Электроснабжение завода по производству полиолефинов - Дипломная работа

Активные потери мощности в трансформаторах ?Ртр, КВТ, определяются по формуле [4]: (5.5) где n - число трансформаторов; Р хх - потери холостого хода в трансформаторе, КВТ; Р кз - потери короткого замыкания в трансформаторе, КВТ; Sm - полная нагрузка ТП, КВА; Smt - номинальная мощность трансформатора, КВА. Проводим расчет потерь мощности в трансформаторе ТП 1: Расчет потерь в трансформаторах ГПП произведен с учетом потерь в трансформаторах ТП.Распределительная сеть выполняется кабельными линиями, кабелем из сшитого полиэтилена на напряжение 10 КВ и поливинилхлорида на напряжение 0,4 КВ. Прокладка кабельных линий производится по эстакаде, так как такой вид канализации обеспечивает хорошую защиту кабеля от механических повреждений, от воздействия агрессивных составляющих грунта, облегчает быстрый ремонт. Для кабельных линий, прокладываемых по трассам, проходящим в различных грунтах и условиях окружающей среды, выбор конструкций и сечений кабелей следует производить по участку с наиболее тяжелыми условиями. Расчет сети варианта №1: 1) Расчетный ток определяется по формуле: , (6.1) где Sp - расчетная нагрузка линии с учетом потерь, КВА; Un - фазное напряжение сети, КВ; n - число кабелей в линии. 2) Сечение жил определяются по экономической плотности тока: , (6.2) где - экономическая плотность тока, А/мм2.Капитальные затраты на кабельные линии определяются по формуле: , (7.2) где Ккл - капитальные затраты на строительство кабельных линий, которые определяются согласно смете затрат, руб.; Sкаб - стоимость кабеля, руб/км; Lкаб - длина кабеля, км; Кп - поправочный коэффициент, учитывающий территориально-климатические особенности региона; Sm - стоимость одной концевой кабельной муфты, руб.; Nm - количество концевых кабельных муфт, шт.; Sнак - стоимость одного кабельного наконечника, руб.; Nнак - количество кабельных наконечников, шт.; Sкан - стоимость одного кабельного канала, руб.; Nкан - количество кабельного канала, шт.; ?Км кл - капитальные затраты на монтажные работы по сооружению кабельных линий, руб. Ктп - капитальные затраты на строительство трансформаторных подстанций, которые определяются согласно смете затрат, руб.; Кктп - стоимость комплектной трансформаторной подстанции, руб.; Nктп - количество комплектных трансформаторных подстанций, шт.; Ктр - стоимость силового трансформатора, руб.; Ntp - количество силовых трансформаторов, шт.; Кяч - стоимость ячейки, руб.; Nяч - количество ячеек, шт.; ?Км тп - капитальные затраты на монтажные работы по сооружению КТП, руб; ?ККУ - стоимость конденсаторных установок. Капитальные затраты на сооружение трансформаторных подстанций определяются (таблица А.12 и А.13 приложение А): 7.1.3 Суммарные капитальные вложения по вариантам. Капитальные затраты на сооружение электрической сети вариант I определяются: Капитальные затраты на сооружение электрической сети вариант II определяются: 7.2 Расчет стоимости потерь электроэнергииОпределим токи для ячейки ввода, секционной ячейки и ячейки отходящих линий: для ячейки ввода: , (9.12) На подстанции мощность на собственные нужды расходуется на освещение подстанции, на вентиляцию, подогрев масла трансформатора и выключателей в зимний период времени; летом - на принудительную вентиляцию и обдув масла; на обогрев привода шкафов и ячеек ЗРУ. Выбранный ТТ проверяется на электродинамическую устойчивость: , (9.16) где Ilн - номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока, А; Ilн = 1500 А; Кдин - коэффициент динамической устойчивости. Чувствительность МТЗ-2 проверяется по коэффициенту чувствительности защиты со стороны 10,5 КВ: (10.7) где кч - коэффициент чувствительности в основной зоне работы защиты; Ікз (2) - ток двухфазного КЗ на выводах трансформатора со стороны 10,5 КВ, КА; Іс. з - значение уставки тока срабатывания защиты, КА. Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется из выражения: , (10.8) где Іном - значение номинального тока трансформатора в сети 10,5 КВ, А; кв=0,95 - коэффициент возврата защиты; котс= 1,05 - коэффициент отстройки.

