Оглавление Аннотация Введение Исходные данные на проектирование Описание технологического процесса
|
Скачать 2.96 Mb.
|
|
Оглавление Аннотация Введение
Заключение Литература Приложение Аннотация В данном дипломном проекте разработаны системы электроснабжения механического завода местной промышленности. Содержание дипломного проекта включает в себя следующие вопросы: описание технологического процесса, расчет электрических нагрузок, определение центра электрических нагрузок, выбор системы питания и распределения электрической энергии, расчет токов короткого замыкания и проверка выбранной аппаратуры, разработка схемы электроснабжения, расчет релейной защиты, расчет заземляющего устройства, вопросы самозапуска электродвигателей. Рассмотрены вопросы охраны труда при эксплуатации электроустановок. Система электроснабжения удовлетворяет требованиям надежности и экономичности. Введение Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с развитием строительства электрических станций. Проектирование систем электроснабжения промышленных предприятий велось в ряде проектных организаций. В результате обобщения опыта проектирования возникло типовое решение. В настоящее время созданы методы расчета и проектирования цеховых сетей, выбора мощности цеховых трансформаторов и трансформаторных подстанций, методика определения электрических нагрузок и т.п. Ниже перечислены основные современные проблемы в области электроснабжения промышленных предприятий.
Темой данного дипломного проекта является проектирование системы электроснабжения механического завода местной промышленности. Introduction The problem of power supply of industrial firms has arisen simultaneously with development of construction of electrical stations. The system design of power supply of industrial firms was conducted in a number(series) of design organizations. As a result of generalization of experience of designing there was a standard solution. Methods of calculation and designing of shop networks(grids), selection of power of shop transformers and transformer substations now are created, a technique of definition of electrical loads the main(basic) modern problems are etc. below listed(etc. below transferred) in the field of power supply of industrial firms. 1. Rational construction of systems of power supply of industrial firms. 2. Questions of indemnification(compensation) of a reactive power in systems of power supply of industrial firms. 3. Application of an alternating current, operating, for relay protection and automatics. 4. Correct definition of expected electrical loads. 5. Questions of designing universal convenient in maintenance of shop electrical networks. 6. Complete fulfilment of shop and manufacturing power supply systems and designs of substations. Theme of the given degree project is the designing of a system of power supply of a plant of heavy engineering. 1 Исходные данные на проектирование
Таблица 1 - Ведомость электрических нагрузок завода. №Наименование цехаКатегория по пожароопасностиКатегория по надежности электроснабжения1Склад сульфата200П- IIIII2Тушильная станция1600П- IIaII3Насосная конденсата №1 Насосная конденсата №1(6 кВ)1100 3920П-IIII4Главный корпус5500П-IIII5Углеподготовка №1 Углеподготовка №1(6 кВ)3000 4800П-IIIII6Градирня1280П-IIIII7Сушильное отделение1090П-IIII8Очистные сооружения400П-IIIIII9РМЦ1100П-IIIIII10Обесфеноливающее отделение1235П-III11Градирня1170П-IIIII12Склад угля1290П- IIaII13Насосная конденсата №2 Насосная конденсата №2(6 кВ)1130 3725П-IIII14Угольная башня1410П-IIaII15Насосная серной кислоты 300П-IIIII16Насосная конденсата №3470П-IIII17Мастерские400П-IIIIII18Известковое отделение350П-IIIII19Машинный зал Машинный зал (6 кВ)890 2500В-IaI20Бункеры промышленной продукции430 П-IIIII21Бензольное отделение1330П-III22Пульпанасосная Пульпанасосная (6 кВ)370 1040П-IIIII23Насосная фенольных вод250П-III24Углеподготовка №2 Углеподготовка №2 (6 кВ)2000 2690П-IIIII25Коксосортировка530П-IIaII26Сульфатное отделение560П-IIIII 2 Технологический процесс коксохимического производства Коксохимическое производство является основным производителем твердого топлива- кокса, путем сжигания которого получают тепловую энергию, а путем переработки - сырье для химической промышленности. Основные потребители кокса - черная и цветная металлургия, литейное производство и химическая промышленность. Около 75% всего производимого кокса расходуется на выплавку чугуна в доменных печах. В СНГ ежегодно производится около 30 млрд. м3 коксового газа, 1млн. т. сырого бензола и 3млн. т. каменноугольной смолы. В настоящее время в отрасли вырабатывается свыше 3,5 млн. т. химических продуктов коксования. Ассортимент коксохимических продуктов составляет более 200 наименований. В основе коксохимического производства лежит процесс пиролиза углей, или их сухой перегон. Он связан с нагреванием продукта без доступа воздуха. Цель пиролиза - отделение углерода от остальных веществ, содержащихся в углях. Процесс пиролиза углей