📄Работа №210809
Тема: Электроснабжение группы цехов ферросплавного завода
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электроэнергетика
Объем:
112 листов
Год:
2020
Просмотров:
27
4300
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
ВВЕДЕНИЕ 6
Технический паспорт 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 8
Выводы по разделу 10
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ ЦЕХОВ ФЕРРОСПЛАВНОГО ЗАВОДА
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 11
1.2 Расчет электрических нагрузок по группе цехов ферросплавного
завода 14
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 17
Выводы по разделу один 19
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА, МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП
2.1 Обоснование типа трансформаторов цеховых ТП 20
2.2 Определение мощности и количества трансформаторов
цеховых ТП 20
Выводы по разделу два 24
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 25
Выводы по разделу три 28
4 ВЫБОР СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 29
4.1 Расчёт потерь мощности в трансформаторах 30
4.2 Выбор линий электропередачи 31
4.3 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 32
Выводы по разделу четыре 33
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 34
Выводы по разделу пять 36
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 38
Выводы по разделу шесть 43
7 ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ЦЕХОВЫХ ТП 44
7.1 Расчёт потерь электрической энергии в элементах
рассматриваемых СЭС 45
7.2 Выбор комплектного электрооборудования 47
7.3 Выбор оптимальных параметров 48
Выводы по разделу семь 51
8 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 52
8.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 54
8.3 Выбор комплектных токопроводов 56
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 57
Выводы по разделу восемь 59
9 РАСЧЁТ УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 60
Выводы по разделу девять 65
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 66
Выводы по разделу десять 67
11 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМ ПИТАНИЯ
ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С НЕБОЛЬШОЙ РАСЧЁТНОЙ НАГРУЗКОЙ 68
11.1 Определение количества и мощности трансформаторов 69
11.2 Расчёт потерь электроэнергии в элементах рассматриваемых СЭС 69
11.3 Выбор комплектного электрооборудования 71
11.4 Выбор оптимальных параметров 73
Выводы по разделу одиннадцать 76
12 СПЕЦВОПРОС. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ПОДСТАНЦИИ НА БАЗЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ КОМПАКТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ С ЭЛЕГАЗОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ DEAD TANK COMPACT 77
12.1 Технические характеристики DTC 77
12.2 Преимущества DTC 79
12.3 Концепция DTC 80
13 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ЭТЦХ-7500/10
13.1 Мгновенная токовая защита 84
13.2 Защита от перегруза 85
13.3 Защита от однофазных замыканий на землю 86
13.4 Защита от перегрева 87
13.5 Газовая защита 88
Выводы по разделу тринадцать 88
14 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
14.1 Планировка и конструктивная часть ГПП 89
14.2 Средства защиты от поражения электрическим током 90
14.3 Устройства сигнализации и контроля изоляции в сети 10 кВ 91
14.4 Промышленная и взрывная безопасность 92
14.5 Пожарная безопасность 93
14.6 Молниезащита ГПП 94
14.7 Расчет заземления 97
14.8 Освещение ОРУ-110/10 кВ 102
Выводы по разделу четырнадцать 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 105
Технический паспорт 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 8
Выводы по разделу 10
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ ЦЕХОВ ФЕРРОСПЛАВНОГО ЗАВОДА
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 11
1.2 Расчет электрических нагрузок по группе цехов ферросплавного
завода 14
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 17
Выводы по разделу один 19
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА, МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП
2.1 Обоснование типа трансформаторов цеховых ТП 20
2.2 Определение мощности и количества трансформаторов
цеховых ТП 20
Выводы по разделу два 24
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 25
Выводы по разделу три 28
4 ВЫБОР СХЕМЫ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 29
4.1 Расчёт потерь мощности в трансформаторах 30
4.2 Выбор линий электропередачи 31
4.3 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 32
Выводы по разделу четыре 33
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 34
Выводы по разделу пять 36
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 38
Выводы по разделу шесть 43
7 ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ЦЕХОВЫХ ТП 44
7.1 Расчёт потерь электрической энергии в элементах
рассматриваемых СЭС 45
7.2 Выбор комплектного электрооборудования 47
7.3 Выбор оптимальных параметров 48
Выводы по разделу семь 51
8 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 52
8.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 54
8.3 Выбор комплектных токопроводов 56
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 57
Выводы по разделу восемь 59
9 РАСЧЁТ УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 60
Выводы по разделу девять 65
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 66
Выводы по разделу десять 67
