📄Работа №199734
Тема: Электроснабжение группы цехов трубопрокатного завода
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электротехника
Объем:
163 листов
Год:
2023
Просмотров:
59
4960
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 ПРОЕКТА 7
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ПОСТРОЕНИЕ
КАРТОГРАММЫ 8
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 8
1.2 Определение электрических нагрузок группы цехов
трубопрокатного завода 12
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 14
Выводы по разделу 1 18
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 19
Выводы по разделу 2 23
3 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЁТ ПИТАЮЩИХ
ЛИНИЙ 24
Выводы по разделу 3 27
4 ВЫБОР СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ПРЕДПРИЯТИЯ 28
4.1 Определение рационального напряжения 29
4.2 Определение единичной мощности трансформаторов ГПП 30
4.3 Выбор линии электропередачи 32
4.4 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 33
Выводы по разделу 4 36
5 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 37
Выводы по разделу 5 44
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 45
6.1 Комплектация ЗРУ-10 кВ 45
6.2 Выбор оборудования РП 47
6.3 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 48
6.4 Выбор комплектных токопроводов 50
6.5 Выбор кабелей по термической стойкости 50
Выводы по разделу 6 53
7 РАСЧЁТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 54
Выводы по разделу 7 61
8 РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ
СЭС 62
8.1 Расчёт высших гармонических составляющих
8.2 Расчёт несимметрии напряжений 73
8.3 Расчёт провалов напряжения 73
Выводы по разделу 8 74
9 МНОГОФАЗНЫЕ КОМПЕНСИРОВАННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ПРИ НАЛИЧИИ В СХЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 75
Выводы по разделу 9 79
10 ЗАЩИТА ПЕЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ЭТЦХ 5000/10,
ПИТАЮЩЕГО РУДНОТЕРМИЧЕСКУЮ ПЕЧЬ ТИПА РКЗ С НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТЬЮ РНОМ = 4500 КВТ 80
10.1 Особенности защиты и автоматики трансформаторов
электропечных установок 80
10.2 Расчет уставок срабатывания защиты от перегрузки и токовой
защиты без выдержки времени 83
10.3 Газовая защита печного трансформатора 86
10.4 Защита от однофазных замыканий на землю 87
10.5 Тепловая защита 88
Выводы по разделу 10 88
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 89
11.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 89
11.1.1 Обоснование местоположения подстанции 89
11.1.2 Габариты на подстанции 90
11.1.3 Основные требования при установке трансформаторов 91
11.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 92
11.1.5 Окраска токоведущих частей 92
11.1.6 Электрозащитные средства 92
11.1.7 Требования к устройству дверей 93
11.2 Электробезопасность 93
11.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 94
11.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 94
11.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства 95
11.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства 97
11.4 Пожарная безопасность 99
11.4.1 Категория пожарной опасности 99
11.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 100
11.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 101
Выводы по разделу 11 103
12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ УСТАНОВКИ 104
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ПУНКТА 10 КВ 104
Выводы по разделу 12 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 111
ВВЕДЕНИЕ 6
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ПОСТРОЕНИЕ
КАРТОГРАММЫ 8
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 8
1.2 Определение электрических нагрузок группы цехов
трубопрокатного завода 12
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 14
Выводы по разделу 1 18
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ
ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 19
Выводы по разделу 2 23
3 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЁТ ПИТАЮЩИХ
ЛИНИЙ 24
Выводы по разделу 3 27
4 ВЫБОР СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ПРЕДПРИЯТИЯ 28
4.1 Определение рационального напряжения 29
4.2 Определение единичной мощности трансформаторов ГПП 30
4.3 Выбор линии электропередачи 32
4.4 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 33
Выводы по разделу 4 36
5 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 37
Выводы по разделу 5 44
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 45
6.1 Комплектация ЗРУ-10 кВ 45
6.2 Выбор оборудования РП 47
6.3 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 48
6.4 Выбор комплектных токопроводов 50
6.5 Выбор кабелей по термической стойкости 50
Выводы по разделу 6 53
7 РАСЧЁТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 54
Выводы по разделу 7 61
8 РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ
СЭС 62
8.1 Расчёт высших гармонических составляющих
8.2 Расчёт несимметрии напряжений 73
8.3 Расчёт провалов напряжения 73
Выводы по разделу 8 74
9 МНОГОФАЗНЫЕ КОМПЕНСИРОВАННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ПРИ НАЛИЧИИ В СХЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 75
Выводы по разделу 9 79
10 ЗАЩИТА ПЕЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ЭТЦХ 5000/10,
ПИТАЮЩЕГО РУДНОТЕРМИЧЕСКУЮ ПЕЧЬ ТИПА РКЗ С НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТЬЮ РНОМ = 4500 КВТ 80
10.1 Особенности защиты и автоматики трансформаторов
электропечных установок 80
10.2 Расчет уставок срабатывания защиты от перегрузки и токовой
защиты без выдержки времени 83
10.3 Газовая защита печного трансформатора 86
10.4 Защита от однофазных замыканий на землю 87
10.5 Тепловая защита 88
Выводы по разделу 10 88
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 89
11.1 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 89
11.1.1 Обоснование местоположения подстанции 89
11.1.2 Габариты на подстанции 90
11.1.3 Основные требования при установке трансформаторов 91
11.1.4 Проезд на открытом распределительном устройстве 92
11.1.5 Окраска токоведущих частей 92
11.1.6 Электрозащитные средства 92
11.1.7 Требования к устройству дверей 93
11.2 Электробезопасность 93
11.2.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 94
11.2.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 94