состоит из 5 стадий. На стадии сушки при нагревании углей до 2000С происходит отделение влаги и адсорбированных газов – оксида углерода II, метана и др. При начальном разложении(200…3500С) начинается плавление смолистых веществ и испарение углеводородов, а также разложение некоторых менее стойких, преимущественно кислородосодержащих органических соединений. На стадии пластического состояния(350…5000С) уголь размягчается. Начинается интенсивное испарение углеводородов, смол и продолжается разложение углеводородов, азотистых и сернистых соединений. В стадии образования полукокса(500…6000С) заканчивается процесс разложения испарения углеводородов и легкоплавких смол, благодаря чему пластическая масса твердеет (спекается). Такой спек (смесь углерода и тугоплавких смол) называется полукоксом. При образовании кокса (при температуре свыше 6000С) начинают разлагаться тугоплавкие смолы с выделением моноциклических ароматических углеводородов, их производных и водорода. В спеке остается новообразовавшийся кристаллический углерод, связующий первичные чешуйки углерода в угле. Обычно этот процесс заканчивается при температуре около 10000С. Полученный продукт называется коксом. Технологический процесс коксохимического завода начинается с подготовки сырья и приготовления шихты. Процесс подготовки сырья должен обеспечивать получение шихты заданного химического состава с учетом допускаемого содержания примесей, заданного размера угольных частиц и влажности. Поступающий на завод уголь разных марок разделяется по составу и свойствам на группы, дробится и перемешивается в пределах каждой группы. Затем после дозировки на автоматических весах он обогащается путем грохочения, обеспыливания, мытьем, флотацией и другими методами с целью устранения посторонних примесей. Далее компоненты шихты подвергаются сушке и окончательному дроблению до крупности зерен не более 3 мм. Подготовленные таким образом компоненты шихты подаются в смесительные машины, а затем в бункеры накопителя угольной башни. Готовая шихта из угольной башни определенными дозами высыпается в бункеры загрузочного вагона, который доставляет ее в камеры коксовых батарей. Коксовая батарея представляет систему нескольких десятков коксовых камер, в которых происходит процесс коксования угольной шихты. Коксовая камера выложена огнеупорным кирпичом, длина составляет 13…15 метров, высота 5…5,5 метров при ширине 0,4…0,5 метра. Такая форма камеры обеспечивает более быстрый и равномерный прогрев шихты. В своде камеры имеются 3-4 люка, закрывающихся герметичными крышками, для загрузки шихты. Торцевые стороны камер также закрываются герметичными металлическими дверьми. Вверху камеры имеются стояки для отвода газообразных продуктов коксования в газосборнике. Между камерами расположены обогревательные простенки, состоящие из системы отопительных каналов, в которых горячие газы обогревают стенки камеры. Под камерами находятся регенераторы, служащие для подогрева отходящими газами воздуха и газа, подаваемых через газопроводы в отопительные каналы. По рельсовому пути, расположенному над коксовыми камерами перемещается в загрузочный вагон, который через загрузочные люки подает шихту в коксовые камеры. Он снабжен специальными механизмами, отвинчивающими и завинчивающими крышки люков. Вдоль одной из сторон батареи по рельсовому пути перемещается коксовыталкиватель- машина, которая после окончания процесса коксования вскрывает двери камеры и выталкивает образовавшийся кокс. С другой стороны по рельсовому пути перемещается тушильный вагон, который принимает раскаленный кокс, транспортирует его под башню для тушения и затем выгружает на рампу. Процесс коксования начинается после подачи загрузочным вагоном отмеренной дозы шихты в камеру. Загрузочные люки закрываются, и включаются подогревающие устройства. В начале из шихты выделяются вода и газы, затем она плавится и оседает. При дальнейшем повышении температуры происходит вспучивание шихты за счет выделяющихся паров и газов и затем постепенно ее отвердевание. На последней стадии коксования начинается усадка и растрескивание спека. К концу процесса коксования образуется так называемый коксовый пирог. Выделяющиеся парогазовые фракции по стоякам отводятся в газосборник. Нагрев шихты идет от нагреваемых поверхностей к центру камеры, поэтому в силу малой теплопроводности шихты на разных расстояниях от стенок одновременно проходят разные стадии коксования. Процесс коксования в зависимости от состава шихты, теплоты сгорания топлива и размеров камеры длится 14…17 ч.. По окончании процесса коксования нагревающего устройства выключаются, стояки перекрываются, а к дверям камеры подводится выталкиватель, который выгружает коксовый пирог в тушильный вагон, медленно движущийся вдоль батареи. Затем выталкиватель навешивает двери освободившейся камеры и отправляется к следующей камере, а загрузочный вагон открывает загрузочные люки и производит загрузку новой дозы шихты. Выгруженный кокс подвергается тушению, так как при соприкосновении