Состав и характеристика потребителей
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА»
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Морозов М. А.
(фамилия, имя, отчество)
Институт (факультет) ____ИНЭЛ___________________________________
Кафедра ___Электроэнергетика, электроснабжение и силовая электроника
Группа ____15-ЭСв(Т)-3__________________________________________
Дата защиты "___" февраля 2019 г. Индекс
ВКР-НГТУ-15-ЭСв(Т)-3-07-19
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА»
(НГТУ)
Институт _____ ИНЭЛ______________________________________________________
Направление подготовки (специальность) 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
(код и наименование)
______________________________________________________________________________
Направленность (профиль) образовательной программы ___Электроснабжение и релейная защита______________________________________________________________________
(наименование)
Кафедра ___Электроэнергетика, электроснабжение и силовая электроника_____________
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
_______ бакалавра________
(бакалавра, магистра, специалиста)
|
|
|
Студента ____ Морозов М. А._________ группы __15-ЭСв(Т)-3_______
(Ф.И.О.)
на тему____Проектирование системы электроснабжения судоремонтного завода
(наименование темы работы)
| СТУДЕНТ: ________ _ Морозов М. А._ (подпись) (фамилия, и., о.) _________________________ (дата) | КОНСУЛЬТАНТЫ: 1. По __________________________ ____________ _________________ (подпись) (фамилия, и., о.) _________________________ (дата) |
| РУКОВОДИТЕЛЬ: ________ ___Мамонов А.М._ (подпись) (фамилия, и., о.) _________________________ (дата) | 2. По ____нормконтролю_________ ____________ ___Шалухо А.В.___ (подпись) (фамилия, и., о.) _________________________ (дата) |
| РЕЦЕНЗЕНТ: ____________ __________________ (подпись) (фамилия, и., о.) _______________ (дата) Заведующий кафедрой __________ _Лоскутов А.Б.__ (подпись) (фамилия, и.о.) _____________________ (дата) | 3. По __________________________ ____________ _________________ (подпись) (фамилия, и., о.) _________________________ (дата) |
| ВКР защищена ___________________ (дата) протокол № _____________________ с оценкой _______________________ |
СОДЕРЖАНИЕ
|
|
|
| Введение……………………………………………………………………… | 4 | |||
| 1 Краткое описание предприятия…………………………………………… | 5 | |||
| 1.1 Структура завода………………………………………………………. | 5 | |||
| 1.2 Состав и характеристика потребителей……………………………… | 6 | |||
| 2 Выбор цеховых трансформаторных подстанций………………………... | 10 | |||
| 2.1 Выбор числа и мощности цеховых ТП……………………………….. | 10 | |||
| 2.2 Компенсация реактивной мощности на стороне 0,4 кВ…………….. | 13 | |||
| 2.3 Уточнение числа и мощности цеховых ТП после КРМ…………….. | 16 | |||
| 3 Расчёт электрических нагрузок 10 кВ……………………………………. | 18 | |||
| 3.1 Расчёт электрических нагрузок потребителей на стороне 10 кВ…... | 18 | |||
| 3.2 Расчёт потерь в цеховых трансформаторах………………………….. | 18 | |||
| 3.3 Определение расчетных нагрузок 10кВ……………………………… | 20 | |||
| 3.4. Решение вопросов компенсации РМ на стороне 10кВ……………... | 20 | |||
| 4 Выбор трансформаторов ГПП…………………………………………….. | 22 | |||
| 4.1. Выбор числа и мощности трансформаторов ГПП………………….. | 22 | |||
| 4.2. Выбор места расположения ГПП……………………………………..
