Помощь студентам в учебе
Электроснабжение завода черной металлургии
|
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Краткая характеристика технологического процесса и
требования к надежности электроснабжения 9
2 Определение расчётных электрических нагрузок завода черной
металлургии 12
2.1 Определение расчетных нагрузок цехов по установленной
мощности и коэффициенту спроса 12
2.2 Определение расчетной нагрузки завода с учетом
компенсации реактивной мощности и потерь в трансформаторах 15
3 Определение центра электрических нагрузок завода. Расчёт
параметров картограммы электрических нагрузок 18
4 Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения
завода черной металлургии 22
5 Определение числа и мощности силовых трансформаторов ГПП 23
6 Технико-экономическое сравнение вариантов схем внешнего
электроснабжения завода 25
6.1 Капитальные затраты 27
6.1.1 Капитальные затраты по первому варианту 28
6.1.2 Капитальные затраты по второму варианту 30
6.2 Ежегодные (эксплуатационные) затраты 33
6.3 Стоимость годовых потерь электроэнергии 35
6.3.1 Стоимость годовых потерь электроэнергии по первому
варианту внешнего электроснабжения 35
6.3.2 Стоимость годовых потерь электроэнергии по второму
варианту внешнего электроснабжения 37
6.4 Выбор оптимального варианта внешнего электроснабжения 38
7 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом
компенсации реактивной мощности 39
7.1 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов 39
7.2 Выбор мощности конденсаторных батарей для снижения
потерь мощности в трансформаторах 42
7.3 Выбор высоковольтных батарей конденсаторов 44
8 Выбор кабельных линий 46
9 Расчет токов короткого замыкания 50
9.1 Основные положения 50
9.2 Определение параметров электрической схемы замещения и
выбор расчётных точек цепи короткого замыкания 51
10 Выбор оборудования 53
10.1 Выбор выключателей и разъединителей 53
10.2 Выбор измерительных трансформаторов тока 58
10.3 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 64
10.4 Выбор шин ОРУ и ЗРУ 66
10.5 Выбор плавких предохранителей выше 1000 В 70
10.6 Выбор автоматических выключателей 71
10.7 Защита от перенапряжений 72
10.7.1 Выбор ОПН по наибольшему длительно допустимому
рабочему напряжению 74
10.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 75
11 Релейная защита трансформатора ТРДЦН-63000/110 76
11.1 Определение пригодности установленных трансформаторов тока 77
11.2 Дифференциальная защита трансформатора SEPAM T81 77
11.2.1 Определение минимального тока срабатывания 78
11.2.2 Определение крутизны первого и второго наклонного
участка тормозной характеристики 79
11.2.3 Определение тока срабатывания дифференциальной
отсечки 80
11.3 Защита трансформатора от сверхтоков внешних коротких
замыканий 81
11.3.1 Максимальная токовая защита с пуском по
минимальному напряжению 82
11.3.2 Токовая защита обратной последовательности 83
11.4 Токовая защита трансформатора от симметричных
технологических перегрузок 84
11.5 Защита трансформатора от повреждений и снижения уровня
масла внутри бака 85
12 Заземляющее устройство подстанции 87
13 Грозозащита ГПП 110/10 кВ от прямых ударов молнии 93
14 Безопасность и экологичность системы электроснабжения
завода черной металлургии 97
14.1 Безопасность системы электроснабжения завода черной металлургии 97
14.1.1 Безопасность производственного оборудования ГПП
110/10 кВ завода 97
14.1.2 Безопасность элементов конструкции 98
14.1.3 Безопасность исходных материалов 99
14.1.4 Механизация и автоматизация технологических операций 100
14.1.5 Безопасность органов управления 100
14.1.6 Безопасность средств защиты, входящих в конструкцию
оборудования 101
14.1.7 Эргономика и техническая эстетика 102
14.1.8 Безопасность при монтаже и ремонтных работах 103
14.1.9 Безопасность при транспортировке и хранении
оборудования 104
14.1.10 Безопасность при размещении оборудования на
площадке 105
14.1.11 Требования безопасности к профессиональному отбору 106
14.1.12 Пожарная безопасность 107
14.1.13 Контроль выполнения требований безопасности 108
14.1.14 Безопасность при чрезвычайных ситуациях 108
14.2 Экологическая безопасность системы электроснабжения
завода черной металлургии 110
14.2.1 Экологическая безопасность исходных материалов 110
14.2.2 Экологическая безопасность материалов и веществ,
обращающихся в технологических операциях 110
14.3 Заключение о безопасности и экологичности проекта 112
15 Экономическая часть 113
15.1 Смета затрат на строительство схемы электроснабжения
завода черной металлургии 113
15.2 Калькуляция себестоимости электроэнергии на заводе
черной металлургии 120
15.2.1 Издержки по эксплуатации общезаводской части
электрохозяйства 120
15.2.1.1 Расходы на заработную плату и социальные нужды 120
15.2.1.2 Затраты на ремонт 124
15.2.1.3 Амортизационные отчисления 126
15.2.1.4 Прочие расходы 127
15.2.1.5 Годовые издержки по эксплуатации общезаводской
части электрохозяйства 127
15.2.2 Расчет стоимости за потребленную электроэнергию 128
15.2.3 Калькуляция себестоимости электроэнергии завода 131
15.3 Технико-экономические показатели системы
электроснабжения завода черной металлургии 132
16 Методы сушки электродвигателей переменного тока.
