Разработка системы электроснабжения химического комбината
Промышленные предприятия являются основными потребителями электроэнергии, так как расходуют 67% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии. Вели в городских и сельских электросетях электроэнергия вырабатывается, передается и распределяется в виде трёхфазного тока промышленной частоты 50Гц, то на промышленных предприятиях электроэнергия применяется в разнообразных формах - в виде переменного тока, однофазного или трёхфазного, при различных частотах и напряжениях, и постоянного тока, для чего трансформаторных, применяются преобразовательные установки, в которых преобразуются род тока, число фаз и частота.
Электроэнергия в промпредприятиях широко применяется для привода различных механизмов, для освещения, для различных электротехнологических установок, в которые входят: электротермические, электросварочные, установки электролиза, электроискровая обработка, анодно-механическая обработка, электропайка, электрофильтры, электродегиляция, электролитическое полирование, окраска в электростатическом поле, а также специальные для контроля в цеховых и лабораторных установках, например для просвечивания металла рентгеновскими аппаратом, и другое.
Электроустановки каждого потребителя электроэнергии имеют свои характерные особенности и показатели, которые определяют условия электроснабжения потребителя.
Аннотация…………………………………………………………….…………..7
Annotation……………………………………………………………..…………..8
Введение…………………………………………………………………………..9
1 Общая характеристика технологического процесса проектируемого предприятия…………………………………………………………………......11
1.1 Краткое описание технологического процесса химкомбината………......11
1.2 Краткая характеристика технологического процесса кузнечного цеха….14
1.3Категория надёжности потребителей и среда производственных
помещений…………………………………………………….………………....16
2 Расчет электрических нагрузок …...18
2.1 Общее положение…………………………………………………………...18
2.2Метод расчёта электрических нагрузок по установленной
мощности и коэффициенту спроса……………………………..……………...19
2.3Расчёт осветительной нагрузки…………………………………………….24
2.4Расчёт общих электрических нагрузок по заводу…………….……….….24
2.5 Построение картограмм электрических нагрузок………………………...28
3Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП и цеховых ТП
Компенсация реактивной мощности……………..…………………………....33
3.1 Выбор напряжения внутризаводского электроснабжения……………….33
3.2 Расчёт компенсации реактивной мощности……………………..………..34
3.3 Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП…………………..........38
3.4 Выбор числа, мощности и мест установки цеховых ТП………………....39
4 Выбор схемы электроснабжения на основе технико-
экономического расчёта ………………………………………………………..43
4.1 Выбор вариантов для схем электроснабжения …………………….........45
4.2 Выбор оборудования схем электроснабжения……………………….......46
4.3 Технико-экономический расчёт первого варианта схемы
электроснабжения………………………………………………………..……48
4.4 Технико-экономический расчёт второго варианта схемы
электроснабжения……………………………………………..……………….51
5 Расчет токов короткого замыкания…………………………………….......56
5.1 Общее положение о коротком замыкании…………………………….....56
5.2 Расчет токов короткого замыкания………………………………………57
5.3 Выбор и проверка токоведущих частей…………………………..……...60
5.4 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей……………......62
5.4.1 Выбор высоковольтных выключателей………………………………..62
5.4.2 Выбор трансформатора тока……………………………………………67
5.4.3 Выбор трансформатора напряжения…………………………………...71
5.4.4 Выбор соединительных шин………………………………………........74
5.4.5 Выбор ограничителей перенапряжения………………………….…….76
6 Выбор релейной защиты элементов сети………………………………….78
6.1 Назначение релейной защиты и автоматики…………………………….78
6.2 Защита блока линии трансформатора………………………………........80
7 Безопасность экологичностьпроекта……………………………...……… 81
7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов……...…........81
7.2 Мероприятия направленные на устранения и уменьшение
опасных и вредных производственных факторов…………………………...82
7.3 Пожарная безопасность……………………………………………..….....84
7.4 Расчет заземляющих устройств электроустановок……………………...85
7.5 Экологичность проекта…………………………………………………...89
Заключение ………………………………………………………………........93
Литература……………………………………………………………………..94
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
В.А. Андреев. Релейная защита и автоматика, телемеханика в системах электроснабжения:Учебное пособие для вузов по специальности
"Электроснабжение". - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа. 1991 - 496 с.
В.П. Шеховцов. Расчёт и проектирование схем электроснабжения. - М: Инфра-М,2007 -214 с.
ГОСТ Р21.1101 - 2009. СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации. - М.: Стандартинформ, 2009. - 47 с.
Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения: Справочные материалы по электрооборудованию. Учебное пособие, г. Томск, 2005 г. - 180 с.
Методические указания к курсовому и дипломному проектированию «Расчет заземляющих устройств в установках с эффективно-заземленной нейтралью». — Вятский государственный технический университет, Киров 2000 г. -8 с.
М.Н. Синягин, М.А. Афанасьев. Система планово-предупредительного ремонта оборудования и сетей промышленной энергетики. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984 - 448 с.
Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и
подстанций :Справочные материалы для курсового и дипломного
проектирования : Учеб, пособие для вузов. - 2013 - 608 с.
Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей /
Госэнергонадзор Минэнерго России. - М.: Энергосервис, 2003 (с изменениями на 13 сентября 2018 года) - 269 с.
Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок., 2020г.
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_372952/b3ff40ceea8ae665280131c2b50f9892cb958415/ (дата обращения: 23.02.2022)
Сазыкин, В.Г. Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем: методические указания к курсовой работе / В.Г. Сазыкин, А.Г. Кудряков, А.А. Багметов. – Краснодар: КубГАУ, 2018. – 56 с.
https://kubsau.ru/upload/iblock/f30/f30bbfac7509d926dae75f38104b0ad2.pdf(дата обращения: 08.01.2022)
В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприёмни-
ки разделяются на следующие три категории:
Электроприёмники первой категории - электроприёмники, перерыв электро-
снабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству: повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.
Электроприёмники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа электроприёмников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. Для этого должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприёмников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и тому подобное.
Электроприёмники второй категории - электроприёмники, перерыв электро-
снабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.