Помощь студентам в учебе
Электроснабжение группы цехов комбината «Магнезит»
|
ВВЕДЕНИЕ
Технический паспорт 5
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 10
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ ЦЕХОВ КОМБИНАТА «МАГНЕЗИТ»
1.1 Определение электрических нагрузок по ремонтно¬
механическому цеху 11
1.2 Определение электрических нагрузок по группе цехов
комбината «Магнезит» 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 И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 29
4.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 30
4.2 Выбор электрооборудования 32
4.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 34
Выводы по разделу четыре 37
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 38
Выводы по разделу пять 40
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 42
Выводы по разделу шесть 47
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМ ПИТАНИЯ
ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С НЕБОЛЬШОЙ РАСЧЁТНОЙ НАГРУЗКОЙ 48
7.1 Определение количества и мощности трансформаторов 49
7.2 Расчёт потерь электроэнергии в элементах СЭС 49
7.3 Выбор комплектного электрооборудования 51
7.4 Выбор оптимальных параметров 53
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 60
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 60
Выводы по разделу восемь 62
9 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 63
Выводы по разделу девять 68
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
10.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 69
10.2 Определение величины провала напряжения 72
Выводы по разделу десять 73
11 СПЕЦВОПРОС. РАЗРАБОТКА ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ С
ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПАКТНЫХ МОДУЛЬНЫХ БЛОКОВ
11.1 Преимущества использования компактных модульных блоков 74
11.2 Состав и основные технические параметры 74
11.3 Блоки ОРУ-110 кВ 75
11.4 Исполнение модульных зданий КРУМ 78
Выводы по разделу одиннадцать 78
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ СТД-2000
12.1 Защита от перегрузок 79
12.2 Токовая отсечка 80
12.3 Защита минимального напряжения 81
12.4 Защита двигателя от однофазных замыканий на землю 82
12.5 Защита от перегрева 83
12.6 Защита от асинхронного режима 84
Выводы по разделу двенадцать 84
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Общая характеристика объекта 85
13.2 Обеспечение электробезопасности на ГПП 86
13.2.1 Защитные средства 86
13.2.2 Способы защиты от поражения электрическим током 87
13.2.3 Устройство контроля изоляции в сети 10 кВ 87
13.3 Пожарная безопасность 89
13.4 Молниезащита ГПП 90
13.5 Освещение ОРУ-110/10 кВ 92
13.6 Расчет заземления 92
Выводы по разделу тринадцать 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
Технический паспорт 5
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 10
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ ЦЕХОВ КОМБИНАТА «МАГНЕЗИТ»
1.1 Определение электрических нагрузок по ремонтно¬
механическому цеху 11
1.2 Определение электрических нагрузок по группе цехов
комбината «Магнезит» 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 И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 29
4.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 30
4.2 Выбор электрооборудования 32
4.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 34
Выводы по разделу четыре 37
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 38
Выводы по разделу пять 40
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 42
Выводы по разделу шесть 47
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМ ПИТАНИЯ
ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С НЕБОЛЬШОЙ РАСЧЁТНОЙ НАГРУЗКОЙ 48
7.1 Определение количества и мощности трансформаторов 49
7.2 Расчёт потерь электроэнергии в элементах СЭС 49
7.3 Выбор комплектного электрооборудования 51
7.4 Выбор оптимальных параметров 53
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 60
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 60
Выводы по разделу восемь 62
9 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 63
Выводы по разделу девять 68
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
10.1 Определение коэффициента искажения синусоидальности
напряжения 69
10.2 Определение величины провала напряжения 72
Выводы по разделу десять 73
11 СПЕЦВОПРОС. РАЗРАБОТКА ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ С
ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПАКТНЫХ МОДУЛЬНЫХ БЛОКОВ
11.1 Преимущества использования компактных модульных блоков 74
11.2 Состав и основные технические параметры 74
11.3 Блоки ОРУ-110 кВ 75
11.4 Исполнение модульных зданий КРУМ 78
Выводы по разделу одиннадцать 78
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ СТД-2000
12.1 Защита от перегрузок 79
12.2 Токовая отсечка 80
12.3 Защита минимального напряжения 81
12.4 Защита двигателя от однофазных замыканий на землю 82
12.5 Защита от перегрева 83
12.6 Защита от асинхронного режима 84
Выводы по разделу двенадцать 84
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Общая характеристика объекта 85
13.2 Обеспечение электробезопасности на ГПП 86
13.2.1 Защитные средства 86
13.2.2 Способы защиты от поражения электрическим током 87
13.2.3 Устройство контроля изоляции в сети 10 кВ 87
13.3 Пожарная безопасность 89
13.4 Молниезащита ГПП 90
13.5 Освещение ОРУ-110/10 кВ 92
13.6 Расчет заземления 92
Выводы по разделу тринадцать 97
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 98
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99
Комбинат «Магнезит» предназначен для производства формованных и неформованных огнеупоров на основе периклаза для футеровки, сырьевых материалов. Специфика работы на данном предприятии носит серийный характер, что позволяет применять передовую организацию и технологию производства, оснастить предприятия поточными линиями и высокопроизводительным оборудованием. Это значительно повышает производительность труда, снижает себестоимость, сокращает сроки, повышает качество производства.
