Липецкий государственный технический университет

Кафедра электрооборудования

Специальность 140610.65 Электрооборудование и электрохозяйство

предприятий, организаций и учреждений

Пояснительная записка к дипломному проекту

Проверочный расчет системы электроснабжения известкового цеха с

анализом коммутационных перенапряжений

Студент ______________________________________________ (Иванов И. И.)

Руководитель проекта ________________________ (к.т.н, доцент Зацепин Е.П.)

Консультанты

по экономике и организации производства __________(к.т.н, доцент Шпиганович А.А.)

по безопасности жизнедеятельности ____________________(ассистент Гостев В.В.)

по техническому контролю __________________________(__________________)

нормоконтроль _____________________________(к.т.н., доцент Пушница К.А.)

Рецензент ________________________________(к.т.н., доцент Сидоров С.С.)

подписи учёное звание,

учёная степень фамилии, и., о.

Проект рассмотрен кафедрой и допущен к защите в ГАК__________________

дата

Заведующий кафедрой_______________(д.т.н., профессор Шпиганович А.Н.)

подпись учёное звание,

учёная степень фамилия, и., о.

Л

ипецк – 2014 г.

Липецкий государственный технический университет

Факультет ФАИ

Кафедра Электрооборудования Заведующий кафедрой ________/А.Н. Шпиганович/

« »_____________2014 г.

Дипломное задание

Студенту _Иванову Ивану Ивановичу_________________ группы_ЭО-08-1______

(фамилия, и., о. полностью)

1. Тема__Проверочный расчет системы электроснабжения известкового цеха с анализом коммутационных перенапряжений____________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Исходные данные Характеристики окружающей среды объекта. Описание и принципиальная схема объекта электроснабжения. Характеристика электрической нагрузки и расположения электроприемников. Параметры питающей электрической сети.

3. Содержание расчетно-пояснительной записки Введение. 1. Описание объекта электроснабжения с анализом окружающей среды 2. Анализ электрических нагрузок, выбор места расположения ГПП, компенсация реактивной мощности 3. Выбор трансформаторов (ГПП и цеховых ТП) 4. Распределительные электрические сети 5. Расчет токов короткого замыкания и выбор средств их ограничения 6. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения 7. Выбор и проверка основного электрического оборудования ГПП и цеховых ТП и проверка кабелей по термической стойкости к токам короткого замыкания 8. Качество электрической энергии 9. Надежность 10. Освещение 11. Молниезащита и заземление 12. Экономика и организация производства 13. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности; Библиографический список.

4. Перечень графического материала (презентация) 1.К определению оптимального места расположения подстанции 2. К построению электрической сети 3. К расчету токов короткого замыкания 4. К выбору основного оборудования 5. К оценке надежности 6. Молниезащита 7. Заземление 8. Чертежи к специальной части

( с точным указанием обязательных чертежей)

5. Перечень подлежащих разработке вопросов экономики и организации производства _______________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Согласовано: консультант по экономике ____________________ /А.А. Шпиганович/

7. Перечень подлежащих разработке вопросов охраны труда и техники безопасности

____________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________

8. Согласовано: консультант по охране труда _____________________ /В.В. Гостев/

9. Срок сдачи проекта руководителю 01.06.2014

10. Консультанты по проекту по экономике и организации производства - доцент, канд. техн. наук А.А. Шпиганович, по охране труда и безопасности жизнедеятельности – ассистент В.В. Гостев

11. Дата выдачи задания___________________________________________________

12. Руководитель проекта __________________________________________________

(подпись)

13. Задание принял к исполнению студент________________________________________

(подпись)

Аннотация (или Реферат)

С. 25. Ил. 1. Табл. 2. Литература 17 назв. Прил. 2

В работе исследуются коммутационные перенапряжения, возникающие в системе электроснабжения электросталеплавильного производства. Составляется схема замещения для исследуемого участка, приводятся математические модели и графические характеристики переходного процесса возникающего в исследуемой цепи при срабатывании выключателя, разрабатываются защитные мероприятия. Также в работе предложена математическая модель и алгоритм программы для расчета коммутационных перенапряжений с учетом среза тока и повторных зажиганий дуги (для последовательной RLC-цепи).