с воздухом он загорается. Тушильный вагон доставляет его в башню, где он гасится водой. После гашения кокс высыпается из вагона на рампу- наклонную бетонированную площадку, где остывает в течение 20 минут. Остывший кокс транспортерами подается на коксосортировку. Летучие продукты, полученные в процессе коксования, представляют смесь паров и газов, которая называется прямым коксовым газом. Из 1 т. шихты влажностью 6% при коксовании получают около 270 кг или 330 м3 прямого коксового газа. Содержание основных составляющих прямого коксового газа на 1 т. шихты: каменноугольная смола - около 32 кг, сырой бензол- 10, аммиак- 3, сероводород- 5, вода- 80 и так называемый обратный газ- 140 кг. Коксохимическое производство до недавнего времени было единственным поставщиком бензольных углеводородов. С развитием нефтепереработки, позволяющей получать эти продукты при капиталовложениях в 1,5 раза меньше, его доля в производстве бензольных углеводородов снизилась до 40%. Однако в связи с тем, что бензол является попутным продуктом при получении кокса, коксохимическое производство остается одним из основных поставщиков бензольного сырья для органического синтеза. Легкую фракцию перерабатывают вместе с сырым бензолом. Из других фракций посредством ректификации, обработки химическими реагентами или вымораживанием с последующей кристаллизацией можно получить около 300 высококачественных химических соединений. Коксохимический завод включает в себя следующие производственные цеха, перечисленные ниже. Углеподготовка. Обычно состоит из отделений: углеприем, где выполняются работы по разгрузке из вагонов угля, угольных складов, где хранится оперативный запас угля всех марок и их усреднения; обогатительного отделения, где производится предварительное дробление, угли измельчаются до размеров 80-0 мм или 50-0 мм, отсев угольной пыли и последующая флотация шлама, и его сушка; дозировочного отделения, предназначенного для составления угольной шихты, окончательного измельчения угольной шихты и ее компонентов. После чего шихта поступает в угольную башню, а оттуда в коксовый цех. Коксовый цех. В состав коксового цеха входят: батареи коксовых печей со вспомогательным и обслуживающим устройством и сооружением; обслуживающие их коксовые машины (коксовыталкиватели, углезагрузочные вагоны, двересъемные машины, тушильные и другие); газовое хозяйство коксовых батарей, газоотводящая и газоподводящая арматура, устройства для переключения и регулирования газовых, воздушных и дымовых потоков. Комплекс агрегатов для охлаждения (тушения) кокса мокрого – тушильные башни с насосами и отстойниками воды, коксовые рампы. Коксосортировка, где происходит разделение кокса по классам. Отделение улавливаний химических продуктов коксования: конденсации, машинное, сульфатное, аммиачное, бензольное, обесфеноливающая установка, известковое отделение. В состав отделения конденсации входят осветлители для отделения воды и механических примесей от каменноугольной смолы, первичные газовые холодильники для охлаждения прямого коксового газа и выделения из него смолы и воды. В машинном отделении располагаются газодувки-нагнетатели, отсасывающие прямой коксовый газ из газосборника коксовых печей и осуществляющие дальнейшую транспортировку его через улавливающую аппаратуру, и далее потребителям. В сульфатном отделении производится улавливание и получение сульфата аммония. В аммиачном отделении с обесфеноливающей установкой извлекается аммиак, фенолы и в виде фенолят натрия отправляют на централизованную переработку. Насосная серной кислоты предназначена для перегонки серной кислоты полученной в цехах сероочистки (поступающая в дальнейшем на нужды промышленности). В бензольном отделении из прямого коксового газа поглотительным маслом улавливают бензольные углеводороды, которые после выделения из поглотительного масла направляются на дальнейшую обработку. Основными товарными продуктами являются чистые бензол и его геммологи: толуол, ксилол. К вспомогательным цехам относят: ремонтно-механический цех, специализированный цех по ремонту коксохимического оборудования и другие отделения занятые ремонтом оборудования. Очистные сооружения предназначены для конечной (полной) биохимической очистки воды использованной в процессе производства и дальнейший её сброс или повторное использование в производстве. 3. Определение расчетных электрических нагрузок Важным этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Зная электрические нагрузки, можно выбрать нужное число и мощности силовых трансформаторов, мощности и места подключения компенсирующих устройств, выбрать и проверить токоведущие элементы по условию допустимого нагрева, рассчитать потери и колебания напряжения и выбрать защиты. Существуют различные методы расчета электронагрузок, которые в свою очередь делятся на: 1) основные; 2) вспомогательные. К первым относят такие способы как: 1. По установленной мощности и коэффициенту спроса. 2. По средней мощности и отклонению расчетной нагрузки от средней (статический метод). 