ......................................................................32

8. Проектирование заземляющего устройства однотрансформаторной подстанции ТП..........37

Заключение........................................................................................................................................39

Список  литературы...........................................................................................................................40 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

   Одним из основных этапов проектирования предприятия  является проектирование системы электроснабжения предприятия. При проектировании СЭС предприятия важно правильно рассчитать мощность, потребляемую электроустановками предприятия, разместить и распределить нагрузки по предприятию, сочетание потребителей реактивной мощности с установками для ее компенсации. Большое значение, при проектировании нужно уделять защите электроустановок от ненормальных режимов.

    По  мере развития электропотребления усложняются  и системы электроснабжения промышленных предприятий. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети. Возникает необходимость внедрять автоматизацию систем электроснабжения промышленных предприятий и производственных процессов.

    Изменение технологических процессов производства и ускорение научно-технического прогресса, диктует необходимость совершенствования промышленной электроэнергетики: создание экономичных, надежных систем электроснабжения промышленных предприятий, освещения, автоматизированных систем управления электроприводами и технологическими процессами; внедрения микропроцессорной техники, элегазового и вакуумного электрооборудования, новых комплектных преобразовательных устройств.     

   Целью данной курсовой работы является приобрести навыки проектирования системы электроснабжения горного предприятия и закрепить  теоретический материал. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Исходные  данные 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Выбор главной схемы электрических соединений двух  трансформаторной ГПП

 

    Выбор схемы распределения электроэнергии на промплощадке шахт и рудников зависит  от многих факторов: мощности, расположения и типов электроприводов машин и механизмов, места расположения ГПП, компактности генерального плана, соотношения электрических нагрузок электропотребителей, напряжения каждого звена системы электроснабжения.

    В соответствии с характером ущерба, который может быть нанесен предприятию из-за перерывов в электроснабжении, все потребители электроэнергии согласно ПУЭ делятся на три категории.

    К. потребителям I категории относят: клетевой подъем (включая собственные нужды), вентилятор главного проветривания и обеспечение собственных нужд, вспомогательные вен-тиляторные установки шахт III категории и сверхкатегорийных, калориферные установки (северные районы страны), котельную, насосные противопожарные установки, установки для дегазации угольных пластов, систему маслосмазки турбокомпрессоров.

   К потребителям II категории относят скиповые подъемы, компрессоры, технологический комплекс, включая обогатительные установки, основное электрооборудование жилых поселков шахт и рудников.

   III категория включает в себя все остальные электроустановки, перерыв в электроснабжении которых не вызывает значительного ущерба. Продолжительность перерыва определяется необходимым временем на замену вышедшего из строя электрооборудования, но не более суток.

     Электроприемники  I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания. Перерыв в питании допускается на время автоматического ввода резервного питания или необходимо иметь не менее двух установок, приводы которых получают питание от двух независимых источников.

   Для электроприемников II категории допускается перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной оперативной бригадой.

   Вследствие того что шахты и рудники имеют электропотребители всех категорий, они питаются электроэнергией от двух независимых источников питания по двум линиям. При выходе из строя одной из них другая должна обеспечить нормальную работу всех электроустановок шахты или рудника.

   При отнесении потребителей к I категории предъявляются повышенные требования в отношении резервирования, что влечет за собой увеличение капитальных затрат на электрооборудование. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо тщательно изучить, какие потребители следует отнести к I категории. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Выбор силовых трансформаторов  для ГПП и для  удаленной трансформаторной подстанции ТП

 

    Для бесперебойного питания горного  предприятия на ГПП требуется  установить 2 силовых трансформатора.

    Определяем  мощность на ГПП:

 МВА 

    На  двухтрансформаторной ГПП при отсутствии резервирования по сетям вторичного напряжения мощность каждого трансформатора выбирается равной 0,65¸0,7 суммарной нагрузке. В случае дефицита мощности оставшегося трансформатора допускается кратковременная перегрузка 40% (не более 5 суток подряд и 6 часов в сутки). 

 МВА

Так как мощность трансформатора не превышает 25МВА, то выбираем двухобмоточные трансформаторы без расщепленной вторичной обмотки.

         По каталогу для ГПП выбираем силовой трансформатор  типа  ТДН-10000/110-70У1

Т – трехфазный двухобмоточный трансформатор;

Д- с естественной циркуляцией масла и принудительным обдувом;

Н – с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН);

 

Рыночная стоимость трансформатора 4-6 млн. руб. ( в зависимости от завода изготовителя и года выпуска) 

    В цехах промышленных предприятий набольшее распространение имеют комплектные трансформаторные подстанции. Комплектные трансформаторные подстанции изготовляются для внутренней (КТП) и наружной (КТПН) установки.

    Для удаленной однотрансформаторной ТП выбираем КТП с учетом , и величины рабочего напряжения:

 МВт

 МВАр

 МВА

    Необходимо  учесть рекомендуемую величину коэффициента загрузки.

    Примем  коэффициент загрузки .

 Þ

МВА

    Для удаленной однотрансформаторной подстанции выбираем типовую комплектную трансформаторную подстанцию КТП-400/6/0,4-71У1 киоскового типа и трансформатор ТМ-400/6

    Комплектная трансформаторная подстанция КТП 400/6/0,4-71У1 предназначена для электроснабжения в установках трехфазного переменного тока напряжением 6 кВ.  

Техническая характеристика КТП-400/6/0,4-71У1