Электроснабжение опытного завода и научно-исследовательского института химической промышленности

Введение 7
1 Общая часть 8
1.1 Характеристика проектируемого объекта и перспективы его развития 8
1.2 Краткое описание технологического процесса 9
1.3 Режимы работы основных производств и требования к надёжности электроснабжения 9
1.4 Характеристика окружающей среды 10
1.5 Характеристика источников электроэнергии 10
1.6 Общая характеристика электроприемников, их паспортные данные, включая энергетические показатели 10
1.7 Требования к системе электроснабжения, предъявляемые потребителями электроэнергии 11
2 Расчет электрических нагрузок 12
2.1 Расчет нагрузок электрического освещения 12
2.2 Расчет электрических нагрузок по цехам и предприятию в целом 14
2.2.1 Расчет электрических нагрузок по фабрике 14
2.2.2 Определение расчетных электрических нагрузок цеха РМЦ 18
2.3 Построение картограммы и центра электрических нагрузок 31
3 Компенсация реактивной мощности 33
3.1 Определение числа и мощности цеховых трансформаторов, мощности батарей конденсаторов в сетях напряжением до 1 кВ 33
3.1.1 Ориентировочный выбор мощности цеховых трансформаторов по удельной мощности нагрузки 33
3.1.2 Выбор числа цеховых трансформаторов 34
3.1.3 Определение необходимой мощности компенсирующих устройств и распределение их в сети до 1000В 35
3.2 Определение реактивной мощности генерируемой СД 36
3.3 Определение реактивной мощности конденсаторных батарей в сетях свыше 1 кВ 37
3.3.1 Расчетные нагрузки на стороне НН с учетом компенсации реактивной мощности 37
3.3.2 Типы трансформаторов, устанавливаемых на цеховой ТП, определение потерь в трансформаторах 38
3.3.3 Расчетная реактивная нагрузка на шинах ТП-10 кВ 38
3.3.4 Определение мощности ВБК 39
4 Выбор и расчет схемы внешнего электроснабжения 41
4.1 Выбор схемы внешнего электроснабжения 41
4.2 Выбор линии электропередач, питающих промышленное предприятие 41
4.3 Выбор числа и мощности трансформаторов главной понизительной подстанции 42
5 Выбор и расчет схемы внутреннего электроснабжения предприятия напряжением выше 1000 В 43
5.1 Выбор схемы внутреннего электроснабжения 43
5.2 Выбор напряжения 43
5.3 Выбор сечения кабельных линий 44
6 Расчет токов короткого замыкания и выбор основного оборудования системы электроснабжения 49
6.1 Расчет токов короткого замыкания 49
6.1.1 Общие положения 49
6.1.2 Расчет токов КЗ для точек К1 – К5 50
7. Выбор электрооборудования системы электроснабжения предприятия 59
7.1 Выбор схемы и электрооборудования ГПП 59
8 Выбор и расчет схемы электроснабжения ремонтно-механического цеха 63
8.1 Характеристики электроприемников цеха 63
8.2 Выбор напряжения цеховой электрической сети 63
8.3 Определение центра электрических нагрузок и выбор места расположения цеховой трансформаторной подстанции 64
8.4 Выбор конструктивного исполнения и конфигурации цеховой электрической сети 70
8.5 Расчет электрических нагрузок 71
8.5.1 Расчет нагрузок электрического освещения 71
8.6 Выбор мощности конденсаторных установок и определение их местоположения 72
8.6.1 Расчет мощности низковольтных конденсаторных установок 72
8.6.2 Выбор места расположения низковольтных конденсаторных установок 74
8.7 Расчет токов короткого замыкания 74
8.8 Расчетный выбор конструктивного исполнения цеховой сети 78
8.8.1 Выбор и проверка питающего кабеля напряжением 10 кВ 78
8.8.2 Выбор шинопроводов и силовых пунктов напряжением 0,4 кВ 79
8.8.3 Выбор кабелей от магистрального шинопровода 80
8.9 Выбор аппаратов и проводников питающей сети 81
8.9.1 Выбор защитных аппаратов питающей сети 81
8.9.2 Выбор проводников и защитных аппаратов ответвлений к электроприемникам 82
8.9.3 Расчет расхода и потерь электроэнергии 85
9 Анализ магнитных параметров специального цилиндрического электрического привода 88
9.1 общие положения 88
9.2 Литературно-патентный обзор по решаемой проблеме 89
9.2.1 Анализ конструкций энергоэффективных специальных электроприводов 89
9.2.2 Обзор методов расчета электрических приводов 91
9.2.2.1 Формирование бегущего поля классическим методом 91
9.2.2.2 Расчёт магнитной системы с теории магнитных цепей 93
9.3 Описание исследуемого объекта 94
9.4 Разработка метода расчета магнитной системы специальных электрических приводов. 96
9.4.1 Расчет магнитных сопротивлений для нулевого положения ротора 96
9.4.2 Общие положения по расчету магнитной системы 98
10 Экономика и организация производства 104
10.1 Расчет потребности в электроэнергии 104
10.2 Определение объема капитальных вложений 106
10.3 Расчет эксплуатационных затрат 107
10.4 Технико-экономические показатели 115
11 Безопасность жизнедеятельности 117
11.1 Охрана труда при выполнении работ в электролизных установках 117
Заключение 121
Список использованных источников 122

