Тема: Электроснабжение литейно-механического завода

Литейно-механические заводы являются комплексными
производственными подразделениями предприятий чёрной и цветной металлургии.
Известно, что литейно-механические заводы относятся к металлургическим предприятиям, которые являются энергоёмкими подразделениями тяжёлой промышленности, обеспечивая выплавку стали, чугуна и соединений из железа с последующей механической и тепловой обработкой.
Усовершенствование технологического процесса в металлургическом комплексе тесно связано с применением новых перспективных технологий плавки металлов, автоматизацией основных производственных циклов, усовершенствованием логистической структуры поставки материалов, в первую очередь, первичных, для организации технологического процесса на заводах и комбинатах металлургической промышленности.
В металлургии за последние десятилетия произошёл значительный технологический прорыв: появились новые современные энергосберегающие технологии, которые были реализованы в технологическом процессе и оборудовании, за счёт чего была увеличена прибыль и снижены затраты на энергоресурсы, ремонты и обслуживание оборудования.
На многих металлургических заводах, в связи с вышеперечисленным, в последние годы проводится активное внедрение передовых инновационных технологий, позволяющих оптимизировать технологический процесс, значительно уменьшить энергопотребление, при этом не снижая количество и качество производимой продукции.
В связи с энергетическим кризисом и дефицитом ресурсов, приоритетом металлургической отрасли и тяжёлой промышленности в целом, является уменьшение энергозатрат на производственные и собственные нужды, таким образом, повышая эффективность использования ресурсной базы.
В конечном итоге, это также приводит к повышению экономических показателей, в частности, к снижению стоимости производимой продукции и, как результат, повышению конкурентоспособности и ликвидности капиталовложений.
Однако, все данные инновации можно реализовать также на стадии проектирования, руководствуясь всеми доступными преимуществами и разработками в сфере металлургии.
Известно, что одним из способов достижения желаемого эффекта является обеспечение качественного проектирования современных систем электроснабжения новых объектов литейно-механического завода, что обуславливает актуальность, значимость и практическую ценность данной работы.
Основной целью работы является разработка проекта системы электроснабжения литейно-механического завода, осуществляемая с целью ввода данного объекта в эксплуатацию в связи с производственной необходимостью.
Объектом исследования в данной работе является электрическая часть системы электроснабжения литейно-механического завода.
Предметом исследования в работе выступает электрическая принципиальная схема электроснабжения объекта исследования, а также её составные части (силовые трансформаторы ГПП и цеховых ТП, электрические сети, аппаратура распределительных устройств).
Все составные части предмета исследования детально рассматриваются в работе.
Для качественной реализации цели работы, необходимо обеспечить решение основных задач:
- анализ исходных данных объекта проектирования с рассмотрением основных требований и норм, предъявляемых к системам электроснабжения металлургических комплексов. На основе проведённого анализа, предложены основные мероприятия по внедрению в проект электроснабжения на объекте исследования;
- проектирование системы электроснабжения литейно-механического завода с конечным выбором схемы электроснабжения, а также электрических сетей и аппаратов на всех звеньях электрической сети объекта. Исходя из этого, на основе расчётных данных, необходимо выбрать для применения на объекте исследования, современные технические решения, аргументированный выбор которых основан на анализе современных разработок и моделей ведущих мировых и отечественных производителей;
- расчёт технико-экономических показателей в системе
электроснабжения литейно-механического завода.
Для достижения основной цели и решения поставленных задач, в работе используются следующие признанные методы и подходы: методы анализа нормативной литературы, методы анализа экспериментальных данных, аналитический метод, методы аналогии, методы и подходы для расчёта электрических цепей, методы упрощения электрических сетей (с допущениями и интервалами), методы замещения электрических сетей и элементов электрических цепей, методы исследования и расчёта надёжности, экономические методы и подходы в электроэнергетике, методы планирования эксперимента.
Данные общепризнанные методы и подходы применяются в работе для достижения поставленных целей и решения основных задач.
Предлагаемая работа состоит из трёх разделов, и выполняется согласно требованиям методических указаний с использованием принятых расчётных методик, подходов и нормативных положений основных документов отрасли и электроэнергетики в целом.

