📄Работа №64440
Тема: Электроснабжение южной группы цехов медеэлектролитного завода
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
электротехника
Объем:
148 листов
Год:
2017
Просмотров:
334
5030
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 7
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 9
Вывод по разделу 10
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 11
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 11
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 15
1.3 Расчет высоковольтной нагрузки и нагрузки в целом по предприятию. 19
1.4 Расчет картограммы электрических нагрузок 20
Выводы по разделу 1 23
2 ВЫБОР ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 24
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 24
2.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 24
Выводы по разделу 2 30
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ .... 31
Выводы по разделу 3 34
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 35
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
ГПП 36
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 37
4.3 Расчет токов короткого замыкания 38
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 39
Выводы по разделу 4 45
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ .. 46
5.1 Выбор напряжения 46
5.2 Построение схемы электроснабжения 46
5.3 Сравнение схемы электроснабжения 46
5.4 Технико-экономическое обоснование схемы питания ТП1 и ТП11 47
5.5 Конструктивное выполнение электрической сети 52
5.6 Расчет питающих линий 52
Выводы по разделу 5 55
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 57
Выводы по разделу 6 67
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 68
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП 68
7.2 Выбор выключателей КРУ
Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 69
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 72
7.5 Выбор ячеек, устанавливаемых на вводе цеховых ТП 74
7.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП 75
7.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к
токам короткого замыкания 76
7.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 78
7.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН
ТП 79
Выводы по разделу 7 79
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 80
Выводы по разделу 8 88
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС .... 89
9.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 89
9.2 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 96
Выводы по разделу 9 99
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ 100
10.1 Дифференциальная защита 100
10.2 Защита от перегруза на НН 107
10.3 МТЗ с выдержкой времени на НН 108
10.4 МТЗ с выдержкой времени на ВН 110
10.5 Газовая защита 112
10.6 Защита от перегрева 113
Выводы по разделу 10 113
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 114
11.3 Планировка и конструктивная часть ГПП 115
11.4 Требования к установке трансформатора 115
11.5 Обеспечение безопасности работ на ГПП 116
11.5.1 Обеспечение безопасности работ и осмотров 116
11.5.2 Обеспечение электробезопасности на ГПП 117
11.6 Устройства сигнализации и контроля изоляции 118
11.7 Молниезащита ГПП 119
11.8 Расчёт тока однофазного замыкания на землю 121
11.9 Расчет заземления 123
11.10. Заземляющие ножи и система блокировки 126
11.11. Освещение 127
11.12 Пожарная безопасность 128
Выводы по разделу 11 130
12 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 131
Выводы по разделу 12 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 9
Вывод по разделу 10
1 РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 11
1.1 Расчет нагрузок по ремонтно-механическому цеху 11
1.2 Расчет электрических нагрузок по предприятию 15
1.3 Расчет высоковольтной нагрузки и нагрузки в целом по предприятию. 19
1.4 Расчет картограммы электрических нагрузок 20
Выводы по разделу 1 23
2 ВЫБОР ЦЕХОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ 24
2.1 Выбор типа цеховых трансформаторов 24
2.2 Расчет цеховых трансформаторных подстанций 24
Выводы по разделу 2 30
3 ВЫБОР НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ГПП ПРЕДПРИЯТИЯ .... 31
Выводы по разделу 3 34
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ВНЕШНЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ 35
4.1 Определение потерь электроэнергии в силовых трансформаторах
ГПП 36
4.2 Расчет ЛЭП от подстанции энергосистемы до подстанции
предприятия 37
4.3 Расчет токов короткого замыкания 38
4.4 Выбор коммутационной и измерительной аппаратуры 39
Выводы по разделу 4 45
5 ВЫБОР ВЕЛИЧИНЫ НАПРЯЖЕНИЯ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ ЛИНИЙ .. 46
5.1 Выбор напряжения 46
5.2 Построение схемы электроснабжения 46
5.3 Сравнение схемы электроснабжения 46
5.4 Технико-экономическое обоснование схемы питания ТП1 и ТП11 47
5.5 Конструктивное выполнение электрической сети 52
5.6 Расчет питающих линий 52
Выводы по разделу 5 55
6 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 57
Выводы по разделу 6 67
7 ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 68
7.1 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП 68
7.2 Выбор выключателей КРУ
Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ 69
7.4 Выбор трансформаторов напряжения 72
7.5 Выбор ячеек, устанавливаемых на вводе цеховых ТП 74
7.6 Выбор соединения силового трансформатора ГПП с РУ НН ГПП 75