Содержание

Введение

1. Краткая характеристика завода

2. Выбор источника питания и величины применяемых напряжений

2.1 Выбор напряжения питающей и распределительной сети

3. Определение электрических нагрузок завода

4. Расчет места расположения гпп, рп, тп. картограмма электрических нагрузок

5. Выбор числа и мощности трансформаторов с учетом компенсации реактивной мощности

6. Выбор схемы и конструктивного исполнения распределительной сети

7. Технико-экономическое обоснование вариантов схем электроснабжения

7.1 Единовременные капитальные вложения

Введение

Выпускная квалифицированная работа является заключительным этапом обучения студента в вузе. Оно позволяет наряду с систематизацией и закреплением теоретических знаний, полученных в процессе обучения, всесторонне расширить и углубить их в процессе проектирования системы электроснабжения предприятия, соответствующего специальности будущего инженера-электрика.

Темой выпускной квалифицированной работы является "Электроснабжение завода по производству полиолефинов".

Целью данного дипломного проекта является разработка схемы электроснабжения производства, выбор его параметров, оборудования. На основании расчетов выполнения требуемой части графических работ.

В системе цехового распределения электроэнергии настоящим проектом предусмотрено широкое использование комплектных распределительных устройств и подстанций, что обеспечивает гибкую, экономичную и надежную систему распределения электроэнергии. При этом широко используются современные системы автоматики, микропроцессорные и надежные устройства защиты элементов системы электроснабжения и источников питания.

Исходя из требований времени и современного состояния электроэнергетики, данный дипломный проект предназначен для решения конкретных задач в области энергоэффективности, энергосбережения и бережливого производства в проектируемом предприятии.

Актуальность данного дипломного проектирования продиктовано проблемами уменьшения издержек за счет повышения надежности внутризаводской системы электроснабжения и уменьшения потерь электроэнергии.

Задачи данного дипломного проекта исходят от поставленных целей, т.е. разработка схемы электроснабжения завода: определение расчетных нагрузок производства;

построение картограммы нагрузок на генеральном плане производства и определение центра энергетических нагрузок;

определение оптимальной схемы электроснабжения производства, путем сравнения вариантов схем электроснабжения;

выбор оборудования для принятого варианта схемы электроснабжения;

разработка вопроса повышения энергоэффективности производства и рассмотрение вопросов энергосбережения на проектируемом производстве.

1. Краткая характеристика завода

Одной из самых характерных особенностей современного этапа развития народного хозяйства является его всесторонняя химизация, представляющая собой более широкое использование в ведущих отраслях промышленности и сельского хозяйства химических продуктов и материалов. Среди химических продуктов полиолефины занимают важное место, так как обладают разнообразными физико-механическими свойствами и особенностями.

Пластическими массами называют такие материалы, которые содержат в качестве основного компонента синтетический полимер. Полиолефины представляют собой самый распространенный тип полимеров, получаемых реакциями полимеризации и сополимеризации этилена и аолефинов (пропилена, бутилена, 4-метил-пептена). Наиболее распространенными среди полиолефинов являются полиэтилен (ПЭ), производимый при высоком (ПЭВД), среднем (ПЭСД) и низком (ПЭНД) давлении, и полипропилен. Самым дешевым из полиолефинов является ПЭВД (ПЭ низкой плотности). Доля его в общем объеме производства полиолефинов составляет 75-78%. Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), обладающий более высокими, чем ПЭ низкой плотности (ПЭНП), физико-механическими свойствами, получают при низком и среднем давлении.

Основу производства ПЭВД в ближайшее время будут составлять агрегаты единичной мощности 50-60 тыс. т/год с трубчатым реактором при рабочем давлении до 300 МПА. В дальнейшем будут созданы технологические линии единичной мощности 100-150 тыс. т/год.

