Аннотация
Введение 4
1 Краткая характеристика предприятия 7
1.1 Анализ исходных данных на проектирование цементного завода 7
2 Определение расчетных нагрузок по цехам и в целом по предприятию 14
3 Выбор количества, типа и номинальной мощности трансформаторов 22
3.1 Выбор трансформаторов Г1П1 системы электроснабжения цементного
завода 22
3.2 Выбор трансформаторов цеховых ТП системы электроснабжения
цементного завода 26
3.3 Выбор конденсаторных установок на цеховых ТП системы
электроснабжения цементного завода 30
4 Анализ и выбор схемы для распределения электроэнергии по территории
цементного завода 34
5 Расчёт токов коротких замыканий 37
6 Выбор электрических аппаратов и проводников на Г11П предприятия 48
6.1 Выбор и проверка проводников на Г11П цементного завода 48
6.2 Выбор и проверка электрических аппаратов на Г11П цементного завода
52
Заключение 59
Список используемых источников 62
В работе рассмотрено проектирование системы электроснабжение цементного завода.
Промышленность производства строительных материалов, к которой относится проектируемый в работе цементный завод, является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей страны, ежегодно поставляя в него определённую часть дохода [12].
В условиях санкционной политики, а также ограничением цен на основные комплектующие и материалы, а также инновационные технологии, со стороны западных стран (США и ЕС), остро встаёт вопрос о перевооружении и модернизации цементного производства.
Однако Российская Федерация имеет огромный потенциал для развития промышленности по производству строительных материалов. Существует ряд факторов, которые могут оказать влияние на ее развитие в будущем:
• увеличение строительной активности в стране. Россия активно развивается, и в ближайшие годы ожидается рост строительства жилья и коммерческих объектов;
• увеличение потребления строительных материалов. Россия - это огромный рынок для строительных материалов, и в будущем он будет только расти;
• внедрение новых технологий и материалов. С развитием технологий и научных исследований, будут создаваться новые материалы и технологии производства, что повысит эффективность производства и улучшит качество материалов;
• развитие экспорта. Россия имеет потенциал для экспорта строительных материалов, что может стать одним из главных источников дохода для российской экономики;
• государственная поддержка. Правительство Российской Федерации активно поддерживает развитие промышленности строительных материалов, предоставляя финансовую и техническую помощь, а также стимулируя инвестиции.
С учетом этих факторов можно сделать вывод, что перспективы развития промышленности по производству строительных материалов в России являются очень благоприятными.
Если правительство будет продолжать поддерживать эту отрасль, то она сможет стать одним из ключевых секторов экономики Российской Федерации.
Для достижения необходимого результата важно гарантировать высокое качество проектирования современных систем электроснабжения для новых производственных объектов заводов-изготовителей строительных материалов всех типов, а также проводить модернизацию и реконструкцию систем электроснабжения существующих предприятий, что обуславливает актуальность и практическую ценность данной работы.
Цель работы и основная задача проводимых исследований - «разработка качественного проекта системы электроснабжения цементного завода» [7].
«Объектом исследования в данной работе является электрическая часть системы электроснабжения цементного завода» [7].
«Предметом исследования в работе выступает электрическая принципиальная схема электроснабжения объекта исследования, а также её составные части - питающая и распределительная сеть (силовые трансформаторы ГПП и цеховых ТП, электрические сети высокого и низкого напряжения, аппаратура распределительных устройств)» [16].
Для решения поставленных задач, в работе осуществлена разработка и обоснование следующих мероприятий:
• приведена краткая характеристика электрического хозяйства предприятия;
• произведён расчет электрических нагрузок;
• осуществлён выбор числа и мощности трансформаторов для установки на ПП1 и ЦТП;
• выбраны установки для компенсации реактивной мощности;
• выбрана схема для применения на ПП1 завода;
• произведён выбор сечений проводов и кабелей;
• осуществлена разработка схемы внешнего электроснабжения цементного завода;
• произведён выбор и проверка электрических аппаратов для установки в схеме электроснабжения.....
В результате выполнения работы проведена разработка проекта системы электроснабжения цементного завода.
Исходя из приведённой информации, установлено, что среди потребителей проектируемой системы электроснабжения цехов и участков цементного завода, на территории предприятия расположено восемнадцать основных подразделений, из которых три относится к I категории надёжности, восемь подразделений - ко II категории и семь подразделений - к III категории надёжности.
Показано, что разработка качественного проекта системы электроснабжения цементного завода, с внедрением основных групп мероприятий, будет способствовать значительному повышению параметров надёжности, бесперебойности, качества, электробезопасности и экономичности на объекте исследования.
Исходя из выходных технических данных на выполнение работы, с учётом справочных нормативных коэффициентов, проведён расчёт электрической нагрузки системы электроснабжения цементного завода. Рассчитаны нагрузки отдельных цехов, а также всей системы электроснабжения цементного завода в целом, исходя из расчётных коэффициентов, установленной мощности нагрузок и режима работы системы электроснабжения объекта проектирования.
