Помощь студентам в учебе
Электроснабжение основного производства химического завода
|
ВВЕДЕНИЕ
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 10
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВА ХИМИЧЕСКОГО ЗАВОДА
1.1 Определение электрических нагрузок по ремонтно¬
механическому цеху 11
1.2 Расчёт электрических нагрузок основного производства
химического завода 14
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 17
Выводы по разделу один 20
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА, МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 21
Выводы по разделу два 25
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 26
Выводы по разделу три 29
4 ВЫБОР СХЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 30
4.2 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения 32
4.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 34
Выводы по разделу четыре 38
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 39
Выводы по разделу пять 41
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 43
Выводы по разделу шесть 46
7 СПЕЦВОПРОС. ПОИСК ЕРИТЕРИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ
ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С НЕБОЛЬШОЙ НАГРУЗКОЙ 47
Выводы по разделу семь 52
8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
СОЕДИНЕНИЯ ЦЕХОВЫХ ТП 53
8.1 Расчёт потерь электрической энергии в элементах
рассматриваемых СЭС 54
8.2 Выбор комплектного электрооборудования 56
8.3 Выбор оптимальных параметров 57
Выводы по разделу восемь 60
9 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
9.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 61
9.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 63
9.3 Выбор комплектных токопроводов 65
9.4 Выбор кабелей по термической стойкости 66
Выводы по разделу девять 67
10 РАСЧЁТ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 68
Выводы по разделу десять 73
11 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
11.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 74
11.2 Определение величины провала напряжения 77
Выводы по разделу одиннадцать 77
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП 78
12.2 Защитные средства и меры от поражения электрическим
током 79
12.3 Молниезащита ГПП 82
12.4 Расчёт защитного заземления ГПП 84
12.5 Освещение открытого распределительного устройства 87
12.6 Обеспечение пожарной безопасности 88
Выводы по разделу двенадцать 89
13 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ТСЗП-1600/10
13.1 Защита от перегрузок 92
13.2 Мгновенная токовая защита 93
13.3 Защита от однофазных замыканий на землю 95
13.4 Защита от перегрева 95
13.5 Защита полупроводникового преобразователя 96
Выводы по разделу тринадцать 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 10
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВА ХИМИЧЕСКОГО ЗАВОДА
1.1 Определение электрических нагрузок по ремонтно¬
механическому цеху 11
1.2 Расчёт электрических нагрузок основного производства
химического завода 14
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 17
Выводы по разделу один 20
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА, МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 21
Выводы по разделу два 25
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 26
Выводы по разделу три 29
4 ВЫБОР СХЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 30
4.2 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения 32
4.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 34
Выводы по разделу четыре 38
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 39
Выводы по разделу пять 41
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 43
Выводы по разделу шесть 46
7 СПЕЦВОПРОС. ПОИСК ЕРИТЕРИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ
ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С НЕБОЛЬШОЙ НАГРУЗКОЙ 47
Выводы по разделу семь 52
8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
СОЕДИНЕНИЯ ЦЕХОВЫХ ТП 53
8.1 Расчёт потерь электрической энергии в элементах
рассматриваемых СЭС 54
8.2 Выбор комплектного электрооборудования 56
8.3 Выбор оптимальных параметров 57
Выводы по разделу восемь 60
9 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
9.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 61
9.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 63
9.3 Выбор комплектных токопроводов 65
9.4 Выбор кабелей по термической стойкости 66
Выводы по разделу девять 67
10 РАСЧЁТ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 68
Выводы по разделу десять 73
11 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
11.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 74
11.2 Определение величины провала напряжения 77
Выводы по разделу одиннадцать 77
12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
12.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП 78
12.2 Защитные средства и меры от поражения электрическим
током 79
12.3 Молниезащита ГПП 82
12.4 Расчёт защитного заземления ГПП 84
12.5 Освещение открытого распределительного устройства 87
12.6 Обеспечение пожарной безопасности 88
Выводы по разделу двенадцать 89
13 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ТСЗП-1600/10
13.1 Защита от перегрузок 92
13.2 Мгновенная токовая защита 93
13.3 Защита от однофазных замыканий на землю 95
13.4 Защита от перегрева 95
13.5 Защита полупроводникового преобразователя 96
Выводы по разделу тринадцать 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
Владимирский химический завод выпускает широкий ассортимент химической продукции: ПВХ-пластикаты, непластифицированные, листовые и гранулированные материалы, стеклопластиковые изделия. Сфера применения их широка: от кабельной и автомобильной до пищевой и строительной отраслей промышленности
Основное производство Владимирского химического завода располагается на 185 тыс. м2 территории. Включает в себя семнадцать цехов с суммарной установленной мощностью 29184 кВт, 7440 кВт из которой приходится на высоковольтные электроприёмники напряжением 10 кВ в составе: четырёх синхронных двигателей 630 кВт, четырёх асинхронных двигателей 630 кВт, двух высоковольтных фильтров постоянного тока 1200 кВт.