Специальный вопрос 134
16.1 Сушка нагревом обмотки током 136
16.2 Сушка нагревом индукционными потерями 143
16.3 Сушка внешним нагревом 148
16.4 Вывод 151
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 152
ПРИЛОЖЕНИЕ А Расчет токов короткого замыкания в Mathcad 15 156
1 Краткая характеристика технологического процесса и
требования к надежности электроснабжения 9
2 Определение расчётных электрических нагрузок завода черной
металлургии 12
2.1 Определение расчетных нагрузок цехов по установленной
мощности и коэффициенту спроса 12
2.2 Определение расчетной нагрузки завода с учетом
компенсации реактивной мощности и потерь в трансформаторах 15
3 Определение центра электрических нагрузок завода. Расчёт
параметров картограммы электрических нагрузок 18
4 Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения
завода черной металлургии 22
5 Определение числа и мощности силовых трансформаторов ГПП 23
6 Технико-экономическое сравнение вариантов схем внешнего
электроснабжения завода 25
6.1 Капитальные затраты 27
6.1.1 Капитальные затраты по первому варианту 28
6.1.2 Капитальные затраты по второму варианту 30
6.2 Ежегодные (эксплуатационные) затраты 33
6.3 Стоимость годовых потерь электроэнергии 35
6.3.1 Стоимость годовых потерь электроэнергии по первому
варианту внешнего электроснабжения 35
6.3.2 Стоимость годовых потерь электроэнергии по второму
варианту внешнего электроснабжения 37
6.4 Выбор оптимального варианта внешнего электроснабжения 38
7 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов с учетом
компенсации реактивной мощности 39
7.1 Выбор числа и мощности цеховых трансформаторов 39
7.2 Выбор мощности конденсаторных батарей для снижения
потерь мощности в трансформаторах 42
7.3 Выбор высоковольтных батарей конденсаторов 44
8 Выбор кабельных линий 46
9 Расчет токов короткого замыкания 50
9.1 Основные положения 50
9.2 Определение параметров электрической схемы замещения и
выбор расчётных точек цепи короткого замыкания 51
10 Выбор оборудования 53
10.1 Выбор выключателей и разъединителей 53
10.2 Выбор измерительных трансформаторов тока 58
10.3 Выбор измерительных трансформаторов напряжения 64
10.4 Выбор шин ОРУ и ЗРУ 66
10.5 Выбор плавких предохранителей выше 1000 В 70
10.6 Выбор автоматических выключателей 71
10.7 Защита от перенапряжений 72
10.7.1 Выбор ОПН по наибольшему длительно допустимому
рабочему напряжению 74
10.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 75
11 Релейная защита трансформатора ТРДЦН-63000/110 76
11.1 Определение пригодности установленных трансформаторов тока 77
11.2 Дифференциальная защита трансформатора SEPAM T81 77
11.2.1 Определение минимального тока срабатывания 78
11.2.2 Определение крутизны первого и второго наклонного
участка тормозной характеристики 79
11.2.3 Определение тока срабатывания дифференциальной
отсечки 80
11.3 Защита трансформатора от сверхтоков внешних коротких
замыканий 81
11.3.1 Максимальная токовая защита с пуском по
минимальному напряжению 82
11.3.2 Токовая защита обратной последовательности 83
11.4 Токовая защита трансформатора от симметричных
технологических перегрузок 84
11.5 Защита трансформатора от повреждений и снижения уровня
масла внутри бака 85
12 Заземляющее устройство подстанции 87
13 Грозозащита ГПП 110/10 кВ от прямых ударов молнии 93
14 Безопасность и экологичность системы электроснабжения
завода черной металлургии 97
14.1 Безопасность системы электроснабжения завода черной металлургии 97
14.1.1 Безопасность производственного оборудования ГПП
110/10 кВ завода 97
14.1.2 Безопасность элементов конструкции 98
14.1.3 Безопасность исходных материалов 99
14.1.4 Механизация и автоматизация технологических операций 100
14.1.5 Безопасность органов управления 100
14.1.6 Безопасность средств защиты, входящих в конструкцию
оборудования 101
14.1.7 Эргономика и техническая эстетика 102
14.1.8 Безопасность при монтаже и ремонтных работах 103
14.1.9 Безопасность при транспортировке и хранении
оборудования 104
14.1.10 Безопасность при размещении оборудования на
площадке 105
14.1.11 Требования безопасности к профессиональному отбору 106
14.1.12 Пожарная безопасность 107
14.1.13 Контроль выполнения требований безопасности 108
14.1.14 Безопасность при чрезвычайных ситуациях 108
14.2 Экологическая безопасность системы электроснабжения
завода черной металлургии 110
14.2.1 Экологическая безопасность исходных материалов 110
14.2.2 Экологическая безопасность материалов и веществ,
обращающихся в технологических операциях 110
14.3 Заключение о безопасности и экологичности проекта 112
15 Экономическая часть 113
15.1 Смета затрат на строительство схемы электроснабжения
завода черной металлургии 113
15.2 Калькуляция себестоимости электроэнергии на заводе
черной металлургии 120
15.2.1 Издержки по эксплуатации общезаводской части
электрохозяйства 120
15.2.1.1 Расходы на заработную плату и социальные нужды 120
15.2.1.2 Затраты на ремонт 124
15.2.1.3 Амортизационные отчисления 126
15.2.1.4 Прочие расходы 127
15.2.1.5 Годовые издержки по эксплуатации общезаводской
части электрохозяйства 127
15.2.2 Расчет стоимости за потребленную электроэнергию 128
15.2.3 Калькуляция себестоимости электроэнергии завода 131
15.3 Технико-экономические показатели системы
электроснабжения завода черной металлургии 132
16 Методы сушки электродвигателей переменного тока.