| 23 | |||
| 5 Выбор схемы электроснабжения предприятия…………………………... | 26 | |||
| 5.1 Выбор вариантов схем электроснабжения предприятия……………. | 26 | |||
| 5.2 Техническое сравнение вариантов схем электроснабжения………... | 28 | |||
| 6 Расчет токов короткого замыкания……………………………………….. | 35 | |||
| 7 Выбор оборудования и проводников проектируемой сети……………... | 45 | |||
| 7.1 Выбор сечения ВЛ 110 кВ…………………………………………….. | 45 | |||
| 7.2 Выбор оборудования ОРУ -110 кВ………………………………….... | 46 | |||
| 7.3 Выбор электрооборудования 10 кВ…………………………………... | 49 | |||
| 7.4 Выбор сечений кабельных линий 10кВ………………………………. | 60 | |||
| 8 Релейная защита…………………………………………………………… | 63 | |||
| 8.1 Защита понижающих трансформаторов……………………………... | 64 | |||
| 8.2 Расчёт дифференциальной защиты трансформаторов ГПП………... | 65 | |||
| 8.3 Расчёт максимальной токовой защиты трансформаторов ГПП…..... | 70 | |||
| 9 Расчёт уровней напряжения………………………………………………. | 74 | |||
| 9.1 Расчёт уровней напряжения в период максимальных нагрузок……. | 77 | |||
| 9.2 Расчёт уровней напряжения в период минимальных нагрузок…….. | 81 | |||
| 10 Канализация электрической энергии по предприятию………………… | 83 | |||
| 11 Измерения и учет электроэнергии……………………………………….
| 85 | |||
| 11.1 Размещение измерительных приборов……………………………… | 86 | |||
| 11.2 Проверка трансформаторов тока по вторичной нагрузке…………. | 87 | |||
| 11.3 Проверка трансформаторов напряжения по вторичной нагрузке… | 91 | |||
| 12 Безопасность и экологичность проекта…………………………………. | 93 | |||
| 12.1 Анализ опасных и вредных факторов………………………………. | 93 | |||
| 12.2 Электробезопасность………………………………………………… | 93 | |||
|
| 12.3 Производственное освещение……………………………………….. | 98 | ||
| 12.4 Электромагнитные поля промышленной частоты…………………. | 99 | |||
| 12.5 Пожарная безопасность……………………………………………… | 100 | |||
|
| 12.6 Безопасность труда при работе с выключателями нагрузки………. | 104 | ||
| Заключение…………………………………………………………………… | 107 | |||
| Список использованных источников……………………………………….. | 108 | |||
ВВЕДЕНИЕ
Электроснабжение служит для обеспечения электроэнергией всех отраслей хозяйства: промышленности, сельского хозяйства, транспорта, городского хозяйства и т. д. Электроснабжение – это сложная техническая система, включающая все элементы и звенья, служащие для выработки, передачи и распределения электроэнергии между всеми электроприемниками народного хозяйства в целом.
Система электроснабжения предприятия состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Система электроснабжения строится таким образом, чтобы она была надежна, удобна и безопасна в обслуживании и обеспечивала необходимое качество энергии и бесперебойность электроснабжения в нормальном и послеаварийном режимах. В то же время система электроснабжения должна быть экономичной по затратам, ежегодным расходам, потерям энергии и расходу дефицитных материалов и оборудования. Экономичность и надежность системы электроснабжения достигается путем применения взаимного резервирования сетей предприятий и объединения питания промышленных, коммунальных и сельских потребителей. При сооружении на предприятиях собственных электростанций, главных понизительных подстанций и других источников питания учитываются близлежащие внезаводские потребители электроэнергии. Особенно это необходимо в районах, недостаточно охваченных энергосистемами.
В настоящей работе решается комплексная задача по проектированию системы электроснабжения судоремонтного завода, заключающаяся в выборе цеховых ТП и трансформаторов ГПП, электрооборудования ГПП, расчете молниезащиты подстанций и защитного заземления, выполнении технического сравнения двух вариантов СЭС, и разработкой мероприятий по защите окружающей среды. В рассматриваемом проекте предполагается решить эти задачи с минимальными затратами, получить достаточно надежную систему электроснабжения промышленного предприятия. Требуемый уровень надежности и безопасности схемы электроснабжения обеспечивается строгим соблюдением, при выборе оборудования и элементов защиты, норм и правил, изложенных в ПУЭ, CНиПах и ГОСТах.
Краткое описание завода
Структура завода
Судоремонтный завод относится к предприятиям машиностроительной отрасли промышленности.
