Введение 10
1. Исходные данные 12
2. Расчёт электрических нагрузок 17
2.1 Описание технологического процесса 17
2.2. Определение схемы электроснабжения цеха 17
2.3.Определение расчетных электрических нагрузок ремонтномеханического цеха 18
2.4.Определение нагрузки предприятия в целом 23
3. Картограмма нагрузок и определение центра электрических нагрузок
(ЦЭН) 28
4. Выбор количества, мощности и расположения цеховых
трансформаторных подстанций с учетом компенсации реактивной мощности 33
5. Кoмпенcация pеактивнoй мoщнocти на шинах 10 кВ ГПП. Определение
полной мoщнocти ГПП co стороны ВН 38
6. Схема внешнего электроснабжения 41
7. Схема внутризаводской сети 10 кВ 47
7.1. Выбор сечений кабельных линий 10 кВ 47
7.2. Выбор дизель-генераторов 51
8. Расчёт токов короткого замыкания в сети выше 1000 В 56
9. Выбор высоковольтного оборудования 66
9.1 Выбор трансформаторов собственных нужд 66
9.2 Выбор контрольно-измерительных приборов 66
9.3 Выбор трансформаторов напряжения 67
9.4 Выбор трансформаторов тока 68
9.5 Выбор разъединителей 71
9.6 Выбор выключателей 73
9.7 Выбор предохранителей 76
9.8 Выбор ограничителей перенапряжения 77
10. Электроснабжение ремонтно-механического цеха 80
10.1 Выбор и проверка комплектных шинопроводов 81
10.2. Выбор защитной аппаратуры 81
10.3. Выбор сечений цеховой электрической сети 86
11. Расчёт токов КЗ в сети ниже 1000 В 90
12. Построение эпюры отклонения напряжения 96
13. Построение карты селективности действия аппаратов защиты 103
14. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 106
14.1. Анализ конкурентных технических решений 106
14.2.Оценка при помощи технологии QuaD 110
14.3.SWOT-анализ 113
14.4.Определение возможных альтернатив проведений научных исследований 117
14.5. Структура работы в рамках научного исследования 118
14.6.Определение трудоёмкости выполнения проектировочных работ и разработка графика проведения научного исследования 119
14.7.Затраты на реализацию проекта 122
14.7.1.Основная заработная плата исполнителей 122
14.7.2.Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ... 125
14.7.3. Накладные расходы 126
14.7.4. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 126
14.7.5. Расчет материальных затрат по вариантам 127
14.7.6. Формирование бюджета затрат на реализацию проекта 128
14.8.Определение pеcуpcoэффективнocти проекта 130
15. Социальная ответственность 133
15.1.Обеспечение защиты от вредных производственных факторов 134
15.1.1 Требования к микроклимату 134
15.1.2. Требования к освещению 135
15.1.3. Шум и вибрация 137
15.1.4. Воздействие ЭМП 139
15.2. Защита от опасных производственных факторов 140
15.2.1. Загорание (Пожар) 140
15.2.2. Электропоражение 141
15.3. Защита окружающей среды 142
15.4. Предотвращение ЧС и устранение их последствий 144
Заключение 146
Список используемых источников 148
Приложение А 151
В данной выпускной квалификационной работе рассматривается электроснабжение завода по производству искусственного волокна в целом и в отдельности ремонтно-механический цех представленного завода. Целью выпускной работы является применение усвоенных ранее дисциплин в практических вопросах проектирования системы электроснабжения промышленного предприятия. В рамках данной работы производятся следующие расчёты:
1) Расчет нагрузки ремонтно-механического цеха методом коэффициента расчётной активной мощности согласно выбранной схеме электроснабжения цеха;
2) Определение расчётной нагрузки предприятия методом коэффициентов спроса с учётом осветительной нагрузки;
3) Расчёт и построение картограммы электрических нагрузок с целью определения наиболее оптимального размещения ГПП на территории завода;
4) Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций c учётом компенсации реактивной мощности и их размещение с целью обеспечения наилучшего коэффициента загрузки;
5) При рассмотрении схемы внешнего электроснабжения выбирается оптимальное напряжение питающих линий, их сечения, а также мощность трансформаторов ГПП;
6) Согласно экономической плотности тока выбираются сечения кабельных линий в сети выше 1000 В, производится расчёт токов КЗ и проверка выбранных кабельных линий по тепловому импульсу тока;
7) Выбор высоковольтного оборудования ГПП и его проверка по соответствующим критериям;
8) Расчёт схемы электроснабжения цеха, включающий выбор аппаратов защиты электроприёмников, выбор сечений питающей сети по длительно допустимому току и согласованию с аппаратами защиты, расчёт токов КЗ,
построение эпюр отклонения напряжения от ГПП до наиболее мощного и удаленного ЭП, построение карты селективности действия аппаратов защиты
1. Исходные данные
Объектом исследования является завод по производству искусственного волокна
В результате выполнения работы спроектирована сеть электроснабжения завода по производству искусственного волокна, отдельно проработано электроснабжение ремонтно-механического цеха.
