Завод по производству биотоплива

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..……………3

1.АНАЛИЗ  ИСХОДНЫХ ДАННЫХ…………………………………….………...5

1.1.Исходные  данные………………………………………………………………..5

2.ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ  ЗАВОДА………………………………………………7

2.1 Расчетные  нагрузки для цехов завода…………………………………………….7

2.2 Определение расчетной  нагрузки электрического освещения…..………….…10

3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ  КОЛИЧЕСТВА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ  …………………………………………………………………………………….…..13

3.1 Выбор  местоположения и мощности трансформаторов  ГПП…………..….13

3.2 Предварительный  выбор количества цеховых трансформаторов на предприятии…………………………………………………………………………..17

3.3 Определение  количества трансформаторов в  каждом цехе……….……..…19

4.ВЫБОР  ПРОВОДНИКОВ…………………………………………………………27

4.1. Выбор  проводов 110 Кв…………………………………………………….…..27

5. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ……………………………...36

5.1 Составление  схемы замещения и расчет ее  параметров………………………36

6. РАСЧЕТ  ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ  ПОКАЗАТЕЛЕЙ ………………………………………………………………………………………….49

7. РЕЛЕЙНАЯ  ЗАЩИТА……………………………………………………………..57

8. БЕЗОПАСНОСТЬ  ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ…………………………………66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………..81

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………………..82 
ВВЕДЕНИЕ

Энергосбережение и углубление электрификации определяют обширной сферой экономики называемой электрикой - потребителями электроэнергии (промышленность и транспорт, объекты агропромышленного комплекса, непромышленная сфера).

 От устойчивой и надежной работы отрасли во многом зависит энергетическая безопасность страны.

Система электроснабжения является частью этой сферы, которая может быть определена вниз от границы раздела потребитель энергоснабжающая организация (энергосистема) до единичного электроприемника.

Знания инженера-электрика - специалиста по электроснабжению, определяются областью его деятельности. На производстве он может вырасти - до главного энергетика предприятия, в инвестиционном институте - до начальника отдела (главного инженера проекта), в вузе до - профессора.

На каждой ступени административного и профессионального роста приходится решать различные задачи, в начале частные и массовые, а затем общие или специальные. Например, решение схемы электроснабжения цеха, производства, завода на перспективу, включая управление электроприводом большой единичной мощности, электротермическими и специфическими электроприемниками.

В условиях неполноты и неопределенности исходных данных специалист должен уметь разрабатывать и принимать решения, определяющие как каждый элемент, так и систему электроснабжения в целом.

Перспективное развитие основной электрической сети России направлено на достижение ее устойчивого и надежного функционирования в условиях конкурентного оптового рынка мощности и электроэнергии.

Суммарная протяженность воздушных линий электропередачи напряжением 330кВ и выше, должна составить в зависимости от варианта развития 25 — 35 тыс. км.

В целях устранения технических ограничений, сдерживающих формирование конкурентной среды, особое внимание будет уделено развитию системообразующих электрических сетей, которые обеспечат:

- полную выдачу мощности крупных  электростанций, в том числе АЭС;

- надежное электроснабжение потребителей;

- реализацию межсистемных эффектов  от совместной работы всех  объединенных энергосистем;

- экспорт электроэнергии и мощности  в энергосистемы соседних государств и параллельную работу с энергосистемами стран СНГ и Балтии.

Высшими классами напряжения в России на рассматриваемую перспективу остаются 1150 кВ для сетей переменного тока и 1500 кВ для передачи постоянного тока. Целесообразность эффективного использования этих классов напряжения будет определена по мере вовлечения в балансовую структуру отрасли топливно-энергетического потенциала восточных  регионов страны и европейской части России.

Цель данного дипломного проекта - разработка электроснабжения завода оборудования для производства биотоплива.

Для достижения цели был поставлен и решен ряд задач:

-  сделать  выбор номинального напряжения;

- осуществить  расчет электрических нагрузок предприятия;

 - проанализировать выбор мощности силовых трансформаторов ГПП и внутризаводских подстанций.

 

1.АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

 

1.1.Исходные данные

 

 Исходные данные на проектирование  электроснабжения завода  оборудования для производства биотоплива:

- сведения об электроприемниках  в цехах завода, приведенные в  таблице;

- расстояние от ТЭЦ до завода 1,5 км;

- завод работает в две смены.

