ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО КОМБИНАТА И ЦЕХА. 9
1.1 Характеристика технологического процесса и основных электроприемников цеха 9
1.2 Основные принципы проектирования схемы внешнего электроснабжения химического комбината 9
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 11
3 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО КОМБИНАТА И ЦЕХА,
ВЫБОР ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 15
3.1 Выбор воздушной линии электропередачи и трансформаторов Tl, Т2 15
3.1.1 Выбор номинального напряжения сети по формуле 15
3.1.2 Выбор трансформаторов Tl, Т2 на понижающих подстанциях 15
3.1.3 Выбор сечения проводов воздушной линии электропередачи 17
3.2 Расчет токов короткого замыкания 19
3.2.1 Определение параметров элементов схемы замещения 19
Расчет токов короткого замыкания для точки короткого замыкания К1 23
Расчет токов короткого замыкания для точки короткого замыкания К2 24
Расчет токов короткого замыкания для точки короткого замыкания КЗ 24
Выбор электрооборудования 25
3.3.1 Выбор и проверка выключателей Q4 на напряжение 6 кВ 25
3.3.2 Выбор и проверка выключателей Q3,Q5 на напряжение 6 кВ 27
3.3.3 Выбор и проверка выключателей Q2,Q6 на напряжение 110 кВ 27
3.3.4 Выбор и проверка выключателей Q1 на напряжение ПО кВ 27
3.3.5 Выбор и проверка разъединителей QS2, QS6 на напряжение 110 кВ 27
3.3.6 Выбор и проверка разъединителей QS1 на напряжение 110 кВ 28
3.4 Выбор и проверка измерительных трансформаторов 28
3.4.1 Выбор и проверка трансформаторов тока ПО кВ 28
3.4.2 Выбор и проверка трансформаторов тока 6 кВ 31
Выбор и проверка трансформаторов напряжения ПО кВ 31
3.4.4 Выбор и проверка трансформаторов напряжения 6 кВ 32
3.5 Выбор и проверка шинной сборки 32
3.6 Дифференциальная токовая защита трансформатора Т1 в микропроцессорном
исполнении 34
3.7 Выбор релейной защиты линии F7 6 кВ 42
3.8 Определение электрических нагрузок цеха 46
3.8.1 Выявление электроприемников, разделение их на характерные группы 46
3.8.2 Определение расчетной нагрузки цеха от силовых электроприёмников. 47
3.8.3 Определение осветительной нагрузки цеха 49
3.8.4 Определение нагрузки цеха 51
3.9 Выбор числа, мощности и типа трансформаторов цеховой подстанции 51
3.9.1 Выбор компенсирующих устройств 52
3.9.2 Проверка трансформаторов мощностью 400 кВА на перегрузочную
способность 53
3.9.3 Проверка трансформаторов мощностью 630 кВА на перегрузочную
способность 53
3.9.4 Выбор и проверка питающего кабеля для трансформатора мощностью
400 кВА 53
3.9.5 Выбор и проверка питающего кабеля для трансформатора мощностью
630 кВА 55
3.10 Окончательный выбор варианта электроснабжения химического цеха 56
3.11 Определение центров электрических нагрузок, выбор местоположения
цеховой подстанции 56
3.12 Выбор схемы внутреннего электроснабжения цеха 57
3.13 Выбор и проверка сечений кабелей силовых электроприемников 57
3.14 Выбор сечения кабелей, питающих распределительные пункты 58
3.15 Определение расчетной нагрузки для I, II секций шин трансформаторной
подстанции 60
3.16 Электрический расчёт в максимальных и послеаварийных режимах 61
3.17 Обеспечение требуемого режима напряжения для трансформаторов 63
3.18 Расчет токов короткого замыкания внутрицехового электроснабжения 63
3.19 Выбор и проверка защитной аппаратуры для схемы электроснабжения цеха 64
3.20 Расчёт заземляющих устройств цеха 67
3.21 Расчёт молниезащиты цеха 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 73
ПРИЛОЖЕНИЕ А Выбор опор воздушной линии электропередачи , и
арматуры 77
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Обоснования выбора и проверки высоковольтных
выключателей, разъединителей 80
ПРИЛОЖЕНИЕ В Обоснования выбора и проверки трансформаторов тока, трансформатора напряжения 6 кВ 84
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Обоснования выбора микропроцессорного терминала релейной
