📄Работа №199728
Тема: Электроснабжение группы цехов химического завода
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
электротехника
Объем:
138 листов
Год:
2023
Просмотров:
58
4930
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА 7
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 8
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ПОСТРОЕНИЕ
КАРТОГРАММЫ
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 9
1.2 Определение электрических нагрузок группы цехов химического
завода 13
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 16
Выводы по разделу 1 20
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 21
Выводы по разделу 2 24
3 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЁТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 28
Выводы по разделу 3 31
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
4.1 Определение рационального напряжения 33
4.2 Определение единичной мощности трансформаторов ГПП 34
4.3 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 36
4.4 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 38
4.5 Выбор величины напряжения внешнего электроснабжения по
технико-экономическим параметрам 42
Выводы по разделу 4 47
5 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 48
Выводы по разделу 5 55
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 56
6.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 57
6.3 Выбор комплектных токопроводов 60
6.4 Выбор кабелей по термической стойкости 61
Выводы по разделу 6 63
7 РАСЧЁТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 64
Выводы по разделу 7 70
8 РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ
8.1 Расчёт высших гармонических составляющих 71
8.2 Расчёт провалов напряжения 76
Выводы по разделу 8 78
9 СПЕЦВОПРОС. ВЛИЯНИЕ ТИРИС ТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
НА КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И СПОСОБЫ ЕГО УЛУЧШЕНИЯ 79
Выводы по разделу 9 83
10 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СХЕМ
ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 84
10.1 Определение количества и мощности трансформаторов 85
10.2 Выбор кабельных линий и расчёт потерь в них 88
10.3 Выбор комплектного электрооборудования 92
10.4 Выбор оптимальной схемы электроснабжения 94
Выводы по разделу 10 96
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
11.1 Расчёт и выбор микропроцессорных расцепителей
автоматических выключателей QF1, QF3, QF4 98
11.1.1 Защита линии, отходящей от ТП6 99
11.1.2 Защита сборных шин 0,4 кВ трансформатора 101
11.1.3 Защита трансформатора на стороне 0,4 кВ 103
11.2 Расчёт защиты на стороне высшего напряжения ТП6 106
11.2.1 Защита плавкими предохранителями 106
11.2.2 Защита от перегрева 108
11.2.3 Защита от повреждений внутри бака 109
11.3 Релейная защита кабельной линии, питающей ТП6 109
11.3.1 Мгновенная токовая отсечка 110
11.3.2 Селективная токовая отсечка 110
11.3.3 Защита от однофазных замыканий на землю 112
Выводы по разделу 11 112
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП 113
12.2 Электробезопасность 113
12.2.1 Обеспечение электробезопасности с помощью
конструкции электроустановок 114
12.2.2 Технические способы и средства защиты 115
12.2.3 Организационные и технические мероприятия 118
12.3 Молниезащита ГПП 118
12.4 Расчёт заземляющего устройства 121
12.5 Освещение ОРУ-110/10 кВ 123
12.6 Пожарная и взрывная безопасность 124
Выводы по разделу 12 125
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 126
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 127
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ОБЪЕКТА 7
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 8
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ПОСТРОЕНИЕ
КАРТОГРАММЫ
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 9
1.2 Определение электрических нагрузок группы цехов химического
завода 13
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 16
Выводы по разделу 1 20
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 21
Выводы по разделу 2 24
3 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЁТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 28
Выводы по разделу 3 31
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ
4.1 Определение рационального напряжения 33
4.2 Определение единичной мощности трансформаторов ГПП 34
4.3 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 36
4.4 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 38
4.5 Выбор величины напряжения внешнего электроснабжения по
технико-экономическим параметрам 42
Выводы по разделу 4 47
