Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров
|
Введение 4
1 Характеристика объекта проектирования 7
1.1 Характеристика технологического процесса промышленного
предприятия по производству огнеупоров 7
1.2 Характеристика потребителей промышленного предприятия по
производству огнеупоров 11
2 Разработка проекта системы электроснабжения промышленного
предприятия по производству огнеупоров 19
2.1 Выбор схемы электроснабжения промышленного предприятия по
производству огнеупоров 19
2.2 Расчёт электрических нагрузок 28
2.3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов Г1П1 32
2.4 Выбор и проверка силовых трансформаторов цеховых ТП 35
2.5 Построение картограммы электрических нагрузок 38
2.6 Выбор сечения проводников 41
2.7 Расчёт токов короткого замыкания 45
2.8 Выбор и проверка электрических аппаратов 54
2.9 Выбор устройств релейной защиты 58
3 Разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда 61
3.1 Мероприятия по охране труда и технике безопасности 61
3.2 Мероприятия по пожарной безопасности 66
3.3 Мероприятия по экологической безопасности 67
Заключение 70
Список используемых источников 72
1 Характеристика объекта проектирования 7
1.1 Характеристика технологического процесса промышленного
предприятия по производству огнеупоров 7
1.2 Характеристика потребителей промышленного предприятия по
производству огнеупоров 11
2 Разработка проекта системы электроснабжения промышленного
предприятия по производству огнеупоров 19
2.1 Выбор схемы электроснабжения промышленного предприятия по
производству огнеупоров 19
2.2 Расчёт электрических нагрузок 28
2.3 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов Г1П1 32
2.4 Выбор и проверка силовых трансформаторов цеховых ТП 35
2.5 Построение картограммы электрических нагрузок 38
2.6 Выбор сечения проводников 41
2.7 Расчёт токов короткого замыкания 45
2.8 Выбор и проверка электрических аппаратов 54
2.9 Выбор устройств релейной защиты 58
3 Разработка мероприятий по технике безопасности и охране труда 61
3.1 Мероприятия по охране труда и технике безопасности 61
3.2 Мероприятия по пожарной безопасности 66
3.3 Мероприятия по экологической безопасности 67
Заключение 70
Список используемых источников 72
В настоящей работе детально рассматривается проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров, в основе производственной деятельности которой лежит непосредственное изготовление и реализация огнеупорных материалов различного рода, применяемых в строительной, тяжёлой и лёгкой промышленности, в металлургии, на электростанциях, а также в прочих сферах и отраслях промышленности страны.
Данный аспект формирует актуальность разработки системы электроснабжения объекта проектирования.
Известно, что системы электроснабжения современных участков и цехов промышленного предприятия по производству огнеупоров являются важным звеном энергетики регионов и страны в целом.
Они обеспечивают технологический процесс непосредственного производства и реализации огнеупорных материалов различного рода, а также выполняют непосредственное обслуживание, монтажные и ремонтные работы производственных оборудования и установок предприятия, обеспечивая таким образом технологический процесс на данном промышленном предприятии по производству огнеупорных материалов.
Применение современных типов схем и оборудования для процесса непосредственного производства и реализации огнеупорных материалов различного рода, а также использование их при непосредственном обслуживании, проведении монтажных и ремонтных работ любой сложности и трудоёмкости весьма выгодно, так как этот фактор обеспечивает мощностями технологический процесс всего предприятия в условиях, когда невозможно или очень проблематично применение классических схемных решений и устаревшего оборудования, что делает системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров практически незаменимым инструментом в технологическом процессе всего предприятия, а также в совокупности - всей промышленности страны.
Одна из таких производственных систем электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров детально рассматривается и разрабатывается в данной работе.
Целью данной работы является проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов.
Объектом исследования в данной работе является система электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов.
Предметом исследования являются схема электрических соединений системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов, а также элементы системы электроснабжения объекта проектирования, а именно: электрические сети питающей и распределительной сети, силовые трансформаторы главной понизительной подстанции и трансформаторных подстанций предприятия, а также электрические аппараты всех рассматриваемых в работе номинальных классов напряжения.
Актуальность работы обусловлена требованиями нормативных документов к проектируемым, реконструируемым и модернизируемым системам электроснабжения объектов промышленных предприятий (в частности - предприятий перерабатывающей и строительной промышленности), а именно: обеспечение необходимого уровня надёжности, экономичности и электробезопасности объектов и систем промышленности, находящихся на стадии проектирования, необходимой реконструкции и модернизации [1,3,7].
Актуальность проводимых исследований в работе также обусловлена и подтверждается необходимостью качественных мероприятий по проектированию, модернизации и реконструкции систем электроснабжения предприятий отечественного промышленного и энергетического комплекса всех типов согласно программе «Энергетической стратегии России на период до 2030 года» [20].