Весь текст будет доступен после покупки

Химическая промышленность России объединяет более 1000 пред-приятий - которые занимаются выпуском различной продукции от раз-личных полимеров до минеральных удобрений.
Разрабатываемый опытный химический завод имеет научно-исследовательский институт, данный объект является высокотехнологич-ным производством с комплексом лабораторий, который занимается раз-работкой и производством авиационных никель-кадмиевых батарей серии НКБН. Помимо авиационных никель-кадмиевых батарей предприятие разрабатывает и производит надёжные литиевые (первичные) батареи для нефтяной, газовой отраслей промышленности и средств навигационного оборудования, а также малогабаритные щелочные аккумуляторные бата-реи для устройств и приборов различного назначения. Инфраструктура предприятия позволяет производить разработки новых типов батарей ли-тиевых элементов и малогабаритных никель-кадмиевых батарей, в том числе и специальных.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Общая часть
1.1 Характеристика проектируемого объекта и перспективы его развития
В выпускной квалификационной работе рассмотрено электроснабже-ние опытного завода и научно-исследовательского института химической промышленности с расчетом магнитной системы ротора каскадного элек-трического привода. Основной продукцией опытного завода является разработкой и производством авиационных никель-кадмиевых батарей се-рии НКБН, переработкой фосфатного сырья, созданием научных основ технологий и аппаратурного оформления процессов получения минераль-ных удобрений, технических солей, неорганических кислот; созданием экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий и аппарату-ры для широкого круга фосфор- и азотсодержащих минеральных удобре-ний, фосфорной, серной, азотной, кремнефтороводородной кислот и их производных, технических солей и минеральных кормовых средств для животноводства

Генеральный план фабрики представлен на рисунке 1.1.
В состав фабрики входят 17 цехов и объектов, наименование, пло-щадь и установленная мощность каждого из которых приведены в табли-це 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристика объектов фабрики.
№ по плану Наименование цеха Установленная мощ-ность, кВт
1 Сернокислотное отделение 600
2 Печное отделение №1 250
Печное отделение №1 (10 кВ) 1200
3 Кислотное отделение 420
4 Склад аппатита 75
5 Операционное отделение 400
6 Склад готовой продукции 50
7 Цех фторсолей 1100
8 Кузнечный цех 180
9 Печное отделение №2 300
Печное отделение №2 (10 кВ) 2000
10 Цех тукосмесей 160
11 Ремонтно-механический цех 630
12 Цех суперфосфата 350
13 Компрессорная 280
Компрессорная (10 кВ) 1800
14 Заводоуправление, столовая 160
15 Цех СМС 450
16 Котельная 650
17 Железнодорожная контора 30

Рисунок 1.1 ? Генеральный план фабрики
1.2 Краткое описание технологического процесса

На заводе в наличии современная ремонтная и энергетическая база с уникальным оборудованием.
Опытный химический завод располагает современным оборудова-нием. Выпуск продукции осуществляется на механизированных и автома-тических линиях.
Лаборатории завода способны проводить научно-технические ис-следования с целью улучшения качества выпускаемой продукции. Прово-дятся экспериментальные работы с научно-исследовательскими и про-мышленными организациями. Это позволяет решить текущие задачи и за-дачи развития.
В распоряжении завода имеются крытые складские помещения, ме-ханизированные площадки, что позволяет заводу складировать и хранить материальные ценности.
1.3 Режимы работы основных производств и требования к надёжности электроснабжения
Режим работы основных производств состоит из двух смен, с обе-денным перерывом, разновременным для отдельных цехов и служб.
Рассматривая вопрос надёжности электроснабжения можно отме-тить, что электроприемники завода относятся, в целом, к потребителям 2-й категории.
1.4 Характеристика окружающей среды
Фабрика предполагается расположить на территории Краснодарско-го края, который присущи следующие метеорологическими и климатиче-скими условия:
среднегодовая температура -16?С;
район по ветровой нагрузке - 1V;
район по толщине стенки гололёда - III;
среднегодовая продолжительность гроз - 60 - 80 часов в год;
годовое число осадков - 580 - 610 мм;
пояс светового климата - V;
удельное сопротивление грунта - 210 Ом/м;
минимальная температура воздуха - ?25?С;
максимальная температура воздуха - +38?С.
1.5 Характеристика источников электроэнергии