 

Таблица 1 – Исходные данные

Номер на плане

Наименование цехов

Количество ЭП, n

Установленная мощность одного ЭП, Рн

Суммарная мощность

1

2

3

4

5

1

Литейный цех

179

1--55

3100

2

Модельный цех

127

0,5--55

1700

3

Механический цех

125

0,3--14

3500

4

Сварочный цех

128

2--45

2100

5

Гараж

13

0,5--15

60

6

Заготовительный цех

43

2,2--56

1500

7

Заводоуправление

28

0,5--14

350

8

Инструментальный цех

102

0,5--21

1800

9

Компрессорная

  1. 0, 4 кВ
  2. 10 кВ.

18

6

1—10

1600

65

9600

10

Ремонтно-механический цех

48

2--15

800

11

Склад

35

1—5

90

12

Кузнечно-прессовый цех

146

0, 5--5

3000

13

Опытный цех

75

0,5 --25

3100

14

  1. Электроремонтный цех

34

0,5 --12

450

15

Испытательный цех

187

0,5--9

3400

16

Сборочный цех

175

0,5--9

3000

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЗАВОДА

 

2.1 Расчетные нагрузки для цехов завода

 

Расчет производится по коэффициенту спроса Кс. Коэффициент спроса – отношение максимальной активной мощности Ра одного или группы электроприемников к номинальной мощности Рном. той же группы. Коэффициент спроса Кс и cos j зависят от технологии производства и приводятся в отраслевых инструкциях и справочниках.

Определение расчетных нагрузок на низшем (0,38 кВ) напряжении.

Пример расчета Руст = 1560 кВт.

Кс = 0,8         cos j = 0,8 [7].

               (3.1)

Ррасч.нн = Руст · Кс (кВт)                (3.2)

Ррасч.нн = 1560*0,8 =1248  кВт

Q расч. нн = Руст · Кс · tg j (кВар)              (3.3)

Q расч. нн = 1560*0,8*0,75 = 936 кВар,

где Ррасч.нн и Q расч. нн - расчетная активная и реактивная мощность кислородного цеха.

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.1

Таблица 1.1 Ведомость электрических нагрузок завода

наим-ние цеха

Pном, кВт

Кс

cos ф 

tg ф

Pр, кВт

Qр, кВт

1

503 РМЦ

800

0,3

0,6

1,333333

240

320

 

505 (И-2):

           

2

насосная №1

1560

0,8

0,8

0,75

1248

936

3

насосная №2

1200

0,8

0,8

0,75

960

720

4

НУ №1

560

0,8

0,8

0,75

448

336

5

НУ №2

920

0,8

0,8

0,75

736

552


Продолжение таблицы № 3.1

6

НУ №3

1320

0,8

0,8

0,75

1056

792

 

506 (И-3):

           

7

насосная №1

1120

0,8

0,8

0,75

896

672

8

насосная №2

1280

0,8

0,8

0,75

1024

768

9

компрессорная

320

0,8

0,8

0,75

256

192

10

НУ №1

730

0,8

0,8

0,75

584

438

11

НУ №2

800

0,8

0,8

0,75

640

480

12

НУ №3

510

0,8

0,8

0,75

408

306

 

507 (И-4):

           

13

насосная №1

1650

0,8

0,8

0,75

1320

990

14

насосная №2

1700

0,8

0,8

0,75

1360

1020

15

насосная №3

1580

0,8

0,8

0,75

1264

948

16

НУ №1

1220

0,8

0,8

0,75

976

732

17

НУ №2

680

0,8

0,8

0,75

544

408

18

НУ №3

1240

0,8

0,8

0,75

992

744

 

508 (И-5):

           

19

насосная

1140

0,8

0,8

0,75

912

684

20

корпус №1

3210

0,8

0,8

0,75

2568

1926

21

корпус №2

2460

0,8

0,8

0,75

1968

1476

22

НУ №1

960

0,8

0,8

0,75

768

576

23

НУ №2

800

0,8

0,8

0,75

640

480

24

И-5а

650

0,8

0,8

0,75

520

390

 

509 (И-6):

           

25

отделение №1а

720

0,8

0,8

0,75

576

432

26

отделение №2

3580

0,8

0,8

0,75

2864

2148

27

отделение №3

2580

0,7

0,7

1,020204

1806

1842,48853

28

отделение №9

150

0,8

0,8

0,75

120

90

29

АБК (И-9)

210

0,4

0,9

0,484322

84

40,6830568

 

