Реконструкция распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений
|
Введение 5
1 Анализ исходных данных 7
1.1 Требования, предъявляемые к системам электроснабжения предприятий
химической отрасли 7
1.2 Краткая характеристика трансформаторной подстанции ТП-50 и её
потребителей до проведения реконструкции РУ-6 кВ 14
1.3 Обзор состояния проблемы и обоснование необходимости проведения
реконструкции 19
2 Разработка проекта реконструкция распределительного устройства 6 кВ ТП-
50 предприятия 22
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений РУ-6 кВ ТП-50 22
2.2 Расчёт электрических нагрузок ТП-50 24
2.3 Расчёт и выбор компенсирующих устройств 30
2.4 Выбор и проверка силовых трансформаторов 34
2.5 Выбор и проверка сечения проводников 36
2.6 Расчёт токов короткого замыкания 41
2.7 Выбор и проверка электрических аппаратов 48
2.8 Выбор системы учёта и контроля электроэнергии 55
3 Охрана труда и техника безопасности 60
3.1 Методы и средства обеспечения безопасности на объекте, охрана
окружающей среды 60
3.2 Расчет контура заземления ТП-50 65
Заключение 68
Список используемых источников 72
1 Анализ исходных данных 7
1.1 Требования, предъявляемые к системам электроснабжения предприятий
химической отрасли 7
1.2 Краткая характеристика трансформаторной подстанции ТП-50 и её
потребителей до проведения реконструкции РУ-6 кВ 14
1.3 Обзор состояния проблемы и обоснование необходимости проведения
реконструкции 19
2 Разработка проекта реконструкция распределительного устройства 6 кВ ТП-
50 предприятия 22
2.1 Реконструкция схемы электрических соединений РУ-6 кВ ТП-50 22
2.2 Расчёт электрических нагрузок ТП-50 24
2.3 Расчёт и выбор компенсирующих устройств 30
2.4 Выбор и проверка силовых трансформаторов 34
2.5 Выбор и проверка сечения проводников 36
2.6 Расчёт токов короткого замыкания 41
2.7 Выбор и проверка электрических аппаратов 48
2.8 Выбор системы учёта и контроля электроэнергии 55
3 Охрана труда и техника безопасности 60
3.1 Методы и средства обеспечения безопасности на объекте, охрана
окружающей среды 60
3.2 Расчет контура заземления ТП-50 65
Заключение 68
Список используемых источников 72
Одним из главных направлений развития предприятий современного промышленного химического комплекса (ПХК) является концентрация и специализация производства, широкое внедрение современных методов производства, а также результатов научно-технического прогресса и мирового опыта. В настоящее время в ПХК промышленного типа почти все производственные процессы электрифицированными, так как активно внедряются и повсеместно используется прогрессивные технологии и современные машины, работа которых организована по поточным линиям.
На современном этапе развитие деятельность предприятий и организаций ПХК должна быть нацелена не на промежуточные показатели, а на высокий конечный результат - получение большего количества продукции лучшего качества с меньшими затратами и потерями. Правильная организация производственного цикла, а также оптимизация систем электроснабжения, реконструкция схем электрических соединений и модернизация оборудования, является одним из способов повышения рентабельности данной отрасли. Указанные аспекты обуславливает актуальность данной работы.
Целью работы является разработка проекта реконструкции распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений.
Объектом исследования является распределительное устройство 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений.
Предметом исследования являются схема электрических соединений, а также электрические сети и электрические аппараты распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений.
Для реализации указанной основной цели работы, в работе проведено решение основных поставленных задач:
- анализ исходных данных по объекту исследования с рассмотрением основных теоретических положений, необходимых для осуществления проектирования. Приводятся требования, предъявляемые к системам электроснабжения предприятий химической отрасли, краткая характеристика трансформаторной подстанции ТП-50 и её потребителей до проведения реконструкции РУ-6 кВ, осуществляется обзор состояния проблемы и обоснование необходимости проведения реконструкции;
- непосредственная разработка проекта реконструкции распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений, включающая реконструкцию схемы электрических соединений РУ-6 кВ ТП-50, расчёт электрических нагрузок, расчёт и выбор компенсирующих устройств, выбор и проверку силовых трансформаторов, выбор и проверку сечения проводников, расчёт токов короткого замыкания, выбор и проверку электрических аппаратов, выбор системы учёта и контроля электроэнергии;
- разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда, а также по экологической безопасности на объекте исследования, с непосредственным расчётом контура заземления ТП-50.