Источником электроэнергии проектируемой фабрики является под-станция с двумя трёхобмоточными трансформаторами мощностью 6300 кВ·А с напряжением 110/35/10 кВ, расположенная на расстоянии 10500 м от завода.
1.6 Общая характеристика электроприемников, их паспортные данные, включая энергетические показатели
По ПУЭ предусматриваются следующие режимы работы электро-приёмников:
- продолжительный, в котором электрические машины работают с неизменной нагрузкой длительное время без превышения температуры отдельных частей машины выше допустимой.
- кратковременный, при котором рабочий период машины не по-стоянно длителен, такой что температура отдельных частей машины не до-стигает установившегося значения, а период остановки машины таков, чтобы она успела охладиться.

- повторно-кратковременный, характеризуется относительной про-дол-жительностью включения и длительностью цикла. В этом режиме пе-риоды кратковременной работы чередуются с периодами отключения.
По напряжению все электроприемники могут быть разделены на две груп-пы:
1. на напряжение 380/220 В
2. на напряжение 10 кВ
По роду тока электроприёмники могут быть разделены на три группы, работающие от:
1. сети переменного тока промышленной частоты
2. сети постоянного тока
3. сети переменного тока повышенной или пониженной частоты
Сведения об электроприемниках ремонтно-механического цеха, электро-снабжение которого в данном проекте рассматривается более подробно, приведены в таблице 2.4.

1.7 Требования к системе электроснабжения, предъявляемые потребителями электроэнергии

Согласно заданию, система электроснабжения должна отвечать тре-бованиям экономичности и надёжности, безопасности и удобства эксплуа-тации, обеспечения надлежащего качества электроэнергии, уровней напряжения, стабильности частоты.
Для правильного проектирования системы электроснабжения необ-ходимо учитывать следующие параметры:
- потребляемую мощность;
- категорию надёжности отдельных электроприёмников,
- графики нагрузок крупных потребителей;
- размещение нагрузок на плане;
- число и мощность подстанции;
- напряжение потребителей;
- число, расположение, мощность, напряжение и другие параметры источников питания;
- требования электрической системы;
- требования аварийного и послеаварийного режимов;
- степень загрязнённости окружающей среды.
Уровень напряжения на шинах ГПП постоянно поддерживается равным 1,1UНОМ в режиме максимальных нагрузок и 1,05UНОМ в режиме минимальных нагрузок с помощью устройств регулирования под нагруз-кой.
При проектировании электроснабжения бумажной фабрики следует соблюдать основные принципы построения схем электроснабжения:
- наибольшее приближение высокого напряжения к установкам элек-тропотребителей;
- отказ от «холодного резерва»;
- глубокое секционирование шин на всех ступенях электроснабжения;
- выбор рационального режима работы элементов системы электро-снабжения.
При этом сводятся к минимуму сетевые звенья и ступени промежу-точной трансформации и коммутации, снижаются затраты, уменьшаются потери энергии и повышаеться надёжность.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Правила устройства электроустановок /Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 648 с.
2. Справочная книга для проектирования электрического освеще-ния /Под ред. Г.М. Кнорринга. - Л. : Энергия, 1976. - 384 с.
3. Справочник по проектированию электрических сетей и электро-оборудования /Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1991. 494 с. - (Электроустановки промышленных предприятий).
4. Справочник по проектированию электроснабжения /Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с. - (Электроуста-новки промышленных предприятий).
5. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных пред-приятий: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.
6. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /Под. ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.
7. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2-х т. Т. 1. Электроснабжение /Под общ. ред. А.А. Федорова. - М.: Энерго-атомиздат, 1986. - 568 с.
8. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в элек-трических системах. Учебник для электротехнических и энергетических ву-зов. - М.: Энергия, 1970. - 520 с.
9. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электро-станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломно-го проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
10. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т. 3. Кн. 1. Производ-ство, передача и распределение электрической энергии /Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г Герасимова, П.Г. Грудинского, Л.А. Жукова и др. - 6-е изд., испр. и доп. - М.: Энергоиздат, 1982. - 656 с.
11. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распреде-лительных сетей. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат, Ле-нингр. отд-ние, 1985. 296 с.

Весь текст будет доступен после покупки