Полиэтилен низкой плотности (920-930 кг/м3) получают полимеризацией этилена в массе непрерывным методом при давлении 150-300 МПА и температуре 240-280 0С в присутствии инициаторов радикального типа. Этилен получают из продуктов переработки нефти, чаще всего термическим разложением смеси этана и пропана при 800 0С в трубчатых печах. Наряду с этиленом образуются также пропилен, бутилен, бутадиен, ацетилен и другие газы.

В промышленности наиболее распространен непрерывный метод полимеризации этилена в трубчатом реакторе змеевикового типа или в автоклаве. Технологический процесс включает следующие основные стадии: смешение этилена с инициатором и возвратным газом, полимеризация этилена, отделение непрореагировавшего этилена от полиэтилена, гранулирование и выгрузка ПЭ (рисунок 1.1).

Свежий этилен чистоты не менее 99,9% из хранилища под давлением 0,8-1,2 МПА и возвратный этилен из отделителя низкого давления 8 поступают в смеситель 2, в котором смешиваются с инициатором - кислородом (до 0,002-0,006%), а затем в многоступенчатый компрессор первого каскада 3. Этилен, сжатый до 25-30 МПА, смешивается в смесителе с возвратным этиленом из отделителя высокого давления и с температурой 40-45 0С направляется в компрессор второго каскада 5. Этилен, сжатый до 150-300 МПА, с температурой 70-75 0С поступает в трубчатый реактор 6. Он может быть введен как в первую, так и последующие зоны реактора. В реакторе происходит: полимеризация части этилена (на 10-12%) при 180-280 0С. Смесь расплавленного ПЭ и этилена с температурой 260-280 0С поступает в отделитель высокого давления 7, в котором снижают давление до 25 МПА. При этом часть непрореагировавшего этилена отделяется от ПЭ и направляется через циклон 10, холодильник 11 и фильтр 12 на смешение со свежим этиленом.

ПЭ в виде расплава из нижней части отделителя 7 поступает в отделитель низкого давления 8, в котором снижают давление до 0,13-0,18 МПА. Непрореагировавший этилен возвращается в цикл после последовательного прохождения циклона 13, холодильника 14, фильтра 15 и компрессора для сжатия до 0,8-1,2 МПА. Расплавленный ПЭ поступает в экструдер-гранулятор 9, продавливается через фильеры, режется вращающимся ножом и затем в виде гранул, охлажденных водой и подсушенных на вибрационном сите, передается в отделение для переработки. В ПЭ при дальнейшей переработке вводят специальные добавки: термостабилизаторы, антиоксиданты, красители, пигменты. Трубчатый реактор состоит из прямых отрезков труб, соединенных последовательно друг с другом и снабженных рубашками.

Рисунок 1.1 - Схема производства полиэтилена (полиолефина) низкой плотности при высоком давлении под влиянием инициатора - кислорода

Все полиолефины по технологическому процессу получают после сушки в виде порошков. Исключением является ПЭВД, который выпускается сразу в виде гранул, Но как порошок, так и первичные гранулы не являются продукцией, пригодной для изготовления изделий. Все они подвергаются окончательной обработке, состоящей в получении однородных крупных партий, смешении со стабилизаторами, красителями, пигментами и другими добавками, гранулировании и упаковке.

В таблице 1.1 представлен состав производственных и вспомогательных цехов завода.