11 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМ ПИТАНИЯ
ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С НЕБОЛЬШОЙ РАСЧЁТНОЙ НАГРУЗКОЙ 68
11.1 Определение количества и мощности трансформаторов 69
11.2 Расчёт потерь электроэнергии в элементах рассматриваемых СЭС 69
11.3 Выбор комплектного электрооборудования 71
11.4 Выбор оптимальных параметров 73
Выводы по разделу одиннадцать 76
12 СПЕЦВОПРОС. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ПОДСТАНЦИИ НА БАЗЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ КОМПАКТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ С ЭЛЕГАЗОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ DEAD TANK COMPACT 77
12.1 Технические характеристики DTC 77
12.2 Преимущества DTC 79
12.3 Концепция DTC 80
13 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА ЭТЦХ-7500/10
13.1 Мгновенная токовая защита 84
13.2 Защита от перегруза 85
13.3 Защита от однофазных замыканий на землю 86
13.4 Защита от перегрева 87
13.5 Газовая защита 88
Выводы по разделу тринадцать 88
14 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
14.1 Планировка и конструктивная часть ГПП 89
14.2 Средства защиты от поражения электрическим током 90
14.3 Устройства сигнализации и контроля изоляции в сети 10 кВ 91
14.4 Промышленная и взрывная безопасность 92
14.5 Пожарная безопасность 93
14.6 Молниезащита ГПП 94
14.7 Расчет заземления 97
14.8 Освещение ОРУ-110/10 кВ 102
Выводы по разделу четырнадцать 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 104
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 105
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе разработана система электроснабжения группы цехов ферросплавного завода с суммарной установленной мощностью 88,9 МВт, включающей энергоемкие руднотермические печи. Актуальность исследования обусловлена высокой удельной энергоемкостью электротермических процессов производства ферросплавов и жесткими требованиями ко второй категории надежности электроснабжения, что предъявляет особые условия к проектированию эффективной и бесперебойной системы энергоснабжения. В результате проведенного анализа и расчетов определено, что оптимальным напряжением внешнего электроснабжения является 110 кВ, для реализации которого предложена схема на базе современных элегазовых распределительных устройств (DTC). Внутризаводское распределение запроектировано на напряжении 10 кВ по смешанной схеме с применением кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, выбраны энергоэффективные цеховые трансформаторы типа ТМГэ и проработан вопрос компенсации реактивной мощности. Научная значимость работы заключается в адаптации методики расчета нагрузок и проектных решений для специфического производства, а практическая – в создании технически и экономически обоснованного проекта, обеспечивающего надежное и экономичное электроснабжение критически важных потребителей. Теоретической основой послужили труды Б.И. Кудрина по общим вопросам электроснабжения, справочник под редакцией Ю.Г. Барыбина, а также нормативные документы, такие как РТМ 36.18.32.4-92 по расчету электрических нагрузок.
📖 Введение
Производство ферросплавного завода базируется на электротермическом способе получения ферросплавов. По виду восстановителя он разделяется на углевосстановительный, которым получают углеродистые ферросплавы и все кремнистые сплавы, и металлотермический (к нему условно относят и силикотермический), которым получают сплавы с пониженным содержанием углерода. Углевосстановительным процессом, осуществляемым главным образом в руднотермических печах, получают ферросилиций, кристаллический кремний, силикоалюминий, силикокальций, ферросиликокальций, силикомарганец, силикохром, углеродистый ферромарганец и феррохром, феррофосфор, комплексные сплавы на кремнистой основе, а также низкофосфористый марганцевый шлак.
Ферросплавный завода располагается на 123 тыс. м2 территории. Рассматриваемая группа включает в себя двенадцать цехов с суммарной установленной мощностью 88,9 МВт. 70,2 МВт приходится на высоковольтные электроприемники в составе: 4 синхронных двигателей с номинальной мощностью 1,25 МВт, 4 асинхронных двигателей - 1,0 МВт, 14 руднотермических печей мощностью от 3,3 до 6,5 МВт. Учитывая особенности технологического процесса и его энергоемкость, завод, в целом, относится ко второй категории потребителей по надежности электроснабжения и имеет возможность получать питание от энергосистемы, удаленной на 9,5 км, с доступными вариантами напряжений: 35 и 110 кВ, которым соответствуют мощности трехфазного замыкания - 700 и 2500 МВ-А.
Требования к надежности электроснабжения являются одними из основополагающих аспектов работы цехов. На ферросплавном заводе рассматриваемую группу цехов можно разделить на 2-ую и 3-ю категории надежности. Ко 2-ой категории относятся цеха перерыв в работе которых может привести к значительному снижению отпуска продукции предприятия, имеющим место в связи с этим незанятостью персонала и простоем производственного оборудования, а именно: насосная (№1), компрессорная (№2), котельная 1 (№3), цех №4 (№5), цех №5 (№6), цех №6 (№7), шихтовый двор (№8), отделение разделения руды (№9), котельная 2 (№10).
Остальные цеха можно отнести к третьей категории, перерыв в электроснабжение которых может составлять не более 24 часов подряд, либо не более 72 часов за год суммарно, а именно: ремонтно-механический цех (№4), административно-бытовой корпус (№11), склад хромруды (№12).