3. По средней мощности и коэффициенту формы графика нагрузки. 4. По средней мощности и коэффициенту максимума (метод упорядоченных диаграмм) Ко вторым относят такие методы как: 5. По удельному расходу электроэнергии на единицу продукции или заданном объеме выпуска продукции за определенный период времени. 6. По удельной нагрузке на единицу производственной площади. Применение того или иного метода определяется допустимой погрешностью расчетов. Метод коэффициента спроса Метод коэффициента спроса наиболее прост и широко распространен. Для определения расчетных нагрузок по этому методу необходимо знать установленную мощность РЦ группы приемников и коэффициенты мощности cos и спроса КС данной группы, определяемые по справочной литературе. Расчетная нагрузка для однородных по режиму работы приемников определяется по следующим выражениям: ; ; , где КС – коэффициент спроса группы приемников. tg - соответствует cos. Расчетная нагрузка (цеха, корпуса, предприятия) определяется суммированием расчетных нагрузок отдельных групп приемников, входящих в данный узел с учетом коэффициента разновременности максимумов нагрузки. ; - сумма расчетных активных нагрузок отдельных групп приемников; - сумма расчетных реактивных нагрузок отдельных групп приемников. КР.Т. – коэффициент разновременности максимумов нагрузок отдельных групп приемников, принимаемый 0,85 – 1,0 в зависимости от места нахождения данного угла в системе электроснабжения предприятия. №Наименование цехаPнcosftgfkcP'mQ'm1Административный корпус6600,90,480,5330159,832РМЦ7000,61,330,4280373,333Кроватный цех68000,71,020,854405549,94Бытовые помещения16900,90,480,5845409,255Столовая2900,90,480,514570,2276Цех эмаль-посуды63000,750,880,850404444,97Склад готовой продукции3000,90,480,515072,6488Насосная28800,80,750,85244818369Цех размораживания25600,80,750,82048153610Материальный склад4600,90,480,5230111,3911Гараж2700,71,020,6162165,2712Лаборатория (ЦЗЛ)15000,71,020,6900918,1813Столовая2900,90,480,514570,22714Опытный цех6000,61,330,424032015Блок подсобных цехов6500,71,020,6390397,8816Медпункт1000,90,480,55024,21617Электроцех14000,61,330,4560746,6718Проходная150,90,480,57,53,632419Котельная34800,80,750,8529582218,520Главный магазин700,90,480,53516,951Итого31015 22403,519445 Приемники 6 кВ 2Цех эмаль-посуды42000,750,880,833602963,24Насосная52500,80,750,854462,53346,9 9450 Статический метод расчета нагрузок Формирование электрических нагрузок зависит от ряда случайных факторов. Поэтому числовые значения величин нагрузок, также являются случайными, чаще всего эти величины независимы. Поскольку групповая нагрузка представляет собой систему независимых случайных нагрузок отдельных электроприемников, то при большом их числе групповая нагрузка подчиняется нормальному закону распределения случайных величин. По статическому методу расчетную нагрузку группы приемников определяют двумя интегральными показателями: средней нагрузкой РСР и среднеквадратичным отклонением из уравнения: , где - статический коэффициент, зависящий от закона распределения и принятой вероятности превышения графиком нагрузки Р(t) уровня РР. Среднеквадратичное отклонение для группового графика определяют по формуле: , где – Среднеквадратичная мощность. При введении коэффициента формы ; , Значение принимается различным. В теории вероятности используется правило трех сигм ; что при нормальном распределении соответствует предельной вероятности 0,9973. Вероятности превышения нагрузки на 0,5% соответствует = 2,5, для = 1,65 обеспечивается пяти процентная вероятность ошибки. В практических расчетах вполне достаточна точность 0,5 тогда Определение расчетной нагрузки по средней сложности и коэффициенту форм Данный метод может применяться для определения расчетных нагрузок цеховых шинопроводов, на шинах низшего напряжения цеховых трансформаторных подстанций, на шинах РУ напряжением 10 кВ, когда значения коэффициента формы КФ находится в пределах 1,0-1,2. Расчетную нагрузку группы приемников определяют из выражений: ; или , где ; . В расчетном методе расчетную нагрузку принимаю равной среднеквадратичной, т.е.: , Для группы приемников с повторно-кратковременным режимом (ПКР) работы применяемое допущение справедливо во всех случаях. Оно приемлемо и для групп приемников с длительным режимом работы, когда число приемников в группе достаточно велико и отсутствует мощные приемники, способные изменить достаточно равномерный групповой график нагрузок. Значение коэффициента КФ достаточно стабильны, если производительность завода или цеха примерно постоянна. Поэтому при проектировании КФ могут быть приняты по опытным данным системы электроснабжения действующего предприятия, аналогичному по технологическому процессу и производительности проектируемому. Средние мощности за наиболее загруженную смену РСР.М., QСР.М для определения расчетной нагрузки находятся при проектировании любым из способов:
где Рном. – суммарная номинальная мощность группы электроприемников приведенная к ПВ = 100 %.