Таблица 1.1. Состав производственных и вспомогательных цехов

№п. п. Наименование подразделения Руст, КВТ Категория по надежности электроснабжения Характеристика среды

1 Полимеризация 3200 I Пожароопасная

2 Резервуарный парк 1,2 III Пожароопасная

3 Арматурная 0,8 III Пожароопасная

4 Экструзия (10 КВ) 5700 II Пожароопасная

5 Операторная 2 I Нормальная

6 Электрическая подстанция 1000 III Пожароопасная

7 Силоса 250 III Пожароопасная

8 Лаборатория 3,8 III Нормальная

9 Водяной бассейн 4,5 III Нормальная

10 Отделение расфасовки 2,6 III Пожароопасная

11 Хранилище топлива 1,5 II Взрывоопасная

12 Склад готовой продукции 7,8 III Пожароопасная

13 Склад химических добавок 3,2 III Пожароопасная

14 Факел 0,3 II Пожароопасная

15 Воздушный компрессор 30 I Нормальная

16 Склад сжиженных газов 4 II Взрывоопасная

17 Насосная сжиженных газов 10 I Взрывоопасная

18 Насосная пожаротушения 4,5 I Нормальная

19 Водяной резервуар 3,5 III Нормальная

20 Насосная оборотной воды 3,4 I Нормальная

21 Градирня 5,4 III Нормальная

22 Здание управления 3,6 III Нормальная

23 Печь для сжигания отходов 75 I Пожароопасная

24 Блок испарения 4,5 II Пожароопасная1. Правила устройства электроустановок. Издание седьмое. - М.: "Издательство НЦ ЭНАС", 2003.

2. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей/ В.М. Блок и др. - М.: Высш. школа, 1981. - 304 с., ил.

3. Кудрин Б.И., Чиндяскин В.И., Абрамова Е.Я. Методическое пособие к курсовому проекту по ЭПП. - О.: ИПК ОГУ, 2000. - 126 с.

4. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебник для студентов ВУЗОВ. - М.: Высшая школа, 1986. - 400с.

5. Электротехнический справочник: В 4-х т. - Т.3 Производство, передача и распределение электрической энергии/ Под ред.В.Г. Герасимова. - Изд.8-е., испр. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2002. - 964с.

6. Нелюбов В.М. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях общего назначения промышленных предприятий, методические указания по дипломному проектированию. - О.: ИПК ОГУ, 1999. - 29 с.

7. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 368 с.

8. Абрамова Е.Я., Алешина С.К., Чиндяскин В.И. Проектирование понижающих подстанций 35-220/6-10 КВ и электропитающих систем, учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. - О.: ГОУ ОГУ, 2005. - 89 с.

9. Неклепаев Б.П., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

10. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. - 408 с.

11. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под редакцией Федорова А.А., Сербиновского Г.В. - М.: Энергия, 1974. - 528 с.

12. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: РД 153-34.0-20.527-98/ Под ред. Б.Н. Неклепаева. - М: НЦ ЭНАС, 2001. - 152 с.

13. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Изд.2-е, перераб. и доп. - Л., "Энергия", 1976. - 288 с.

14. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - СПБ.: ПЭИПК, 2003. - 4-е изд., перераб. и доп. - 350 стр., ил.

15. Авербух А.М. Релейная защита в задачах с решениями и примерами. - Л., "Энергия". 1975. - 416 с.

16. Кравченко Н.Ф. Экономика и маркетинг электроснабжения: Методические указания. - Оренбург: ОГУ, 2000. - 97 с.

17. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий: Учебник для студентов высших учебных заведений. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 672 с.: ил.

18. Указания по расчету электрических нагрузок / РТМ 36.18.32.4-92. - М.: ВНИИ Тяжпромэлектропроект, 1992, 27 с.

19. Нормы технологического проектирования электроснабжения промышленных предприятий. М.: ВНИПИ Тяжпромэлектропроект, 1994. - 67 с.

20. Руководящие указания по релейной защите. Вып.13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов. Расчеты. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 96 с.

21. Рекомендации по применению и выбору уставок функционального блока дифференциальной защиты трансформаторов терминала "Сириус - Т". ЗАО "Радиус автоматика". - 11с.

22. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб и доп. - М.: Энергоатомиздат. 1986, - 392 с.

23. Справочник базовых цен на проектные работы для строительства. Объекты энергетики. - 2008.

24. Техническая политика ФСК-2007.

25. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. Под редакцией Алиева И.И. - М.: Высшая школа, 2000. - 255 с.

Размещено на .ru