5 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 48
Выводы по разделу 5 55
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 56
6.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 57
6.3 Выбор комплектных токопроводов 60
6.4 Выбор кабелей по термической стойкости 61
Выводы по разделу 6 63
7 РАСЧЁТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 64
Выводы по разделу 7 70
8 РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ
8.1 Расчёт высших гармонических составляющих 71
8.2 Расчёт провалов напряжения 76
Выводы по разделу 8 78
9 СПЕЦВОПРОС. ВЛИЯНИЕ ТИРИС ТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
НА КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И СПОСОБЫ ЕГО УЛУЧШЕНИЯ 79
Выводы по разделу 9 83
10 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СХЕМ
ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 84
10.1 Определение количества и мощности трансформаторов 85
10.2 Выбор кабельных линий и расчёт потерь в них 88
10.3 Выбор комплектного электрооборудования 92
10.4 Выбор оптимальной схемы электроснабжения 94
Выводы по разделу 10 96
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА
11.1 Расчёт и выбор микропроцессорных расцепителей
автоматических выключателей QF1, QF3, QF4 98
11.1.1 Защита линии, отходящей от ТП6 99
11.1.2 Защита сборных шин 0,4 кВ трансформатора 101
11.1.3 Защита трансформатора на стороне 0,4 кВ 103
11.2 Расчёт защиты на стороне высшего напряжения ТП6 106
11.2.1 Защита плавкими предохранителями 106
11.2.2 Защита от перегрева 108
11.2.3 Защита от повреждений внутри бака 109
11.3 Релейная защита кабельной линии, питающей ТП6 109
11.3.1 Мгновенная токовая отсечка 110
11.3.2 Селективная токовая отсечка 110
11.3.3 Защита от однофазных замыканий на землю 112
Выводы по разделу 11 112
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП 113
12.2 Электробезопасность 113
12.2.1 Обеспечение электробезопасности с помощью
конструкции электроустановок 114
12.2.2 Технические способы и средства защиты 115
12.2.3 Организационные и технические мероприятия 118
12.3 Молниезащита ГПП 118
12.4 Расчёт заземляющего устройства 121
12.5 Освещение ОРУ-110/10 кВ 123
12.6 Пожарная и взрывная безопасность 124
Выводы по разделу 12 125
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 126
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 127
📖 Введение
Актуальность данной темы заключается в необходимости проектирования рациональной системы электроснабжения (СЭС), при учёте ряда факторов, которые играют весомую роль при реализации СЭС на производстве.
Создание оптимальной СЭС на промышленном предприятии является важной задачей, поскольку она необходима для беспрерывной подачи электрической энергии потребителям на предприятии. СЭС представляет собой совокупность устройств, предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии между потребителями и электроприемниками со всей инфраструктурой (линии электропередач, подстанции, , преобразовательные установки, релейная защита и автоматика).
При формировании СЭС необходимо учитывать множество факторов, часть из которых носит определенный характер, а часть - вероятностный. Такие факторы: величина потребляемой мощности, категории надежности питания, характер графика нагрузок предприятия, размещение электрических нагрузок на территории предприятия, условия окружающей среды, требования энергоснабжающей организации. Развитие энергетики ставит новые задачи перед системами электроснабжения такие как: энергосбережение на предприятиях, установка систем автоматического контроля и учета электроэнергии. Целью данной выпускной квалификационной работы является проектирование системы электроснабжения группы цехов химического завода.
Для достижения заданной цели в работе поставлены следующие задачи: определение электрических нагрузок предприятия; расчет и выбор цеховых трансформаторов, трансформаторов ГПП и правильное размещение подстанции и цеховых ТП; выбор оптимального напряжения и схем электроснабжения; расчет питающих линий; выбор электрооборудования; осуществление компенсации реактивной мощности; выбор технических средств для улучшения качества электрической энергии.
Создание оптимальной СЭС на промышленном предприятии является важной задачей, поскольку она необходима для беспрерывной подачи электрической энергии потребителям на предприятии. СЭС представляет собой совокупность устройств, предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии между потребителями и электроприемниками со всей инфраструктурой (линии электропередач, подстанции, , преобразовательные установки, релейная защита и автоматика).