Климатические условия имеют следующие характеристики: наивысшая температура окружающего воздуха 22,6 °С, грунт, на котором расположено пред-приятие, на глубине 0,7 м имеет наивысшую температуру 15 °С. Грунт предприятия отличен средней коррозионной активностью, отсутствием блуждающих токов и наличием колебаний и растягивающих усилий.
Годовое число часов использования получасового максимума активной нагрузки предприятия составляет 4355 часов. На предприятии установлен двухсменный график работы. В основном цикле производства применяется переменный ток.
Ферросплавный завода располагается на 123 тыс. м2 территории. Рассматриваемая группа включает в себя двенадцать цехов с суммарной установленной мощностью 88,9 МВт. 70,2 МВт приходится на высоковольтные электроприемники в составе: 4 синхронных двигателей с номинальной мощностью 1,25 МВт, 4 асинхронных двигателей - 1,0 МВт, 14 руднотермических печей мощностью от 3,3 до 6,5 МВт. Учитывая особенности технологического процесса и его энергоемкость, завод, в целом, относится ко второй категории потребителей по надежности электроснабжения и имеет возможность получать питание от энергосистемы, удаленной на 9,5 км, с доступными вариантами напряжений: 35 и 110 кВ, которым соответствуют мощности трехфазного замыкания - 700 и 2500 МВ-А.
Требования к надежности электроснабжения являются одними из основополагающих аспектов работы цехов. На ферросплавном заводе рассматриваемую группу цехов можно разделить на 2-ую и 3-ю категории надежности. Ко 2-ой категории относятся цеха перерыв в работе которых может привести к значительному снижению отпуска продукции предприятия, имеющим место в связи с этим незанятостью персонала и простоем производственного оборудования, а именно: насосная (№1), компрессорная (№2), котельная 1 (№3), цех №4 (№5), цех №5 (№6), цех №6 (№7), шихтовый двор (№8), отделение разделения руды (№9), котельная 2 (№10).
Остальные цеха можно отнести к третьей категории, перерыв в электроснабжение которых может составлять не более 24 часов подряд, либо не более 72 часов за год суммарно, а именно: ремонтно-механический цех (№4), административно-бытовой корпус (№11), склад хромруды (№12).
Климатические условия имеют следующие характеристики: наивысшая температура окружающего воздуха 22,6 °С, грунт, на котором расположено пред-приятие, на глубине 0,7 м имеет наивысшую температуру 15 °С. Грунт предприятия отличен средней коррозионной активностью, отсутствием блуждающих токов и наличием колебаний и растягивающих усилий.
Годовое число часов использования получасового максимума активной нагрузки предприятия составляет 4355 часов. На предприятии установлен двухсменный график работы. В основном цикле производства применяется переменный ток.
✅ Заключение
В выпускной квалификационной работе выполнен расчет электрических нагрузок группы цехов ферросплавного завода, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил разработать схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения оценивался по формуле Стилла, расчет показал, что оптимальным напряжением для внешнего электроснабжения является 110 кВ. Схема внешнего электроснабжения 110-4Н выполнена на базе высоковольтных компактных распределительных устройств с элегазовой изоляцией Dead Tank Compact (DTC) производства компании Siemens.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными энергосберегающими трансформаторами типа ТМГэ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия 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 траншеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвЭКП-10 сечением 120, 240 мм2.
В проекте уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволило оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
Релейная защита и автоматика представлена на примере защиты электропечного трансформатора дуговой сталеплавильной печи ЭТЦХ-7500/10 с выполнением принципиальной и оперативной схем релейной защиты.
В работе рассмотрению подлежали вопросы безопасности жизнедеятельности и охраны труда в электроустановках на примере главной понизительной под-станции предприятия.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электро-снабжения группы цехов ферросплавного завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения оценивался по формуле Стилла, расчет показал, что оптимальным напряжением для внешнего электроснабжения является 110 кВ. Схема внешнего электроснабжения 110-4Н выполнена на базе высоковольтных компактных распределительных устройств с элегазовой изоляцией Dead Tank Compact (DTC) производства компании Siemens.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными энергосберегающими трансформаторами типа ТМГэ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия 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 траншеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена марки АПвЭКП-10 сечением 120, 240 мм2.
В проекте уделено внимание вопросу компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволило оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
Релейная защита и автоматика представлена на примере защиты электропечного трансформатора дуговой сталеплавильной печи ЭТЦХ-7500/10 с выполнением принципиальной и оперативной схем релейной защиты.
В работе рассмотрению подлежали вопросы безопасности жизнедеятельности и охраны труда в электроустановках на примере главной понизительной под-станции предприятия.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электро-снабжения группы цехов ферросплавного завода, отвечающая всем требованиям по качественному и надёжному электроснабжению.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.