Электроснабжение цементного завода.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..8
1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ВЫБОР СХЕМУ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ…………………………………………………………9
1.1 Исходные данные……………………………………………………………..9
1.2 Краткая характеристика предприятия по условиям электроснабжения…………………………………………………………...12
2 СХЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ………………………....15
2.1. Выбор напряжения внутреннего электроснабжения……………………..15
2.2 Расчет электрических нагрузок по цехам и заводу с учетом всех составляющих нагрузок…………………………………………………………15
2.3 Картограмма нагрузок и определения центра электрических нагрузок…18
3 СХЕМА ВНУТРЕННЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ………………………..22
3.1 Распределение нагрузок по пунктам питания……………………………..22
3.2 Выбор кабельных линий распределительной сети………………………..25
3.3 Выбор сечения кабельных линий………………………………………..…26
3.4 Технико-экономический расчет…………………………………………….29
4 РАСЧЕТ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХА…………………………………………..…………………………………36
4.1 Краткое описание технологического процесса с указанием категорийности потребителей……………………………..……………………36
4.2 Разработка оптимальной схемы электроснабжения цеха на напряжении 0.38 кВ………………………………………………………….…………………38
4.3. Расчет электрических нагрузок. Приближенный учет электрического освещения…………………………………..…………………………………….39
4.4 Выбор оборудования для схемы электроснабжения цеха………..……….48
4.5 Расчет токов трехфазного короткого замыкания……………………….…52
5 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ. ВЫБОР АППАРАТУРЫ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА………………………54
5.1 Общие положения....………………………………….……………………..54
5.2 Расчет токов короткого замыкания…………………………………………54
5.3 Выбор и проверка токоведущих частей.………………………..………….57
5.4 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей…………………58
5.4.1 Выбор высоковольтных выключателей………………………………….59
5.4.2 Выбор трансформаторов тока………………………………………….…64
5.5 Релейная защита синхронного двигателя 1250кВт…………………….….69
5.5.1 Общие положения………………………………………..………………..69
5.5.2 Защита синхронного двигателя………………………………...…………71
5.5.3 Токовая отсечка……………………………………………………………73
5.5.4 Защита от перегрузки…………………………….………………………..75
6 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛИЧНОСТЬ ПРОЕКТА………………………….76
6.1 Расчет заземления………………………………………..…………………..77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….79
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………..80
ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………….83

Весь текст будет доступен после покупки

В стране с каждым годом увеличивается потребление электроэнергии.
Увеличение потребности в электроэнергии обуславливается не только ее ростом, но и качественным изменением во всех отраслях народного хозяйства.
В области электрического снабжения потребителей электроэнергией задачи развития промышленности предусматривают повышение уровня проектно-конструкторских разработок, внедрение и рациональную эксплуатацию высоконадежного оборудования, снижение непроизводительных расходов электроэнергии при ee передаче, распределении, потреблении.
Развитие и усложнение структуры систем электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят требования владения навыками и способами решения инженерных задач и практическим применением теоретических знаний.
Система электроснабжения предприятия, состоящая из сетей напряжением до 1000В и выше, трансформаторных и преобразовательных подстанций, служит для обеспечения требований производства путем подачи электроэнергии от источника питания к месту потребления в необходимом количестве соответствующего качества в виде переменного тока, однофазного или трехфазного при различных частотах и напряжениях.
Для современных предприятий, особенно машиностроительных, характерна динамичность технологического процесса, связанная с непрерывным введением новых методов обработки, нового оборудования, а также с непрерывным изменением и усовершенствованием самой модели изделия. Поэтому следует стремиться к созданию предприятия, обладающего достаточной гибкостью, которая позволяет с наименьшими потерями осуществлять перестройку производства при изменении программы или модернизации выпускаемых изделий, внедрение новейших технологических процессов и современного оборудования, а также автоматизацию оборудования.

Весь текст будет доступен после покупки

1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
1.1 Исходные данные
Электроснабжение цементного завода (рис. 1.1) осуществляется от главной понизительной подстанции (ГПШ) энергосистемы, расположенной на расстоянии 3,43 км. Сопротивление энергосистемы на вводе подстанции составляет 4,90 Ом.

Рис.1.1. - Генеральный план цементного завода
На ГПП установлены два двухобмоточных трансформатора мощностью 25 МВ А каждый.

