📄Работа №210840
Тема: Электроснабжение группы цехов Ижевского трубопрокатного завода
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электроэнергетика
Объем:
115 листов
Год:
2020
Просмотров:
38
4320
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
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 11
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ ЦЕХОВ ИЖЕВСКОГО ТРУБОПРОКАТНОГО ЗАВОДА
1.1 Определение электрических нагрузок по ремонтно¬механическому цеху 13
1.2 Определение электрических нагрузок для группы цехов
Ижевского трубопрокатного завода 19
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 20
Выводы по разделу один 22
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА, МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 23
Выводы по разделу два 27
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 28
Выводы по разделу три 31
4 ВЫБОР СХЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 32
4.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 33
4.2 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 36
4.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 37
Выводы по разделу четыре 41
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 42
Выводы по разделу пять 44
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 46
Выводы по разделу шесть 52
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ПИТАНИЯ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 53
7.1 Определение количества и мощности трансформаторов 54
7.2 Расчёт потерь электроэнергии в элементах СЭС 55
7.3 Выбор комплектного электрооборудования 57
7.4 Выбор оптимальной схемы электроснабжения 58
Выводы по разделу семь 61
8 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ
СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 62
8.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 64
8.3 Выбор комплектных токопроводов 66
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 67
8.5 Выбор электрооборудования распределительного пункта 69
8.6 Выбор устройства плавного пуска двигателей 70
Выводы по разделу восемь 70
9 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 71
Выводы по разделу девять 76
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 77
Выводы по разделу десять 81
11 СПЕЦВОПРОС. АКТИВНО-АДАПТИВНЫЕ СЕТИ SMART GRID 82
11.1 Особенности технологии Smart Grid 83
11.2 Преимущества технологии Smart Grid 83
11.3 Перспективы, необходимость и предпосылки развития
интеллектуальной энергетики в России 84
11.4 Ожидаемые результаты от внедрения Smart Grid 86
11.5 Реализация технологии Smart Grid на Ижевском
трубопрокатном заводе 86
Выводы по разделу одиннадцать 87
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ СТД-2000
12.1 Защита от перегрузок 88
12.2 Токовая отсечка 89
12.3 Защита минимального напряжения 90
12.4 Защита двигателя и питающей его линии от однофазных
замыканий на землю 91
12.5 Защита от перегрева 92
12.6 Защита от асинхронного режима 93
Выводы по разделу двенадцать 93
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Планировка и конструктивная часть ГПП 94
13.2 Защитные средства, применяемые на ГПП 95
13.3 Устройства сигнализации и контроля изоляции в сети 10 кВ 96
13.4 Молниезащита ГПП 98
13.5 Расчёт тока однофазного замыкания на землю 100
13.6 Расчет заземления 102
13.7 Пожарная безопасность 105
13.8 Освещение ОРУ-110/10 кВ 106
Выводы по разделу тринадцать 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 108
Технический паспорт 6
СРАВНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
Выводы по разделу 11
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ГРУППЫ ЦЕХОВ ИЖЕВСКОГО ТРУБОПРОКАТНОГО ЗАВОДА
1.1 Определение электрических нагрузок по ремонтно¬механическому цеху 13
1.2 Определение электрических нагрузок для группы цехов
Ижевского трубопрокатного завода 19
1.3 Определение параметров картограммы электрических нагрузок 20
Выводы по разделу один 22
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА, МОЩНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА
ТРАНСФОРМАТОРОВ ЦЕХОВЫХ ТП 23
Выводы по разделу два 27
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЕДИНИЧНОЙ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП 28
Выводы по разделу три 31
4 ВЫБОР СХЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ
ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 32
4.1 Расчёт потерь электрической энергии в трансформаторах и
питающих линиях электропередачи 33
4.2 Выбор коммутационного и контрольно-измерительного
электрооборудования в схеме внешнего электроснабжения предприятия 36
4.3 Выбор величины оптимального напряжения внешнего
электроснабжения по технико-экономическим параметрам 37
Выводы по разделу четыре 41
5 ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ ВНУТРИЗАВОДСКОГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ. ВЫБОР КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ 42
Выводы по разделу пять 44
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 46
Выводы по разделу шесть 52
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ
ПИТАНИЯ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 53
7.1 Определение количества и мощности трансформаторов 54
7.2 Расчёт потерь электроэнергии в элементах СЭС 55
7.3 Выбор комплектного электрооборудования 57
7.4 Выбор оптимальной схемы электроснабжения 58
Выводы по разделу семь 61
8 ПОДБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВНУТРИЗАВОДСКОЙ
СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
8.1 Комплектация ЗРУ -10 кВ 62
8.2 Выбор комплектных трансформаторных подстанций 64
8.3 Выбор комплектных токопроводов 66
8.4 Выбор кабелей по термической стойкости 67
8.5 Выбор электрооборудования распределительного пункта 69
8.6 Выбор устройства плавного пуска двигателей 70
Выводы по разделу восемь 70
9 ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ 71
Выводы по разделу девять 76
10 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ 77
Выводы по разделу десять 81
11 СПЕЦВОПРОС. АКТИВНО-АДАПТИВНЫЕ СЕТИ SMART GRID 82
11.1 Особенности технологии Smart Grid 83
11.2 Преимущества технологии Smart Grid 83
11.3 Перспективы, необходимость и предпосылки развития
интеллектуальной энергетики в России 84
11.4 Ожидаемые результаты от внедрения Smart Grid 86
11.5 Реализация технологии Smart Grid на Ижевском
трубопрокатном заводе 86
Выводы по разделу одиннадцать 87
12 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ СТД-2000
