Электроснабжение агломерационной фабрики металлургического комбината - Дипломная работа

Промышленные предприятия составляют основную часть потребителей электроэнергии, доля приходящаяся на них составляет примерно 67% от всего числа потребителей. В связи с этим фактом именно на предприятиях стоит вопрос об экономии электроэнергии более остро, чем у других потребителей. Современная рационально выполненная система электроснабжения промышленного предприятия, должна быть, экономичной, надежной, безопасной, удобной в эксплуатации, а также должна обеспечивать надлежащее качество энергии. Так же должна предусматриваться гибкость системы, обеспечивающая возможность расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта, при этом должны по возможности приниматься решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии. Система электроснабжения промышленных предприятий является подсистемой технологической системы производства данного предприятия, которая предъявляет определенные требования к электроснабжению.Железосодержащая часть шихты, используемая в доменном производстве, подлежит окусковыванию, которое осуществляется двумя способами: агломерацией и окомковыванием (окатыванием). Агломерацией называется термический процесс окусковывания рудных материалов путем их спекания с целью придания формы и свойств, необходимых для доменной плавки. Как отмечалось, в технологическом процессе агломерации кроме агломерационной машины, участвует также ряд других механизмов: дозаторы, питатели, смесители, окомкователи, грануляторы, охладители, вентиляторы. К ним относятся наряду с агломашинами и конвейерными машинами также окомкователи смесители, подающие шихту на конвейеры, охладители и т.п. К электроприводам барабанных питателей предъявляют требование регулирования скорости в том же диапазоне, что и для привода ленты; дополнительно к этому требуется индивидуальная подрегулировка скорости питателей в диапазоне ±20% от номинальной в зависимости от количества шихты под шибером; здесь используется привод постоянного тока по системе ТП-ДСуществует много методов определения расчетных нагрузок, но в данном проекте рассматривается три метода, которые описываются ниже.Если требуется определить расчетную максимальную нагрузку при неизвестных мощностях отдельных электроприемников, то величины Pmax и Qmax определяются по коэффициенту спроса (Кс) и коэффициенту мощности (cos?), принимаемым для данной отрасли промышленности: Pmax=Kc·Рном; Qmax=Pmazx·tg ?. По (1) определяем максимум силовой нагрузки цехов.Данный метод предполагает, что нагрузка - случайная величина, которая распределяется по нормальному закону: Рмах=MP ? ; (5) где ?=1,7 принимается по интегральной кривой с достаточной точностью (без учета нагрева проводников);Согласно этого метода расчетная максимальная нагрузка определяется из выражения: Рмах. При определении максимальной нагрузки по предприятию в целом необходимо учесть коэффициент разновременности максимумов (Кр м.), а так же потери в цеховых силовых трансформаторах, линиях распределительной сети и других элементов системы.При реальном проектировании энергосистема задает экономическую величину реактивной мощности (Qэкон), в часы максимальных активных нагрузок системы, передаваемой в сеть потребителю. При дипломном проектировании Qэкон рассчитывается по формуле, где tg ном находят из выражения: tgjб - базовый коэффициент реактивной мощности принимаемый для сетей 6-10 КВ присоединенным к шинам п/ст с высшим классом напряжения 110 КВ,равен 0,5.Для определения оптимального местоположения ГПП и цеховых ТП, при проектировании системы электроснабжения, на генеральный план предприятия наносится картограмма нагрузок. Которая представляет собой совокупность окружностей, центр которых совпадает с центром цеха, а площадь соответствует мощности цеха в выбранном масштабе. Осветительная нагрузка изображается в виде сектора круга соответствующего нагрузке до 1000 В.Система электроснабжения промышленного предприятия условно разделена на две подсистемы - систему питания и систему распределения энергии внутри предприятия.Выбор трансформаторов производится по ГОСТ 14209 85, когда по суточному графику нагрузки определяется среднеквадратичная мощность по выражению (8). Рассмотрим первый вариант, согласно которого на ПГВ имеется два понижающих трансформатора, мощность каждого из них вычисляется по выражению: 19975,93 КВА. Согласно справочнику [5], стр.84, предварительно подбираем трансформатор ТРДН-32000/110. По суточному графику определяем время перегрузки, а по табл.2.99 [6], для соответствующей системы охлаждения (в нашем случае Д) и среднегодовой температуре региона (для Омска 8,4 0С) находим К2доп.Выбор напряжения питающей сети надлежит производить на основании технико-экономических сравнений вариантов. При выборе вариантов предпочтение следует отдавать варианту с более высоким напряжением, даже при экономических преимуществах варианта с низшим из сравниваемых напряжений в пределах до10% по приведенным затратам. Для питания больших предприятий на первых ступенях