7.7 Проверка кабелей напряжением 10 кВ на термическую стойкость к
токам короткого замыкания 76
7.8 Выбор трансформаторов собственных нужд 78
7.9 Выбор вводных и секционных автоматических выключателей РУ НН
ТП 79
Выводы по разделу 7 79
8 РАСЧЕТ И ВЫБОР УСТРОЙСТВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТИ 80
Выводы по разделу 8 88
9 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛАХ СЭС .... 89
9.1 Расчет коэффициента искажения синусоидальности напряжения 89
9.2 Расчет провала напряжения при пуске двигателей 96
Выводы по разделу 9 99
10 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ 100
10.1 Дифференциальная защита 100
10.2 Защита от перегруза на НН 107
10.3 МТЗ с выдержкой времени на НН 108
10.4 МТЗ с выдержкой времени на ВН 110
10.5 Газовая защита 112
10.6 Защита от перегрева 113
Выводы по разделу 10 113
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 114
11.3 Планировка и конструктивная часть ГПП 115
11.4 Требования к установке трансформатора 115
11.5 Обеспечение безопасности работ на ГПП 116
11.5.1 Обеспечение безопасности работ и осмотров 116
11.5.2 Обеспечение электробезопасности на ГПП 117
11.6 Устройства сигнализации и контроля изоляции 118
11.7 Молниезащита ГПП 119
11.8 Расчёт тока однофазного замыкания на землю 121
11.9 Расчет заземления 123
11.10. Заземляющие ножи и система блокировки 126
11.11. Освещение 127
11.12 Пожарная безопасность 128
Выводы по разделу 11 130
12 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 131
Выводы по разделу 12 139
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
📖 Введение
Системой электроснабжения (СЭС) называют совокупность устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией электроприемников предприятия и должны отвечать определенным технико-экономическим требованиям: они должны обладать минимальными затратами при соблюдении всех технических показателей; обеспечивать требуемую надежность электроснабжения и надлежащее качество электрической энергии; быть удобны в эксплуатации и безопасны в обслуживании; иметь достаточную гибкость, позволяющую обеспечивать оптимальные режимы эксплуатации как в нормальном, так и в послеаварийном режимах; позволять осуществление реконструкций без существенного удорожания первоначального варианта.
По мере развития электропотребления к системам электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, осуществления в широких масштабах диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи. Кроме того, СЭС свойственно наличие глубоких внутренних связей, не позволяющих расчленять системный, комплексный подход, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.
Таким образом, создание рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, правильный выбор места размещения цеховых подстанций и ГИИ, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем электроснабжения и их параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
Южная группа цехов медеэлектролитного завода расположенного в Свердловской области предназначен для производства тех или иных разновидностей изделий из меди.
Основным видом деятельности завода является огневое и электролитическое рафинирование меди и производства от неё продукции.
Основная производственная структура завода включает в себя следующие подразделения:
- Медеплавильный цех;
- Цех электролиза меди;
- Цеха электролиза медной фольги;
- Ремонтно строительный цех;
- Цех товаров народного потребления.
Медеплавильный цех предназначен для огневого рафинирования меди. Цех оборудован одной наклоняющейся печью ёмкостью 350 тонн, разливочным комплексом карусельного типа, автоходной завалочной машиной. Печь оборудована горелками и системой компьютерного управления. В цехе также получают медные гранулы для производства радиаторной ленты.
Цех электролиза меди включает в себя отделение получения купороса с использованием вакуум-кристаллизационных установок, отделение аффинажа, выпуск золота и серебра в слитках, технический селен, технический теллур, отделение электролиза меди благодаря чему достигается очень высокая чистота металла (99,997%).
В традиционной технологии электролиза применяется медные катодные основы, на которые ведут осаждения меди. Поэтому до 10% количества электролизных ванн используется для изготовления основ. В безопасной технологии электролиза осаждение меди ведут непосредственно на катодные матрицы, изготовленные из титана.
Цех электролиза медной фольги состоит из трех корпусов, в двух из которых производят радиаторную ленту, а в третьем - фольгу. В цехе также выпускают медную заготовку для волочения проволки диаметром до 8 мм., используя метод «вертикального литья».
Цех производства товаров народного потребления выпускает столовые приборы и кухонные принадлежности из нержавеющей стали с нитридтитановым покрытием.
Вся продукция завода сертифицирована, имеет разрешения Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ на применение на опасных промышленных объектах, на заводе действуют системы менеджмента качества ИСО 9001-2008.
По мере развития электропотребления к системам электроснабжения предъявляются и другие требования, например, возникает необходимость внедрения систем автоматического управления и диагностики СЭС, систем автоматизированного контроля и учета электроэнергии, осуществления в широких масштабах диспетчеризации процессов производства с применением телесигнализации и телеуправления.