В результате расчетов были определены: полная расчетная нагрузка ремонтно-механического цеха методом коэффициента расчётной активной мощности и полная расчетная мощность предприятия методом коэффициента спроса.
По результатам расчета нагрузки по цехам предприятия построена картограмма нагрузок, определен центр электрических нагрузок. Установка ГПП в месте нахождения центра электрических нагрузок была невозможна, поэтому ГПП была вынесена в зону рассеяния электрических нагрузок.
Определено число и мощность цеховых силовых трансформаторов и произведено их распределение по цехам предприятия, произведена компенсация необходимой реактивной мощности. В результате коэффициент загрузки цеховых трансформаторов обеспечен на уровне 0,7,что является рекомендованным значением при преобладании потребителей второй категории по надежности электроснабжения.
Электроснабжение завода осуществляется от подстанции
энергосистемы, которая находится на расстоянии 10 км от предприятия. Питание предприятия осуществляется по двухцепной воздушной линии напряжением 110 кВ. Воздушная линия выполнена проводом марки АС-95. Для обеспечения надежности электроснабжения потребителей первой и второй категории на ГПП установлены два трансформатора ТД - 16000/110- У1.
Для проектирования ГПП была использована типовая схема4Н - два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии, рекомендованная СТО 56947007-29.240.30.010-2008 для тупиковых
подстанций. Выбранное оборудование ГПП удовлетворяет всем необходимым требованиям.
Кабели 10 кВ, выбранные по экономической плотности тока, проверку по тепловому импульсу тока КЗ прошли.
Сечения питающей сети 0,4 кВ проходят проверки как по длительно допустимому току, так и по согласованию с выбранными ранее аппаратами защиты.
Анализ эпюры отклонений напряжения для максимального, минимального и послеаварийного режимов показывает, что во всех режимах отклонение напряжения не превышает максимально допустимого ±5%.
По результатам расчета токов КЗ в сети 0,4 кВ построена карта селективности действия защитных аппаратов. По карте селективности видно, что селективность выбранных аппаратов защиты соблюдена.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность иресурсосбережение» проведен анализ технического проекта, при этом детально рассмотрены следующие темы: SWOT-анализ работы и эксплуатации системы электроснабжения, планово-временные и материальные показатели процесса проектирования ,разработан план-график выполнения технического проекта и определена ресурсоэффективность проекта.
В разделе «Социальная ответственность» представлена оценка условий труда, анализ вредных и опасных факторов, рассмотрены меры защиты от опасных факторов, пожарная безопасность и охрана окружающей среды.
1) Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения: Справочные материалы по электрооборудованию/ учебное пособие. - Томск: ТПУ, 2005. - 168 с.
2) Сумарокова Л.П. Электроснабжение промышленных предприятий учебное пособие. - Томск: ТПУ, 2012. - 288 с.
3) Обухов С.Г. Математическое моделирование в системах
электроснабжения: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Математическое моделирование в системах
электроснабжения» для студентов ИнЭО, обучающихся по направлению140400 «Электроэнергетика и электротехника», профиль «Электроснабжение промышленных предприятий» / С.Г.Обухов; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. - 74 с.