Решения поставленных задач в работе аргументируется соответствующими выводами после каждого раздела. В работе должен быть учтён будущий рост энергопотребления, при этом выбор оборудования и сетей производится с учётом разработок и последних достижений науки и техники, обладающих повышенной надёжностью, экономичностью, электробезопасностью. В результате выполнения работы осуществлена разработка проекта реконструкции распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений, в котором неукоснительно соблюдаются установленные нормы качества электроэнергии, передаваемой потребителям, надёжности, экономичности, безопасности и экологичности. Работа выполняется с использованием требований и норм рекомендованной технической литературы и документов.
На современном этапе развитие деятельность предприятий и организаций ПХК должна быть нацелена не на промежуточные показатели, а на высокий конечный результат - получение большего количества продукции лучшего качества с меньшими затратами и потерями. Правильная организация производственного цикла, а также оптимизация систем электроснабжения, реконструкция схем электрических соединений и модернизация оборудования, является одним из способов повышения рентабельности данной отрасли. Указанные аспекты обуславливает актуальность данной работы.
Целью работы является разработка проекта реконструкции распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений.
Объектом исследования является распределительное устройство 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений.
Предметом исследования являются схема электрических соединений, а также электрические сети и электрические аппараты распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений.
Для реализации указанной основной цели работы, в работе проведено решение основных поставленных задач:
- анализ исходных данных по объекту исследования с рассмотрением основных теоретических положений, необходимых для осуществления проектирования. Приводятся требования, предъявляемые к системам электроснабжения предприятий химической отрасли, краткая характеристика трансформаторной подстанции ТП-50 и её потребителей до проведения реконструкции РУ-6 кВ, осуществляется обзор состояния проблемы и обоснование необходимости проведения реконструкции;
- непосредственная разработка проекта реконструкции распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений, включающая реконструкцию схемы электрических соединений РУ-6 кВ ТП-50, расчёт электрических нагрузок, расчёт и выбор компенсирующих устройств, выбор и проверку силовых трансформаторов, выбор и проверку сечения проводников, расчёт токов короткого замыкания, выбор и проверку электрических аппаратов, выбор системы учёта и контроля электроэнергии;
- разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда, а также по экологической безопасности на объекте исследования, с непосредственным расчётом контура заземления ТП-50.
Решения поставленных задач в работе аргументируется соответствующими выводами после каждого раздела. В работе должен быть учтён будущий рост энергопотребления, при этом выбор оборудования и сетей производится с учётом разработок и последних достижений науки и техники, обладающих повышенной надёжностью, экономичностью, электробезопасностью. В результате выполнения работы осуществлена разработка проекта реконструкции распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений, в котором неукоснительно соблюдаются установленные нормы качества электроэнергии, передаваемой потребителям, надёжности, экономичности, безопасности и экологичности. Работа выполняется с использованием требований и норм рекомендованной технической литературы и документов.
В результате выполнения работы осуществлена разработка проекта реконструкции распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений.
Для реализации указанной основной цели работы, в работе проведено решение основных поставленных задач:
- анализ исходных данных по объекту исследования с рассмотрением основных теоретических положений, необходимых для осуществления проектирования;
- непосредственная разработка проекта реконструкции
распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений;
- разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда, а также по экологической безопасности на объекте исследования.
В результате выполнения первого раздела работы, проведён анализ исходных данных. Рассмотрены требования, предъявляемые к системам электроснабжения предприятий химической отрасли. Приведена техническая характеристика трансформаторной подстанции ТП-50 и её потребителей до проведения реконструкции РУ-6 кВ.
Установлено, что ТП-50 питает реагентное отделение, которое является вспомогательным звеном основного технологического процесса производства предприятия и относится ко II категории по надёжности электроснабжения потребителей согласно требованиям нормативных документов. Вследствие этого, для дальнейшего расчёта электрических нагрузок, в работе рассмотрена система электроснабжения и основное оборудование данного реагентного отделения.
На основе приведённых положений основных нормативных документов, учитывая схему соединений, категорию надёжности и установленное оборудование, обоснована необходимость проведения реконструкции РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ (основное мероприятие), а также дополнительных мероприятий по реконструкции ТП-6/0,4 кВ, питающей потребители реагентного отделения на напряжении 0,38/0,22 кВ.