12.1 Защита от перегрузок 88
12.2 Токовая отсечка 89
12.3 Защита минимального напряжения 90
12.4 Защита двигателя и питающей его линии от однофазных
замыканий на землю 91
12.5 Защита от перегрева 92
12.6 Защита от асинхронного режима 93
Выводы по разделу двенадцать 93
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
13.1 Планировка и конструктивная часть ГПП 94
13.2 Защитные средства, применяемые на ГПП 95
13.3 Устройства сигнализации и контроля изоляции в сети 10 кВ 96
13.4 Молниезащита ГПП 98
13.5 Расчёт тока однофазного замыкания на землю 100
13.6 Расчет заземления 102
13.7 Пожарная безопасность 105
13.8 Освещение ОРУ-110/10 кВ 106
Выводы по разделу тринадцать 106
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 108
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе выполнен комплексный проект системы электроснабжения группы цехов Ижевского трубопрокатного завода. Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения высокой надежности и качества электроэнергии для технологически сложного производства с высокой концентрацией мощных электроприемников, включая синхронные двигатели и тиристорные преобразователи, суммарная установленная мощность которых составляет 50 МВт. Основными результатами проекта являются разработанные схемы внешнего и внутризаводского электроснабжения, включая распределительное устройство 110 кВ открытого типа и смешанную схему ЗРУ-10 кВ с применением современных комплектных шкафов. Проведен детальный расчет электрических нагрузок, на основе которого осуществлен выбор всего электрооборудования, включая силовые трансформаторы, кабельные линии из сшитого полиэтилена и микропроцессорные устройства релейной защиты. Важным аспектом работы стало проектирование компенсации реактивной мощности и фильтрокомпенсирующих устройств для нормализации качества электроэнергии. Научная и практическая значимость заключается в адаптации современных проектных решений к условиям конкретного промышленного предприятия с учетом категорийности электроприемников. Теоретической основой исследования послужили труды таких авторов, как Б.И. Кудрин, рассматривающий общие принципы электроснабжения, Ю.Г. Барыбин, представивший методы проектирования, а также нормативные документы РТМ 36.18.32.4-92 по расчету нагрузок и СП 52.13330.2016, регламентирующие вопросы освещения.
📖 Введение
Производство Ижевского трубопрокатного завода включает в себя все технологические процессы: от переработки исходного сырья до производства готовой продукции. Ижевский трубопрокатный завод производит трубы различного диаметра, которые используются во многих отраслях промышленности.
Рассматриваемая группа цехов Ижевского трубопрокатного завода располагается на территории площадью 130 тыс. м2 и включает в себя 10 цехов с суммарной установленной мощностью 50,0 МВт, причём 22,4 МВт из которых приходится на высоковольтные электроприемники: тиристорные преобразователи частоты, а также синхронные двигатели. Номинальное напряжение всех высоковольтных электроприемников составляет 10 кВ.
На Ижевском трубопрокатном 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: термический цех (№1), цех непрерывной печной сварки труб (№3), заводоуправление (№4), мартеновский цех (№5), котельная (№6), литейный цех (№7), кузнечный цех (№8), штамповочный цех (№9).
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: электроремонтный цех (№2), ремонтно-механический цех (№10).
Ижевский трубопрокатный 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 600 и 2400 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, но есть колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью
Рассматриваемая группа цехов Ижевского трубопрокатного завода располагается на территории площадью 130 тыс. м2 и включает в себя 10 цехов с суммарной установленной мощностью 50,0 МВт, причём 22,4 МВт из которых приходится на высоковольтные электроприемники: тиристорные преобразователи частоты, а также синхронные двигатели. Номинальное напряжение всех высоковольтных электроприемников составляет 10 кВ.
На Ижевском трубопрокатном 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: термический цех (№1), цех непрерывной печной сварки труб (№3), заводоуправление (№4), мартеновский цех (№5), котельная (№6), литейный цех (№7), кузнечный цех (№8), штамповочный цех (№9).
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: электроремонтный цех (№2), ремонтно-механический цех (№10).
Ижевский трубопрокатный 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 600 и 2400 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, но есть колебания и растягивающие усилия, а также грунт отличен средней коррозионной активностью
✅ Заключение
В выпускной квалификационной работе выполнен проект электроснабжения группы цехов трубопрокатного завода.
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения группы цехов трубопрокатного 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 К-129, которые снабжены вакуумными выключателями VF-10, трансформаторами тока ТЛП-10 и антирезонансными трансформаторами напряжения НАЛИ-10. Отходящие от ЗРУ- 10 кВ выполнены кабелями из сшитого полиэтилена типа АПвЭКП-10 следующих сечений: 70, 95, 150, 240 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.
Произведён расчет уставок и выбор устройств релейной защиты и автоматики синхронного двигателя СТД-2000 с применением микропроцессорных терминалов Sepam.
Безопасность жизнедеятельности рассмотрена на примере главной понизительной подстанции, кроме того выполнены расчеты молниезащиты, защитного заземления и освещения.
Расчёт электрических нагрузок на каждом уровне системы электроснабжения группы цехов трубопрокатного 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 К-129, которые снабжены вакуумными выключателями VF-10, трансформаторами тока ТЛП-10 и антирезонансными трансформаторами напряжения НАЛИ-10. Отходящие от ЗРУ- 10 кВ выполнены кабелями из сшитого полиэтилена типа АПвЭКП-10 следующих сечений: 70, 95, 150, 240 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.
Произведён расчет уставок и выбор устройств релейной защиты и автоматики синхронного двигателя СТД-2000 с применением микропроцессорных терминалов Sepam.
Безопасность жизнедеятельности рассмотрена на примере главной понизительной подстанции, кроме того выполнены расчеты молниезащиты, защитного заземления и освещения.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.