Метод упорядоченных диаграмм По этому методу расчетная активная нагрузка электроприемника на всех ступенях питающих и распределительных сетей (включая трансформаторы и преобразователи) определяется по средней мощности и коэффициенту максимума из выражения: ; Для определения РР по методу упорядоченных диаграмм все электроприемники разбиваются на подгруппы с примерно одинаковыми режимами работы (коэффициентами использования КИ коэффициентами мощности cos). Затем для каждой группы находят сумму номинальных мощностей. При этом, если режим работы электроприемника отличен от длительного, то используем следующую формулу: , где Рпас – паспортная мощность приемника. ПВ – продолжительность включения электроприемника группы в долях от 1. Значение КМ зависит от КИ данной группы электроприемников и эффективного числа приемников nэф. Эффективное число электроприемников определяется по формуле. . При числе электроприемников в группе 4 и более допускается принимать nэф равным n (действительному значению электроприемников при условии, что отношение номинальной мощности наибольшего электроприемника РНОМ.max к номинальной мощности наименьшего РНОМ.min При m > 3 и КИ 0,2 nэф можно определить по более простой формуле: Когда найденное эффективное число электроприемников nэф оказывается больше действительного n, следует принимать nэф = n; На практике бывают случаи, когда n < 5, тогда nэф, КМ не определяются и – при n = 1 расчетная нагрузка подгруппы равна номинальной, т.е. РН = РИ – – при n = 2 – 5 расчетная нагрузка рассчитывается по коэффициенту нагрузки если КЗ у всех одинаков или если КЗ различны. Практика расчетов показала, что более точно КМ можно найти по формуле: , где КФ – коэффициент формы графика нагрузки; А,В – коэффициенты, учитывающие нагрев проводников Коэффициент КФ рассчитывается по формуле: ; Коэффициенты А и В принимаются равными при КФ 1,1 А = 4,1 В = 3,1 при КФ > 1,1 А = 2,8 В = 1,67 расчетную реактивную нагрузку по этому принимают равной: при КФ 10 QР = 1,1QСР.М при КФ > 10 QР = QСР.М или QР = РР tg Метод удельного расхода электроэнергии на единицу продукции Ряд приемников электроэнергии характеризуются неизменными или мало изменяющимися графиками нагрузок. К таким электроприемникам относятся электроприводы вентиляторов, насосов, воздуходувок, преобразовательных агрегатов, электролизных установок, печи сопротивления, электроприемники бумажной и химической промышленности, поточно-транспортных систем, и многие другие. Коэффициенты включения этих приемников равны 1, а коэффициенты загрузки изменяются мало. Для электроприемников с неизменной или мало изменяющейся во времени нагрузкой, расчетная нагрузка совпадает со средней, за наиболее загруженную смену и может быть определена по удельному расходу электрической энергии на единицу продукции при заданном объеме выпуска за определенный период времени: , где Эуд – удельный расход электроэнергии на единицу продукции, кВтч. NСМ – количество продукции, выпускаемой за смену (производительность установки за смену). ТСМ – продолжительность наиболее загруженной смены, ч. При наличии данных об удельных расходах электроэнергии на единицу продукции в натуральном выражении Эуд при годовом объеме выпускаемой продукции Nгод цеха (предприятия в целом) расчетную нагрузку определяют по формуле: , где Тmax.ц – число часов использования максимума активной нагрузки цеха (принимается по отраслевым инструкциям и справочным данным). Если известны данные об удельных расходах электроэнергии по отдельным технологическим агрегатам Эуд.i, то расчетную нагрузку определяют по формулам: для цеха ; для завода в целом: где РР.О.Ц. и РР.О.З. – расчетные нагрузки за наиболее загруженную смену соответственно общецеховых и общезаводских электроприемников. Nэд.i – производительность отдельных агрегатов. Эуд.i – расход электроэнергии по отдельным агрегатам. Метод удельной нагрузки на единицу произведенной площади Расчетная нагрузка группы электроприемников по удельной мощности определяется по формуле: , где Руд – удельная расчетная мощность на 1 м2 производственной мощности, кВт/м2. F - площадь размещения группы приемников, м2. Удельную нагрузку определяют по статистическим данным. Её значение зависит от рода производства, площади цеха, обслуживаемой магистральным шинопроводом и изменяется в пределах 0,06 – 0,6 кВт/м2. Метод удельной нагрузки на единицу производственной мощности применяемой при проектировании универсальных сетей машиностроения, которые характеризуются большим количеством электроприемников малой и средней мощности, равномерно распределенных по площади цеха. Универсальные сети выполняются магистральными шинопроводами и прокладываются с учетом возможных перемещений технологического оборудования. Из анализа рассмотренных различных методов определения расчетных нагрузок можно сделать следующие выводы: 1. Для определения расчетных нагрузок по отдельным группам электроприемников и узлам с напряжением до 1 кВ в цеховых сетях следует использовать метод упорядоченных диаграмм показателей графиков нагрузок. 