Помощь студентам в учебе
Электроснабжение химического завода
|
АННОТАЦИЯ 5
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
ВВЕДЕНИЕ 8
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. 9
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 11
Выводы по разделу 1 12
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ПОСТРОЕНИЕ' ЕЕ
КАРТОГРАММЫ 13
2.1 Расчет электрических нагрузок по электроремонтному цеху. 13
2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 19
2.3 Построение картограммы электрических нагрузок 22
Выводы по разделу 2 25
3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ' 'ТИПА', ’ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ' ТРАН-
СФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП. 26
3.1 Общие положения 26
3.2 Выбор трансформаторов 26
3.3 Мощности компенсирующих устройств на каждой ТП. . 28
3.4 Месторасположение подстанции 29
3.5 Послеаварийный режим 32
Выводы по разделу 3 32
4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ' СХЕМЫ ' И НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
4.1 Выбор схемы и напряжения внешнего электроснабжения 33
4.2 Технико-экономическое обоснование схемы внешнего 37
электроснабжения
4.2.1 потери электроэнергии в силовых трансформаторах гпп 37
4.2.2 Расчет лэп от районной подстанции энергосистемы до гпп
предприятия 38
4.2.3 Расчет токов кз в начале отходящих линий от питающей подстанции энергосистемы и на вводах гпп 39
4.2.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих ли
ний от подстанции энергосистемы и на вводе гпп для 110 кВ 42
4.2.5 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих ли
ний от подстанции энергосистемы и на вводе гпп для 35 кВ 47
4.2.6 Технико-экономические показатели схемы внешнего электро
снабжения 50
Выводы по разделу 4 54
5 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ' СХЕМЫ ' ВНУТРИЗАВОДСКОГО ' ’ЭЛЕКТРО’
СНАБЖЕНИЯ, РАСЧЕТЫ ПО ВЫБОРУ ПАРАМЕТРОВ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 55
5.1 Выбор величины напряжения 55
5.2 Конструктивное выполнение электрической сети 55
5.3 Расчет питающих линий 55
Выводы по разделу 5 59
6 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 60
6.1 Расчет токов кз 60
6.2 Выбор электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения 65
6.2.1 Выбор трансформаторов собственных нужд гпп 65
6.2.2 Выбор типа РУ на низкой стороне гпп, выключателей,
трансформаторов тока и напряжения 66
6.2.3 Выбор выключателей 10 кВ для схемы внутреннего электроснабжения и соответствующих трансформаторов тока 68
6.2.4 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость 69
6.2.5 Выбор коммутационной аппаратуры на стороне высшего и
низшего напряжений цеховых трансформаторных подстанции 70
Выводы по разделу 6 71
7 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ' ZZZZZZZZZZZ. 72
7.1 Обоснование необходимости установки устройств крм 72
7.2 Выбор низковольтных бск 73
7.3 Расчет реактивных мощностей синхронных двигателей 76
7.4 Выбор высоковольтных бс к 77
Выводы по разделу 7 78
8 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ 79
8.1 Расчет коэффициентов гармонических составляющих 79
8.2 Выбор пассивного фильтра 5 гармоники 83
8.3 Выбор реактора фильтра 5 гармоники 86
8.4 Пересчет коэффициентов гармонических составляющих 87
Выводы по разделу 8 89
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СХЕМ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 90
9.1 Описание вариантов схем электроснабжения 90
9.2 Выбор трансформаторов и кл для второго варианта 91
9.3 Технико-экономическое сравнение вариантов 94
Выводы по разделу 9 96
10 РАСЧЕТ ЗАЩИТНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ’СЕТИ ’НАПРЯЖЕНИЕМ' з8о в 97
10.1 Организация защиты 97
10.2 Выбор предохранителя на отходящей от тп линии 97
10.3 Выбор и расчет защитных автоматических выключателей 99
10.3.1 Выбор секционного выключателя QF3 101
10.3.2 Расчёт защиты вводных автоматических выключателей тп _ _ 105
10.4 Анализ результатов 109
10.5 Температурный контроль изоляции трансформатора 113
Выводы по разделу 10 114
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ 115
11.1 Введение 115
11.2 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 115
11.2.1 Обоснование местоположения подстанции 115
11.2.2 Г абариты и разрывы на подстанции 116
11.2.3 Основные требования при установке трансформаторов и воз
можность осмотра газовых реле 116
11.2.4 Окраска токоведущих частей 117
11.2.5 Электрозащитные средства 118
11.2.6 Требования к устройству дверей 118
11.3 Электробезопасность 118
11.3.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 119
11.3.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 119
11.3.3 Защитное заземляющее устройство открытого распределительного устройства 120
11.4 Расчет освещения открытого распределительного устройства 123
11.5 Пожарная безопасность 125
11.5.1 Категория пожарной опасности 125