При формировании СЭС необходимо учитывать множество факторов, часть из которых носит определенный характер, а часть - вероятностный. Такие факторы: величина потребляемой мощности, категории надежности питания, характер графика нагрузок предприятия, размещение электрических нагрузок на территории предприятия, условия окружающей среды, требования энергоснабжающей организации. Развитие энергетики ставит новые задачи перед системами электроснабжения такие как: энергосбережение на предприятиях, установка систем автоматического контроля и учета электроэнергии. Целью данной выпускной квалификационной работы является проектирование системы электроснабжения группы цехов химического завода.
Для достижения заданной цели в работе поставлены следующие задачи: определение электрических нагрузок предприятия; расчет и выбор цеховых трансформаторов, трансформаторов ГПП и правильное размещение подстанции и цеховых ТП; выбор оптимального напряжения и схем электроснабжения; расчет питающих линий; выбор электрооборудования; осуществление компенсации реактивной мощности; выбор технических средств для улучшения качества электрической энергии.
✅ Заключение
В выпускной квалификационной работе выполнен расчет электрических нагрузок группы цехов химического завода, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил разработать схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения оценивался по формуле Стилла, с последующим определением оптимального варианта исходя из минимума приведенных затрат, в результате чего оптимальным напряжением для внешнего электроснабжения принято 110 кВ. Схема внешнего электроснабжения 110-5АН выполнена на базе комплектных трансформаторных подстанций блочного типа с применением укрупнённых функциональных блоков максимальной заводской готовности. Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии в траншеях и лотках. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвКП-10 сечением 120, 95 и 50 мм2.
Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволил оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
Путем технико-экономического сравнения вариантов схем внутреннего электроснабжения определена целесообразность установки НРП4, располагаемом в заводоуправлении предприятия.
Рассмотрено влияние тиристорных преобразователей на качество электроэнергии, а также способы его улучшения. С помощью силовых резонансных фильтров, настроенных на 5-ю гармонику удалось нормализовать показатели качества, характеризующие синусоидальность напряжения, тем самым нивелировать негативное влияние тиристорных преобразователей на питающую сеть.
Выполнен выбор устройств релейной защиты на участке СЭС от распределительного устройства 0,4 кВ цеховой трансформаторной подстанции ТП6 до сборных шины СШ1-10 кВ ГПП.
Освещены вопросы безопасности жизнедеятельности на примере ГПП химического завода. Произведены расчеты заземляющего устройства, молниезащиты и освещения.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения группы цехов химического завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения оценивался по формуле Стилла, с последующим определением оптимального варианта исходя из минимума приведенных затрат, в результате чего оптимальным напряжением для внешнего электроснабжения принято 110 кВ. Схема внешнего электроснабжения 110-5АН выполнена на базе комплектных трансформаторных подстанций блочного типа с применением укрупнённых функциональных блоков максимальной заводской готовности. Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии в траншеях и лотках. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвКП-10 сечением 120, 95 и 50 мм2.
Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволил оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
Путем технико-экономического сравнения вариантов схем внутреннего электроснабжения определена целесообразность установки НРП4, располагаемом в заводоуправлении предприятия.
Рассмотрено влияние тиристорных преобразователей на качество электроэнергии, а также способы его улучшения. С помощью силовых резонансных фильтров, настроенных на 5-ю гармонику удалось нормализовать показатели качества, характеризующие синусоидальность напряжения, тем самым нивелировать негативное влияние тиристорных преобразователей на питающую сеть.
Выполнен выбор устройств релейной защиты на участке СЭС от распределительного устройства 0,4 кВ цеховой трансформаторной подстанции ТП6 до сборных шины СШ1-10 кВ ГПП.
Освещены вопросы безопасности жизнедеятельности на примере ГПП химического завода. Произведены расчеты заземляющего устройства, молниезащиты и освещения.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения группы цехов химического завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.