510 (ТИБА):

           

30

корпус №3

1140

0,8

0,8

0,75

912

684

31

Т-10

440

0,8

0,8

0,75

352

264

32

НУ

560

0,8

0,8

0,75

448

336

 

511 (склады):

           

33

Ж-1

80

0,6

0,65

1,16913

48

56,1182184

34

Ж-2

70

0,6

0,65

1,16913

42

49,1034411


Продолжение таблицы № 3.1

35

гараж

10

0,4

0,65

1,16913

4

4,6765182

 

509 ДПТ:

8078

0,8

0,9

0,484322

9693,6

4694,82476

 

итого 0,4кВ:

       

39277,6

27527,8945

 

505 (И-2):

           
 

насосная №1

4000

0,8

0,8

0,75

3200

2400

 

насосная №2

3200

0,8

0,8

0,75

2560

1920

 

506 (И-3):

           
 

компрессорная

23000

0,8

0,8

0,75

18400

13800

 

итого 6 кВ:

       

24160

18120

 

всего:

       

63437,6

45647,894


 

 

2.2 Определение расчетной нагрузки электрического освещения

 

В качестве источника электрического света на промышленном предприятии используются газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Пример расчета для насосной №1 цеха №505: Ксо=0,95 [7].

Удельная нагрузка осветительных приемников: Руд = 17 кВт/м2 [7].

Площадь насосной №1 цеха №505: F = 4455 м2

 

Мощность осветительной нагрузки:

Рр.о. = Руд · Ксо ·  F (кВт)            (3.18)

Рр.о. = 17 ·  0,95 ·  4455 = 71,95 кВт ,

где Рр.о. - расчетно-активная  мощность освещения насосной.

Мощность аварийного освещения, как правило, составляет 10-20% от основного:

Рр.а/о. =0,2* Рр.о.

Рр.а/о. =0,2*71,95=14,39 кВт

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1

 

Таблица 2.1 Расчетные нагрузки электрического освещения цехов завода

наименование цеха

Руд., Вт/м2

Кс.о.

а, м

в, м

Fмасш., м2

Рр.о., Вт

Рав.о., Вт

1

1503 РМЦ

17

0,95

39

24

936

15116,4

3023,28

505

2

насосная №1

17

0,95

135

33

4455

71948,25

14389,65

3

насосная №2

17

0,95

153

33

5049

81541,35

16308,27

4

НУ №1

17

1

66

18

1188

20196

4039,2

5

НУ №2

17

1

126

18

2268

38556

7711,2

6

НУ №3

17

1

150

18

2700

45900

9180

506

7

насосная №1

17

0,95

114

30

3420

55233

11046,6

8

насосная №2

17

0,95

96

30

2880

46512

9302,4

9

компрессорная

17

0,95

135

30

4050

65407,5

13081,5

10

НУ №1

17

1

96

33

3168

53856

10771,2

11

НУ №2

17

1

111

33

3663

62271

12454,2

12

НУ №3

17

1

63

33

2079

35343

7068,6

507

13

насосная №1

17

0,95

108

33

3564

57558,6

11511,72

14

насосная №2

17

0,95

72

33

2376

38372,4

7674,48

15

насосная №3

17

0,95

126

33

4158

67151,7

13430,34

16

НУ №1

17

1

90

33

2970

50490

10098

17

НУ №2

17

1

69

33

2277

38709

7741,8

18

НУ №3

17

1

93

33

3069

52173

10434,6

508

19

насосная

17

0,95

99

30

2970

47965,5

9593,1

20

корпус №1

17

0,95

171

30

5130

82849,5

16569,9

21

корпус №2

17

0,95

138

30

4140

66861

13372,2

22

НУ №1

17

1

78

33

2574

43758

8751,6


 

Продолжение таблицы № 2.1

23

НУ №2

17

1

99

33

3267

55539

11107,8

24

И-5а

17

0,95

102

30

3060

49419

9883,8

509

25

отделение №1а

17

1

24

30

720

12240

2448

26

отделение №2

17

0,95

33

30

990

15988,5

3197,7

27

отделение №3

17

0,95

105

30

3150

50872,5

10174,5

28

отделение №9

17

0,95

15

15

225

3633,75

726,75

29

АБК (И-9)