4) Кабышев А.В. Низковольтные автоматические выключатели: учебное пособие / А.В. Кабышев, Е.В. Тарасов; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета,
2011. - 346 с.
5) А.И. Гаврилин, С.Г. Обухов, А.И. Озга. Электроснабжение промышленных предприятий. Методические указания к выполнению выпускной работы бакалавра. - Томск: ТПУ, 2001 - 93 с.
6) Правила устройства электроустановок: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. - Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2009. - 853 с., ил.
7) Каталог вводных распределительных устройства ООО «Айди- Электро» Ссылка: http://www.idelectro.ru/
8) Каталог элегазовых выключателей ЗАО «Энергомаш - Ураээлектротяжмаш». ^ьика: http://www.uetm.ru/
9) Каталог вакуумных выключателей серии BBtel ЗАО «Таврида Электрик». ^ылка: http://velto.ru/
10) Каталог автоматических выключателей КЭАЗ (Курского электроаппаратного завода). Ссылка: https://keaz.ru/
11) Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение: учебно-методическое пособие / И.Г. Видяев, Г.Н. Серикова, Н.А. Гаврикова, Н.В. Шаповалова, Л.Р. ТухватулинаЗ.В. Криницына; Томский политехнический университет. - Томск:Изд-во Томского политехнического университета, 2014. - 36 с.
12) Производственный календарь на 2016 год. Ссылка: http://www. garant.ru/calendar/
13) Федеральный закон от 24.07.2009 N 212-ФЗ (ред. от 23.11.2015) "О страховых взносах в Пенсионный фонд Российской Федерации, Фонд социального страхования Российской Федерации, Федеральный фонд обязательного медицинского страхования"
14) Оклады по новой системе оплаты труда с 01.10.2013 г. Ссылка: http://portal.tpu.ru/departments/otdel/peo/documents
^^мпшн А.А., Cтpикленд Дж.А. Cтpатегичеcкий менеджмент: ганцепции и одтуации для анализа, 12-е издание: №p. c англ. - М.: Вильяму 2006 - 928 c.
16) Бopoдин Ю.В., Изве^в В.Н., Лаpиoнoва Е.В., Плахoв А.М. Методиче^ие указания пo pазpабoтке pаздела «^циальная oтветcтвеннocть».- Тoмcк: ТПУ, 2014. - 9 c.
17) ГОСТ 12.0.003-74 (СТ СЭВ 790-77). “Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.”
18) ГОСТ 12.1.005-88 “Общие сангигиенические требования к воздуху рабочей зоны.”
19) СНиП 23-05-95* “Строительные нормы и правила РФ. Естественное и искусственное освещение.”
20) СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 “Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий.”
21) ГОСТ 12.1.003-83 “Шум. Общие требования безопасности.”
22) ГОСТ 12.1.012-90 “Вибрационная безопасность. Общие требования.”
23) СанПиН 2.2.4.1191-03 “Электромагнитные поля в производственных условиях.”
24) СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 “Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы.”
25) Правила устройства электроустановок, ПУЭ, утвержденные Министерством энергетики России от 08.07.2002, №204, Глава 1.7.
26) №123-ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности” от 22.07.2008 (с изменениями и дополнениями).
27) Долин П.А. Справочник по технике безопасности. - 6е изд., переработанное и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 824 с.
28) СП 5.13130.2009 “Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования. ”
29) СП 9.13130.2009 “Техника Пожарная. Огнетушители. Требования к эксплуатации.”
30) Постановление Администрации г. Томска от 11.11.2009, №1116 (с изменениями от 24.12.2014) “Об организации сбора, вывоза, утилизации и переработки бытовых и промышленных отходов на территории муниципального образования "Город Томск".”
31) Постановление Правительства РФ от 03.09.2010 №681 “Об утверждении Правил обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств.”
32) ГОСТ 12.1.004-91, СС5Т “Пожарная безопасность. Общие требования.”
33) ГОСТ Р 50571.3-94 “Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защиты от поражения электрическим током.”
Приложение А
Зосн = З 366дн • Тр
366 -119 - 24