11.5.2 Пожарная безопасность трансформатора 126
11.5.3 Расчет молниезащиты подстанции 127
Выводы по разделу 11 130
12 ЭКОНОМИКО-УПРАВЛЕНЧЕСКАЯ 4AcTbZZZZZZZZZZZZ 131
12.1 Результаты технико-экономического расчёта 131
12.2 Модель SWOT-анализа вариантов технических решений 131
12.3 Модель пирамиды целеполагания химического завода 132
12.4 Модель дерева целей повышения энергетической эффективности _ _ 133
12.5 Модель поля сил реализации проекта 134
12.6 Планирование мероприятий по реализации целей проекта 135
Выводы по разделу 12 136
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 138
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ПРОЕКТА 7
ВВЕДЕНИЕ 8
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. 9
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 11
Выводы по разделу 1 12
2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК И ПОСТРОЕНИЕ' ЕЕ
КАРТОГРАММЫ 13
2.1 Расчет электрических нагрузок по электроремонтному цеху. 13
2.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 19
2.3 Построение картограммы электрических нагрузок 22
Выводы по разделу 2 25
3 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ' 'ТИПА', ’ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ' ТРАН-
СФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП. 26
3.1 Общие положения 26
3.2 Выбор трансформаторов 26
3.3 Мощности компенсирующих устройств на каждой ТП. . 28
3.4 Месторасположение подстанции 29
3.5 Послеаварийный режим 32
Выводы по разделу 3 32
4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ' СХЕМЫ ' И НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
4.1 Выбор схемы и напряжения внешнего электроснабжения 33
4.2 Технико-экономическое обоснование схемы внешнего 37
электроснабжения
4.2.1 потери электроэнергии в силовых трансформаторах гпп 37
4.2.2 Расчет лэп от районной подстанции энергосистемы до гпп
предприятия 38
4.2.3 Расчет токов кз в начале отходящих линий от питающей подстанции энергосистемы и на вводах гпп 39
4.2.4 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих ли
ний от подстанции энергосистемы и на вводе гпп для 110 кВ 42
4.2.5 Выбор коммутационной аппаратуры в начале отходящих ли
ний от подстанции энергосистемы и на вводе гпп для 35 кВ 47
4.2.6 Технико-экономические показатели схемы внешнего электро
снабжения 50
Выводы по разделу 4 54
5 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ' СХЕМЫ ' ВНУТРИЗАВОДСКОГО ' ’ЭЛЕКТРО’
СНАБЖЕНИЯ, РАСЧЕТЫ ПО ВЫБОРУ ПАРАМЕТРОВ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ 55
5.1 Выбор величины напряжения 55
5.2 Конструктивное выполнение электрической сети 55
5.3 Расчет питающих линий 55
Выводы по разделу 5 59
6 РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 60
6.1 Расчет токов кз 60
6.2 Выбор электрооборудования схемы внутреннего электроснабжения 65
6.2.1 Выбор трансформаторов собственных нужд гпп 65
6.2.2 Выбор типа РУ на низкой стороне гпп, выключателей,
трансформаторов тока и напряжения 66
6.2.3 Выбор выключателей 10 кВ для схемы внутреннего электроснабжения и соответствующих трансформаторов тока 68
6.2.4 Проверка кабелей 10 кВ на термическую стойкость 69
6.2.5 Выбор коммутационной аппаратуры на стороне высшего и
низшего напряжений цеховых трансформаторных подстанции 70
Выводы по разделу 6 71
7 КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ' ZZZZZZZZZZZ. 72
7.1 Обоснование необходимости установки устройств крм 72
7.2 Выбор низковольтных бск 73
7.3 Расчет реактивных мощностей синхронных двигателей 76
7.4 Выбор высоковольтных бс к 77
Выводы по разделу 7 78
8 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ 79
8.1 Расчет коэффициентов гармонических составляющих 79
8.2 Выбор пассивного фильтра 5 гармоники 83
8.3 Выбор реактора фильтра 5 гармоники 86
8.4 Пересчет коэффициентов гармонических составляющих 87
Выводы по разделу 8 89
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СХЕМ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 90
9.1 Описание вариантов схем электроснабжения 90
9.2 Выбор трансформаторов и кл для второго варианта 91
9.3 Технико-экономическое сравнение вариантов 94
Выводы по разделу 9 96
10 РАСЧЕТ ЗАЩИТНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ’СЕТИ ’НАПРЯЖЕНИЕМ' з8о в 97
10.1 Организация защиты 97
10.2 Выбор предохранителя на отходящей от тп линии 97
10.3 Выбор и расчет защитных автоматических выключателей 99
10.3.1 Выбор секционного выключателя QF3 101
10.3.2 Расчёт защиты вводных автоматических выключателей тп _ _ 105
10.4 Анализ результатов 109
10.5 Температурный контроль изоляции трансформатора 113
Выводы по разделу 10 114
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ . ’ ’ ’ ’ ’ . ’ 115
11.1 Введение 115
11.2 Территория, компоновка и конструктивная часть подстанции 115
11.2.1 Обоснование местоположения подстанции 115
11.2.2 Г абариты и разрывы на подстанции 116
11.2.3 Основные требования при установке трансформаторов и воз