В результате проведения выбора и проверок силовых трансформаторов для установки в системе электроснабжения цементного завода установлено следующее:
• питание проектируемой системы электроснабжения цементного завода, целесообразно осуществить от главной понизительной подстанции (Г1П1) с номинальными классами напряжения 110/10 кВ;
• для питания проектируемой внешней системы электроснабжения цементного завода, на Г1П1-110/10 кВ объекта проектирования целесообразно установить два силовых трансформатора ТДН- 10000/110;
• в системе внутреннего электроснабжения цементного завода, для питания нагрузки цехов и участков предприятия, предусмотрены три двухтрансформаторные подстанции ТП-10/0,4 кВ. Установлено, что на цеховых ТП-1 и ТП-3 устанавливаются по два силовых трансформатора марки ТМГ-1600/10 У1, а на цеховой ТП-3 - два силовых трансформатора марки ТМГ-2000/10 У1.
Проведён выбор компенсации реактивной составляющей нагрузки в сети 0,4 кВ системы электроснабжения, для чего выбраны компенсирующие устройства в виде конденсаторных установок для их установки на шинах 0,4 кВ цеховых ТП-10/0,4 кВ.
Исходя из результатов проведённого сравнительного анализа, проведено аргументированное обоснование и выбраны рациональные схемы электрических соединений системы электроснабжения цементного завода:
• для применения в РУ-110 кВ питающей ГПП, принимается наиболее рациональная схема «Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий»;
• для применения в РУ-10 кВ питающей ГПП, принимается наиболее рациональная схема «Одна секционированная система шин»;
• для применения в распределительной сети 10 кВ, принимается наиболее рациональная схема «Радиальная схема с резервированием на секции шин источника питания (РУ-10 кВ ГПП)»;
• для применения на всех двухтрансформаторных ЦТП-10/0,4 кВ, питающих потребители 1 и 2 категории надёжности внутренней СЭС, принимается «Радиальная схема с резервированием на секции шин РУ-10 кВ и РУ-0,4 кВ».
В результате выполнения работы, осуществлён расчёт следующих токов короткого замыкания в проектируемой системе электроснабжения цементного завода:
• максимальных токов трёхфазного КЗ на выводах трансформатора ПП1-110/10 кВ в максимальном режиме работы;
• минимальных токов двухфазного КЗ на выводах трансформатора Г11П-110/10 кВ в максимальном режиме работы;
• ударных токов трёхфазного КЗ на выводах трансформатора Г11П- 110/10 кВ в максимальном режиме работы.
В результате проведения соответствующих расчётов, для питающих ВЛ-110 кВ системы электроснабжения цементного завода, принята марка провода АС-70/11с сечением токоведущей жилы 70 мм2 и допустимой токовой нагрузкой 1Доп = 265 А....
1. ГОСТ 32144-2013. «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» [Электронный ресурс]: URL: https://docs.cntd.ru/document/1200104301 (дата обращения: 03.03.2023).
2. ГОСТ Р 59279-2020 «Схемы принципиальные электрические распределительных устройств от 35 до 750 кВ подстанций» [Электронный ресурс]: URL: https://docs.cntd.ru/document/1200177281 (дата обращения: 03.03.2023).
3. Ерошенко С.А. Расчет токов коротких замыканий в энергосистемах: учебное пособие. УрФУ им. Б.Н. Ельцина. Екатеринбург: Изд. УрФу, 2019. 104 с.
4. Кабышев И.П. Выбор схем электроснабжения и практические расчёты по выбору оборудования. М.: Энергоиздат, 2018. 210 с., ил.
5. Кадомская К.П., Лавров Ю.А. Электрооборудование высокого напряжения нового поколения. Вологда: Инфра-Инженерия, 2018. 343 c.
6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для ВУЗов. 5-е издание, перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 2018. 608 с.
7. Описание технологического процесса производства цемента. [Электронный ресурс]: URL: https://prod.bobrodobro.ru/1556 (дата обращения: 04.03.2023).
8. 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: 04.03.2023).
9. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. 6-е изд., перераб. и доп. М: Энергоатомиздат, 2019. 174 с.
10. Правила технической эксплуатации электроустановок
потребителей. 4-е изд., перераб. и доп. М: Энергоатомиздат, 2018. 392 с.: ил.
11. Правила устройства электроустановок. 7-е изд., перераб. и доп. М.: Главгосэнергонадзор России, 2018. 692 с.
12. РД 153-34.0-20.527-98 «Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования» [Электронный ресурс]: URL: https://files.stroyinf.rU/Data2/1/4294817/4294817179.htm (дата обращения: 03.03.2023).
13. Рогалев Н.Д. Энергосбережение: учебное пособие для ВУЗов. Москва: МЭИ, 2020. 242 с.
14. Самарин О. Д. Энергосбережение. Энергоэффективность. Москва: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2019. 296 c.
15. Сибикин Ю.Д. Монтаж, эксплуатация и ремонт
электрооборудования промышленных предприятий и установок. Вологда: Инфра-Инженерия, 2019....20