Тема: Реконструкция системы электроснабжения цехов №102-104 химического предприятия (Тольяттинский государственный университет)

Электроснабжение является одним из ключевых аспектов эффективного функционирования современных предприятий. От надежности и качества подачи электроэнергии напрямую зависит производительность оборудования, безопасность технологических процессов и экономическая эффективность организации.
Условно систему электроснабжения промышленных объектов (ЭСПО) делят на три основные части:
 внешнее электроснабжение – это высоковольтные сети и линии электропередачи напряжением от 35 до 220 кВ, связывающие трансформаторную подстанцию энергосистемы с основной подстанцией самого предприятия (например, главной понижающей подстанцией);
 внутреннее электроснабжение – включает главную приёмную подстанцию предприятия, цеховые подстанции и сеть внутренних электрических распределительных линий, размещённых на территории завода, эта система обеспечивает распределение электроэнергии между потребителями на заводской площадке через распределительные пункты и трансформаторные подстанции на уровне низкого напряжения (обычно 6-10 кВ);
 внутрицеховое электроснабжение – охватывает цеховые трансформаторные подстанции, внутренние распределительные сети, устройства подачи электричества (распределительные пункты, шинопроводы) и кабельные сети цехов.
Крупные производственные цеха – это ключевая единица промышленной инфраструктуры всех современных предприятий. На данных объектах установлены станки различных типов, автоматизированные технологические линии, сборочные конвейеры и другое промышленное оборудование для массового производства. Согласно специфике производственных цепочек и технологических процессов, цеха, как правило, разделяются на отдельные группы, которые вместе с дополнительными вспомогательными производственными участками (ПУ) образуют производственные объекты – заводы, фабрики, технологические комплексы, производственные базы, промплощадки. Безопасное и надежное электроснабжение таких объектов – необходимое условие их ввода в эксплуатацию и эффективного функционирования. Размещенные на производственных участках электроприемники требуется обеспечивать надежным питание электроэнергией в соответствии с актуальными нормативными и техническими документами по реализации систем электроснабжения и их электроустановок. Промышленные цеха и другие участки, в зависимости от величины суммарной электрической нагрузки, питаются от собственной трансформаторной подстанции (ТП) – при значительной суммарной нагрузке потребителей, либо, при малой нагрузке, от щита 0,4 кВ внутренней или внешней установки. Обычно питание ближайшей трансформаторной подстанции смежного цеха либо другого производственного сектора осуществляется от главной понижающей подстанции (ГПП). ГПП предназначена для приема электроэнергии от внешней энергетической системы, преобразования её до необходимого низкого уровня напряжения и последующего распределения через внутреннюю электросеть предприятия. Как правило, комплекс цехов совместно с дополнительными вспомогательными производствами подключены именно к такой главной подстанции [7].
Системы электроснабжения предприятий представляют собой сложную инфраструктуру, обеспечивающую бесперебойное и надежное получение электроэнергии, необходимой для функционирования производственных линий, офисного оборудования и вспомогательных систем. Эффективное электроснабжение входит в число ключевых элементов успешной деятельности любой организации, поскольку от его надежности зависит непрерывность производственных процессов, безопасность сотрудников и экономическая стабильность бизнеса. Современные технологии направлены на создание «умных» электросетей, которые используют информационно-коммуникационные технологии для оптимизации распределения энергии.
Несмотря на свою относительно простую структуру по сравнению с общей энергосистемой страны (низкое напряжение, небольшая мощность и длина линий, отсутствие замкнутых контуров), система ЭСПО является достаточно сложной в отношении эффективного использования и трансформации электрической энергии для нужд технологического процесса промышленного производства. Приёмники электроэнергии являются неотъемлемой частью технических комплексов оборудования и существенно влияют на характеристики работы всей системы электроснабжения предприятия.
Актуальность темы работы обусловлена, в первую очередь, сильным устареванием почти всего установленного и работающего на данный момент электрооборудования (ЭО) системы электроснабжения (СЭС). Нарастает число отказов оборудования СЭС, в связи с чем, приходится временно приостанавливать производство на отдельных участках, что приводит к выраженным финансовым и репутационным потерям для предприятия. Дальнейшая эксплуатация действующей СЭС создает повышенные профессиональные риски для людей, также затруднено снабжение расходными материалами и запасными частями к устаревшим маркам оборудования.
Цель работы: безопасное и надежное электроснабжение группы цехов химического предприятия.
Задачи работы:
 рассчитать электрические нагрузки;
 рассчитать рабочие и аварийные режимы СЭС;
 выбрать основное оборудование СЭС, проверить его по техническим параметрам.