Специальный вопрос 134
16.1 Сушка нагревом обмотки током 136
16.2 Сушка нагревом индукционными потерями 143
16.3 Сушка внешним нагревом 148
16.4 Вывод 151
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 152
ПРИЛОЖЕНИЕ А Расчет токов короткого замыкания в Mathcad 15 156
Важнейшая задача энергетики - перейти к экономике высшей организации и эффективности с всесторонне развитыми производительными силами и производственными процессами, отношениями, хорошо отлаженными хозяйственными механизмами.
Переход к экономике высшей организации и эффективности, повсеместное внедрение новейших достижений науки и техники требует эффективного развития энергетического хозяйства страны. В настоящее время промышленность потребляет более 70 % производственной в стране электроэнергии. Поэтому стоит актуальная задача: значительно улучшить структуру топливно-энергетического баланса, ускоренно развивать атомную энергетику, широко использовать возобновляемые источники энергии, последовательно проводить во всех отраслях хозяйства активную и целенаправленную работу по экономии топливно¬энергетических ресурсов страны.
Намечается продолжение формирования единой энергетической системы страны, осуществить строительство линий электропередачи тока высокого напряжения 500, 750 и 1150 кВ переменного тока и 1500 постоянного тока.
Необходимо повысить экономичность энергопроизводства, причем намечается, что производительность труда в электроэнергетике возрастет на 21-23%, а себестоимость электрической и тепловой энергии снизится на 4-5 %.
Вся эта оперативно-хозяйственная работа должна опираться на трудовые коллективы. Для этого нужно расширять их права и хозяйственную самостоятельность, одновременно усиливая ответственность и заинтересованность в достижении высоких конечных результатов. Система электроснабжения предприятия, состоящая из сетей напряжением до 1000 В и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества. Система электроснабжения промпредприятия является подсистемой технологической системы производства, которая предъявляет определенные требования к электроснабжению. Основные задачи, решаемые при проектировании системы электроснабжения пром- предприятия, являются и заключаются в оптимизации параметров этой системы путем правильного выбора напряжений, определения электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения, рационального выбора числа и мощности трансформаторов, конструкций промышленных сетей, средств компенсации реактивной мощности и т. д.
Переход к экономике высшей организации и эффективности, повсеместное внедрение новейших достижений науки и техники требует эффективного развития энергетического хозяйства страны. В настоящее время промышленность потребляет более 70 % производственной в стране электроэнергии. Поэтому стоит актуальная задача: значительно улучшить структуру топливно-энергетического баланса, ускоренно развивать атомную энергетику, широко использовать возобновляемые источники энергии, последовательно проводить во всех отраслях хозяйства активную и целенаправленную работу по экономии топливно¬энергетических ресурсов страны.
Намечается продолжение формирования единой энергетической системы страны, осуществить строительство линий электропередачи тока высокого напряжения 500, 750 и 1150 кВ переменного тока и 1500 постоянного тока.
Необходимо повысить экономичность энергопроизводства, причем намечается, что производительность труда в электроэнергетике возрастет на 21-23%, а себестоимость электрической и тепловой энергии снизится на 4-5 %.
Вся эта оперативно-хозяйственная работа должна опираться на трудовые коллективы. Для этого нужно расширять их права и хозяйственную самостоятельность, одновременно усиливая ответственность и заинтересованность в достижении высоких конечных результатов. Система электроснабжения предприятия, состоящая из сетей напряжением до 1000 В и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве и соответствующего качества. Система электроснабжения промпредприятия является подсистемой технологической системы производства, которая предъявляет определенные требования к электроснабжению. Основные задачи, решаемые при проектировании системы электроснабжения пром- предприятия, являются и заключаются в оптимизации параметров этой системы путем правильного выбора напряжений, определения электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения, рационального выбора числа и мощности трансформаторов, конструкций промышленных сетей, средств компенсации реактивной мощности и т. д.