Судоремонтный завод (СРЗ) – предприятие, имеющее в своем составе весь комплекс производственных цехов, акваторию и судоподъемное оборудование. СРЗ выполняют все виды ремонта, модернизацию судов, производят запасные и сменные детали, узлы, которые не поставляются иными предприятиями. Крупные СРЗ также занимаются мелкосерийным судостроением.
Электроснабжение завода осуществляется от заводской ГПП, которая получает питание от энергосистемы по двум воздушным ЛЭП. Распределение электроэнергии к заводским потребителям осуществляется на напряжении 10кВ по кабельным линиям до цеховых КТП.
Данный завод находится в зоне умеренного климата, где окружающая среда нормальная.
На рисунке 1.1 изображен генплан завода.
Рисунок 1.1 – Генплан предприятия
Таблица 1.1 – Состав цехов завода
| Номер цеха по плану | Наименование цеха | Площадь цеха, м2 |
| 1 | Административный корпус, склад | 22400 |
| 2 | Деревообделочный цех | 24000 |
| 3 | Кузнечный цех | 30000 |
| 4 | Электроремонтный цех | 18000 |
| 5 | Литейный цех | 45000 |
| 6 | Механосборочный цех | 36000 |
| 7 | Трубомедницкий цех | 30600 |
| 8 | Цех по ремонту ДВС | 37400 |
| 9 | Корпусно-сварочный цех | 41400 |
Состав и характеристика потребителей
В состав завода входят следующие цеха основного производства:
1) Административный корпус, склад;
2) Кузнечный цех;
3) Деревообделочный цех;
4) Электроремонтный цех;
5) Литейный цех;
6) Механосборочный цех;
7) Трубомедницкий цех;
8) Цех по ремонту ДВС;
9) Корпусно-сварочный цех.
Административный корпус. Потребителями электроэнергии являются освещение, офисная и бытовая техника различного вида. Напряжение питания – 220 В. Необходимость склада заключается в приемке материала, проверке его по качеству, количеству, соответствию документам, складированию и хранению. Производит выдачу материалов, необходимых для производства. Режим работы приводов - повторно-кратковременный. Напряжение питания переменное - 380В.
Литейный цех осуществляет расплав металла и доведение его до необходимого химического состава. Основными электроприемниками цеха являются дуговые печи. Дуговые печи делятся на два класса: собственно дуговые печи и рудно-термические печи.
В дуговых печах основная часть энергии выделяется в первую очередь в электрических дугах, горящих внутри печного пространства. Дуговые печи бывают прямого и косвенного нагрева. В печах прямого нагрева дуги горят между электродами и расплавом металла. В печах косвенного нагрева дуги горят между электродами над поверхностью металла. Вспомогательными электроприемниками литейного цеха являются: подъёмно транспортные механизмы, вентиляция, дуговая сварка, насосы. Режим работы механизмов продолжительный. Напряжение питания переменное - 380В.
Деревообделочный цех состоит из станочного, плотничного и столярно-сборочного отделений. Деревообделочный цех предназначен для ремонта и изготовления деревянных и пластмассовых деталей и частей, входящих в состав корпуса и надстроек судна, а также для ремонта судовой мебели, шлюпок и судового инвентаря. Напряжение питания переменное - 380В.
Электроремонтный цех выполняет работы по ремонту электромашин, распределительных устройств, трансформаторов, электрических сетей, электроизмерительных приборов, приборов точной механики и автоматики.
Кузнечный цех служит для изготовления крупных и мелких поковок. Оборудование кузнечные цехов - молоты, прессы, ковочные машины, нагревательные печи, горны для ручной ковки. Напряжение питания переменное - 380В.
Трубомедницкий цех производит ремонт, обработку и изготовление труб судовых систем и трубопроводов, заливку и перезаливку подшипников, лудильные и другие медницкие работы, а также жестяницкие и кровельные работы. Напряжение питания переменное - 380В.
Цех по ремонту ДВС ремонт двигателей внутреннего сгорания, топливной аппаратуры, электрооборудования и др. Напряжение питания переменное - 380В.