Купить

Действующие цеха по производству химических реагентов – это важное звено в цепочке химической промышленности, обеспечивающее создание веществ, необходимых для различных отраслей, таких как фармацевтика, сельское хозяйство, пищевая промышленность и многие другие. Химические реагенты играют ключевую роль в производственных процессах. Они используются для синтеза новых соединений, проведения аналитических исследований, а также в качестве катализаторов и вспомогательных веществ. Цеха по производству химических реагентов обеспечивают стабильное снабжение этими веществами, что, в свою очередь, способствует развитию технологий и улучшению качества продукции в различных отраслях. Изготовление химических реактивов представляет собой многоступенчатый процесс, который охватывает различные стадии – от формирования состава до упаковки конечного продукта и обеспечивается производственными электроприемниками. Дальнейшая эксплуатация действующей СЭС цехов №102-104 химического предприятия создает повышенные профессиональные риски для людей, также затруднено снабжение расходными материалами и запасными частями к устаревшим маркам оборудования. Требуется обеспечить надежное, безопасное и эффективное электроснабжение, для чего будет проводиться реконструкция СЭС.
Выполнена разработка мероприятий по реконструкции системы электроснабжения группы цехов химического предприятия. С учетом рассчитанных величин актуальных электрических нагрузок потребителей рассчитаны режимы работы электрической сети, с учетом которых выбрано новое оборудование СЭС. Предлагается заменить действующее оборудование современными аналогами, с упором на безопасность, надежность и энергосбережение. На ТП необходимо установить энергосберегающие трансформаторы и обеспечить компенсацию реактивной мощности, в цехах будут установлены светодиодные светильники. Оборудование проверено по допустимым параметрам по местам установки (по рабочим и аварийным режимам). На подстанции будет установлено два трансформатора марки ТМГ12-630-10/0,4. Они обеспечат эффективное преобразование и распределение электроэнергии, что позволит оптимизировать работу СЭС. Силовые трансформаторы ТМГ12 отличаются повышенной эффективностью работы с переменными токами, минимизируя энергопотери при передаче и трансформации напряжения. Использование новейших материалов в обмотках и магнитопроводах снижает тепловыделение и повышает надёжность работы устройств. Монтаж современной трансформаторной подстанции типа 2КТПН-630/10/0,4 с полным набором стандартного оснащения обеспечит снижение расходов на реконструкцию СЭС, подключение и настройку. АДЭС будет заменена на современную газопоршневую электростанцию (ГПЭ), которая будет перенесена ближе к ТП для удобства обслуживания и ремонта, а также сокращения потерь в линии до ТП. На шинах 0,4 кВ подстанции будет установлено две автоматические установки АУКРМ по 40 квар. Выбраны кабели питающей и распределительной сетей, марок АПвП и АВБШв соответственно. Выполнен выбор оборудования электрической сети производственного цеха № 103, выбраны кабели марок АВВГнг-LS, КГ и NYM для силовой и осветительной сетей. Выбраны автоматические выключатели серии ВА – это современные защитные аппараты отечественного производства, отличаются хорошими техническими характеристиками и относительно низкой ценой.
Проведение реконструкции системы электроснабжения цехов
№102-104 химического предприятия обеспечит ее надежную и качественную работу. Энергоэффективность будет повышена ввиду установки энергосберегающих силовых трансформаторов, автоматических установок КРМ на подстанции и светодиодных светильников в цехах.

Купить