Введение 12
1.Исходные данные 14
2.Определение расчётной электрической нагрузки термо-обдирочного цеха 17
1. Картограмма и определение центра электрических нагрузок 21
2. Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций 24
2.1. Расчет компенсация реактивной мощности 27
2.2. Технико-экономический расчет 43
2.3. Расчет стоимости оборудования 43
4.4.Определение расчетной мощности предприятия 46
4.5. Выбор числа и мощности трансформаторов на ГПП 47
3. Проектирование схемы внутризаводского электроснабжения 60
5.1 Расчёт токов короткого замыкания в сети выше 1000 В 65
5.2. Выбор высоковольтного оборудования 70
5.3. Проектирование электроснабжения термо-обдирочного цеха 74
5.3.1. Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих 75
частей в сети до 1000 В 75
5.3.2 Выбор сечений линий сети цеха 77
5.4. Расчет питающей и распределительной сети по условиям допустимой потери напряжения и построение эпюры отклонений напряжения 78
5.5. Расчет токов КЗ в сети до 1000 В 84
5.6. Построение карты селективности действия аппаратов защиты для
участка цеховой сети 87
4. Разработка проекта модернизации схемы энергоснабжения, путем
установки ГПЭС 88
4.1. Расчет тепловой характеристики здания 90
4.2. Определение сопротивления теплопередачи ограждающих
конструкций 92
4.2.1. Коэффициенты теплопередач ограждений 94
4.3. Выбор когенерационной установки 96
6.3.1 Описание система АВР установки 98
6.3.2 Определение логики работы АВР 99
4.4. Расчет теплового баланса 100
4.5. Экономический расчет 103
9
6.5.1 Расчет стоимости оборудования и срока окупаемости 105
4.6. Выбор силового оборудования 105
4.6.1. Расчет короткого замыкания 107
4.7. Построение карты селективности действия аппаратов защиты для
участка цеховой сети 110
6.8.Заключение по разделу 112
5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 113
7.1.Экономические цели модернизации 113
7.2.Календарный план проекта 113
7.3.Определение эксплуатационных издержек 115
7.4.Определение суммарных приведенных затрат на строительство ГПЭС 116
7.5.Определение ресурсной, финансовой, экономической эффективности 117
7.6. Технико-экономическая оценка проекта 118
7.7.Заключение по разделу 119
6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 120
8.1 Описание рабочей зоны 121
8.2 Анализ опасных и вредных факторов 121
8.3 Производственная санитария 122
8.3.1 Воздух рабочей зоны 122
8.3.2 Вентиляция 123
8.3.3 Защита от шума и вибрации 123
8.3.4 Освещение 125
8.4 Электробезопасность 126
8.4.1 Защита от случайного прикосновения 127
8.4.2 Защитное заземление 128
8.4.3 Зануление 128
8.5 Пожарная безопасность 129
8.6 Охрана окружающей среды 131
8.7 Эвакуация людей из зданий и помещений 132
8.8 Чрезвычайные ситуации 132
8.9. Расчет потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла 134
8.10. Заключение по разделу 140
10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141
Список литературы 142
Приложение А 144
Приложение Б 164
Приложение В 165
Приложение Г 166
Приложение Д 167
Приложение Е 168
Приложение Ж 170
Приложение И 171
11
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа 171 с., 21 рис., 30 табл., 26 источников, 8 приложений.
Ключевые слова: ООО «Юргинский машзавод», электроснабжение, автомонмная энергетика, газопоршневые электростанции(ГПЭС), энергобезопасность.
Объектом исследования машиностроительный завод ООО «Юргинский машзавод».
Цель работы - проектирование схемы электроснабжения завода, модернизация схемы путем внедрения собственной электростанции.
В процессе исследования изучалась способность обеспечения цехов предприятия электрической и тепловой энергией от собственной элктростанции.
По ходу работы был произведен расчет и выбор необходимого оборудования для выбранных источников питания.
Основные конструктивные, технологические и техникоэксплуатационные характеристики подобранного оборудования были получены на основе отечественных и зарубежных аналогов и предложены для использования на предприятии.
Область применения: машиностроительные предприятия.
В разделе финансовый менеджмент представлен техникоэкономический расчет вариантов электроснабжения объекта с использованием различных источников энергии.
В разделе социальная ответственность рассмотрена перечень вредных, опасных производственных факторов, а так же правовых и организационных вопросов по обеспечению безопасности в процессе работы.
Внедрение объектов автономной генереции позволит существенно уменьшить расходы на приобретение электрической энергией, которая является одним из основных пунктов расходов в сфере машиностроения, а также тепловой энергии. Важным преимуществом автономной генерации
является повышение надежности энргоснабжения, и независимость от
внешних поставщиков.
Введение
В настоящее время значимость автономной генерации энергии увеличивается в связи с изменяющейся в стране социально-экономической обстановкой. Автономная играет большую роль в обеспечении надежности электроснабжения и энергетической безопасности потребителей электроэнергии, которая является важной компонентой национальной безопасности страны и трактуется как состояние защищенности граждан, общества, государства, экономики от обусловленных внутренними и внешними факторами угроз дефицита всех видов энергии и энергетических ресурсов.
Применение автономной генерации позволяет повысить энергоэффективность в промышленности, снизив при этом стоимость энергии для потребителя, и повысить надежность энергоснабжения, являющуюся для машиностроительной области одним из важнейших показателей.
Цель работы - разработка схемы электроснабжения ООО «Юргинский машзавод», ввод в состав схемы газопоршневой электростанции для выработки электрической и тепловой энергии и дальнейшей оценки эффективности применения данный электростанций для нужд предприятия.