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ (ПРЕЗЕНТАЦИЯ)
К определению оптимального места расположения подстанции….......	А4
К построению электрической сети………………………………….........	А4
К расчету токов короткого замыкания …………………………….........	А4
К выбору основного оборудования………………………………………	А4
К оценке надежности………………………………………………...........	А4
Молниезащита……………………………………………………………..	А4
Заземление……………………………………………………………........	А4
Чертежи к специальной части…………………………………………....	А4
Всего в листах формата А1……………………………………………….	А1

Оглавление

Введение………………………………………………………………………….. 1 Обзор литературных источников. постановка проблемы…............................................ 2 Технологический процесс. система электроснабжения электросталеплавильного производства…………………….......................................................... 2.1 Технология электросталеплавильного производства…............................... 2.2 Система электроснабжения электросталеплавильного производства…… 3 Построение модели коммутационных перенапряжений для системы электроснабжения электросталеплавильного производства……………………………… 3.1 Расчет параметров исследуемой цепи и построение модели в программе electronics workbench……………………………………………………………... 3.2 Построение модели выключателя с учетом повторных зажиганий дуги и среза тока…………………………………………………………………………… 4 Исследование влияния параметров цепи на процесс перенапряжения……. 4.1 Анализ влияния длины линии на процесс перенапряжения………………….. 4.2 Анализ влияния длины линии и параметров печного контура на процесс перенапряжения…………………………………………………………………….. 5 Разработка мер защиты………………………………………………………... 5.1 Основные средства защиты от коммутационных перенапряжений……… 5.2 Защитные мероприятия………………………………………………... Заключение………………………………………………...…...………............... Список источников…………………………….................................................... Приложение 1 Технические данные выключателей…………………………… Приложение 2 Технические данные разъединителей ………………………….

5 6 8 8 31 46 70 70 77 80 80 84 96 97 96 97 98 99

Введение

Для устойчивой работы системы электроснабжения требуется самая надежная и удобная в эксплуатации коммутационная аппаратура. В настоящее время все большее распространение находят вакуумные и элегазовые выключатели. Эти выключатели обладают высоким коммутационным и техническим ресурсом, высокой надежностью, требуют минимума обслуживания в эксплуатации, характеризуются взрыво- и пожаробезопасностью, малыми массой и габаритами, малыми временем горения дуги и ходом контактов, бесшумностью, отсутствием окисления контактных поверхностей, практической независимостью от климатических условий, устойчивостью к вибрациям и др. Так же в эксплуатации остается значительное число масляных и воздушных выключателей.

Работа всех этих выключателей связана с возникновением значительных перенапряжений, которые опасны для изоляции и могут привести к ее пробою и выходу из строя. Для их ограничения в настоящее время используются разрядники, искровые и нелинейные ограничители перенапряжений. Однако при коммутациях выключателями, особенно вакуумными, в сети появляются высокочастотные перенапряжения, основными причинами которых являются: коммутации вакуумными выключателями (из-за особенностей гашения дуги – явление многократных повторных зажиганий), коммутации коротко-замыкателями, коммутации разъединителями, неудаленные короткие замыкания. На сегодняшний день отсутствуют эффективные меры их гашения, так как разрядники, нелинейные ограничители перенапряжений, искровые промежутки как средство защиты от высокочастотных перенапряжений малоэффективны, в связи с резким подъемом их вольт-секундных характеристик при предразрядных временах менее 1 мкс.

Целью данной работы является исследование коммутационных перенапряжений в системе электроснабжения электросталеплавильного производства и разработка защитных мероприятий.