Электроснабжение кирпичного завода

ВВЕДЕНИЕ
В.1 Постановка задачи
Работа всех отраслей промышленности в настоящее время неразрывно связана с использованием электроэнергии, получаемой от электрических станций. Все шире применяется электроэнергия на транспорте, в сельском хозяйстве, в быту, и т.д.
Проектирование систем электроснабжения требует комплексного подхода к выбору и оптимизации схем электрических сетей, технико-экономическому обоснованию решений, определяющих состав, структуру, внешние и внутренние связи, динамику развития, параметры и надежность работы системы в целом и ее отдельных элементов.
Основными вопросами электроснабжения являются:
- Рациональный выбор всех элементов системы электроснабжения (числа и мощности трансформаторов; сечений проводов, шин и кабелей; компенсирующих устройств, электрической аппаратуры).
- Выбор рационального напряжения систем внешнего и внутреннего электроснабжения промышленных предприятий.
- Определение основных показателей электрической нагрузки предприятия.
- Нахождение рационального места расположения главной понизительной или главной распределительной подстанции и компенсирующих устройств на территории предприятия.
- Выбор схемы питания и аппаратуры с учетом надежности электроснабжения.
Остановимся на некоторых важных особенностях электроэнергетики
применительно к системам электроснабжения промышленных предприятий:
-Одновременность процессов производства, распределения и потребления электроэнергии приводит к тому, что нельзя произвести электроэнергию, не имея потребителей для нее: выработка электроэнергии жестко определяется потреблением и наоборот. При этом следует отметить, что преобразование, распределение и потребление электроэнергии на всех уровнях системы электроснабжения происходит с потерями, которые необходимо учитывать.
-Быстрота протекания переходных процессов требует обязательного применения в системе электроснабжения специальных автоматических устройств. Основное назначение этих устройств – обеспечение функционирования системы электроснабжения, заключающееся в передаче электроэнергии от источника к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества.
-Технологические особенности промышленных предприятий различных отраслей промышленности заключаются в неравномерности процесса производства, развитии и изменении технологического процесса, увеличении электроемкости, обуславливают различия в принимаемых проектных решениях по системам электроснабжения, например в части обеспечения надежности электроснабжения, гибкости схемы, применения конкретных изделий электротехнической промышленности.
Приведенные особенности позволяют рассматривать электроснабжение предприятия как самостоятельную подсистему в системе производства.
В данном дипломном проекте будет рассмотрено электроснабжение Кирпичного завода ООО "Альмера" предполагаемого к строительству в районе Ботанического сада в шести километрах от поселка Кирова в Советском районе Новосибирской области.
В январе 2008 года специалисты кирпичного завода приступили к разработке разведанного и защищенного месторождения кирпичных глин Боровое-2, обладающее запасом кирпичных глин на 25 лет работы кирпичного завода.
В 2013 году руководством предприятия решено начать строительство завода ООО «Альмера» расположив его в 500 метрах от месторождения.
В 2015 г. руководство намерено наладить выпуск облицовочного кирпича, который в Новосибирской области на сегодня никто не производит. Достигнута договоренность с руководством СО РАН о создании на базе завода экспериментального хозяйства по внедрению достижений в области строительных материалов институтов Академгородка и особенно Института химии твердого тела и механохимии СО РАН.
Очень перспективными и интересными являются разработки по выпуску облицовочного кирпича с нанесением разных цветов низкотемпературной глазури, получение высокопрочного кирпича М-400, М-500 при температуре 300 º С за счет использования химических добавок, образующих искусственную кристаллическую решетку глиняных черепков, а также других видов дешевых строительных материалов, которые планируется использовать при строительстве пилотного проекта коттеджной застройки для молодых учёных, понизив тем самым себестоимость до 15-16 тыс. руб. за м.