2. Для определения расчетных нагрузок на высших ступенях системы электроснабжения (начиная с цеховых шинопроводов и шин цеховых ТП и кончая линиями, питающими предприятие) следует использовать методы расчета, основанные на использовании средней мощности и коэффициентов КМ и КФ. При ориентировочных расчетах на высших ступенях системы электроснабжения возможно применение методов расчета по установленной мощности и КС. Из всех выше перечисленных методов расчетов электрических нагрузок предпочтительней метод коэффициента спроса. Погрешность при расчете данным способом составляет 5-10%. Такая погрешность допустима при проектировании. Таким образом расчет электрических нагрузок данного проекта будет осуществляется методом коэффициента спроса. Метод коэффициента спроса Указанный в проектном задании установленные мощности цехов позволяют применить к расчету их нагрузок, метод коэффициента спроса. Расчетный максимум, необходимый для выбора почти всех элементов СЭС сечения проводников, трансформаторов ППЭ, отключающей аппаратуры, измерительных трансформаторов и т.д., определяемый сначала для отдельных цехов, а затем и для всего завода в целом. Определение расчетной нагрузки данным методом рассмотрим на примере сборочного цеха №3. где - расчетный максимум цеха без учета освещения. КС – коэффициент спроса цеха согласно цеха согласно [3]. кВт кВар Необходимо учесть нагрузку искусственного освещения цехов и территории завода. Эта нагрузка определяется по удельной плотности освещения согласно [1] по выражению: , где F – освещаемая площадь, м2 - удельная плотность осветительной нагрузки, Вт/м2. КСО – коэффициент спроса осветительной нагрузки согласно [3]. кВт. , где tg - коэффициент мощности осветительной нагрузки. кВар. В качестве источников света используем люминесцентные лампы и лампы ДРЛ с cos = 0,9 (tg = 0,48). Полная нагрузка цеха напряжением до 1 кВ представляет собой сумму силовой и осветительной нагрузки. кВт кВар Результаты расчета остальных цехов сведены в табл. 2. У потребителей напряжением 6 кВ отсутствует осветительная нагрузка. Определим мощность осветительной нагрузки территории предприятия. Площадь территории Fтер =312716,3м2 удельная плотность освещения тер = 1 Вм/м2. Коэффициент спроса КСО тер =1 по (2.1.3.) и (2.1.4.) кВт кВар Суммарная активная нагрузка напряжением до 1 кВ. кВт Суммарная реактивная нагрузка напряжением до 1 кВ. кВар Суммарная полная нагрузка напряжением до 1 кВ. кВА Для дальнейшего расчета максимальной нагрузки по заводу в целом необходимо учесть коэффициент разновременности максимума КРМ = 0,9, а также потери в цеховых трансформаторах, линиях, распределительной и др. элементах. Однако эти элементы еще не выбраны, поэтому потери в трансформаторах цеховых подстанций Р и Q учитывают приближенно по суммарным значениям нагрузок напряжением до 1 кВ цех №3 кВт кВар Расчет остальных цехов представлен в таблице 2. Суммарная активная нагрузка напряжением свыше 1000 В. кВт Потребителями напряжения 6 кВ в компрессорной, насосной являются в основном синхронные двигатели. Они имеют опережающий cos, т.е. они выдают реактивную мощность в сеть. Поэтому в расчетах учитываются со знаком «–». Суммарная реактивная нагрузка напряжением свыше 1000 В. кВар Реактивная мощность равна нулю так, как нагрузкой на 6 кВ в основном являются синхронные двигатели с cos=1. Активная мощность предприятия с учётом коэффициента разновримённости кВт Реактивная мощность предприятия без учета компенсации кВар. Предварительные потери активной мощности в трансформаторе ППЭ кВт Предварительные потери реактивной мощности в трансформаторе ППЭ кВар Активная мощность предприятия кВт Реактивная мощность предприятия без учета компенсации кВар. Полная расчетная мощность по заводу тогда будет кВА. Таблица 2. Расчетные максимумы цехов. №Наименование цехаPнcosftgfkcP'mQ'mFσКсоtgfоРоQоР∑Q∑S∑ΔРтΔQтРмQмSм1Склад сульфата2000,61,330,5100133,333812,35,30,80,483,4441,7103,4135170,13,40117106,85151,99185,792Тушильная станция16000,651,170,4640748,24321005,75,30,90,48100,248740,2796108721,74109761,94905,061183,13Насоная конденсата№111000,850,620,85935579,7676,874,50,80,482,4371,2937,4581110322,06110959,49691,151182,54Главный корпус55000,90,480,949502397,394738,15,30,90,4822,611497324085525110,55535083,12960,75882,55Углеподготовка№130000,80,750,6180013501195,815,40,90,485,8122,818061353225645,132261850,91578,42432,66Градирня12800,71,020,5640652,931508,35,680,90,482,5981,2642,665491718,3491,7660,94745,88996,587Сушильное отделение10900,820,70,6654456,4952572,124,50,80,489,264,4663,3461807,716,1580,8679,41541,71868,948Очистные сооружения4000,80,750,62401802256,2530,80,485,4152,6245,4183305,96,11830,6251,53213,19329,729РМЦ11000,61,330,4440586,6673068,56,70,850,4817,488,4457,5595750,615,0175,1472,49670,11819,9410Обесфеноливающее