можность осмотра газовых реле 116
11.2.4 Окраска токоведущих частей 117
11.2.5 Электрозащитные средства 118
11.2.6 Требования к устройству дверей 118
11.3 Электробезопасность 118
11.3.1 Установка заземляющих ножей и система блокировки 119
11.3.2 Требования прокладки заземления на ОРУ 119
11.3.3 Защитное заземляющее устройство открытого распределительного устройства 120
11.4 Расчет освещения открытого распределительного устройства 123
11.5 Пожарная безопасность 125
11.5.1 Категория пожарной опасности 125
11.5.2 Пожарная безопасность трансформатора 126
11.5.3 Расчет молниезащиты подстанции 127
Выводы по разделу 11 130
12 ЭКОНОМИКО-УПРАВЛЕНЧЕСКАЯ 4AcTbZZZZZZZZZZZZ 131
12.1 Результаты технико-экономического расчёта 131
12.2 Модель SWOT-анализа вариантов технических решений 131
12.3 Модель пирамиды целеполагания химического завода 132
12.4 Модель дерева целей повышения энергетической эффективности _ _ 133
12.5 Модель поля сил реализации проекта 134
12.6 Планирование мероприятий по реализации целей проекта 135
Выводы по разделу 12 136
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 138
Системы электроснабжения, как и другие объекты, должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям. Они должны обладать минимальными затратами при обеспечении всех технических требований, обеспечивать требуемую надежность, быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании, обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим эксплуатации в нормальных условиях и близкие к ним в послеаварийных ситуациях.
Решение задач проектирования и эксплуатации СЭС постоянно усложняется, так как совершенствуются и внедряются новые энергосберегающие технологии, обновляется электрооборудование, повышаются требования к качеству электрической энергии и надежности электроснабжения.
Проектирование системы электроснабжения является трудоемкой и многофункциональной задачей, связанной с учетом множества на первый взгляд не связанных с электроснабжением факторов, таких как специфика производства и современное состояния и прогнозы экономических показателей. Для решения этой задачи необходимо применение вычислительной техники при расчете нагрузок и распределения электроэнергии как внутри предприятия, так и по его подразделениям.
Решение задач проектирования и эксплуатации СЭС постоянно усложняется, так как совершенствуются и внедряются новые энергосберегающие технологии, обновляется электрооборудование, повышаются требования к качеству электрической энергии и надежности электроснабжения.
Проектирование системы электроснабжения является трудоемкой и многофункциональной задачей, связанной с учетом множества на первый взгляд не связанных с электроснабжением факторов, таких как специфика производства и современное состояния и прогнозы экономических показателей. Для решения этой задачи необходимо применение вычислительной техники при расчете нагрузок и распределения электроэнергии как внутри предприятия, так и по его подразделениям.
В дипломном проекте были рассмотрены вопросы проектирования системы электроснабжения группы цехов химического завода. В результате принята схема внешнего электроснабжения, для которой выбрано все электротехническое оборудование. Выбраны трансформаторы цеховых Тп с учетом надежности их электроснабжения, схема питания цеховых Тп и все необходимое оборудование. Все принятое к установке оборудование отвечает требуемой надежности, условиям окружающей среды на заводе, техническим и экономическим требованиям.
Были рассмотрены вопросы компенсации реактивной мощности, обеспечения качества электроэнергии, релейной защиты оборудования, безопасности жизнедеятельности, а также данный проект был рассмотрен с экономикоуправленческой стороны.
В прилагаемой графической части изображен план завода с нанесенной на него картограммой нагрузок, кабельной разводкой внутреннего
электроснабжения и цеховыми Тп. Так же изображена электрическая схема ГГп и внутреннего электроснабжения завода. Изображен конструктивный чертеж ОРУ подстанции с разрезом ячейки. Для наглядности в графическую часть вынесены плакаты раздела «Релейная защита», «Безопасность жизнедеятельности» и
«Экономико-управленческая часть».
Были рассмотрены вопросы компенсации реактивной мощности, обеспечения качества электроэнергии, релейной защиты оборудования, безопасности жизнедеятельности, а также данный проект был рассмотрен с экономикоуправленческой стороны.
В прилагаемой графической части изображен план завода с нанесенной на него картограммой нагрузок, кабельной разводкой внутреннего
электроснабжения и цеховыми Тп. Так же изображена электрическая схема ГГп и внутреннего электроснабжения завода. Изображен конструктивный чертеж ОРУ подстанции с разрезом ячейки. Для наглядности в графическую часть вынесены плакаты раздела «Релейная защита», «Безопасность жизнедеятельности» и
«Экономико-управленческая часть».