11.2.3 Защитное заземляющее устройство открытого
распределительного устройства 95
11.3 Расчет освещения открытого распределительного устройства 97
11.4 Пожарная безопасность 99
11.4.1 Категория пожарной опасности 99
11.4.2 Пожарная безопасность трансформатора 100
11.4.3 Расчет молниезащиты подстанции 101
Выводы по разделу 11 103
12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ УСТАНОВКИ 104
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ПУНКТА 10 КВ 104
Выводы по разделу 12 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 111
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе разработана система электроснабжения группы цехов трубопрокатного завода, расположенного на Южном Урале. Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения высокой надежности энергоснабжения для непрерывного технологического цикла производства труб, требующего соответствия категориям надежности потребителей. Основные результаты включают выполнение расчета электрических нагрузок по усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, обоснование выбора рационального напряжения внешнего электроснабжения 110 кВ на основе формулы Стилла и минимума приведенных затрат, а также разработку схем внешнего и внутреннего электроснабжения. Практическая значимость заключается в проектных решениях, таких как применение комплектных трансформаторных подстанций блочного типа, выбор современных трансформаторов ТМГ, проектирование смешанной распределительной сети 10 кВ с кабельными линиями марки АПвКП-10, прокладываемыми в траншеях, и мероприятия по компенсации реактивной мощности. Научная ценность работы состоит в адаптации методических подходов к конкретному промышленному объекту. Теоретической основой послужили труды Б.И. Кудрина по общим вопросам электроснабжения, справочник под редакцией Ю.Г. Барыбина, нормативный документ РТМ 36.18.32.4-92 по расчету нагрузок и СП 52.13330.2016, регламентирующий вопросы освещения.
📖 Введение
Трубопрокатный завод располагается на Южном Урале на территории в
174,1 тыс. м2 и состоит из четырнадцати цехов, образующих замкнутый производственный цикл по выпуску труб различных диаметров. Использование передовых технологий даёт возможность выпускать высококачественную продукцию широкого ассортимента.
Рассматриваемые цеха трубопрокатного завода подразделяются на 2-ю и 3-ю категории надёжности. Ко 2-ой категории относятся: шлакоплавильный цех (№1), блок очистки стоков (№3), цех 5 (№4), кислородная (№5), вальцеинструментальный цех (№6), компрессорная (№8), электроцех (№9), насосная (№11). Электроснабжение данных энергопотребителей необходимо осуществлять от двух независимых взаимно резервируемых источников энергоснабжения.
К 3-ей категории по надёжности электроснабжения относятся вспомогательные производственные цеха, деятельность которых связана с подготовкой и переработкой материалов необходимых для стабильной работы основного производства, а именно: ремонтно-механический цех(№7), блок складов (№10), пилорама (№12), административно-бытовой корпус ШПЦ (№13), административно-бытовой корпус РМЦ (№14).
Трубопрокатный завод по специфике производства возможно отнести ко второй категории по надёжности электроснабжения. Поэтому питание должно выполняться от двух энергонезависимых источников питания. В качестве данных источников возможно использовать распределительные подстанции Челябэнерго со следующими параметрами напряжений и максимальных величин токов трёхфазных замыканий: 35 и 110 кВ, а также 850 и 5000 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 28,6 °С - температуры воздуха, 14,2 °С - температура грунта, в котором нет блуждающих токов, есть колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
174,1 тыс. м2 и состоит из четырнадцати цехов, образующих замкнутый производственный цикл по выпуску труб различных диаметров. Использование передовых технологий даёт возможность выпускать высококачественную продукцию широкого ассортимента.
Рассматриваемые цеха трубопрокатного завода подразделяются на 2-ю и 3-ю категории надёжности. Ко 2-ой категории относятся: шлакоплавильный цех (№1), блок очистки стоков (№3), цех 5 (№4), кислородная (№5), вальцеинструментальный цех (№6), компрессорная (№8), электроцех (№9), насосная (№11). Электроснабжение данных энергопотребителей необходимо осуществлять от двух независимых взаимно резервируемых источников энергоснабжения.
К 3-ей категории по надёжности электроснабжения относятся вспомогательные производственные цеха, деятельность которых связана с подготовкой и переработкой материалов необходимых для стабильной работы основного производства, а именно: ремонтно-механический цех(№7), блок складов (№10), пилорама (№12), административно-бытовой корпус ШПЦ (№13), административно-бытовой корпус РМЦ (№14).
Трубопрокатный завод по специфике производства возможно отнести ко второй категории по надёжности электроснабжения. Поэтому питание должно выполняться от двух энергонезависимых источников питания. В качестве данных источников возможно использовать распределительные подстанции Челябэнерго со следующими параметрами напряжений и максимальных величин токов трёхфазных замыканий: 35 и 110 кВ, а также 850 и 5000 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 28,6 °С - температуры воздуха, 14,2 °С - температура грунта, в котором нет блуждающих токов, есть колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
✅ Заключение
В выпускной квалификационной работе выполнен расчет электрических нагрузок группы цехов трубопро-катного завода, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диа-грамм, который позволил разработать схемы внешнего и внутреннего электро-снабжения.
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 110-4Н 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 300, 185, 95 мм2.
В работе уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволил оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения группы цехов трубопрокатного 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 110-4Н 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 300, 185, 95 мм2.
В работе уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволил оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения группы цехов трубопрокатного 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.