отделение12350,850,620,851049,75650,5771489,14,50,850,485,6962,71055653124124,831241080,3777,441330,911Градирня11700,71,020,5585596,8191489,125,680,90,487,6123,7592,6600843,716,8784,4609,49684,84916,7812Склад угля12900,850,620,6774479,682733,95,310,483,891,9777,9482914,918,391,5796,19573,04980,9613Насосная конденсата№211300,850,620,85960,5595,264812,34,50,80,482,9241,4963,4597113322,66113986,09709,991215,114Угольная башня14100,71,020,5705719,244812,255,40,950,484,1672709,2721101120,23101729,4822,391099,215Насосная серной кислоты3000,850,620,85255158,0351579,44,50,80,485,6862,7260,7161306,36,12530,6266,81191,39328,3616Насосная конденсата№34700,850,620,85399,5247,588789,74,50,80,482,8431,4402,3249473,19,46347,3411,81296,27507,317Мастерские4000,61,330,4160213,333508,36,70,850,482,8951,4162,9215269,55,3927168,29241,67294,4918Известковое отделение3500,750,880,7245216,071219,840,850,484,1472249,1218331,16,62233,1255,77251,17358,4719Машинный зал8900,61,330,5445593,3331263,54,50,850,484,8332,3449,8596746,414,9374,6464,76670,3815,6620Бункеры промышленной продукции4300,61,330,4172229,3331759,93,50,90,485,5442,7177,5232292,15,84329,2183,39261,21319,1621Бензольное отделение13300,51,730,67981382,181353,840,850,484,6032,2802,61384160032160834,611544,41755,522Пульпонасосная3700,80,750,6222166,5394,34,50,80,481,4190,7223,41672795,58127,9229195,09300,8323Насосная фенольных вод2500,80,750,6150112,51917,84,50,80,486,9043,3156,91161953,919,5160,8135,32210,1624Углеподготовка№220000,80,750,6120090010835,40,90,485,2632,51205903150630,111511235,41053,11623,325Коксосортировка5300,80,750,7371278,252053,26,70,950,4813,076,3384,12854789,5647,8393,63332,32515,1526Сульфатное отделение5600,850,620,85476294,9983158,84,50,850,4812,085,8488,1301573,311,4757,3499,55358,13614,6627Итого29385 19366,814918,559252,1 161311300620721 Приемники 6 кВ3Насосная конденсата№1(6кв)33322064,995Углеподготовка№1(6кв)2880216013Насосная конденсата№2(6кв)3166,251962,2719Машинный зал12501666,6722Пульпонасосная(6кв)62446824Углеподготовка№2(6кв)16141210,5 4. Построение графиков электрических нагрузок Сопоставим полученные результаты расчетных мощностей завода с процентной шкалой суточного графика электрических нагрузок и данные сведем в табл. 3. При составлении таблицы учтем нагрузки для рабочего и выходного дней. Также учтем тот факт, что насосная работает круглосуточно в любой день (её мощность 2694 кВт). В темное время суток осуществляется освещение территории завода (мощность осветительной нагрузки 286,88 кВт). В выходной день работают в основном именно эти нагрузки. Их сумма составляет 2980,88 кВт. Работа освещения территории завода осуществляется с 20 00 вечера до 7 00 утра. По данным табл. 3 построим суточный график нагрузки . Таблица 3. Суточный график нагрузок в именованных единицах t, ч%Si, кВАQраб, %Qраб, кВарSраб, кВАРвых, %Рвых, кВт19329202,41006251,3121755,2142980,8829329202,4955939,219671,9142980,8839630144,4986095,321710,9142980,8849630144,4885470,216557,9142980,8859630144,4905628,211841,9142980,8869028260,4905628,211841,9142980,8878526690,3825157,115471,2142980,8888025120,3855314,116179,0212269497924806,3885470,217050,5122694107523550,3805001,115419,9122694117724178,3825157,115963,4122694128025120,3805001,114438,4122694138225748,3754688,913352,9122694148526690,3734583,912343,6122694158827632,4805001,115419,9122694169028260,4845314,116506,98122694179228888,4905628,217101,9122694189028260,4855314,116506,98122694199630144,4835209,116144,81226942010031400,4825157,115510,61226942110031400,4805001,113465,7142980,88229830772,4704375,913904,1142980,88239529830,4784845,115041,3142980,88249329202,4905628,221584,4142980,88 Рисунок - Суточный график электрических нагрузок На рис. 4 приведен суточный график электрических нагрузок рабочего и выходного дней зимнего периода. Летний график строится и выглядит аналогично зимнему. Для построения годового графика электрических нагрузок используется суточный график. Рассчитаем число часов использования максимальной нагрузки Тmax. Суточный расход активной энергии рабочего дня зимой. кВтч Суточный расход активной энергии рабочего дня летом. кВтч Годовой расход активной энергии. ч. ч. кВтч Определим число часов использования максимальной нагрузки. ч. Рисунок – Годовой график электрических нагрузок. 5. Определения центра электрических нагрузок Для построения рациональной СЭС промышленного предприятия важное значение имеет правильное размещение трансформаторных подстанций всех мощностей, напряжения, тока должны быть максимально приближены к центрам подключенных к ним нагрузок (ЦЭН). Это обеспечивает наилучшие технико-экономические показатели СЭС по расходу электроэнергии и дефицитных проводниковых материалов, т.