Задачи данной работы:
• расчет нагрузки прокатно-ремонтного цеха методом упорядоченных диаграмм.
• определение расчетной нагрузки предприятия в целом по расчетным активным и реактивным нагрузкам цехов.
• расчет схемы внутризаводского электроснабжения.
• выбор напряжения питающей сети завода, сечения проводов, выбор мощности трансформаторов ГПП.
12
• расчет токов короткого замыкания в сети выше 1000В для проверки правильности выбора сечений проводников.
• расчет теплового баланса цеха №10 и оценка способности ГПЭС обеспечить данный цех тепловой энергией
• разработка схемы работы ГПЭС в нормальном и аварийном режимах
• оценка экономической эффективности установки ГПЭС
В результате работы была разработана схема энергоснабжения ООО «Юргинский машзавод», в которую была внедрена ГПЭС для обеспечения двух цехов электрической энергией и одного из цехов тепловой энергией.
Установка данной электростанции значительно повышает надежность энергоснабжения. В случае выхода из строя генератора, который является основным источником питания цехов №3 и №10 система автоматики, входящая в состав ГПЭС переключит питание на трансформаторы, что обеспечит бесперебойное питание электроэнергией цехов.
Данная ГПЭС имеет контейнерное исполнение, которая включает в себя: газовый двигатель, генератор, систему теплообмена. Основными преимуществами данного исполнения являются: относительная простота установки, уменьшение затрат на установку, так как не требуется подготовка места внутри цеха под установку. Также в качестве дополнительного оборудования к данной электростанции можно заказать: предпусковые подогреватели, системы дистанционного мониторинга и управления электростанцией, низкошумные глушители.
В разделе социальная ответственность были описаны опасные и вредные производственные факторы, предложены меры по ограничению их воздействия на персонал газогенераторной станции.
В разделе финансовый менеджмент был произведен экономический расчет двух вариантов электроснабжения предприятия. Были рассчитаны себестоимость электроэнергии, суммарные приведенные затраты по вариантам.
Подводя итоги можно сделать вывод, что установка собственной электростанции позволит снизить расходы на приобретаемую электрическую и тепловую энергию, а следовательно и затраты на производимую продукцию, а так же значительно увеличить надежность энергосистемы. Следовательно применение ГПЭС на ООО «Юргинский машзавод» является целесообразным.
141
1. А.И. Гаврилин, С.Г. Обухов, А.И. Озга. Электроснабжение
промышленных предприятий. Методические указания к выполнению выпускной работы бакалавра. - Томск: ТПУ, 2001 - 93 с.
2. Л.П. Сумарокова, Электроснабжение промышленных предприятий. Учеб. Пособие. - Томск: ТПУ, 2012. - 288 с.
3. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения: Справочные материалы по электрооборудованию: Учеб. пособие / Том. политехн. ун-т. - Томск, 2005. - 168 с.
4. Мельников М. А. Внутризаводское электроснабжение: Учеб.
пособие. - Томск:Изд. ТПУ, 2004. - 180 с.
5. Справочник по проектированию электрических сетей/Под ред. Д.Л. Файбисовича. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. - 352 с.: ил.
6. А.В. Кабышев Электроснабжение объектов Ч.1 Расчет
электрических нагрузок, нагрев проводников и электрооборудования. Учеб.пособие / Том. политехн. ун-т. - Томск, 2007. - 185 с.
7. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 646 с.
8. Правила устройства электроустановок [Текст]: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. - Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2009. - 853 с., ил.
9. ГОСТ 12.1.003-83 (1999) ССБТ. Шум. Общие требования
безопасности.
10. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий
11. ГОСТ 30674-99 Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей.
Технические условия (с Поправкой)
12. Е. Г. Малявина Теплопотери здания Справочное пособие Москва «АВОК-ПРЕСС» 2007. - 185 с
13. Расписание Погоды // [Электронный ресурс]. URL: https://rp5.ru
14. Р.В Щекин. Расчет систем центрального отопления Учеб.пособие / Том. политехн. ун-т. - Томск, 2007. - 185 с.
15.
15. ГОСТ 530-95 Кирпич и камни керамические. Технические условия
16. ГОСТ 28042-2013 Плиты покрытий железобетонные для зданий и сооружений. Технические условия.
17. ГОСТ 24045-94 Профили стальные листовые гнутые с
трапециевидными гофрами для строительства. Технические условия.
18. - ГОСТ 21880-2011 Маты из минеральной ваты прошивные
теплоизоляционные. Технические условия.
19. ГОСТ 30674-99 Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей.
Технические условия (с Поправкой).
20. ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия.
142
21. СН 23-336-2002 Кемеровской области Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по энергопотреблению и теплозащите.
22. Приказ №6-778 от 31.12.2017 «Об установлении тарифов на услуги по передаче электрической энергии по электрическим сетям Кемеровской области на 2017 год» // [Электронный ресурс]. URL: http://www.kuzesc.ru?pur=13
23. Кабели установочные NYY и NYM производства Perelli // [Электронный ресурс]. URL: http://www.simross.ru/files/33414/1KV pr.pdf
24. Официальный сайт компании «Бриз Моторс // [Электронный ресурс]. URL: http://www.brizmotors.ru/equipment/tedom/quanto-d2000/
25. Оптовые цены на газ, используемые в качестве предельных минимальных и предельных максимальных уровней оптовых цен на газ, добываемый ОАО «Г азпром» и его аффилированными лицами в Кемеровской области на второе полугодие 2016 года // [Электронный ресурс]. URL: http://energybase.ru/tariff/kemerovskaya-oblast
143