Оглавление

1. Введение

2. Характеристика потребителя

3. Технология агломерационного процесса

4. Проектирование системы электроснабжения предприятия

4.1 Определение расчетных нагрузок цехов и предприятия

4.1.1 Метод коэффициента спроса

4.1.2 Статический метод

4.1.3 Метод упорядоченных диаграмм

4.2 Компенсация реактивной мощности

4.3 Определение центра электрических нагрузок

5. Выбор системы питания предприятия

5.1 Выбор трансформаторов ГПП

5.2 Выбор ЛЭП от энергосистемы до ГПП

5.3 Технико-экономический расчет

5.4 Выбор схемы питания

6. Разработка системы распределения электроэнергии

6.1 Выбор рационального напряжения распределения электроэнергии на напряжении свыше 1000 В

6.2 Выбор числа, мощности трансформаторов цеховых ТП

6.3 Выбор марки и сечения КЛЭП

6.3.1 КЛЭП напряжением 10 КВ

7. Расчет токов короткого замыкания

7.1 Расчет токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1000В

7.2 Проверка КЛЭП на термическую стойкость

8. Выбор и проверка элементов

8.1 Выбор оборудования 110 КВ

8.1.1 Выбор разъединителя УВН ППЭ

8.2 Выбор оборудования 6 КВ

8.2.1 Выбор ячеек РУНН ГПП (6КВ)

8.2.2 Выключатель ввода и межсекционный на ППЭ

8.2.3 Выключатель на отходящей линии

8.3 Выбор автоматического выключателя на 0,4КВ

8.4 Выбор измерительных трансформаторов

8.4.1 Выбор трансформатора тока на вводах 6 КВ ППЭ

8.4.2 Выбор трансформаторов напряжения на РУ НН ППЭ.

9. Релейная защита

9.1 Дифференциальная защита трансформатора

9.2 Защита от токов внешних многофазных КЗ

9.3 Защита от токов перегрузки

9.4 Защита линий 6КВ

10. Оперативный ток на ППЭ

11. Самозапуск электродвигателей

12. Молниезащита и заземление

13. Охрана труда

13.1 Мероприятия по обеспечению безопасного производства в спекальном цехе

13.2 Требования к производственным помещениям

13.3 Требования к вентиляции

13.4 Средства индивидуальной защиты работающих

13.5 Организационно-технические мероприятия по обеспечению безопасной работы при эксплуотации электроустановок

14. Заключение

15. Список используемой литературы

Основным потребителями электроэнергии являются различные отрасли промышленности, транспорт, сельское хозяйство. Промышленные предприятия составляют основную часть потребителей электроэнергии, доля приходящаяся на них составляет примерно 67% от всего числа потребителей. В связи с этим фактом именно на предприятиях стоит вопрос об экономии электроэнергии более остро, чем у других потребителей.

Современная рационально выполненная система электроснабжения промышленного предприятия, должна быть, экономичной, надежной, безопасной, удобной в эксплуатации, а также должна обеспечивать надлежащее качество энергии.

Так же должна предусматриваться гибкость системы, обеспечивающая возможность расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания первоначального варианта, при этом должны по возможности приниматься решения, требующие минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.

Для того, чтобы решать важные энергетические задачи, инженер должен обладать теоретическими знаниями и уметь творчески применять их в своей практической деятельности. Начальным этапом такого применения и является данный дипломный проект, в котором решаются вопросы электроснабжения. Система электроснабжения промышленных предприятий является подсистемой технологической системы производства данного предприятия, которая предъявляет определенные требования к электроснабжению.

Система электроснабжения является главным звеном промышленного предприятия, поэтому к ней предъявляют определенные требования: надежность питания, качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов.

При проектировании сооружений и эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо осуществить выбор рационального напряжения, определить электрические нагрузки, выбрать тип, число и мощность трансформаторных подстанций, виды их защиты, систему компенсации реактивной мощности и способы регулирования напряжения. Это должно решаться с учетом совершенствования технологических процессов производства, роста мощностей отдельных потребителей и особенностей каждого предприятия, цеха, установки, повышения качества и эффективности их работы.

Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленном предприятии должно производиться с высокой точностью.

Общая задача оптимизации системы промышленного электроснабжения включает рациональные решения по выбору сечений проводов и жил кабелей, способом компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации.

Задачей данного дипломного проекта является расчет и рациональное построение системы электроснабжения агломерационной фабрики металлургического комбината. Данное предприятие имеет трехсменный режим работы. На предприятии преобладают потребители 2й категории с токопроводящей пыльной средой.

При проектировании необходимо учесть вопросы релейной защиты, самозапуска электродвигателей, следует также учесть разработку заземляющих устройств.

Проектирование следует вести с учетом современных требований к электроснабжению промышленных предприятий.

Определяем степень надежности электроснабжения цехов завода тяжелого машиностроения, установленную мощность, коэффициент спроса и коэффициент мощности. Данные сносим в таблицу 1. таб.1

Питание от системы 1000 МВТ, I”=35 КА. Реактивное сопротивление системы на стороне высшего напряжения 0,4 о. е. Расстояние от ИП до ППЭ 30 км.

Производство трехсменное, в основных цехах токопроводящая пыль.