17

0,9

30

36

1080

16524

3304,8

510

30

корпус №3

17

0,95

171

33

5643

91134,45

18226,89

31

Т-10

17

0,95

78

27

2106

34011,9

6802,38

32

НУ

17

1

60

33

1980

33660

6732

511

33

Ж-1

17

0,6

198

33

6534

66646,8

13329,36

34

Ж-2

17

0,6

153

33

5049

51499,8

10299,96

35

гараж

17

0,95

18

30

540

8721

1744,2


 

 

3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

3.1 Выбор местоположения и мощности трансформаторов ГПП

 

Местоположение, тип, мощность и другие параметры ГПП в основном обуславливаются величиной и характером электрических нагрузок, размещением их на плане, а также производственными, архитектурно-строительными и эксплуатационными требованиями. Важно, чтобы ГПП находилась возможно ближе к центру, питаемых от нее нагрузок. Это сокращает протяженность, а следовательно, стоимость и потери в питающих и распределительных сетях электроснабжения предприятия.

Положение центра нагрузок:

         (4.1), (4.2)

Центры и радиусы  электрических нагрузок цехов завода приведены в таблице № 4.1

Таблица № 4.1 Центры и радиусы  электрических нагрузок цехов.

наим-ние цеха

Sр, Ква

х

у

Sx

Sy

r

1

1503 РМЦ

411,142706

143,5

185

58998,98

76061,4

3,618524

505

2

насосная №1 0,4;6кВ

5629,89547

24,5

15,5

137932,4

87263,38

13,39015

3

насосная №2 0,4;6кВ

4479,6259

73,5

15,5

329252,5

69434,2

11,94417

4

НУ №1

579,574514

27

8

15648,51

4636,596

4,296253

5

НУ №2

957,420222

75

8

71806,52

7659,362

5,521874

6

НУ №3

1364,46428

110

6

150091,1

8186,786

6,591986

506

7

насосная №1

1173,69464

79

41

92721,88

48121,48

6,113821

8

насосная №2

1325,07281

118

41

156358,6

54327,99

6,496135


Продолжение таблицы № 4.1

9

компрессорная 0,4;6кВ

23385,6694

28,5

41

666491,6

958812,4

27,29041

10

НУ №1

782,666897

36

52,5

28176,01

41090,01

4,992564

11

НУ №2

860,947383

78,5

52,5

67584,37

45199,74

5,236287

12

НУ №3

544,521227

118,5

52,5

64525,77

28587,36

4,164306

13

насосная №1

1705,76113

31

105,5

52878,59

179957,8

7,370455

14

насосная №2

1737,0549

67

105,5

116382,7

183259,3

7,437756

15

насосная №3

1645,17457

106

105,5

174388,5

173565,9

7,238377

16

НУ №1

1268,99121

35

94,5

44414,69

119919,7

6,35718

17

НУ №2

717,701991

67,5

94,5

48444,88

67822,84

4,780873

18

НУ №3

1290,62992

103,5

94,5

133580,2

121964,5

6,411152

508

19

насосная

1186,55398

61,5

179

72973,07

212393,2

6,147222

20

корпус №1

3290,07682

115,5

202

380003,9

664595,5

10,23619

21

корпус №2

2524,64459

107

179

270137

451911,4

8,966755

22

НУ №1

1002,50483

60

168,5

60150,29

168922,1

5,65039

23

НУ №2

854,254878

100,5

168,5

85852,62

143941,9

5,215896

24

И-5а

698,349292

130

153

90785,41

106847,4

4,715975

509

25

отделение №1а

731,803466

75

202

54885,26

147824,3

4,827613

26

отделение №2

3595,36883

65,5

202

235496,7

726264,5

10,70057

27

отделение №3

13393,7597

42,5

202

569234,8

2705539

20,65316

28

отделение №9

153,507051

64,5

204,5

9901,205

31392,19

2,211054

29

АБК (И-9)

111,510242

16

204

1784,164

22748,09

1,884484

510

30

корпус №3

1229,23719

111,5

136,5

137059,9

167790,9

6,256811

31

Т-10

473,283496

62

135,5

29343,58

64129,91

3,88236

32

НУ

592,809198

60

147,5

35568,55

87439,36

4,345029

511

33

Ж-1

139,743103

51

233,5

7126,898

32630,01

2,109601

34

Ж-2

114,828515

116,5

233,5

13377,52

26812,46

1,912318

35

гараж

15,201221

14

179

212,8171

2721,019

0,695784

 

всего:

 

4463571

8039775

 
Завод по производству биотоплива