Основное производство Владимирского химического завода включает в себя цеха как 2-ой, так и 3-ей категории по надежности электроснабжения. Ко 2-ой категории относятся основные производственные цеха предприятия, перерыв в электроснабжении которых приводит к недоотпуску продукции, а именно: насосная ОВС (1), ПВК (2), насосная станция (3), очистные сооружения (4), переработка оборотов 1-я ступень (5), переработка оборотов 2-я ступень (6), химическая лаборатория (7), специальная вытяжка и очистка (8), цех специальной керамики (10), цех технологической оснастки (11), цех химических реагентов (13), цех стеклогранулирования (15), компрессорный цех (16). Остальные цеха относятся к 3-ей категории, такие как: складское хозяйство (9), цех ЭРУ (12), ремонтно¬механический цех (14), административное здание (17).
Владимирский химический 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 800 и 3800 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 22,6 °С - температуры воздуха, 14,2 °С - температура грунта, в котором отсутствуют блуждающие токи, колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
Основное производство Владимирского химического завода располагается на 185 тыс. м2 территории. Включает в себя семнадцать цехов с суммарной установленной мощностью 29184 кВт, 7440 кВт из которой приходится на высоковольтные электроприёмники напряжением 10 кВ в составе: четырёх синхронных двигателей 630 кВт, четырёх асинхронных двигателей 630 кВт, двух высоковольтных фильтров постоянного тока 1200 кВт.
Основное производство Владимирского химического завода включает в себя цеха как 2-ой, так и 3-ей категории по надежности электроснабжения. Ко 2-ой категории относятся основные производственные цеха предприятия, перерыв в электроснабжении которых приводит к недоотпуску продукции, а именно: насосная ОВС (1), ПВК (2), насосная станция (3), очистные сооружения (4), переработка оборотов 1-я ступень (5), переработка оборотов 2-я ступень (6), химическая лаборатория (7), специальная вытяжка и очистка (8), цех специальной керамики (10), цех технологической оснастки (11), цех химических реагентов (13), цех стеклогранулирования (15), компрессорный цех (16). Остальные цеха относятся к 3-ей категории, такие как: складское хозяйство (9), цех ЭРУ (12), ремонтно¬механический цех (14), административное здание (17).
Владимирский химический 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 800 и 3800 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 22,6 °С - температуры воздуха, 14,2 °С - температура грунта, в котором отсутствуют блуждающие токи, колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
В выпускной квалификационной работе выполнен проект электроснабжения основного производства химического завода.
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения основного производства химического завода позволил разработать схемы внешнего и внутризаводского распределения электрической энергии. Схема внешнего электроснабжения выполнена по схеме 110-4Н - два блока с выключателями и ремонтной перемычкой. В результате технико-экономического сравнения определено рациональное напряжение равное 110 кВ.
Распределительное устройство 110 кВ выполнено открытого типа с применением элегазовых коммутационных и измерительных аппаратов.
Внутризаводское распределительное устройство выполнено по смешанной схеме. В ЗРУ-10 кВ выбраны комплектные шкафы марки D-12P, которые снабжены вакуумными выключателями BB/TEL-10, трансформаторами тока ТОЛ- 10 и антирезонансными трансформаторами напряжения НАМИ-10. Отходящие от ЗРУ-10 кВ выполнены кабелями из сшитого полиэтилена типа АПвБП-10 следующих сечений: 50, 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 защиты электрооборудования от ненормальных режимов предусматриваются микропроцессорные устройства релейной защиты на базе Sepam. Рассмотрены мероприятия по обеспечению безопасности труда, выполнены расчеты молниезащиты, защитного заземления и освещения ОРУ-110 кВ.
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения основного производства химического завода позволил разработать схемы внешнего и внутризаводского распределения электрической энергии. Схема внешнего электроснабжения выполнена по схеме 110-4Н - два блока с выключателями и ремонтной перемычкой. В результате технико-экономического сравнения определено рациональное напряжение равное 110 кВ.
Распределительное устройство 110 кВ выполнено открытого типа с применением элегазовых коммутационных и измерительных аппаратов.
Внутризаводское распределительное устройство выполнено по смешанной схеме. В ЗРУ-10 кВ выбраны комплектные шкафы марки D-12P, которые снабжены вакуумными выключателями BB/TEL-10, трансформаторами тока ТОЛ- 10 и антирезонансными трансформаторами напряжения НАМИ-10. Отходящие от ЗРУ-10 кВ выполнены кабелями из сшитого полиэтилена типа АПвБП-10 следующих сечений: 50, 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 защиты электрооборудования от ненормальных режимов предусматриваются микропроцессорные устройства релейной защиты на базе Sepam. Рассмотрены мероприятия по обеспечению безопасности труда, выполнены расчеты молниезащиты, защитного заземления и освещения ОРУ-110 кВ.