Чтобы система электроснабжения удовлетворяла всем предъявляемым к ней требованиям, необходимо при проектировании учитывать большое число различных факторов, то есть использовать системный подход к решению задачи. Кроме того, СЭС свойственно наличие глубоких внутренних связей, не позволяющих расчленять системный, комплексный подход, учитывающий взаимовлияние факторов, и учет их динамичности.
Таким образом, создание рациональной системы электроснабжения промышленного предприятия является сложной задачей, включающей в себя выбор рационального числа трансформаций, выбор рациональных напряжений, правильный выбор места размещения цеховых подстанций и ГИИ, совершенствование методики определения электрических нагрузок, рациональный выбор числа и мощности трансформаторов, схем электроснабжения и их параметров, а также сечений проводов и жил кабелей, способов компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации. Принятие оптимальных решений на каждом этапе проектирования ведет к сокращению потерь электроэнергии, повышению надежности и способствует осуществлению общей задачи оптимизации построения систем электроснабжения.
Южная группа цехов медеэлектролитного завода расположенного в Свердловской области предназначен для производства тех или иных разновидностей изделий из меди.
Основным видом деятельности завода является огневое и электролитическое рафинирование меди и производства от неё продукции.
Основная производственная структура завода включает в себя следующие подразделения:
- Медеплавильный цех;
- Цех электролиза меди;
- Цеха электролиза медной фольги;
- Ремонтно строительный цех;
- Цех товаров народного потребления.
Медеплавильный цех предназначен для огневого рафинирования меди. Цех оборудован одной наклоняющейся печью ёмкостью 350 тонн, разливочным комплексом карусельного типа, автоходной завалочной машиной. Печь оборудована горелками и системой компьютерного управления. В цехе также получают медные гранулы для производства радиаторной ленты.
Цех электролиза меди включает в себя отделение получения купороса с использованием вакуум-кристаллизационных установок, отделение аффинажа, выпуск золота и серебра в слитках, технический селен, технический теллур, отделение электролиза меди благодаря чему достигается очень высокая чистота металла (99,997%).
В традиционной технологии электролиза применяется медные катодные основы, на которые ведут осаждения меди. Поэтому до 10% количества электролизных ванн используется для изготовления основ. В безопасной технологии электролиза осаждение меди ведут непосредственно на катодные матрицы, изготовленные из титана.
Цех электролиза медной фольги состоит из трех корпусов, в двух из которых производят радиаторную ленту, а в третьем - фольгу. В цехе также выпускают медную заготовку для волочения проволки диаметром до 8 мм., используя метод «вертикального литья».
Цех производства товаров народного потребления выпускает столовые приборы и кухонные принадлежности из нержавеющей стали с нитридтитановым покрытием.
Вся продукция завода сертифицирована, имеет разрешения Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ на применение на опасных промышленных объектах, на заводе действуют системы менеджмента качества ИСО 9001-2008.
✅ Заключение
Выполнен расчет электрических нагрузок медеэлектролитного завода, согласно усовершенствованному методу упорядоченных диаграмм, который позволил разработать схемы внешнего и внутреннего электроснабжения.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии преимущественно в траншеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшито-
л
го полиэтилена марки АПвПу-10 сечением 70, 95, 120, 400 мм .
В работе подробно расмотрем вопрос компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволило оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения медеэлектролитного завода, отвечающая всем требованиям безопаст- ности, качества электроэнергии, надёжности, удобства эксплуатации и технико - экономической эфективности.
Выбраны мощность, количество и место установки цеховых трансформаторов с современными трансформаторами типа ТМГ, обеспечивающими минимальные затраты при эксплуатации, малые габариты ТП и высокую надежность работы подстанций.
Распределение электрической энергии внутри предприятия осуществляется на напряжении 10 кВ по смешанной схеме, обеспечивающей оптимальные режимы работы электрической сети, надлежащее качество электроэнергии и надежность. Учитывая климатические условия, характеристики грунта и плотность застройки было принято решение прокладывать кабельные линии преимущественно в траншеях. В качестве проводника использовались кабели с изоляцией из сшито-
л
го полиэтилена марки АПвПу-10 сечением 70, 95, 120, 400 мм .
В работе подробно расмотрем вопрос компенсации реактивной мощности. Это объясняется низким значением средневзвешенного коэффициента мощности на предприятии, высокой стоимостью электроэнергии и значительным потреблением реактивной мощности. Выбор оптимального местоположения и мощности компенсирующих устройств позволило оптимизировать режимы работы электрической сети и, как следствие, улучшить экономические показатели ее работы.
В результате проведенных расчетов была спроектирована система электроснабжения медеэлектролитного завода, отвечающая всем требованиям безопаст- ности, качества электроэнергии, надёжности, удобства эксплуатации и технико - экономической эфективности.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.