Механосборочный цех состоит из станочного, слесарно-сборочного и монтажного отделений. В состав станочного отделения входят токарный, фрезерный, шлифовальный и другие участки. Слесарно-сборочное и монтажное отделения состоят из участков по ремонту, главных и вспомогательных механизмов, судовых устройств, валопроводов, деталей котлов, теплообменных аппаратов, дельных вещей и арматуры систем и трубопроводов, судовых холодильных установок, а также из участков по производству демонтажных, монтажных и ремонтных работ на судах. Напряжение питания переменное - 380В.
Корпусно-сварочный цех является одним из крупных по значимости и объему выпускаемой продукции. В его состав входят заготовительные и сборочные отделения.
В заготовительном обрабатывающем отделении находятся: плаз, участок разметки и наметки по металлу, участок холодной обработки металла с оборудованием для правки, резки и гибки заготовок (правильные и гибочные вальцы, газорезательные машины, пресс-ножницы, гибочные прессы и др.) и участок горячей обработки металла.
Сборочное отделение располагает сборочными стендами и сварочным оборудованием с участками: узловой сборки металлических конструкций в цехе; ремонта корпуса на стапельной площадке; общей сборки корпусов строящихся судов на стапельной площадке; достроечных работ и ремонту паровых котлов, а также сварки, газовой резки и пневматических работ. В сварочном отделении (или участке) размещаются специализированные сварочные посты.
Основным назначением корпусно-сварочного цеха является ремонт корпусов и надстроек судов, паровых котлов и емкостей. Напряжение питания переменное - 10кВ, 380В. Режим работы приводов насосов – продолжительный.
Электроосвещение цехов является однофазным потребителем. Напряжение питания переменное - 220 В. Все светильники в цехах размещаются равномерно на три фазы, что снижает мигание источников света и уменьшает несимметрию напряжения цеховых сетей.
С точки зрения бесперебойности электроснабжения, потребителей можно разделить на три категории бесперебойности электроснабжения [1]:
I категория: перерыв в электроснабжении может повлечь за собой, опасность для здоровья и жизни людей или значительный ущерб, связанный с повреждением оборудования, массовым браком продукции или длительным нарушением технологического процесса.
II категория: перерыв в электроснабжении связан с массовым недовыпуском продукции, простоем рабочих механизмов.
III категория: потребители электроэнергии, не относящиеся к I и II категории
Категория бесперебойности цехов приведена в таблице 1.2
Таблица 1.2 – Категории бесперебойности электроснабжения цехов
| № цеха | Наименование цеха | Категория |
| 1 | Административный корпус, склад | II |
| 2 | Деревообделочный цех | II |
| 3 | Кузнечный цех | II |
| 4 | Электроремонтный цех | II |
| 5 | Литейный цех | I |
| 6 | Механосборочный цех | I |
| 7 | Трубомедницкий цех | I |
| 8 | Цех по ремонту ДВС | I |
| 9 | Корпусно-сварочный цех | I |
В таблице 1.3, 1.4 приведены исходные данные по расчетныйм нагрузкам цехов.
Таблица 1.3 – Исходные данные для расчета электрических нагрузок 0,4 кВ
| № цеха | Наименование цеха | Рр, кВт | tgφ | cosφ |
| 1 | Административный корпус, склад | 5000 | 0,78 | 0,79 |
| 2 | Деревообделочный цех | 3000 | 0,79 | 0,78 |
| 3 | Кузнечный цех | 4000 | 0,73 | 0,81 |
| 4 | Электроремонтный цех | 2000 | 0,78 | 0,79 |
| 5 | Литейный цех | 8900 | 0,75 | 0,8 |
| 6 | Механосборочный цех | 7100 | 0,75 | 0,8 |
| 7 | Трубомедницкий цех | 6000 | 0,8 | 0,78 |
| 8 | Цех по ремонту ДВС | 6100 | 0,82 | 0,77 |
| 9 | Корпусно-сварочный цех | 8000 | 0,8 | 0,78 |
Таблица 1.4 – Исходные данные для расчета электрических нагрузок 10 кВ
| № цеха | Наименование цеха | Рр, кВт | tgφ | Ки | Кол-во |
| 7 | Корпусно-сварочный цех | 1600 | 0,48 | 0,7 | 2 |
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 380; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!