10





















11
Питание подстанции выполнено воздушными линиями напряжением
110 кВ.
Низшее напряжение ГПШ равно 10 кВ. От РУ-10 кВ питаются синхронные двигатели: 2х1250 кВт и 2?630 кВт.
Сведения об электрических нагрузках приведены в таблице 1.1.
Основными потребителями электроэнергии цементного завода являются: сырьевой цех, цех помола, цех обжига.
Тариф на электроэнергию составляет 4,5 руб/кВт•4.

1.2 Краткая характеристика предприятия по условиям электроснабжения

Все цеха завода в зависимости о весе в производственном цикле условно можно разделить:
- цеха основного производства (дробления гипса, помола, сырьевой,
первичного и вторичного дробления);
- цеха вспомогательного производства;
- цеха обслуживающего производства (компрессорная, насосная,
котельная, электрофильтры);
пеха общезаводского назначения (столовая, склады, заводоуправление).
Большое вес в расчете электроснабжения предприятий имеет обеспечение надёжность. От нее зависит большая часть производственных показателей: количество продукции, объём брака, затраты на потери и т.п.
Показатель уровня надежности обуславливает капитальные вложения и затраты на эксплуатацию на проектируемую систему заводского электроснабжения. А значит, следует должно оценивать надежность.
По принадлежности к категории надежности электрического снабжения разделяют:
12

- цеха выполняющие основное производство к второй категории. В этих цехах перерыв в питании приводит к значительному браку продукции и простою персонала;
- цеха иного производства примем третьей категорией, потому что перерывы в электрическом снабжении этой категории не ведет к потерям продукции, а также исключена возможность гибели персонала;
- цеха обслуживающего производства требуется причислить ко второй категории, потому что перерыв в снабжении их может повлечь жертвы и аварии;
- цеха общезаводского назначения возможно причислить к третьей
категории.
В особых случаях принадлежность цеха к той или иной категории
следует пересмотреть, в зависимости от особенностей.
Согласно правилам устройства электрических установок, все
помещения по характеру среды условно делят:
- сухие помещения (влажность <60 %);
- помещения влажные (60-75 %);
- помещения сырые (влажность в помещении >75 %);
- особо сырые помещения (влажность около 100 %);
- жаркие помещения (тепмература > +35°C);
- запыленные;
- помещения содержащие химически активную среду;
- с риском пожаров;
- с риском взрыва.
Все цеха с нормальной средой.
Характеристика цехов по условиям электробезопасности
В отношении опасности поражения персонала электрическим током
цеха основного, обслуживающего и вспомогательного производства возможно причислить к помещениям с высокой опасностью так как имеются:
13
- токопроводящий пол;
- токопроводящая пыль;
- высокая сырость;
- очень химически активная среда;
- довольно высокой температуры;
- возможности одновременного прикосновения рабочего к соединенным с землей конструкциям зданий, аппаратам, станкам и т.п., и к корпусам электрооборудования, - с другой.
Заводоуправление относится к помещениям без повышенной опасности.



















14
2 СХЕМА ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
2.1 Выбор напряжения внутреннего электроснабжения

Выбор напряжения распределительной сети тесно связан с решением вопроса электроснабжения предприятия. Окончательное решение принимают в результате технико-экономического сравнения вариантов, учитывающих различное сочетание напряжений отдельных звеньев системы.
Напряжения 10 и 6 кВ широко используют на промышленных предприятиях: на средних по мощности предприятиях - для питающих и распределительных сетей; на крупных предприятиях на второй и последующих ступенях распределения электрической энергии.
Напряжение 10 кВ является более экономичным по сравнению с напряжением 6 кВ. Напряжение 6 кВ допускается применять только в тех случаях, если на предприятии преобладают приемники электрической энергии с номинальным напряжением 6 кВ или, когда значительная часть нагрузки предприятия питается от заводской ТЭЦ, где установлены генераторы напряжением 6 кВ.
Поскольку на заводе есть потребители на распределительном напряжении 10 кВ, то принимаем напряжение распределительной внутризаводской сети равным 10 кВ.

