Разработка электропривода сетевых насосов водогрейной котельной п. Харьягинский Ненецкий АO
ВВЕДЕНИЕ
Центральная котельная в районе Харьягинского вахтового поселка предназначена для теплоснабжения отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, отопления технических блоков, объектов Харьягинского нефтяного месторождения в здании ПЦ.
Старая котельная в поселке устарела и мощности ее не хватала для обеспечения горячим,водоснабжением и подачи тепла на отопления поселка. Поэтому была спроектирована новая котельная (Приложение 1) мощность проектируемой котельной принимается 18,0 МВт с 2-мя котлами КСВ8,0 (2-рабочих, 1-резервный) мощностью 8,0 МВт каждый и 1 котел КСВ-2,0 для нужд горячих систем водоснабжения (ГСВ). Задачей моей выпускная квалификационная работой (ВКР) является разработка электропривода для сетевого насоса для новой котельной.
СОДЕРЖАНИЕ
.ВВЕДЕНИЕ 7
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС 8
1.2 Сведения о потребности объекта в топливе, газе, воде и электрической энергии 9
1.3 Выбор насоса 10
1.4 Основные параметры насоса 14
2 ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ 16
2.1 Проверка двигателя по мощности 16
2.2 Расчёт основных параметров и характеристик асинхронного электродвигателя 17
3 ВЫБОР ТИПА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И СПОСОБА РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ 22
3.1 Принципы построения статических преобразователей частоты для электроприводов переменного тока 22
3.2 Преобразователь частоты N700E 24
3.3 Выбор типа преобразователя и способа регулирования скорости 26
4 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗОМКНУТОЙ СИСТЕМЫ 30
5 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ СКОРОСТИ И МОМЕНТА ДЛЯ РЕЖИМА ПУСКА, СБРОСА И НАБРОСКЕ НАГРУЗКИ НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ 34
6 РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ 38
7 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ СКОРОСТИ И МОМЕНТА ДЛЯ РЕЖИМА ПУСКА СБРОСА И НАБРОСА НАГРУЗКИ НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ 42
8 ПРОТИВО АВАРИЙНАЯ ЗАЩИТА И БЛОКИРОВКА НАСОСА 47
ЗАКЛЮЧЕНИЯ 52
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 53
Приложения 1 55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 24. СниП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение.ТПУ, 2015.
2 Епифанов, А. П. Основы электропривода : учебное пособие / А. П. Епифанов. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2021. — 192 с. — ISBN 978-5-8114-0770-5.
3 Епифанов, А. П. Электропривод : учебник / А. П. Епифанов, Л. М. Малайчук, А. Г. Гущинский. — Санкт-Петербург : Лань, 2021. — 400 с. — ISBN 978-5-8114-1234-1.
4 Васильев, Б. Ю. Электропривод. Энергетика электропривода : учебник / Б. Ю. Васильев. — Москва : СОЛОН-Пресс, 2015. — 268 с. — ISBN 978-5-91359-155-5.
5 Никитенко, Г. В. Электропривод производственных механизмов : учебное пособие / Г. В. Никитенко. — 2-е изд., испр. и доп. — Санкт-Петербург : Лань, 2021. — 224 с. — ISBN 978-5-8114-1468-0.
6. ABB/LV Motors/Cat. BU/400 V 50 Hz RU 07-2014
7. Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно - регулируемых приводов. А.В. Козярук, В.В Рудаков, А.В Норадницкий. Учебное пособие СПбЭК 2019г. 127 с.
8. Правила устройства электроустановок М.: Главгосэнергонадзор России 2017. – 607с.
9. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей - 4-ое изд. - М.: Энергоатомиздат, 2016. - 240 с.
10. Электропривод. Методические указания по курсовому проектированию/ сост. В.И. Королев; М-во образования и науки РФ, СПбГТУРП. - СПб.: СПбГТУРП, 2015. - 44 с.
11. Хардиков Е.В. Теория автоматического управления. Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы/ Е.В. Хардиков; Мво образования и науки РФ, СПбГТУРП. - СПб.: СПбГТУРП, 2015 - 32 с.
12. Якуничева, О.Н. Проектирование электропривода промышленных механизмов: Учебное пособие / О.Н. Якуничева, А.П. Прокофьева. - СПб.: Лань, 2014. - 448 c.
13. Фролов, Ю.М. Регулируемый асинхронный электропривод: Учебное пособие / Ю.М. Фролов, В.П. Шелякин. - СПб.: Лань, 2018. - 464 c.
14. Новиков, В.А. Электропривод в современных технологиях: Учебник / В.А. Новиков. - М.: Academia, 2014. - 143 c.
15. Москаленко, В.В. Системы автоматизированного управления электропривода: Учебник / В.В. Москаленко. - М.: Инфра-М, 2012. - 208 c.
Отличным качеством АЭ является то, что он действует как источник напряжения для питания одного двигателя или группы двигателей в разомкнутой системе управления скоростью, а режим источника тока — при построении замкнутой структуры для управления скоростью АД. С разными принципами управления. Поэтому АИН широко используется в электроприводах с частотным регулированием. Основные недостатки АИН:
– Требуемое значение емкости фильтра высокое, а размер батареи конденсаторов большой.
– Сложность надежного возврата электроэнергии в сеть в режиме торможения. Это требует использования дополнительного комплекта трехфазного мостового коммутатора или модуля управляемого выпрямителя.
3.1Преобразователь частоты N700E
Частотный преобразователь(инвертор) - устройство, необходимое для управления скоростью вращения асинхронного двигателя. Скорость вращения регулируется изменением напряжения питания и частоты тока двигателя. КПД таких преобразователей частоты достигает 98%, что значительно снижает риск аварий и происшествий..