е. минимум приведенных затрат. При проектировании СЭС разрабатывается генеральный план объекта, на который наносятся все производственные цеха, расположенные на территории предприятия. На генеральном плане указываются расчетные мощности цехов и всего предприятия. Для того чтобы найти наиболее выгодный вариант расположения понижающих подстанций и источников питания, составляют картограмму нагрузок. Картограмма представляет собой размещенные на генеральном плане предприятия или плане цеха окружности, площади которых пропорциональны расчетным нагрузкам соответствующих цехов. Площадь сектора пропорциональна осветительной нагрузке цеха и определяется по выражению: , где m – масштабный коэффициент. Угол характеризующий долю осветительной нагрузки, относительно расчетной нагрузки цеха определяется по выражению: Координаты ЦЭН находятся по: ; ; Результаты расчетов сведены в табл. 4. По данным этой таблицы построим картограмму электрических нагрузок. Таблица 4. Данные расчета картограммы электрических нагрузок. №цеха Uн, кВРм, кВтРо, кВтХi. МмYi, ммr i, ммα, градРм ХiРм Yi10,4106,8453,44415145835,831811,615492,68868,172761,941100,197801615,57347,3460955,312191,13959,4932,436731404517,4760,91413432943177,245083,122,6007533640,2241,60126940418299251850,945,811641307424,2731,132406221369696660,9382,598431205914,5051,41579312,638995,47679,4149,259631174614,7064,90679491,4312538251,5335,415117368,94797,7529429,39055,189472,48717,47511162612,26413,3154808,512284,7101080,275,69581867918,5431,89892903,385341,411609,4867,61238903613,9294,49654853,721941,512796,1873,88967827415,921,75965287,458917,913986,0892,92428648317,7171,06863109,781845,414729,3974,16684715615,2372,05751787,240846,215266,8115,6858475479,21577,67220010,812540,116411,8062,84292742411,4492,48530473,69883,3417168,2852,8947754457,31896,1939087,47572,8318255,7694,14732143369,0235,837365759207,6919464,7614,83289602512,1633,74327885,71161920183,3865,5436941517,640310,887518,849352,7121834,6074,60292215916,2991,98517526,849241,8222291,4194836228,53772,2318244,015038,0123160,8046,9040830787,154415,464824,1312542,7241235,385,2633886419,831,5349883,0279064,225393,62813,0686105411,19411,953936,2821255,926499,54912,0824193512,618,7079491,4317484,2 363332-1404432,56746648014660852880-1301630,27837440046080133166,25-64731,74720264022163,8191250-606519,947750008125022624-366814,0932246442432241614-82522,6661291240350 Рис. 6. Картограмма электрических нагрузок точкой А на картограмме обозначим координаты центра электрических нагрузок завода. |
Похожие:
 |
1. Описание технологического процесса Охрана труда и техника безопасности для слесарей по ремонту технологического оборудования |
|
Проектирование технологического процесса убоя и разделки туш крс Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования |
|
Выпускной квалификационной работы бакалавра Исходные данные по проекту (эксплуатационно-технические данные, техническое задание) |
|
И описание профессиональной компетенции Химический анализ сырья необходим для контроля соответствия продуктов технологического процесса и готовой продукции существующим... |
 |
Содержание Описание технологического процесса производства батона нарезного из пшеничной муки 1-го сорта |
|
Autocad civil 3D поможет вам значительно повысить производительность... Геоточки, фигуры и поверхности используются далее на протяжении всего проектного процесса. Если ввести дополнительные исходные данные,... |
|
Регламент загрузки хд и, соответственно Исходные данные расположены в источниках самых разнообразных типов и форматов, созданных в различных приложениях, в то время как... |
|
Оглавление введение ... |
|
Руководство пользователя ■ Оглавление Важные инструкции по безопасности... Индикатор buck avr (voltage reduction) «Автоматическая регулировка на понижение» (желтый светодиод) 6 |
|
Руководство пользователя Листов 50 Москва 2016 Аннотация Документ... Автоматизация процесса заключения контрактов холодного водоснабжения и водоотведения |
|
Профессиональный стандарт 1 Ведение технологического процесса по подземному ремонту скважин по добыче нефти и газа в объеме текущего ремонта, обслуживание технологического... |
|
Курсовой проект по дисциплине: "Безопасность технологических процессов... Для реализации этой цели необходим подробный и более детальный анализ технологического процесса производства асфальтобетонной смеси... |
|
Рабочая учебная программа профессионального модуля «Осуществление... ПМ. 03 Осуществление экологического контроля производства и технологического процесса |
|
Рабочая учебная программа профессионального модуля пм. 01 Ведение... ПМ. 01 Ведение технологического процесса цементажа, гидравлического разрыва пласта |
|
Руководство пользователя ■ Оглавление Важные инструкции по безопасности... Разъемы tel./Modem surge protection «Защита от скачков напряжения для телефона/модема» (только для моделей 425АР/525АР/625АР) 5 |
|
Следующие вопросы: описание технологического процесса, расчет электрических... Система электроснабжения удовлетворяет требованиям надежности и экономичности. Рассмотрены вопросы охраны труда при эксплуатации... |