📄Работа №200147
Тема: Электроснабжение группы цехов металлургического завода, г. Нижний Тагил
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электротехника
Объем:
109 листов
Год:
2021
Просмотров:
52
4900
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 5
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 9
ВВЕДЕНИЕ 10
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 11
Выводы по разделу 13
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ МЕТАЛ-ЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА
1.1 Расчет нагрузок по электроремонтному цеху 14
1.2 Определение электрических нагрузок группы цехов металлурги¬
ческого завода 17
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 23
Выводы по разделу 1 24
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХО¬
ВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 26
Выводы по разделу 2 30
3 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕ-
ТРОСНАБЖЕНИЯ ЗАВОДА, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 31
Выводы по разделу 3 33
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕ¬
ГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЗАВОДА
4.1 Определение рационального напряжения 36
4.2 Определение единичной мощности трансформаторов ГПП 39
4.3 Расчет потерь электрической энергии в трансформаторах и питаю¬щих линиях электропередачи 41
4.4 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного электро-оборудования в схеме внешнего электроснабжения завода 43
4.5 Выбор величины напряжения внешнего электроснабжения по тех¬нико-экономическим параметрам 45
Выводы по разделу 4 48
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 49
Выводы по разделу 5 54
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 55
6.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 57
6.3 Выбор устройства плавного пуска для электродвигателей 58
6.4 Выбор комплектных токопроводов 59
6.5 Выбор кабелей по термической стойкости 59
Выводы по разделу 6 617 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 62
Выводы по разделу 7 69
8 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
8.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности напря¬жения 70
8.2 Колебания напряжения 74
8.3 Несимметрия напряжения 74
8.4 Определение величины провала напряжения 75
Выводы по разделу 8 77
9 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ СД-2500
9.1 Защита от перегрузок 78
9.2 Токовая отсечка 79
9.3 Защита минимального напряжения 80
9.4 Защита двигателя и питающей его линии от однофазных замыка¬ний на землю 80
9.5 Защита от перегрева 82
9.6 Защита синхронного двигателя от асинхронного режима 83
Выводы по разделу 9 83
10 ПУСК СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 84
Выводы по разделу 10 85
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
11.1 Характеристика проектируемого объекта как источника потенци¬альных опасностей для окружающей среды и людей 86
11.2 Обеспечение охраны окружающей среды при проектировании
объектов и их эксплуатации 88
11.3 Требования безопасности к устройству электроустановок и выбор
защитных мер и мероприятий по электробезопасности 88
11.4 Расчет защитного заземления Г11П 91
11.5 Расчет молниезащиты Г11П 93
11.6 Обеспечение охраны труда при эксплуатации электроустановок. 95
11.7 Обеспечние пожарной безопасности 96
Выводы по разделу 11 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 100
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 9
ВВЕДЕНИЕ 10
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 11
Выводы по разделу 13
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ МЕТАЛ-ЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА
1.1 Расчет нагрузок по электроремонтному цеху 14
1.2 Определение электрических нагрузок группы цехов металлурги¬
ческого завода 17
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 23
Выводы по разделу 1 24
2 ВЫБОР ЧИСЛА, МОЩНОСТИ И ТИПА ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХО¬
ВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 26
Выводы по разделу 2 30
3 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕ-
ТРОСНАБЖЕНИЯ ЗАВОДА, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 31
Выводы по разделу 3 33
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕ¬
ГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЗАВОДА
4.1 Определение рационального напряжения 36
4.2 Определение единичной мощности трансформаторов ГПП 39
4.3 Расчет потерь электрической энергии в трансформаторах и питаю¬щих линиях электропередачи 41
4.4 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного электро-оборудования в схеме внешнего электроснабжения завода 43
4.5 Выбор величины напряжения внешнего электроснабжения по тех¬нико-экономическим параметрам 45
Выводы по разделу 4 48
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 49
Выводы по разделу 5 54
6 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
6.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 55
6.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 57
6.3 Выбор устройства плавного пуска для электродвигателей 58
6.4 Выбор комплектных токопроводов 59
6.5 Выбор кабелей по термической стойкости 59
Выводы по разделу 6 617 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 62
Выводы по разделу 7 69
8 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС
8.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности напря¬жения 70
8.2 Колебания напряжения 74
8.3 Несимметрия напряжения 74
8.4 Определение величины провала напряжения 75
Выводы по разделу 8 77
9 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ СД-2500
9.1 Защита от перегрузок 78
9.2 Токовая отсечка 79
9.3 Защита минимального напряжения 80
9.4 Защита двигателя и питающей его линии от однофазных замыка¬ний на землю 80
9.5 Защита от перегрева 82
9.6 Защита синхронного двигателя от асинхронного режима 83
Выводы по разделу 9 83
10 ПУСК СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 84
Выводы по разделу 10 85
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
11.1 Характеристика проектируемого объекта как источника потенци¬альных опасностей для окружающей среды и людей 86
11.2 Обеспечение охраны окружающей среды при проектировании
объектов и их эксплуатации 88
11.3 Требования безопасности к устройству электроустановок и выбор
защитных мер и мероприятий по электробезопасности 88
11.4 Расчет защитного заземления Г11П 91
11.5 Расчет молниезащиты Г11П 93
11.6 Обеспечение охраны труда при эксплуатации электроустановок. 95
11.7 Обеспечние пожарной безопасности 96
Выводы по разделу 11 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 99
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 100
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе разработан проект электроснабжения группы цехов металлургического завода в Нижнем Тагиле. Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения высокой надежности и экономической эффективности энергоснабжения крупного промышленного предприятия с непрерывным циклом производства, отнесенного ко второй категории надежности. В результате выполненного проектирования определены оптимальные параметры системы: расчет электрических нагрузок выполнен по усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, на основании которого выбраны рациональная схема и напряжение внешнего (110 кВ) и внутреннего (10 кВ) электроснабжения, определены количество, мощность и места установки современных цеховых трансформаторов типа ТМГ, а также выбраны трассы и марки кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена. Научная значимость работы заключается в комплексном применении методик технико-экономического обоснования, включая использование формулы Стилла и критерия минимума приведенных затрат, для выбора оптимальных решений. Практическая ценность состоит в готовом проекте, который может быть реализован для модернизации или нового строительства, обеспечивая надежное, экономичное и безопасное электроснабжение завода. Теоретической основой исследования послужили труды Б.И. Кудрина по общим вопросам электроснабжения, справочник под редакцией Ю.Г. Барыбина, а также нормативный документ РТМ 36.18.32.4-92 по расчету электрических нагрузок.
