Аннотация
Введение 4
1 Анализ исходных данных по электроснабжению потребителей
предприятия 6
2 Расчет электрических нагрузок предприятия 11
2.1 Расчет общецеховых нагрузок 12
2.2 Выбор компенсирующего устройства 20
3 Выбор и расчет числа и мощности трансформаторов 23
4 Выбор и расчет электрических аппаратов и проводников 26
4.1 Выбор аппаратов защиты 26
4.2 Выбор проводников 33
5 Расчет токов короткого замыкания 37
6 Выбор основного электрооборудования и его проверка 45
7 Расчет заземления и молниезащиты 51
Заключение 56
Список используемых источников 58
Развитие науки и техники сопровождается проблемами, которые замедляют прогресс, корректируют направление развития и способствуют тому, чтобы сегодняшний день стал именно таким, каким мы его видим. Несмотря на это, наука не стоит на месте. Растет уровень жизни населения, предъявляются повышенные требования к комфорту и безопасности. Закономерно, что все большую ценность в таких условиях приобретает человеческое здоровье.
Невозможно представить себе современную медицину без поддержки со стороны фармацевтической отрасли. Именно всестороннее развитие фармацевтики в связке с инновационными методами лечения позволяет снизить смертность и повысить качество жизни людей.
Одной из наиболее перспективных отраслей фармацевтики, в свою очередь, является биофармацевтика. Препараты, произведенные путем работы с элементами живых организмов (клетки, ДНК, вирусы и прочее) позволяют выполнить те задачи, которые недавно занимали нишу научной фантастики.
Одним из предприятий, занимающихся разработкой и внедрением биотехнологии, является ООО «Спутник Технополис», входящий в группу компаний Р-фарм. Данное предприятие известно как производитель отечественной вакцины «Спутник V».
На данный момент на предприятии ведется разработка широкой номенклатуры лекарственных средств, применяемых при лечении онкологии, хронического артрита и иных заболеваний.
На данный момент первые препараты уже находятся на стадии клинических испытаний, в связи с чем руководство компании Р-фарм приняло решение о строительстве нового производственного цеха. В связи с высокой стоимостью фармацевтического оборудования, дефицитом расходных материалов и сырья для изготовления препаратов, обусловленным глобальной обстановкой, ключевым требованием является надежность инженерных систем и бесперебойность их работы. В особенности это касается системы электроснабжения. Как и на большей части промышленных объектов она обеспечивает общее функционирование предприятия. Освещение, питание коммунально-бытовых потребителей, системы охранно-пожарной сигнализации (ОПС), контроля и управления доступом (СКУД) и иных систем, не участвующих в производственном процессе непосредственно.
Однако, в отличие от большей части предприятий, на заводах фармацевтической отрасли предъявляются особые требования к качеству и бесперебойности электроснабжения, так как несмотря на многократное резервирование, малейшее отклонение процесса от заявленных характеристик может привести к гибели препарата, общая стоимость которого измеряется сотнями миллионов рублей.
Именно поэтому уже на этапе проектирования важно придать системе электроснабжения предприятия тот запас прочности, который позволит обеспечить длительную бесперебойную работу оборудования, а в случае отказа - оперативно переключиться на питание от резервных источников. Кроме того, важнейшим условием для монтажа является обеспечение всестороннего доступа и максимальной ремонтопригодности питающих сетей и оборудования.
Суммируя вышеизложенное, подойдем к цели выпускной квалификационной работы. Она заключается в формировании предварительного проекта системы электроснабжения цеха предприятия ООО «Спутник Технополис» с учетом современных норм, правил и специфических требований фармацевтической отрасли.
Итак, подведем итоги выполнения выпускной квалификационной работы на тему: «проектирование системы электроснабжения
биофармацевтического производства ООО «Спутник Технополис». Выявлено основное электрооборудование здания и произведено распределение категорий надежности в целях обеспечения достаточной надежности энергообеспечения. Получены данные о мощности и количестве данных проводников, режимах их функционирования.
Решено применить радиальную систему электроснабжения с зонированием нагрузки и ее распределением по отдельным РП. Рассчитаны прогнозируемые общецеховые нагрузки. Расчетное значение активной мощности составило 313,25 кВт.
Выбрано устройство емкостной компенсации реактивной мощности 2*АУКРМ-0,4-20-У3. С учетом компенсации реактивная нагрузка цеха составила 164,15 кВар, полная мощность - 353,65 кВА. Для данного значения мощности и уровня напряжения 0,4 кВ расчетный ток приобретает значение 510,45 А.