защиты и автоматики ТЭМП 2501 87
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Генеральный план цеха и расположения оборудования 89
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Обоснования выбора энергосберегающего освещения 90
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Обоснования выбора числа и мощности, типа трансформатора
цеховой подстанции 92
ПРИЛОЖЕНИЕ И Обоснования использования конденсаторных установок 94
ПРИЛОЖЕНИЕ К Технико-экономическое сравнение вариантов
электроснабжения цеха 96
ПРИЛОЖЕНИЕ Л Определения центра электрических нагрузок и обоснования
выбора местоположения цеховой подстанции 100
ПРИЛОЖЕНИЕ М Обоснования выбор схемы внутреннего электроснабжения цеха 106
ПРИЛОЖЕНИЕ Н Обоснования выбор типа кабельных линии, питающих
электроприемники цеха и их допустимые токи 108
ПРИЛОЖЕНИЕ П Определение расчетных нагрузок по РП-6 109
ПРИЛОЖЕНИЕ Р Определение расчетной нагрузки для I, II секций шин трансформаторной подстанции 111
ПРИЛОЖЕНИЕ С Электрический расчёт в максимальных и послеаварийных режимах 115
ПРИЛОЖЕНИЕ Т Обеспечение требуемого режима 123
ПРИЛОЖЕНИЕ У Расчет токов короткого замыкания внутрицехового
электроснабжения 125
ПРИЛОЖЕНИЕ Ф Выбор и проверка защитной аппаратуры до 1000 В 137
ПРИЛОЖЕНИЕ X Расчет заземляющего устройства 141
ПРИЛОЖЕНИЕ Ц Принцип выполнения молниеприемной сетки и расчет заземлителя молниезащиты 144
Актуальность данной темы. Проектируемый цех предназначен для серийного производства химико-технологической оснастки. Химическое производство - главная отрасль промышленного производства, влияющая на развитие других сфер хозяйственной деятельности и отражающая уровень научно-технического состояния и обороноспособности страны.
Системой электроснабжения называется комплекс устройств предназначенных для производства, передачи и распределения электроэнергии. Сложность проектирования систем электроснабжения цеха заключается в оптимальном, рациональном и эффективном решении этой проблемы.
Определение электрических нагрузок является основным и первым этапом проектирования системы электроснабжения. Определение расчетных нагрузок выполняется от низших к высшим ступеням систем электроснабжения по отдельным расчетным узлам в сетях напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ. Расчет электрических нагрузок характерных узлов системы электроснабжения выполняется с целью выбора сечений питающих и распределительных сетей напряжением до 1000 В и выше 1000 В, числа и мощности трансформаторов, сечений шин распределительных устройств трансформаторной подстанции, распределительных пунктов, коммутационной и защитной аппаратуры напряжением до 1000 В и выше 1000 В.
Целью выпускной квалификационной работы является создание комплекса электроснабжения химического комбината и цеха по изготовлению химико-технологической оснастки, входящего в основную структурную единицу крупного предприятия.
Задачи выпускной квалификационной работы:
- сравнение отечественных и зарубежных передовых технологий, используемых при проектировании системы электроснабжения;
- определение расчетной нагрузки химического цеха по изготовлению химико-технологической оснастки;
- выбор основного электрооборудования цеха и предприятия в целом;
- выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения цеха;
- выбор проводников и аппаратов, проверка их по условиям работы при коротких замыканиях;
- выбор микропроцессорной релейной защиты линии 6 кВ;
- устройство выполнения молниезащиты и расчет заземляющего устройства цеха.
Объектом выпускной квалификационной работы является система электроснабжения химического комбината и цеха.
Предметом выпускной квалификационной работы является создание комплекса электроснабжения химического комбината и цеха по изготовлению химико-технологической оснаски от источника питания.
