Помощь студентам в учебе
Электроснабжение машиностроительного завода
|
ВВЕДЕНИЕ 6
Технический паспорт 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
И РЕШЕНИЙ 8
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА
1.1 Определение электрических нагрузок по ремонтно¬механическому цеху 11
1.2 Определение электрических нагрузок для
машиностроительного завода 18
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 19
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА, МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 22
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 27
4 ВЫБОР СХЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 31
4.2 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 33
4.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 35
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 40
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 44
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
СОЕДИНЕНИЯ ЦЕХОВЫХ ТП 50
7.1 Расчёт потерь электрической энергии в элементах
рассматриваемых СЭС 51
7.2 Выбор комплектного электрооборудования 53
7.3 Выбор оптимального варианта 54
8 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 58
8.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 60
8.3 Выбор комплектных токопроводов 62
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 63
9 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 65
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
10.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 71
10.2 Определение величины провала напряжения 75
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ТСЗП-1000/10 77
11.1 Защита от перегрузок 78
11.2 Мгновенная токовая защита 79
11.3 Защита от однофазных замыканий на землю 80
11.4 Защита от перегрева 81
11.5 Защита полупроводникового преобразователя 82
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Планировка и конструктивная часть ГПП 84
12.2 Защитные средства, применяемые на ГПП 85
12.3 Устройства сигнализации и контроля изоляции 85
12.4 Молниезащита ГПП 86
12.5 Расчёт тока однофазного замыкания на землю 88
12.6 Расчёт заземления 89
12.7 Пожарная безопасность 91
12.8 Освещение ОРУ-35/10 кВ 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 95
Технический паспорт 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
И РЕШЕНИЙ 8
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА
1.1 Определение электрических нагрузок по ремонтно¬механическому цеху 11
1.2 Определение электрических нагрузок для
машиностроительного завода 18
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 19
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА, МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 22
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 27
4 ВЫБОР СХЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 31
4.2 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 33
4.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 35
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 40
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 44
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
СОЕДИНЕНИЯ ЦЕХОВЫХ ТП 50
7.1 Расчёт потерь электрической энергии в элементах
рассматриваемых СЭС 51
7.2 Выбор комплектного электрооборудования 53
7.3 Выбор оптимального варианта 54
8 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 58
8.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 60
8.3 Выбор комплектных токопроводов 62
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 63
9 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 65
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
10.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 71
10.2 Определение величины провала напряжения 75
11 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ТСЗП-1000/10 77
11.1 Защита от перегрузок 78
11.2 Мгновенная токовая защита 79
11.3 Защита от однофазных замыканий на землю 80
11.4 Защита от перегрева 81
11.5 Защита полупроводникового преобразователя 82
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Планировка и конструктивная часть ГПП 84
12.2 Защитные средства, применяемые на ГПП 85
12.3 Устройства сигнализации и контроля изоляции 85
12.4 Молниезащита ГПП 86
12.5 Расчёт тока однофазного замыкания на землю 88
12.6 Расчёт заземления 89
12.7 Пожарная безопасность 91
12.8 Освещение ОРУ-35/10 кВ 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 95
Машиностроительный завод обладает комплексом технологий и производств полного цикла - от разработки до пусконаладочных работ. На предприятии отработана и поддерживается на всех этапах технологического процесса эффективная система контроля качества, направленная на обеспечение и улучшение качества выпускаемой продукции. Основными направлениями производства являются:
- производство резервуарного оборудования для нефтехимической промышленности;
- производство емкостного оборудования для стройиндустрии;
- производство продукции энергосберегающих технологий;
- технологическая продукция для пищевой промышленности;
- энергопроизводство.
Машиностроительный завод располагается на территории площадью 44 тыс. м2 и включает в себя четырнадцать цехов с суммарной установленной мощностью
38,9 МВт, причём 7,9 МВт из которых приходится на высоковольтные электро-приемники: тиристорные преобразователи частоты, синхронные и асинхронные двигатели. Номинальное напряжение всех высоковольтных электроприемников составляет 10 кВ.
На машиностроительном заводе функционируют потребители 2-ой и 3-ей категории по надежности электроснабжения. Ко 2-ой категории относятся основные производственные цеха предприятия, перерыв в электроснабжении которых приводит значительному снижению выпуска продукции, простою производственного оборудования, а именно: кислородная станция (№1), насосная станция (№3), компрессорная станция (№6), покрасочный цех (№7), сборочный цех №1 (№8), сборочный цех №2 (№9), заготовительный цех (№10), заводоуправление (№13).
В электроснабжении электроприемников 3-ей категории допускается перерыва на время необходимое для подачи временного питания, ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более чем на одни сутки. К 3-ей категории относятся вспомогательные и непроизводственные помещения: склад химреактивов (№2), склад готовой продукции (№4), склад (№5), гараж (№11), ремонтно-механический цех (№12), склад РМЦ (№14).
Машиностроительный 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 районные распределительные подстанции со следующими параметрами напряжений и максимальных величин токов трёхфазных замыканий: 35 и 110 кВ, а также 790 и 2520 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 22,6 °С - температуры воздуха, 14,2 °С - температура грунта, в котором есть блуждающие токи, колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
- производство резервуарного оборудования для нефтехимической промышленности;
- производство емкостного оборудования для стройиндустрии;
- производство продукции энергосберегающих технологий;
- технологическая продукция для пищевой промышленности;
- энергопроизводство.