Для качественной реализации указанной основной цели работы, в данной работе осуществляется решение следующих основных поставленных задач, в частности:
- анализ исходных данных по объекту исследования с рассмотрением основных теоретических положений, необходимых для решения основных задач. На основе полученных данных анализа, проводится обоснование необходимости внедрения соответствующих решений в схеме электрических соединений объекта проектирования;
- непосредственное проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов с конечным выбором целесообразной и оптимальной схемы электроснабжения, а также современных типов и марок электрических сетей и аппаратов. В связи с этим, в работе проводятся необходимые расчёты электрических нагрузок, расчет и выбор силовых трансформаторов на понизительных подстанциях, выбор компенсирующих устройств, выбор и проверка сечения проводников, расчет токов КЗ, выбор и проверка электрических аппаратов спроектированной системы электроснабжения объекта;
- разработка мероприятий по обеспечению безопасности жизнедеятельности при выполнении работ в системе электроснабжения объекта, в частности, электробезопасности, а также пожарной и экологической безопасности в системе электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов.
Все расчёты и проверки, а также выбор принятых решений, в работе проводятся, исходя из нормативно - технических источников с непосредственным использованием рекомендованной технической нормативной и учебной литературы.
Кроме того, при проектировании применяются сведения и знания, полученные из типовых рабочих проектов.
Данный аспект формирует актуальность разработки системы электроснабжения объекта проектирования.
Известно, что системы электроснабжения современных участков и цехов промышленного предприятия по производству огнеупоров являются важным звеном энергетики регионов и страны в целом.
Они обеспечивают технологический процесс непосредственного производства и реализации огнеупорных материалов различного рода, а также выполняют непосредственное обслуживание, монтажные и ремонтные работы производственных оборудования и установок предприятия, обеспечивая таким образом технологический процесс на данном промышленном предприятии по производству огнеупорных материалов.
Применение современных типов схем и оборудования для процесса непосредственного производства и реализации огнеупорных материалов различного рода, а также использование их при непосредственном обслуживании, проведении монтажных и ремонтных работ любой сложности и трудоёмкости весьма выгодно, так как этот фактор обеспечивает мощностями технологический процесс всего предприятия в условиях, когда невозможно или очень проблематично применение классических схемных решений и устаревшего оборудования, что делает системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров практически незаменимым инструментом в технологическом процессе всего предприятия, а также в совокупности - всей промышленности страны.
Одна из таких производственных систем электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров детально рассматривается и разрабатывается в данной работе.
Целью данной работы является проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов.
Объектом исследования в данной работе является система электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов.
Предметом исследования являются схема электрических соединений системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов, а также элементы системы электроснабжения объекта проектирования, а именно: электрические сети питающей и распределительной сети, силовые трансформаторы главной понизительной подстанции и трансформаторных подстанций предприятия, а также электрические аппараты всех рассматриваемых в работе номинальных классов напряжения.
Актуальность работы обусловлена требованиями нормативных документов к проектируемым, реконструируемым и модернизируемым системам электроснабжения объектов промышленных предприятий (в частности - предприятий перерабатывающей и строительной промышленности), а именно: обеспечение необходимого уровня надёжности, экономичности и электробезопасности объектов и систем промышленности, находящихся на стадии проектирования, необходимой реконструкции и модернизации [1,3,7].
Актуальность проводимых исследований в работе также обусловлена и подтверждается необходимостью качественных мероприятий по проектированию, модернизации и реконструкции систем электроснабжения предприятий отечественного промышленного и энергетического комплекса всех типов согласно программе «Энергетической стратегии России на период до 2030 года» [20].
Для качественной реализации указанной основной цели работы, в данной работе осуществляется решение следующих основных поставленных задач, в частности:
- анализ исходных данных по объекту исследования с рассмотрением основных теоретических положений, необходимых для решения основных задач. На основе полученных данных анализа, проводится обоснование необходимости внедрения соответствующих решений в схеме электрических соединений объекта проектирования;
- непосредственное проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов с конечным выбором целесообразной и оптимальной схемы электроснабжения, а также современных типов и марок электрических сетей и аппаратов. В связи с этим, в работе проводятся необходимые расчёты электрических нагрузок, расчет и выбор силовых трансформаторов на понизительных подстанциях, выбор компенсирующих устройств, выбор и проверка сечения проводников, расчет токов КЗ, выбор и проверка электрических аппаратов спроектированной системы электроснабжения объекта;
- разработка мероприятий по обеспечению безопасности жизнедеятельности при выполнении работ в системе электроснабжения объекта, в частности, электробезопасности, а также пожарной и экологической безопасности в системе электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупорных материалов.
Все расчёты и проверки, а также выбор принятых решений, в работе проводятся, исходя из нормативно - технических источников с непосредственным использованием рекомендованной технической нормативной и учебной литературы.
Кроме того, при проектировании применяются сведения и знания, полученные из типовых рабочих проектов.
В результате выполнения работы разработан проект системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров при соблюдении заданных требований к надежности схемы электроснабжения и качеству электроэнергии, передаваемой потребителям.