 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
В.1 Постановка задачи 3
В.2 Характеристика объекта и исходной информации 6
1. Проект системы внешнего электроснабжения 11
1.1 Обоснование схемы 11
1.2 Расчет электрических нагрузок 14
1.3 Расчет электрической сети 15
1.3.1 Выбор мощности трансформаторов 15
1.3.2 Расчет сечения ЛЭП 16
1.3.3 Выбор электрических аппаратов 17
1.4 Проверка оборудования на действия токов КЗ 18
1.5 Конструктивное исполнение 22
2. Проект системы внутреннего электроснабжения 25
2.1 Обоснование схемы 25
2.2 Расчет электрических нагрузок 27
2.3 Расчет электрической сети 29
2.3.1 Выбор мощности трансформаторов 29
2.3.2 Расчет сечения ЛЭП 30
2.3.3 Выбор электрических аппаратов 35
2.4. Проверка оборудования на действия токов КЗ 43
2.5 Конструктивное исполнение 46
3. Релейная защита и автоматика 49
3.1 Постановка задачи 51
3.2 Выбор трансформаторов тока и напряжения 53
3.2.1 Выбор трансформаторов тока 53
3.2.2 Выбор трансформаторов напряжения 54
3.3 Защита трансформатора 55
3.4 Защита линий 61
3.5 Автоматика 65
4. Охрана труда 67
4.1 Мероприятия по обеспечению безопасной работы в электроустановках 67
5. Технико-экономический раздел 74
5.1 Расчет капиталовложений в схему электроснабжения 76
5.2 Расчет текущих издержек 78
5.2.1 Эксплуатационные издержки на амортизацию и обслуживание
78
5.2.1 Издержки на покрытие потерь электроэнергии 79
Заключение 80
Список использованных источников 81
Приложения 84
Приложение А. Схема главных электрических цепей БКРПБ – 10 кВ 84
Приложение Б. Расчет электрических нагрузок 85
Приложение В. Значения сопротивлений элементов сети 93
Приложение Г. Схемы главных электрических цепей КТП-1,2 94
Приложение Д. Функциональная схема устройства ТЭМП 2501 95
Приложение Е. Структурная схема устройства ТЭМП 2501 96
Приложение Ж. Схема электрическая подключения БМРЗ-АПВ-00-01-11 97
Приложение И. Функциональная схема алгоритма АПВ 98

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном дипломном проекте была спроектирована система электроснабжение Кирпичного завода ООО "Альмера" предполагаемого к строительству в районе Ботанического сада в шести километрах от поселка Кирова в Советском районе Новосибирской области.
Были разработаны схемы внешнего и внутреннего электроснабжения завода. Рассчитана релейная защита, выбрано оборудование для главной понизительной, распределительной и комплектных подстанций. Предложены конструктивные решения по установке выбранного оборудования и прокладке питающих и распределительных кабельных линий – 0,4, 10 кВ.
Стоит отметить, что к прокладке КЛ-10 кВ рекомендованы кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена – имеющие значительные преимущества перед кабелями с бумажно-пропитанной изоляцией.
В технико-экономическом разделе произведен расчет капиталовложений на основании укрупненных показателях стоимости строительства [16], расчет эксплуатационных издержек, издержек на амортизацию, обслуживание и покрытие потерь электроэнергии.
В заключении стоит отметить, что все технические решения по сооружениям, конструкциям, оборудованию и технологической части настоящего проекта приняты и разработаны в полном соответствии с действующими на дату выпуска проекта нормами и правилами, включая правила взрывопожаробезопасности.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Нормативно-техническая документация
1. ГОСТ Р 52735-2007 Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.
2. ГОСТ 28249-93 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1кВ».
3. ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки.
4. ГОСТ 6825-91 «Лампы люминесцентные трубчатые для общего освещения».
5. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
6. ГОСТ 17677-82. Светильники. Общие технические условия.
7. РТМ 36.18.32.4-92. Указания по расчету электрических нагрузок. / М.: ВНИПИ ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ, 1992.
8. РД 34.20.185-94. Инструкция по проектированию городских электрических сетей.