2.2 Расчет электрических нагрузок по цехам и заводу с учетом всех составляющих нагрузок

Применяемые в настоящее время методы расчета нагрузки промышленных предприятий могут быть разбиты на две группы. Первая группа содержит точные методы, в которых расчетная нагрузка определяется


15
на основе средней нагрузки с использованием соответствующих коэффициентов или с учетом рассеяния расчетного максимума нагрузки от ее среднего значения. Вторая группа включает приближенные методы, базирующиеся на использовании показателя установленной мощности электроприемников, с введением уточняющего коэффициента, или на основе обобщающих показателей, связанных с технологическим процессом предприятия.
Расчет производится в следующем порядке
Силовая нагрузка.
1. Номинальная мощность цеха: Рном •
2. Коэффициент спроса: Кс - справочная величина [19].
3. Коэффициент мощности: cos.
4. Расчётная активная и реактивная силовые нагрузки.
Pp=Phon-Kco
Осветительная нагрузка
5. Площадь цеха:
F=a-b,
6. Удельная осветительная нагрузка Руд - справочная величина [1].
7. Активная номинальная осветительная нагрузка.
Рно. = Руд F,
8. Коэффициент спроса на освещение: Ксо. - справочная величина
9. Активная расчетная мощность осветительных установок:
Pp.o. = Pн.o. Kc.o,
Расчётная нагрузка.
10. Активная расчетная и реактивная нагрузка:
Pp? =Pр +Pp.o.
Op?=Op,


16
11. Полная расчетная мощность:

Освещение территории
12. Площадь территории:
FTep = Fп-?Fц,
13. Удельная осветительная нагрузка на освещение территории, Руд
справочная величина [19]
14. Активная номинальная нагрузка осветительных установок:
Рно. = Руд•F,
15. Коэффициент спроса на освещение территории Ксо - справочная
величина [19].
16. Активная расчетная нагрузка осветительных установок.
Pp.o. = Pнo. Kco.
Численный расчет выполним на примере цеха помола:

Результаты расчётов по цехам предприятия занесём в приложения П1.
17
2.3 Картограмма нагрузок и определение центра электрических нагрузок

Подстанции ГПП, ТП являются одними из основных звеньев системы электроснабжения.
При проектировании систем электроснабжения предприятий различных отраслей промышленности разрабатывается генеральный план проектируемого объекта, на который наносятся все производственные цеха. Расположение цехов определяется технологическим процессом производства. На генеральном плане указываются расчётные мощности цехов и всего предприятия.
При рациональном размещении ГПП,TП нa территории промышленного предприятия технико-экономические показатели системы электроснабжения оказываются оптимальными и, следовательно, обеспечиваются минимум приведённых годовых затрат. Для определения места положения ГГІІ, ТП при проектировании системы электроснабжения на генеральный план промышленного предприятия наносится картограмма нагрузок, которая представляет собой размещённые на генеральном плане окружности, причём площади, ограниченные этими окружностями, в выбранном масштабе равны расчётным нагрузкам цехов. Для каждого цеха наносится своя окружность, центр которой совпадает с центром нагрузок цеха.
Центр нагрузок цеха или предприятия является символическим центром потребления электрической энергии цеха или предприятия. ГПШ или TII следует располагать в ЦЭН. Это позволит снизить затраты на проводниковый материал и уменьшить потери электрической энергии. Картограмма электрических нагрузок позволяет проектировщику наглядно представить распределение нагрузок по территории промышленного предприятия.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Нормативно-техническая литература
1. ГОСТ 12.1.003-2014 Система стандартов безопасности труда. Шум.
Общие требования безопасности. - М.: Стандартинформ, 2015. - 24 с.
2. ГОСТ Р 12.4.255-2011. Система стандартов безопасности труда.
Средства индивидуальной защиты органа слуха. Обшие технические требования. М.: Стандартинформ, 2012. - 40 с.
3. ГОСТ 12.0.003-74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. M.: ИПК Издательство стандартов, 2075. - 4 с.
4. ГОСТ Р 21.1101 - 2009. СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации. - М.: Стандартинформ, 2010. - 55 с.
5. СТО 56947007 - 29.240.30.010 - 2008. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС». Схемы принципиальные электрические распорядительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения. - ОАО «ФСК ЕЭС», 2007- 131 с.
6. СТО 56947007 - 29.240.30.047 - 2010. Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35 - 750 кВ. - ОАО «ФСК ЕЭС», 2010 - 127 с.
7. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. М. - Издательство ЭНАС, 2015. - 236 с.
8. НПБ 110-03. Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией. - 13 с.

Весь текст будет доступен после покупки