Практическая значимость выпускной квалификационной работы состоит в частичном использовании при проектировании электроснабжения других цехов, входящих в основную структурную единицу крупного химического производства.
Структура выпускной квалификационной работы состоит из введения, трех разделов, заключения и библиографического списка. Раздел 1 посвящен анализу электроснабжения цеха и химического комбината в целом, в котором даны основные характеристики основных электроприемников цеха, технологического процесса. В разделе 2 произведено сравнение отечественных и основных технологий на примере кабельной продукции. В разделе 3 приведена основная часть работы, содержащая основные расчеты и выбор основного электрооборудования.
Объем выпускной квалификационной работы составляет 80 страниц машинописного текста и содержит 9 иллюстраций, 23 таблиц, библиографический список из 45 наименований и 24 приложений.
В данной выпускной квалификационной работе рассмотрены вопросы, связанные с электроснабжением химического комбината и цеха по изготовлению химико-технологической оснастки в целом.
В общей части пояснительной записки выбрано основное электрическое оборудование предприятия.
Для электроснабжения предприятия в целом, выбраны силовые трансформаторы ТДН-25000/110.
В данной выпускной квалификационной работе приведены теоретические сведения о расчете тока трехфазного короткого замыкания, а также сами расчеты токов коротких замыканий, на основании которых произведен выбор параметров защитной и коммутационной аппаратуры, оценены величины тока короткого замыкания и воздействие их на схему электроснабжения цеха и предприятия в целом в различных точках.
Рассмотрен выбор коммутационной аппаратуры: а именно на стороне 110 кВ выбраны вакуумные выключатели типа ВБЭ-110-31,5/1600 и разъединители типа РНД (3)-110/630Т1, на стороне 6 кВ - вакуумные выключатели в выкатном исполнении типа BB/TEL-10-20/1000-Y2 и VAN 12-50-4000-27, а так же на стороне ПО кВ - выбраны и проверены трансформаторы тока типа ТФЗМ110Б-1 и трансформаторы напряжения типа НКФ-110-83У1.
В расчетной части был произведен расчет электрических нагрузок цеха, с целью выбора трансформаторной подстанций, питающей непосредственно проектируемый цех.
На цеховой подстанции устанавливают силовые трансформаторы типа ТСЗ мощностью 630 кВА. Питание цеха осуществляется кабелем типа АПвБП-6 3x25.
На стороне 6 кВ трансформатора установлена ячейка КРУ исполнения D-12P, с вакуумным выключателем ВВ/ТЕЕ-10-20/1000-У2, трансформатором тока ТПЛ-6 и трансформатором напряжения НТМИ-6-66 УЗ-0,5. На них устанавливают максимально-токовую защиту, защиту от однофазных замыканий на землю на стороне низшего напряжения.
Защита от токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ выполнена автоматическими выключателями серии ЕмахХ1В. Распределительная сеть выполнена распределительным пунктом серии ПР8503. Соединение с электроприемниками осуществляется кабелем марки ВВГнг-LS . Они защищены от токов короткого замыкания и токов перегруза автоматическими выключателями ВА 57-35. Соединение распределительных пунктов осуществляется кабелями марки ВВГнг-LS и так же, защищены от токов короткого замыкания и токов перегруза автоматическими выключателями ТмахХТЮ.
Выполнен электрический расчёт, совместно с которым рассмотрен вопрос регулирования напряжения.
В ходе работы спроектированы однолинейные электрические схемы цеха, предприятия в целом, а так же схемы релейной защиты трансформатора, питающего цех и спроектирована схема защитного заземления цеха.
В качестве первоочередного энергосберегающего мероприятия, позволяющие обеспечить уменьшения потерь электроэнергии во внутренних электрических сетях предприятие используется для освещения цеха компактные люминесцентные лампы.
После решения всех основных вопросов проектирования данная выпускная квалификационная работа планируется использовать при проведении расчётов электроснабжения других цехов крупного предприятия.
Все принимаемые конструктивные решения были технически обоснованы и соответствуют требованиям нормативных документов.
Таким образом, поставленные цели достигнуты, задачи решены.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