9. Правила устройства электроустановок. 7-е издание.
10. СП 31-110-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий.
11. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».
12. СНиП 2.01.02.-85. Противопожарные нормы. М.: Стройиздат, 1986.
13. СНиП 2.01.01.-82. Строительная климатология и геофизика. М.: Госстройиздат, 1983.

14. СНиП 2-89-80. Генеральные планы промышленных предприятий. М.: Стройиздат,1981.
15. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 КВ. Типовые решения.
16. Сборник укрупненных показателей стоимости строительства (реконструкции) подстанций и линий электропередачи для нужд ОАО «Холдинг МРСК», Москва, 2012 - 71 стр.
Монографии, статьи, выступления, учебные издания
17. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: учебник для вузов. – М: Высшая школа. - 2008. - 639 с.
18. Быстрицкий Г.Ф. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов: учеб. пособие для вузов [Гриф УМО]; учеб. пособие для среднего проф. образования [Гриф Минобразования РФ] / Г.Ф. Быстрицкий, Б.И. Кудрин. - М.: Академия, 2003. - 174 с.
19. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. –2-е изд.–М.: Интермет Инжиниринг, 2006 – 672с.
20. Можаева С.В. Экономика энергетического производства: Учебное пособие. 3-е изд., доп. и перераб. – СПб.: Издательство «Лань», 2003. - 200 с., ил. – (Учебники для вузов. Специальная литература).
21. Неклепаев Б. Н. / Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования / СПБ.: «БХВ-ПЕТЕРБУРГ», 2013. – 608 с.
22. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения [Текст]: справочник: учеб. пособие для вузов [Гриф УМО] / Г.Н. Ополева. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. - 479 с.
23. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования [Текст]: учеб. пособие для вузов [Гриф Минобрнауки РФ] / И. П. Крючков [и др.]; под ред. И.П. Крючкова, В.А. Старшинова. - М.: Академия, 2006. - 411 с.
24. Смирнов А.Д., Антипов К.М. Справочная книга энергетика. –5-е изд., перераб. и доп. –М.: Энергоатомиздат, 1987. –568с.
25. Справочник по проектированию электрических сетей. / под редакцией Д. Л. Файбисовича - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. – 320 с.
26. Тельманова Е.Д. Автоматизация управления системами электроснабжения: электрон. учеб. – Екатеринбург: изд-во Рос.гос.проф-пед.ун-та, 2009. 88 с.
27. Тельманова Е.Д. Проектирование электроснабжения промышленных предприятий : учеб. пособие для вузов [Гриф УМО] / Е. Д. Тельманова, И. М. Морозова ; Рос. гос. проф.-пед. ун-т. - 2-е изд., перераб. и доп. - Екатеринбург : Издательство РГППУ, 2008. - 76 с. : ил. - Библиогр.: с. 68
28. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. – М.: Форум, 2005. – 214 с.
29. Экономика и управление энергетическими предприятиями [Текст]: учебник для вузов [Гриф УМО] / Т.Ф. Басова [и др.]; под ред. Н.Н. Кожевникова. - М.: Академия, 2004. - 427 с. Энергосбережение и повышение эффективности использования энергоресурсов в зданиях и сооружениях: Учебное пособие/ Под общ. ред. А.П. Баскакова, Н.И. Данилова, Г.В. Тягунова. Екатеринбург; ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2002. 326 с.
Интернет ресурсы
30. ЗАО «Электронмаш» http://www.electronmash.ru
31. ЗАО «Энергомаш (Екатеринбург) - Уралэлектротяжмаш» http://www.uetm.ru
32. Группа компаний «Чебоксарский электроаппаратный завод» (ЧЭАЗ) http://www.cheaz.ru.
33. ОАО «Дивногорский завод низковольтной аппаратуры» http://dznva.pulscen.ru
34. Schneider-electric http://www.schneider-electric.com/site/home/index.cfm/ru/