Машиностроительный завод располагается на территории площадью 44 тыс. м2 и включает в себя четырнадцать цехов с суммарной установленной мощностью
38,9 МВт, причём 7,9 МВт из которых приходится на высоковольтные электро-приемники: тиристорные преобразователи частоты, синхронные и асинхронные двигатели. Номинальное напряжение всех высоковольтных электроприемников составляет 10 кВ.
На машиностроительном заводе функционируют потребители 2-ой и 3-ей категории по надежности электроснабжения. Ко 2-ой категории относятся основные производственные цеха предприятия, перерыв в электроснабжении которых приводит значительному снижению выпуска продукции, простою производственного оборудования, а именно: кислородная станция (№1), насосная станция (№3), компрессорная станция (№6), покрасочный цех (№7), сборочный цех №1 (№8), сборочный цех №2 (№9), заготовительный цех (№10), заводоуправление (№13).
В электроснабжении электроприемников 3-ей категории допускается перерыва на время необходимое для подачи временного питания, ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, но не более чем на одни сутки. К 3-ей категории относятся вспомогательные и непроизводственные помещения: склад химреактивов (№2), склад готовой продукции (№4), склад (№5), гараж (№11), ремонтно-механический цех (№12), склад РМЦ (№14).
Машиностроительный 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 районные распределительные подстанции со следующими параметрами напряжений и максимальных величин токов трёхфазных замыканий: 35 и 110 кВ, а также 790 и 2520 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 22,6 °С - температуры воздуха, 14,2 °С - температура грунта, в котором есть блуждающие токи, колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
В выпускной квалификационной работе выполнен проект электроснабжения машиностроительного завода.
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения машиностроительного завода позволил разработать схемы внешнего и внутризаводского распределения электрической энергии. Схема внешнего электроснабжения выполнена по схеме 35-3Н - два блока (линия-трансформатор) с выключателями. Распределительное устройство 35 кВ выполнено открытого типа с применением современных коммутационных и измерительных аппаратов.
Внутризаводское распределительное устройство выполнено по смешанной схеме. В ЗРУ-10 кВ выбраны комплектные шкафы марки К-129, которые снабжены вакуумными выключателями VF-10, трансформаторами тока ТЛП-10 и антирезонансными трансформаторами напряжения НАМИ-10. Отходящие от ЗРУ-10 кВ выполнены кабелями из сшитого полиэтилена типа АПвЭКП-10 следующих сечений: 50, 70, 95, 120 мм2. Все электрооборудование выбрано с учётом перегрузочной способности в послеаварийных режимах, а также с учетом динамической и термической стойкости к токам короткого замыкания.
Для снижения негативного влияния реактивной мощности предусмотрена установка компенсирующих устройств в сети 10 и 0,4 кВ. Для нормализации показателей качества электрической энергии внедрены фильтрокомпенсирующие устройства.
Рассмотрены вопросы электробезопасности на главной понизительной под-станции, в частности выбраны защитные средства, рассмотрено устройство контроля изоляции и сигнализации, произведен расчет молниезащиты, защитного заземления и освещения ГПП.
Произведен расчет уставок релейной защиты и автоматики для трансформа-тора ТСЗП-1000/10 полупроводникового преобразовательного агрегата. Для трансформатора ТСЗП-1000/10 предусмотрены следующие виды защит: токовая защита от перегрузок; селективная токовая отсечка от многофазных коротких за-мыканий в обмотках и на выводах трансформатора; защита от однофазных замыканий на землю и защита от перегрева. Для реализации релейной защиты выбраны микропроцессорные блоки Sepam T20.
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения машиностроительного завода позволил разработать схемы внешнего и внутризаводского распределения электрической энергии. Схема внешнего электроснабжения выполнена по схеме 35-3Н - два блока (линия-трансформатор) с выключателями. Распределительное устройство 35 кВ выполнено открытого типа с применением современных коммутационных и измерительных аппаратов.
Внутризаводское распределительное устройство выполнено по смешанной схеме. В ЗРУ-10 кВ выбраны комплектные шкафы марки К-129, которые снабжены вакуумными выключателями VF-10, трансформаторами тока ТЛП-10 и антирезонансными трансформаторами напряжения НАМИ-10. Отходящие от ЗРУ-10 кВ выполнены кабелями из сшитого полиэтилена типа АПвЭКП-10 следующих сечений: 50, 70, 95, 120 мм2. Все электрооборудование выбрано с учётом перегрузочной способности в послеаварийных режимах, а также с учетом динамической и термической стойкости к токам короткого замыкания.
Для снижения негативного влияния реактивной мощности предусмотрена установка компенсирующих устройств в сети 10 и 0,4 кВ. Для нормализации показателей качества электрической энергии внедрены фильтрокомпенсирующие устройства.
Рассмотрены вопросы электробезопасности на главной понизительной под-станции, в частности выбраны защитные средства, рассмотрено устройство контроля изоляции и сигнализации, произведен расчет молниезащиты, защитного заземления и освещения ГПП.
Произведен расчет уставок релейной защиты и автоматики для трансформа-тора ТСЗП-1000/10 полупроводникового преобразовательного агрегата. Для трансформатора ТСЗП-1000/10 предусмотрены следующие виды защит: токовая защита от перегрузок; селективная токовая отсечка от многофазных коротких за-мыканий в обмотках и на выводах трансформатора; защита от однофазных замыканий на землю и защита от перегрева. Для реализации релейной защиты выбраны микропроцессорные блоки Sepam T20.