📖 Введение
Металлургический завод располагается на территории в 194 тыс. м2 и состоит из одиннадцати цехов, образующих замкнутый производственный цикл по выпус¬ку различных металлоформ. Использование передовых технологий дает возмож¬ность выпускать высококачественную продукцию разной фракции.
Все цеха металлургического завода подразделяются на 2-ую и 3-ю категории надежности. Ко 2-ой категории относятся: цех килородно-конверторный (№1), сталеплавильный цех (№2), фасонолитейный цех (№3), склад слябов (№6), ком-прессорная станция (№7). К 3-ей категории по надёжности электроснабжения от-носятся вспомогательные производственные цеха, деятельность которых связана с подготовкой и переработкой материалов необходимых для стабильной работы ос¬новного производства.
На металлургическом заводе также представлена высоковольтная нагрузка напряжением 10 кВ в составе: четырех ДСП единичной установленной мощно-стью 1800 кВт, четырех ПА единичной установленной мощностью 1600 кВт, син-хронных двигателей с различной установленной мощностью.
Металлургический завод по специфике производства возможно отнести ко второй категории по надежности электроснабжения. Поэтому питание должно выполняться от двух энергонезависимых источников питания. В качестве данных источников возможно использовать районные распределительные подстанции со следующими параметрами напряжений и максимальных величин токов трехфаз-ных замыканий: 35 и 110 кВ, а также 900 и 3000 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют сле-дующие усредненные показатели: 17,9 °С - температуры воздуха, 14,4 °С - тем-пература грунта, в котором нет блуждающих токов, но есть колебания и растяги-вающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
Все цеха металлургического завода подразделяются на 2-ую и 3-ю категории надежности. Ко 2-ой категории относятся: цех килородно-конверторный (№1), сталеплавильный цех (№2), фасонолитейный цех (№3), склад слябов (№6), ком-прессорная станция (№7). К 3-ей категории по надёжности электроснабжения от-носятся вспомогательные производственные цеха, деятельность которых связана с подготовкой и переработкой материалов необходимых для стабильной работы ос¬новного производства.
На металлургическом заводе также представлена высоковольтная нагрузка напряжением 10 кВ в составе: четырех ДСП единичной установленной мощно-стью 1800 кВт, четырех ПА единичной установленной мощностью 1600 кВт, син-хронных двигателей с различной установленной мощностью.
Металлургический завод по специфике производства возможно отнести ко второй категории по надежности электроснабжения. Поэтому питание должно выполняться от двух энергонезависимых источников питания. В качестве данных источников возможно использовать районные распределительные подстанции со следующими параметрами напряжений и максимальных величин токов трехфаз-ных замыканий: 35 и 110 кВ, а также 900 и 3000 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют сле-дующие усредненные показатели: 17,9 °С - температуры воздуха, 14,4 °С - тем-пература грунта, в котором нет блуждающих токов, но есть колебания и растяги-вающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
✅ Заключение
В данной выпускной квалификационной работе выполнен расчет электриче¬ских нагрузок группы цехов металлургического завода г. Нижний Тагил, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил раз-работать 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 электроснаб¬жения 110-4Н выполнена на базе коммутационных и измерительных аппаратов с элегазовой изоляцией. Выбраны мощность, количество и место установки цехо¬вых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечи-вающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высо¬кую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри завода 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 преимущественно в тран-шеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого по-лиэтилена марки АПвП-10 с сечением 70, 95, 150, 185 и 400 мм2.
В работе уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на заводе, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реак-тивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенси-рующих устройств позволило оптимизировать режимы работы электрической се¬ти и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электро-снабжения группы цехов металлургического завода, отвечающая всем требовани¬ям по качественному и надежному 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 электроснаб¬жения 110-4Н выполнена на базе коммутационных и измерительных аппаратов с элегазовой изоляцией. Выбраны мощность, количество и место установки цехо¬вых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечи-вающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высо¬кую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри завода 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 преимущественно в тран-шеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого по-лиэтилена марки АПвП-10 с сечением 70, 95, 150, 185 и 400 мм2.
В работе уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на заводе, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реак-тивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенси-рующих устройств позволило оптимизировать режимы работы электрической се¬ти и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электро-снабжения группы цехов металлургического завода, отвечающая всем требовани¬ям по качественному и надежному электроснабжению.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.