Введение

Системой электроснабжения называют совокупность устройств производства, передачи и распределения электроэнергии (ЭЭ). Системы электроснабжения промышленных предприятий (ПП) создаются для обеспечения питания ЭЭ промышленных приемников, к которым относятся электродвигатели разных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и др.

Задача электроснабжения (ЭС) ПП возникло одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электростанций. Первые электростанции сооружались в городах для освещения и питания электрического транспорта, а также при фабриках и заводах. Позднее появилась возможность сооружения электрических станций в местах залежей топлива (торфа, угля, нефти) или местах использования энергии воды независимо от мест нахождения потребителей ЭЭ – городов и ПП. Передача ЭЭ на большие расстояния к центрам потребления стала осуществляться линиями электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения.

В настоящее время большинство потребителей получают ЭЭ от энергосистемы. В то же время на ряде предприятий продолжается сооружение и собственных теплоэлектростанций (ТЭЦ).

Необходимость в производстве ЭЭ на фабрично-заводских электростанциях обуславливается следующими причинами:

• потребность в теплоте для технологических целей и отопления, и фиктивностью попутного производства при этом ЭЭ;

• необходимостью резервного питания для ответственных потребителей (второй независимый источник питания);

• необходимость использования вторичных ресурсов;

• большой удаленностью некоторых предприятий от энергосистемы.

По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения (СЭС) ПП. В них включаются сети высоких напряжений, распределительные сети, а в ряде случаев и сети промышленных ТЭЦ. Возникает необходимость внедрять автоматизацию СЭС ПП и производственных процессов, осуществлять в широких масштабах диспетчеризацию процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления и вести активную работу по экономии ЭЭ.

Переход на автоматизирование системы управления может быть успешным только при наличии средств автоматики и квалифицированных инженеров в области автоматизированного электроснабжения.

В нашей выпускной работе мы используем нормативную /1…5/, справочную /6…8/, методическую /9…12/ и дополнительную литературу /13/.

1 Исходные данные

Спроектировать электроснабжение корпуса, который находится на расстоянии L = 1,0 км от главной понизительной подстанции предприятия. В корпусе имеются низковольтные потребители напряжением U_hom..c = 0,38 kB

и высоковольтные потребители – насосная станция и сварочные выпрямители.

Имеем следующие исходные данные:

а) Номинальное напряжение на высшей стороне ГПП

U_ном.ВН=35 кВ.

б) Номинальное напряжение на низшей стороне ГПП

U ном.нн=10 кВ.

в)Мощность короткого замыкания (S_к, МВА) на секции распределительного устройства (РУ) низкого напряжения ГПП

S_K = 175 MB ∙А.

г) Расстояния:

1) от ГПП до корпуса промышленного предприятия

L =1,7 км;

2) от РУ 0,4 кВ трансформаторной подстанции (ТП) дораспределительного пункта (РП)

L₁ = 100 м;

3) от РП до электроприемника (ЭП)

L₂ = 15м;

д) Высоковольтные потребители напряжением 10 кВ:

1) синхронные двигатели –компрессоры:

производительность Q = 90 м³ / час

2) источники высших гармоник (ИВГ) –вентильный преобразователь:

мощность одного ИВГ S_P.ИВГ = 1 MB∙А,

количество ИВГ N _ИВГ =2.

е) Низковольтные потребители напряжением 0,38 кВ приведены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1–Исходные данные электроприемников цеха

Тип установки	Количество ЭП (ni ), шт	Номинальная мощность ЭП (PHOM,i) кВт	Коэффициент мощности (cosφi)	Коэффициент использования (ku,i)
1 Станки	40	15	0,65	0,12
2 Конвейеры	40	5,5	0,75	0,5
3 Конвейеры	80	5,5	0,65	0,65

Таблица 1.2–Исходные данные электроприемников, подключенных к РП

Тип установки	Количество ЭП (ni ), шт	Номинальная мощность ЭП (PHOM,i) кВт	Коэффициент мощности (cosφi)	Коэффициент использования (ku,i)
1 Сварочные автоматы	4	15	0,65	0,12
2 Сварочные автоматы	3	5,5	0,75	0,5
3 Станки	5	5,5	0,65	0,65

Примечание. Значения коэффициента мощности cosφ и коэффициента использования к_и взяты на с.37 /6/.

ж) Исходные данные для расчета несимметрии напряжений приведены втаблице 1.3.

Таблица 1.3−Действующие значения междуфазных и фазных напряжений на РУ 0,4 кВ при несимметрии

Междуфазные напряжения, кВ				Фазные напряжения, кВ
U ав	U Bс	Uca	Uа		U B	U C
0,39	0,37	0,43	0,26		−	0,2