Помощь студентам в учебе
Электроснабжение группы цехов Нижнесергиевского метизно-металлургического завода
|
Технический паспорт 5
СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И
ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 9
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ ЦЕХОВ НИЖНЕСЕРГИЕВСКОГО МЕТИЗНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА
1.1 Определение электрических нагрузок по электроремонтному цеху 10
1.2 Определение электрических нагрузок для группы цехов
Нижнесергиевского метизно-металлургического завода 17
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 18
Выводы по разделу один 20
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТИПА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 21
Выводы по разделу два 25
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 26
Выводы по разделу три 30
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 31
Выводы по разделу четыре 34
5 ВЫБОР СХЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 35
5.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 36
5.2 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 39
5.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 40
Выводы по разделу пять 44
6 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 45
Выводы по разделу шесть 47
7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 49
Выводы по разделу семь 55
8 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 56
8.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 58
8.3 Выбор комплектных токопроводов 61
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 61
Выводы по разделу восемь 63
9 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 64
Выводы по разделу девять 69
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
10.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 70
10.2 Определение величины провала напряжения 74
Выводы по разделу десять 75
11 СПЕЦВОПРОС. ОБЗОР КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ
КОМПЛЕКТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
11.1 Комплектация трансформаторной подстанции 76
11.2 Основные элементы КТП 76
11.2.1 Конструктивное исполнение шкафа ввода ТТТВ-1 76
11.2.2 Конструктивное исполнение шкафа с вводным
выключателем 77
11.2.3 Конструктивное исполнение шкафа с
автоматизированной конденсаторной установкой 79
11.2.4 Конструктивное исполнение шкафа отходящих линий.... 80
11.2.5 Силовые трансформаторы 81
Выводы по разделу одиннадцать 82
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ТСЗП-2500/10
12.1 Защита от перегрузок 84
12.2 Мгновенная токовая защита 85
12.3 Защита от однофазных замыканий на землю 86
12.4 Защита от перегрева 87
12.5 Защита полупроводникового преобразователя 88
Выводы по разделу двенадцать 89
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП 90
13.2 Устройства сигнализации и контроля изоляции в сети 10 кВ 93
13.3 Пожарная безопасность 94
13.4 Молниезащита ГПП 95
13.5 Освещение ОРУ-110/10 кВ 97
13.6 Расчет заземления 98
Выводы по разделу тринадцать 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 105
СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И
ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 9
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ ЦЕХОВ НИЖНЕСЕРГИЕВСКОГО МЕТИЗНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА
1.1 Определение электрических нагрузок по электроремонтному цеху 10
1.2 Определение электрических нагрузок для группы цехов
Нижнесергиевского метизно-металлургического завода 17
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 18
Выводы по разделу один 20
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТИПА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 21
Выводы по разделу два 25
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 26
Выводы по разделу три 30
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 31
Выводы по разделу четыре 34
5 ВЫБОР СХЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 35
5.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 36
5.2 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 39
5.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 40
Выводы по разделу пять 44
6 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 45
Выводы по разделу шесть 47
7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 49
Выводы по разделу семь 55
8 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 56
8.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 58
8.3 Выбор комплектных токопроводов 61
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 61
Выводы по разделу восемь 63
9 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 64
Выводы по разделу девять 69
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
10.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 70
10.2 Определение величины провала напряжения 74
Выводы по разделу десять 75
11 СПЕЦВОПРОС. ОБЗОР КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ
КОМПЛЕКТНЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ
11.1 Комплектация трансформаторной подстанции 76
11.2 Основные элементы КТП 76
11.2.1 Конструктивное исполнение шкафа ввода ТТТВ-1 76
11.2.2 Конструктивное исполнение шкафа с вводным
выключателем 77
11.2.3 Конструктивное исполнение шкафа с
автоматизированной конденсаторной установкой 79
11.2.4 Конструктивное исполнение шкафа отходящих линий.... 80
11.2.5 Силовые трансформаторы 81
Выводы по разделу одиннадцать 82
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ТСЗП-2500/10
12.1 Защита от перегрузок 84
12.2 Мгновенная токовая защита 85
12.3 Защита от однофазных замыканий на землю 86
12.4 Защита от перегрева 87
12.5 Защита полупроводникового преобразователя 88
Выводы по разделу двенадцать 89
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Территория, компоновка и конструктивная часть ГПП 90
13.2 Устройства сигнализации и контроля изоляции в сети 10 кВ 93
13.3 Пожарная безопасность 94
13.4 Молниезащита ГПП 95
13.5 Освещение ОРУ-110/10 кВ 97
13.6 Расчет заземления 98
Выводы по разделу тринадцать 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 105
Нижнесергиевский метизно-металлургический завод - это производственное предприятие, представляющее собой металлургический комплекс с полным производственным циклом: от выплавки стали до получения готовой продукции. Основной продукцией метизно-металлургического завода является: проволока стальная, металлосетка, болты, гайки, заклепки.