Рассматриваемая группа цехов комбината «Магнезит» занимает 39 тыс. м2 территории. Включает в себя 11 цехов с суммарной установленной мощностью 40,48 МВт, 16,12 МВт из которой приходится на высоковольтные электроприёмники напряжением 10 кВ в составе: 4 синхронных двигателей 2000 кВт, 2 асинхронных двигателей 800 кВт, 4 синхронных двигателей 1000 кВт и 4 индукционных установок 630 кВт.
На комбинате есть цеха как 2-ой, так и 3-ей категории по надежности электроснабжения. К 2-ой категории относятся основные производственные цеха предприятия, перерыв в электроснабжении которых приводит к недоотпуску продукции, а именно: дробильно-сортировочный цех (№1), печной цех (№5), газоочистка (№6), компрессорная станция (№7), прессовый цех (№8). Остальные цеха относятся к 3-ей категории, такие как: склады (№2), столовая (№3), заводоуправление (№4), механический цех (№9), лаборатория (№10), ремонтно-механический цех (№12).
Комбинат «Магнезит» 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 950 и 2500 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 22,6 °С - температуры воздуха, 15,0 °С - температура грунта, в котором присутствуют блуждающие токи, колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
Рассматриваемая группа цехов комбината «Магнезит» занимает 39 тыс. м2 территории. Включает в себя 11 цехов с суммарной установленной мощностью 40,48 МВт, 16,12 МВт из которой приходится на высоковольтные электроприёмники напряжением 10 кВ в составе: 4 синхронных двигателей 2000 кВт, 2 асинхронных двигателей 800 кВт, 4 синхронных двигателей 1000 кВт и 4 индукционных установок 630 кВт.
На комбинате есть цеха как 2-ой, так и 3-ей категории по надежности электроснабжения. К 2-ой категории относятся основные производственные цеха предприятия, перерыв в электроснабжении которых приводит к недоотпуску продукции, а именно: дробильно-сортировочный цех (№1), печной цех (№5), газоочистка (№6), компрессорная станция (№7), прессовый цех (№8). Остальные цеха относятся к 3-ей категории, такие как: склады (№2), столовая (№3), заводоуправление (№4), механический цех (№9), лаборатория (№10), ремонтно-механический цех (№12).
Комбинат «Магнезит» 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 950 и 2500 МВ-А.
Климатические характеристики грунта и окружающего воздуха имеют следующие усреднённые показатели: 22,6 °С - температуры воздуха, 15,0 °С - температура грунта, в котором присутствуют блуждающие токи, колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью.
В данной работе выполнен проект электроснабжения группы цехов комбината «Магнезит».
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения группы цехов комбината «Магнезит» 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 блочных 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: 70, 95, 150 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 устройства безударного пуска УБПВД-ВЦ-10-250.
Для защиты электрооборудования от ненормальных режимов установлены современные микропроцессорные устройства релейной защиты на базе Sepam.
Кроме того, рассмотрение подлежали вопросы безопасности жизнедеятельности на примере главной понизительной подстанции завода «Магнезит» с проведением расчетов защитного заземления, освещения и молниезащиты.
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения группы цехов комбината «Магнезит» 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 блочных 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: 70, 95, 150 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 устройства безударного пуска УБПВД-ВЦ-10-250.
Для защиты электрооборудования от ненормальных режимов установлены современные микропроцессорные устройства релейной защиты на базе Sepam.
Кроме того, рассмотрение подлежали вопросы безопасности жизнедеятельности на примере главной понизительной подстанции завода «Магнезит» с проведением расчетов защитного заземления, освещения и молниезащиты.