Купить

В результате выполнения работы разработан проект системы электроснабжения литейно-механического завода.
Приведён исходный анализ технологического процесса, а также основных и вспомогательных цехов и участков системы электроснабжения литейно-механического завода, с детальным их анализом и систематизацией по принадлежности к категориям надёжности, а также по производственной среде. Детально рассмотрены основные нормы и требования, предъявляемые к проектированию систем электроснабжения металлургических предприятий.
На основании приведённых исходных данных, а также нормативных сведений и источников, обоснована необходимость и целесообразность разработки качественного проекта системы электроснабжения объекта.
Рассмотрены основы проектирования систем электроснабжения металлургических заводов и комбинатов. Установлено, что в схемах данных объектов крайне необходимо обеспечить наличие резерва, а также надёжного питания и защиты на всех звеньях. При этом отмечено, что системы электроснабжения объектов металлургической промышленности, могут выполняться по классическим схемам электроснабжения (при питании от энергосистемы), а также по индивидуальным схемам электроснабжения (при питании от собственной ТЭЦ или ТЭС). Показано, что разработка качественного проекта системы электроснабжения литейно-механического завода, обеспечит значительно более высокий уровень надёжности с применением условий резервирования и секционирования, что положительно скажется на бесперебойном электроснабжении потребителей объекта исследования.
Исходя из задания и принятых решений по проектированию электрической части объекта исследования, внедрены и проверены расчётным путём принятые практические мероприятия по разработке схемы электрических соединений РУ-110 кВ и РУ-10 кВ ГПП, а также распределительной сети ТП-10/0,4 кВ системы электроснабжения литейно-механического завода.
Для решения поставленных задач в работе были проведены решение следующих основных задач и получены следующие основные результаты выбора и расчёта:
- исходя из расчётных данных, принята классическая схема питания литейно-механического завода от главной понизительной подстанции, с высшим напряжением 110 кВ и низшим напряжением 10 кВ, с применением двухступенчатой схемы трансформации электроэнергии (трансформаторы ГПП - трансформаторы цеховых ТП - потребители);
- выбрана радиальная схема с резервированием для питающей сети внешнего электроснабжения с питающей ГПП, а также девятью цеховыми двухтрансформаторными ТП-10/0,4 кВ;
- обеспечено питание высоковольтных двигателей насосной и компрессорной отдельными линиями по радиальной схеме электроснабжения, от ГПП-110/10 кВ завода;
- проведён расчёт электрических нагрузок присоединений потребителей и всей ГПП системы электроснабжения объекта исследования в целом, с учётом исходных данных и схемы электрических соединений;
- осуществлён выбор силовых трансформаторов ГПП-110/10кВ (два трансформатора марки ТДН-16000/110) и цеховых ТП-10/0,4 кВ (по два трансформатора ТМЗ-10/0,4 кВ различных типономиналов) системы электроснабжения литейно-механического завода;
- выбраны компенсирующие устройства для компенсации реактивной мощности во внешней и во внутренней сети системы электроснабжения литейно-механического завода, установлено, что благодаря применению последних разработок, величина расчётной реактивной составляющей будет компенсирована путём установки компенсирующих устройств напряжением 0,4 кВ на шинах 0,4 кВ цеховых ТП-10/0,4 кВ во внутренней системе электроснабжения и на шинах 10 кВ РУ-10 кВ ГПП-110/10 кВ внешней системы электроснабжения завода;
- проведён выбор и проверка проводников системы электроснабжения литейно-механического завода. Выбраны для питающей линии провод марки АС-70/11, а для отходящих линий - силовые кабели марки АСБ-10 различных сечений;
- определены токи короткого замыкания в сетях напряжением 110 кВ и 10 кВ системы электроснабжения литейно-механического завода;
- проведён выбор электрических аппаратов в РУ-110 кВ ГПП-110/10 кВ системы электроснабжения литейно-механического завода. Выбраны следующие современные аппараты: разъединитель РГ-110/1000 (производитель - ТМ «Энергия»), выключатель ВРС-110-31,5 (ООО «НТЭАЗ Электрик»), трансформаторы тока ТОГФ-110 и напряжения НКФ-110 (ООО «Екатеринбург Энерго»);
- проведён выбор электрических аппаратов в РУ-10 кВ системы
электроснабжения литейно-механического завода. Выбраны
следующие современные аппараты: выключатель ВВЭ-М-10-20 (ООО «ЭЛКО»), выключатель нагрузки ВНА-10/16000 (ООО «УралЭлектро»), трансформатор тока ТПЛ-Э-12(ООО «Екатеринбург Энерго»), для выбранной аппаратуры 10 кВ предусмотрены следующие особенности: выключатель нагрузки ВНА-10/16000 комплектуется тремя плавкими высоковольтными предохранителями марки ПК-101-10, обеспечивающих защиту участка сети от внутренних коротких замыканий, выключатель нагрузки ВНА- 10/16000 с предохранителями ПК-101-10 устанавливается на вводе всех цеховых ТП-10/0,4 кВ, выключатель высокого напряжения ВВЭ- М-10-20 и трансформаторы тока ТПЛ-Э-12 - в шкафах РУ-10 кВ питающей ГПП-110/10 кВ, принимается соединение трансформаторы тока ТПЛ-Э-12 и блоков релейной защиты в полную звезду (три ТТ в схеме каждого присоединения) на питающих и вводных соединениях, на отходящих соединениях применяется схема неполной звезды (два ТТ в схеме каждого присоединения).
Рассчитаны основные технико-экономические показатели проектных решений по вводу в эксплуатацию спроектированной системы электроснабжения литейно-механического завода.
Для определения основных технико-экономических показателей объекта, рассчитаны следующие статьи расходов на внедрение проектных решений по проектированию и вводу в эксплуатацию спроектированной системы электроснабжения литейно-механического завода: суммарная стоимость оборудования, транспортно-заготовительные расходы, стоимость компенсации потерь электроэнергии, основная заработная плата рабочих, дополнительная заработная плата рабочих, отчисления на социальные нужды, накладные расходы, себестоимость, прибыль.
При суммарной себестоимости 16257421 руб., прибыль составит 4064355,3 руб., что является хорошим показателем и позволяет обосновать перспективность разработанного проекта.
Принятые решения по выбору и внедрению мероприятий по проектированию системы электроснабжения литейно-механического завода основываются на результатах сравнительного анализа перспективных разработок новейшего современного оборудования, инновационных схемных решений, нормативно-правовых документах, современных типовых проектах в данной отрасли.
Предложенный в работе проект системы электроснабжения литейно-механического завода характеризуется надёжностью, экономичностью, безопасностью и перспективой дальнейшего развития.
Полученные результаты предлагается принять во внимание при практическом внедрении проекта.

Купить