Рассматриваемая группа цехов нижнесергиевского метизно-металлургического завода располагается на территории площадью 175 тыс. м2 и включает в себя семнадцать цехов с суммарной установленной мощностью 38,0 МВт, причём 17,3 МВт из которых приходится на высоковольтные электроприемники: тиристорные преобразователи частоты, а также синхронные двигатели. Номинальное напряжение всех высоковольтных электроприемников составляет 10 кВ.
На Нижнесергиевском метизно-металлургическом 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: прокатный цех (№1), сталепроволочный цех (№2), оцинковальный цех (№4), насосная станция (№5), насосно-фильтровальная станция (№7), гвоздильный цех (№8), блок очистных сооружений (№12), центральная заводская лаборатория (№15), циркуляционно¬насосная станция (№17).
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 су¬тки. К 3-ей категории относятся вспомогательные и непроизводственные помещения: склад №1 (№3), градирня (№6), склад №2 (№9), склад готовой продукции (№10), склад материалов (№11), электроремонтный цех (№13).
Метизно-металлургический 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 900 и 3550 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 22,6 °С - температуры воздуха, 15,0 °С - температура грунта, в котором есть блуждающие токи, колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен высокой коррозионной активностью.
Рассматриваемая группа цехов нижнесергиевского метизно-металлургического завода располагается на территории площадью 175 тыс. м2 и включает в себя семнадцать цехов с суммарной установленной мощностью 38,0 МВт, причём 17,3 МВт из которых приходится на высоковольтные электроприемники: тиристорные преобразователи частоты, а также синхронные двигатели. Номинальное напряжение всех высоковольтных электроприемников составляет 10 кВ.
На Нижнесергиевском метизно-металлургическом 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: прокатный цех (№1), сталепроволочный цех (№2), оцинковальный цех (№4), насосная станция (№5), насосно-фильтровальная станция (№7), гвоздильный цех (№8), блок очистных сооружений (№12), центральная заводская лаборатория (№15), циркуляционно¬насосная станция (№17).
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 су¬тки. К 3-ей категории относятся вспомогательные и непроизводственные помещения: склад №1 (№3), градирня (№6), склад №2 (№9), склад готовой продукции (№10), склад материалов (№11), электроремонтный цех (№13).
Метизно-металлургический 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 900 и 3550 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 22,6 °С - температуры воздуха, 15,0 °С - температура грунта, в котором есть блуждающие токи, колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен высокой коррозионной активностью.
В выпускной квалификационной работе выполнен проект электроснабжения группы цехов Нижнесергиевского метизно-металлургического завода.
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения группы цехов Нижнесергиевского метизно-металлургического 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. 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, трансформаторами тока ТОЛ -10 и антирезонансными трансформаторами напряжения НАМИ-10. Отходящие от ЗРУ-10 кВ выполнены кабелями из сшитого полиэтилена типа АПвЭКПу-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 нормализации показателей качества электрической энергии внедрены фильтрокомпенсирующие устройства.
Выполнен расчет уставок релейной защиты трансформатора полупроводников ТСЗП-2500/10 с применением современных микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики.
Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности на примере ГПП Нижнесергиевского метизно-металлургического завода, произведены расчеты защитного заземления, молниезащиты и освещения открытого распределительного устройства 110 кВ.
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения группы цехов Нижнесергиевского метизно-металлургического 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. 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, трансформаторами тока ТОЛ -10 и антирезонансными трансформаторами напряжения НАМИ-10. Отходящие от ЗРУ-10 кВ выполнены кабелями из сшитого полиэтилена типа АПвЭКПу-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 нормализации показателей качества электрической энергии внедрены фильтрокомпенсирующие устройства.
Выполнен расчет уставок релейной защиты трансформатора полупроводников ТСЗП-2500/10 с применением современных микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики.
Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности на примере ГПП Нижнесергиевского метизно-металлургического завода, произведены расчеты защитного заземления, молниезащиты и освещения открытого распределительного устройства 110 кВ.