Выполнен расчет потерь в силовых трансформаторах при нормальном режиме питания нагрузки цеха и определена финальная мощность в пиковом режиме, которая составила 331,34 кВА.
Произведено вычисление минимальной мощности силового трансформатора с учетом нештатного режима электроснабжения (запас 40% по мощности). Она составила 231,94 кВА.
Решено использовать комплектную трансформаторную подстанцию, оснащенную двумя силовыми трансформаторами марки ТСЗ-250/10/0,4 кВА, и устройством АВР.
Выполнен выбор защитно-коммутационной аппаратуры,
обеспечивающей подключение производственного оборудования и потребителей общего назначения. Для питания групповых приемников высокой мощности решено использовать автоматические выключатели ВА88- 37 3P. Для подключения отдельных приемников и групповой нагрузки средней и низкой мощности решено применить модульные автоматические выключатели марки ВА47-29. Производство - IEK.
Выполнен выбор проводников линий, питающих групповые приемники и оборудование. В качестве основного проводника решено использовать кабель марки ВВГнг(А)-Ь8. Каждая из секций главного распределительного щита предприятия подключается к вводам трансформатора двумя кабелями сечением 4*95 мм2. Для подключения прочих потребителей (одиночных и групповых) применяются кабели сечением от 4*2,5 мм2 до 4*95 мм2.
Произведен расчет токов коротких замыканий. Токи в установившихся режимах составили: 4,89 кА, 3,28 кА и 2,30 кА для точек К1, К2 и КЗ - соответственно. Ударные токи в данных точках составили: 6,92 кА, 4,63 кА и 3,25 кА - соответственно.
Выполнена проверка отключающей способности автоматических выключателей. Модели ВА88-37 3P и ВА47-29 соответствуют рассчитанным для данной цепи параметрам ударных токовых нагрузок.
Произведен выбор силового выключателя на стороне высокого напряжения КТП 10/0,4 кВ. Решено использовать выключатель ВВЭ-10-400- 10 УЗ с электромагнитным приводом. В целях управления приводом выключателя определены параметры релейной защиты. Решено использовать сочетание максимальной токовой защиты и мгновенной токовой отсечки. Уставка по току для МТО составила 23 А, для МТЗ - 4 Ас отсрочкой срабатывания по времени 5 секунд (выставляется на реле РТВ).
Произведен расчет системы контурного заземления. Решено использовать полосу стальную 40*4 мм в качестве горизонтального заземлителя и уголок 75 * 75 мм в качестве вертикального.
Цель выпускной квалификационной работы достигнута. Предварительный проект системы электроснабжения цеха предприятия ООО «Спутник Технополис» сформирован.
1. ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки. М. : Стандартинформ, 1985.
2. ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках М. : Стандартинформ, 1993.
3. ГОСТ 31996-2012. Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия. М. : Стандартинформ, 2012.
4. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М. : Стандартинформ, 2012.
5. ГОСТ 8.417 - 2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. М. : Стандартинформ, 2002.
6. ГОСТ Р 21.101 —2020. Оистема проектной документации для
строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации. М. : Стандартинформ, 2020.
7. ГОСТ Р 58882-2020 Заземляющие устройства. М. : Стандартинформ, 2021.
8. ГОСТ Р 59789-2021 (МЭК 62305-3:2010). Молниезащита. Защита зданий и сооружений от повреждений и защита людей и животных от электротравматизма. М. : Стандартинформ, 2021.
9. ГОСТ Р ИСО 14644-4-2002. Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию. М. : Госстандарт россии, 2002.
10. Каталог трансформаторов силовых с масляной и сухой изоляцией
// Официальный сайт ЗАО «ГК «Электрощит-Самара». URL:
https://electroshield.ru/upload/iblock/ef6/Katalog-Transformatory-silovye-s- maslyanoy-i-sukhoy-izolyatsiey.pdf (дата обращения: 25.07.2023).
11. Модульные выключатели // Официальный сайт фирменного магазина IEK в России. URL: https://iek-rus.ru/category/modulnoe-oborudovanie/ (дата обращения 26.09.2023).
12. Ополева Г.Н. Электроснабжение промышленных предприятий и городов : учеб. пособие. М. : ИНФРА-М, 2018.
13. Постановление Правительства РФ от 16.02.2008 N 87 (ред. от
01.12.2021) «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» [Электронный ресурс]: URL:
https://docs.cntd.ru/document/902087949 (дата обращения: 03.07.2023).
14. ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок М.: Стандартинформ, 2001.
15. Самарин О. Д. Энергосбережение. Энергоэффективность. Москва: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2019. ....20