Тема: Проектирование системы электроснабжения завода по переработке СПГ

Развитие технологий сжиженного природного газа (СПГ) играет важную роль в современной энергетике, обеспечивая эффективный и экологически чистый способ транспортировки и хранения газа. Заводы по переработке СПГ являются сложными промышленными объектами, работающими в непрерывном режиме и требующими надёжного электроснабжения.
Проектирование системы электроснабжения таких предприятий - сложная инженерная задача, включающая расчёт электрических нагрузок, выбор оборудования, разработку схем питания, обеспечение резервирования и электробезопасности. Надёжность энергосистемы напрямую влияет на бесперебойность производственного процесса, безопасность персонала и эффективность работы оборудования.
Проектирование автономной системы электроснабжения для завода по переработке СПГ является стратегически важным решением, обеспечивающим энергетическую независимость, бесперебойность производственного процесса и минимизацию рисков, связанных с внешними энергоснабжающими организациями.
Автономная система электроснабжения предусматривает использование собственной генерации электроэнергии, что особенно актуально для объектов, расположенных в удалённых районах, где отсутствует развитая сеть централизованного электроснабжения или её использование экономически нецелесообразно.
Актуальность исследования определяется несколькими факторами. Во- первых, увеличение спроса на СПГ на мировом рынке, особенно в странах Азии, Европы и Северной Америки, способствует росту числа перерабатывающих заводов. Это требует создания надежных систем энергоснабжения, способных обеспечить стабильную работу оборудования в условиях высоких нагрузок и строгих требований к безопасности. Во-вторых, многие заводы по переработке СПГ расположены в удаленных или климатически сложных регионах (например, в Арктике или на морских платформах), где подключение к централизованным сетям может быть затруднено или экономически нецелесообразно. В таких случаях грамотно спроектированная система электроснабжения становится основой для устойчивого функционирования предприятия.
В-третьих, современные тенденции в области энергетики, такие как повышение энергоэффективности, снижение эксплуатационных затрат и минимизация воздействия на окружающую среду, подчеркивают необходимость разработки инновационных решений в системах электроснабжения. Использование передовых технологий, включая интеллектуальные системы управления, комбинированные источники энергии и оборудование с высокой степенью надежности, позволяет оптимизировать работу завода и снизить риски аварийных ситуаций. Это особенно важно для объектов переработки СПГ, где сбои в энергоснабжении могут привести к значительным финансовым потерям и угрозам безопасности.
Объектом исследования является завод по производству сжиженного природного газа.
Предметом исследования является система электроснабжения завода по производству сжиженного природного газа.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка системы электроснабжения завода по переработке СПГ, обеспечивающей высокую надёжность, энергоэффективность и соответствие современным нормативным требованиям.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
- описать технологически процесс предприятия, рассчитать
электрические нагрузки предприятия и обосновать строительство автономной системы электроснабжения;
- выбрать количество и типа генераторов;
- выбрать силовые трансформаторы предприятия;
- рассчитать токи короткого замыкания;
- рассчитать линии электропередач предприятия;
- выбрать электрооборудование системы электроснабжения.
Проект электроснабжения разрабатывается в соответствии с действующими нормативными документами: Правилами устройства
электроустановок (ПУЭ), ГОСТ, СНиП, СТО Газпром, а также отраслевыми стандартами по проектированию объектов СПГ.
Теоретическая значимость выпускной квалификационной работы заключается в ознакомлении с основами разработки автономных систем электроснабжения при помощи газотурбинных генераторов, а также формировании необходимых навыков выполнения расчетов данных систем электроснабжения.
Практическая значимость работы заключается в применении её результатов при проектировании, модернизации и эксплуатации энергосистем заводов по переработке СПГ, что позволит повысить эффективность и надёжность их работы.
Автономная система электроснабжения завода по переработке СПГ позволит гарантировать бесперебойное питание технологического оборудования, снизить зависимость от внешних энергопоставщиков, а также повысить эффективность и экономичность работы предприятия.

Купить

В результате выполнения ВКР разработана система электроснабжения завода по переработке сжиженного природного газа (СПГ) мощностью 78,1 МВт, обеспечивающая надежное, эффективное и безопасное энергоснабжение предприятия.
Сформировано комплексное представление о заводе по переработке сжиженного природного газа (СПГ) как объекте проектирования. Изучение технологического процесса предприятия показало, что производство СПГ включает такие ключевые этапы, как очистка газа, сжижение, хранение и отгрузка, каждый из которых предъявляет высокие требования к стабильности и качеству электроснабжения для работы компрессоров, холодильных установок, насосов и систем управления. Расчет электрических нагрузок предприятия выявил суммарную потребляемую мощность, распределение нагрузок между основными технологическими узлами и пиковые значения, что стало основой для определения параметров будущей системы электроснабжения. Суммарная расчетная мощность равна сумме расчетных мощностей отдельных установок и составляет 78,1 МВт. Особое внимание уделено обоснованию строительства автономной системы электроснабжения, которое обусловлено удаленным расположением завода, сложностью подключения к централизованным сетям и необходимостью обеспечения бесперебойности производства в условиях высоких рисков перебоев. Таким образом, результаты данного раздела подтверждают, что проектируемый завод по переработке СПГ требует надежной и эффективной системы энергоснабжения, а выбор автономного решения является оптимальным с учетом технологических, географических и экономических факторов, что создает прочную основу для дальнейших этапов проектирования.
Разработана система электроснабжения предприятия. Выбрано количество и мощность основных генераторов. Принимаются к установке газотурбинные генераторы модели ГТЭ-25ПА. Количество генераторов, необходимых для работы равно пген = 4. По требования надежности необходим один резервный генератор, а значит, необходимо принять к установке 5 генераторов модели ГТЭ-25ПА. После выбора генераторов рассмотрены различные режимы работы, после рассмотрения которых окончательно принимается к установке 5 генераторов. Рассмотрена система компрессора предварительного охлаждения хладагента и компрессора хладагента (pmr/mr). Выбрано два аварийных дизельных генератора CTM M.3850U мощностью 3,0 МВт. Каждый газотурбинный генератор подсоединен через повышающий трансформатор ТДЦ-40000/35/10,5 У1 к основной коммутационной аппаратуре. В распределительной сети предприятия выбраны 7 трансформаторов ТРДН-25000/35/10,5 У1. В качестве цеховых трансформаторов применяются трансформаторы ТМГ-1000/10,5/0,4 У3. Рассчитаны линии электропередач на предприятии и электрооборудование системы электроснабжения.
Обозначены мероприятия по повышению надежности системы электроснабжения. На территории предприятия применяются источники бесперебойного питания Eaton Powerware 9395, мощностью каждого 742 кВт. К каждой сборной шине 0,4 кВ каждой цеховой ТП подключается выбранный ИБП. Таким образом, в нормальном режиме потребители получают питание от ГТЭС, а в аварийном режиме от ИБП. Таким образом, на предприятии необходимо установить 120 источников бесперебойного питания.
Разработанная система электроснабжения соответствует требованиям нормативных документов (ПУЭ, ГОСТ), учитывает специфику производства СПГ и обеспечивает энергоэффективность, надежность и безопасность эксплуатации завода.

Купить