В результате выполнения второго раздела работы, осуществлена непосредственная реконструкция РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ, которое осуществляется в работе вследствие подключения дополнительного источника питания для второго трансформатора ТП-6/0,4 кВ от РП-6 кВ предприятия. Вследствие этого, осуществлены следующие мероприятия по реконструкции РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ:
- ввод в эксплуатацию второго ввода от источника питания (РП-6 кВ предприятия), который подключается ко второй секции сборных шин РП-6 кВ по условию резервирования и секционирования [1];
- реконструкция схемы РУ-6 кВ с заменой её с магистральной схемы питания РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ на радиальную двухлучевую схема (без наличия ответвлений) с резервированием на питающем РП-6 кВ. Указанная схема характеризуется высокой надёжностью и подходит для питания потребителей II категории надёжности;
- выбор и проверка сечение кабельной линии второго ввода в РУ-6 кВ от РП-6 кВ завода (выбран кабель марки АСБ-6(3*16));
- установка дополнительных коммутационных и защитных аппаратов в РУ-6 кВ для защиты и коммутации второго источника питания ТП-6/0,4 кВ от РП-6 кВ предприятия. В работе выбраны и проверены следующие электрические аппараты напряжением 6 кВ в РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ для защиты и коммутации нового источника питания: выключатель высокого напряжения на питающем РП-6 кВ марки ВВ/ТБВ-10-20/630-У2-48 с трансформаторами тока типа ТПОЛМ-10; непосредственно в РУ-6 кВ установлены предохранители марки ПК103-6-40-31,5/У3, а также выключатели нагрузки типа ВНПу-10/400-10-УЗ.
Кроме того, в работе проведены дополнительные мероприятия по реконструкции и модернизации системы электроснабжения питающей ТП- 6/0,4 кВ, которая питает систему электроснабжения реагентного отделения, а именно:
- установлены на питающей ТП-6/0,4 кВ два силовых трансформатора марки ТМГ-160/6, номинальная мощность которых выбрана и проверена в работе;
- для компенсации реактивной мощности выбраны две комплектные конденсаторные установки типа УК БН-0,38-50-50УЗ;
- обеспечено питание всех СРШ реагентного отделения по радиальной схеме электроснабжения от шин 0,4 кВ питающей ТП-6/0,4 кВ. Для питания потребителей реагентного отделения выбраны современные кабельные линии марки АВБбШвнг (питающая сеть) и ВВГнг-LS (распределительная сеть) различных сечений;
- модернизированы электрические аппараты напряжением 0,38/0,22 кВ на ТП-6/0,4 кВ системы электроснабжения реагентного отделения путём их замены на современные марки, обладающие компактностью, надёжностью и улучшенными техническими характеристиками (выбраны современные автоматы марки ВА различных типономиналов);
- установлены современные средства учёта и контроля электроэнергии на ТП-50 (6/0,4 кВ), в качестве которых выбрана АСКУЭ с использованием лимитов энергопотребления и применения дифференцированных тарифов по времени суток с использованием электронного счётчика «Меркурий», позволяющая своевременно проводить мониторинг и лимитирование потребляемой электроэнергии.
Выбор кабельных линий и электрических аппаратов осуществлён на основе рассчитанных фактических значений электрических нагрузок, а их проверка и работоспособность подтверждена непосредственной проверкой на термическую и динамическую стойкости к токам трёхфазного короткого замыкания, также рассчитанным в работе.
В результате выполнения третьего раздела работы описаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности при выполнении работ в системе электроснабжения ТП-50 (6/0,4 кВ) реагентного отделения завода по производству минеральных удобрений.
Проведён расчёт контура заземления, который устанавливается на ТП- 50 (6/0,4 кВ) ТП-50 (6/0,4 кВ) реагентного отделения завода по производству минеральных удобрений согласно требований нормативных документов. Окончательно принято к установке в контуре заземления на ТП-50 (6/0,4 кВ) реагентного отделения завода по производству минеральных удобрений двенадцать вертикальных заземлителей (электродов).
Разработанная система электроснабжения ТП-50 (6/0,4 кВ) реагентного отделения завода по производству минеральных удобрений отвечает установленным требованиям нормативных документов по всем требуемым критериям: установленные нормы качества электроэнергии, передаваемой потребителям, надёжности, экономичности, безопасности и экологичности.
Для реализации указанной основной цели работы, в работе проведено решение основных поставленных задач:
- анализ исходных данных по объекту исследования с рассмотрением основных теоретических положений, необходимых для осуществления проектирования;
- непосредственная разработка проекта реконструкции
распределительного устройства 6 кВ подстанции № 50 завода по производству минеральных удобрений;
- разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда, а также по экологической безопасности на объекте исследования.
В результате выполнения первого раздела работы, проведён анализ исходных данных. Рассмотрены требования, предъявляемые к системам электроснабжения предприятий химической отрасли. Приведена техническая характеристика трансформаторной подстанции ТП-50 и её потребителей до проведения реконструкции РУ-6 кВ.
Установлено, что ТП-50 питает реагентное отделение, которое является вспомогательным звеном основного технологического процесса производства предприятия и относится ко II категории по надёжности электроснабжения потребителей согласно требованиям нормативных документов. Вследствие этого, для дальнейшего расчёта электрических нагрузок, в работе рассмотрена система электроснабжения и основное оборудование данного реагентного отделения.