Для реализации основной цели работы, в работе осуществлено последовательное решение следующих основных поставленных задач по проектированию системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров:
- проведён исходный анализ системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров, с детальным рассмотрением технологии и циклов производства на данном промышленном предприятии, технических характеристик его составляющих, а также потребителей участков и цехов объекта проектирования;
- детально рассмотрены и систематизированы по категории надёжности и производственной среде цеха и участки системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров. На основании приведённых исходных данных, а также нормативных сведений и источников, обоснована необходимость и целесообразность разработки качественного проекта системы электроснабжения объекта;
- исходя из исходных технических данных, в работе предложена и обоснована схема электрических соединений системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров, которая отличается надёжностью, экономичностью и безопасностью проведения работ;
- проведены выбор и проверка трансформаторов ГПП-110/10 кВ марки ТДН-10000/110 и цеховых ТП-10/0,4 кВ марки ТМ различных типономиналов, на потребляемую мощность, а также на допустимую загрузку активной мощностью в нормальном и послеаварийном режимах;
- осуществлён выбор и проверка сечения проводников, в результате чего выбраны современные кабели напряжением 10 кВ марки АПвБВнг(А)- LS, а также провод питающей воздушной линии напряжением 110 кВ марки АС-95/16;
- выбраны и проверены современные типы и марки электрических аппаратов напряжением 110 кВ и 10 кВ для установки их в соответствующих РУ на ПП1-110/10 кВ объекта проектирования. Выбор всего оборудования для проектирования системы электроснабжения производства в работе проведён на основании результатов расчёта электрических нагрузок и токов короткого замыкания;
- путём проведения проверочного анализа, в работе установлены опасные и вредные факторы, оказывающие влияние на безопасность проведения работ, а также на факторы пожарной и экологической безопасности. Особое внимание уделено обязанностям обслуживающего персонала системы электроснабжения производства объекта проектирования, обеспечивающие электробезопасность и сводящие травматизм к минимальным показателям;
- на основании проведённого анализа, разработан комплекс мероприятий, позволяющих качественно повысить критерии безопасности жизнедеятельности, а также пожарной и экологической безопасности при выполнении работ в электроустановках и сетях системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров.
Разработанная система электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров отличается надёжностью схемы электрических соединений ГПП-110/10 кВ и цеховых ТП-10/0,4 кВ, электробезопасностью, минимумом затрат на обслуживание и ремонт, что позволяет свести межремонтный и эксплуатационный период до минимума, а также значительно повысить показатели энергоэффективности объекта проектирования, его потребителей и всей системы электроснабжения предприятия в целом.
Для реализации основной цели работы, в работе осуществлено последовательное решение следующих основных поставленных задач по проектированию системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров:
- проведён исходный анализ системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров, с детальным рассмотрением технологии и циклов производства на данном промышленном предприятии, технических характеристик его составляющих, а также потребителей участков и цехов объекта проектирования;
- детально рассмотрены и систематизированы по категории надёжности и производственной среде цеха и участки системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров. На основании приведённых исходных данных, а также нормативных сведений и источников, обоснована необходимость и целесообразность разработки качественного проекта системы электроснабжения объекта;
- исходя из исходных технических данных, в работе предложена и обоснована схема электрических соединений системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров, которая отличается надёжностью, экономичностью и безопасностью проведения работ;
- проведены выбор и проверка трансформаторов ГПП-110/10 кВ марки ТДН-10000/110 и цеховых ТП-10/0,4 кВ марки ТМ различных типономиналов, на потребляемую мощность, а также на допустимую загрузку активной мощностью в нормальном и послеаварийном режимах;
- осуществлён выбор и проверка сечения проводников, в результате чего выбраны современные кабели напряжением 10 кВ марки АПвБВнг(А)- LS, а также провод питающей воздушной линии напряжением 110 кВ марки АС-95/16;
- выбраны и проверены современные типы и марки электрических аппаратов напряжением 110 кВ и 10 кВ для установки их в соответствующих РУ на ПП1-110/10 кВ объекта проектирования. Выбор всего оборудования для проектирования системы электроснабжения производства в работе проведён на основании результатов расчёта электрических нагрузок и токов короткого замыкания;
- путём проведения проверочного анализа, в работе установлены опасные и вредные факторы, оказывающие влияние на безопасность проведения работ, а также на факторы пожарной и экологической безопасности. Особое внимание уделено обязанностям обслуживающего персонала системы электроснабжения производства объекта проектирования, обеспечивающие электробезопасность и сводящие травматизм к минимальным показателям;
- на основании проведённого анализа, разработан комплекс мероприятий, позволяющих качественно повысить критерии безопасности жизнедеятельности, а также пожарной и экологической безопасности при выполнении работ в электроустановках и сетях системы электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров.
Разработанная система электроснабжения промышленного предприятия по производству огнеупоров отличается надёжностью схемы электрических соединений ГПП-110/10 кВ и цеховых ТП-10/0,4 кВ, электробезопасностью, минимумом затрат на обслуживание и ремонт, что позволяет свести межремонтный и эксплуатационный период до минимума, а также значительно повысить показатели энергоэффективности объекта проектирования, его потребителей и всей системы электроснабжения предприятия в целом.