На основе приведённых положений основных нормативных документов, учитывая схему соединений, категорию надёжности и установленное оборудование, обоснована необходимость проведения реконструкции РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ (основное мероприятие), а также дополнительных мероприятий по реконструкции ТП-6/0,4 кВ, питающей потребители реагентного отделения на напряжении 0,38/0,22 кВ.
В результате выполнения второго раздела работы, осуществлена непосредственная реконструкция РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ, которое осуществляется в работе вследствие подключения дополнительного источника питания для второго трансформатора ТП-6/0,4 кВ от РП-6 кВ предприятия. Вследствие этого, осуществлены следующие мероприятия по реконструкции РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ:
- ввод в эксплуатацию второго ввода от источника питания (РП-6 кВ предприятия), который подключается ко второй секции сборных шин РП-6 кВ по условию резервирования и секционирования [1];
- реконструкция схемы РУ-6 кВ с заменой её с магистральной схемы питания РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ на радиальную двухлучевую схема (без наличия ответвлений) с резервированием на питающем РП-6 кВ. Указанная схема характеризуется высокой надёжностью и подходит для питания потребителей II категории надёжности;
- выбор и проверка сечение кабельной линии второго ввода в РУ-6 кВ от РП-6 кВ завода (выбран кабель марки АСБ-6(3*16));
- установка дополнительных коммутационных и защитных аппаратов в РУ-6 кВ для защиты и коммутации второго источника питания ТП-6/0,4 кВ от РП-6 кВ предприятия. В работе выбраны и проверены следующие электрические аппараты напряжением 6 кВ в РУ-6 кВ ТП-6/0,4 кВ для защиты и коммутации нового источника питания: выключатель высокого напряжения на питающем РП-6 кВ марки ВВ/ТБВ-10-20/630-У2-48 с трансформаторами тока типа ТПОЛМ-10; непосредственно в РУ-6 кВ установлены предохранители марки ПК103-6-40-31,5/У3, а также выключатели нагрузки типа ВНПу-10/400-10-УЗ.
Кроме того, в работе проведены дополнительные мероприятия по реконструкции и модернизации системы электроснабжения питающей ТП- 6/0,4 кВ, которая питает систему электроснабжения реагентного отделения, а именно:
- установлены на питающей ТП-6/0,4 кВ два силовых трансформатора марки ТМГ-160/6, номинальная мощность которых выбрана и проверена в работе;
- для компенсации реактивной мощности выбраны две комплектные конденсаторные установки типа УК БН-0,38-50-50УЗ;
- обеспечено питание всех СРШ реагентного отделения по радиальной схеме электроснабжения от шин 0,4 кВ питающей ТП-6/0,4 кВ. Для питания потребителей реагентного отделения выбраны современные кабельные линии марки АВБбШвнг (питающая сеть) и ВВГнг-LS (распределительная сеть) различных сечений;
- модернизированы электрические аппараты напряжением 0,38/0,22 кВ на ТП-6/0,4 кВ системы электроснабжения реагентного отделения путём их замены на современные марки, обладающие компактностью, надёжностью и улучшенными техническими характеристиками (выбраны современные автоматы марки ВА различных типономиналов);
- установлены современные средства учёта и контроля электроэнергии на ТП-50 (6/0,4 кВ), в качестве которых выбрана АСКУЭ с использованием лимитов энергопотребления и применения дифференцированных тарифов по времени суток с использованием электронного счётчика «Меркурий», позволяющая своевременно проводить мониторинг и лимитирование потребляемой электроэнергии.
Выбор кабельных линий и электрических аппаратов осуществлён на основе рассчитанных фактических значений электрических нагрузок, а их проверка и работоспособность подтверждена непосредственной проверкой на термическую и динамическую стойкости к токам трёхфазного короткого замыкания, также рассчитанным в работе.
В результате выполнения третьего раздела работы описаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности и экологической безопасности при выполнении работ в системе электроснабжения ТП-50 (6/0,4 кВ) реагентного отделения завода по производству минеральных удобрений.
Проведён расчёт контура заземления, который устанавливается на ТП- 50 (6/0,4 кВ) ТП-50 (6/0,4 кВ) реагентного отделения завода по производству минеральных удобрений согласно требований нормативных документов. Окончательно принято к установке в контуре заземления на ТП-50 (6/0,4 кВ) реагентного отделения завода по производству минеральных удобрений двенадцать вертикальных заземлителей (электродов).
Разработанная система электроснабжения ТП-50 (6/0,4 кВ) реагентного отделения завода по производству минеральных удобрений отвечает установленным требованиям нормативных документов по всем требуемым критериям: установленные нормы качества электроэнергии, передаваемой потребителям, надёжности, экономичности, безопасности и экологичности.
Подобные работы
- Реконструкция системы электроснабжения цеха № 1 по производству аммиака ПАО «Тольяттиазот»
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4220 р. Год сдачи: 2018