Реконструкция системы электроснабжения элеватора АО «Продкорпорация»
Содержание
Введение 6
1 Краткая характеристика элеватора 8
1.1 Основные производственные характеристики элеватора 8
1.2 Обоснование необходимости реконструкции системы
электроснабжения 9
2 Электроснабжение 10
2.1 Расчет электрических нагрузок 10
2.2 Определение центра электрических нагрузок 12
2.3 Выбор схемы внутреннего электроснабжения 12
2.3.1 Обоснование принимаемых значений напряжения 13
2.3.2 Определение количества потребительских трансформаторных
подстанций 13
2.3.3 Определение расчетных электрических нагрузок ТП 13
2.3.4 Компенсация реактивной мощности 15
2.3.5 Определение количества трансформаторов в ТП и их
номинальной мощности 16
2.3.6 Выбор сечения проводников линий электропередачи 18
2.4 Выбор схемы внешнего электроснабжения 21
2.4.1 Обоснование принимаемых значений напряжений
внешнего электроснабжения 21
2.4.2 Сравнение вариантов внешнего электроснабжения 21
2.4.3 Определение расчетной нагрузки предприятия 22
2.4.4 Расчет сечений питающих ЛЭП с учетом
технико-экономического сравнения вариантов 24
2.5 Определение величины токов короткого замыкания 25
2.6 Выбор и проверка выбранного электрооборудования в
режиме короткого замыкания 29
2.6.1 Выбор вакуумных выключателей 30
2.6.2 Выбор трансформатора напряжения 32
2.6.3 Выбор трансформаторов тока 32
2.6.4 Выбор разъединителей 34
2.6.5 Выбор высоковольтных предохранителей 35
2.6.6 Выбор шин распределительного устройства 36
2.6.7 Выбор изоляторов 39
2.6.8 Выбор вводных автоматических выключателей на
ТП со стороны 0,38 кВ 40
2.6.9 Выбор распределительных устройств и пунктов 40
2.7 Защита сетей от аварийных режимов 41
2.7.1 Релейная защита линий электропередачи напряжением 10 кВ 41
2.7.2 Защита силового трансформатора 10/0,4 кВ подстанций 45
2.7.3 Защита линий 0,38 кВ от токов короткого замыкания 45
2.7.4 Защита оборудования системы электроснабжения
от перенапряжений 45
2.7.5 Комплектное устройство релейной защиты
и автоматики линий 10 кВ 46
3 Источник питания на базе асинхронного генератора 51
4 Организация эксплуатации электрохозяйства 61
5 Охрана труда и окружающей среды 63
5.1 Требования к электробезопасности объекта 63
5.2 Молниезащита зерносклада 64
5.3 Расчет защитного заземления 66
5.4 Охрана окружающей среды 69
6 Технико-экономические показатели проекта 72
Заключение 73
Список использованной литературы 74
Реферат
В данном дипломном проекте при реконструкции системы электроснабжения элеватора АО «Продкорпорация» рассматриваются задачи: расчет электрических нагрузок, выбор схем внешнего и внутреннего электроснабжения.
Определение количества трансформаторов и их номинальной мощности, расчет сечений кабельных линий, выбор пускозащитной аппаратуры, т.е. предохранителей, автоматических выключателей, производится выбор оборудования в схемах внешнего и внутреннего электроснабжения по условиям работы в режиме короткого замыкания.
Обзор мероприятий по охране труда, расчет и определение количества обслуживающего персонала, расчет ориентировочной оценки необходимых капитальных вложений.
Введение
Электроснабжение и электрооборудование предприятий развивается и совершенствуется одновременно с растущими требованиями современной промышленной технологи, создавая условия для дальнейшего совершенствования и автоматизации технологических процессов производства.
Рост эффективности производства, повышение производительности труда в процессе обновления основных производственных фондов и применение более совершенных технологических процессов приводят к росту удельного потребления электроэнергии на единицу производственной площади предприятий.
Во избежание сложных работ по реконструкции и коренным изменениям электрических сетей в процессе эксплуатации необходимо создавать такие схемы и конструкции сетей, которые позволяют выполнять расширение сетевых устройств в условиях действующего предприятия, без нарушения процесса производства. Решить эти задачи можно применением принципа разукрупнения подстанций, применением глубоких вводов 110 кВ, магистральных схем распределения энергии, устройств наружных кабельных эстакад на территориях предприятий, применение магистральных и распределительных токопроводов в сетях напряжением до 1000 В и других конструктивных схемных решений, позволяющих развивать сети при минимальных изменениях существующих сетевых устройств и строительных сооружений.
Основным требованием к проекту сетей электроснабжения является сохранение в работе наиболее ответственных групп электроприемников предприятия в случаях вынужденных ограничений нагрузки при аварийных ситуациях в питающей энергосистеме. При этом во избежание полного отключения предприятия в случаях аварийного понижения частоты или по предварительной команде диспетчера энергосистемы необходимо иметь возможность быстрого снижения нагрузки предприятия путем отключения групп электроприемников в заданной проектом очередности действиями дежурного персонала или с помощью устройств автоматической частотной разгрузки с минимальным ущербом для производства.
Для выполнения упомянутого требования целесообразно так распределять группы электроприемников между трансформаторными подстанциями и питающими линиями на напряжение 6–10 кВ, чтобы отключение групп электроприемников в заданной очередности можно было бы производить путем отключения сравнительно небольшого количества линий, отходящих от центральных распределительных пунктов, главных понизительных подстанций или цеховых РУ–6-10 кВ.
По всем намечаемым к проектированию предприятиям и сооружениям промышленности, энергетики и другим объектам народного хозяйства должны разрабатываться технико-экономические обоснования строительства или реконструкции.
Технико-экономические обоснования целесообразности строительства или реконструкции объектов являются результатом предпроектных исследований, проводимых технологами, экономистами и инженерами-проектировщи-ками различных специальностей на основе генеральной схемы развития и размещения предприятий данной отрасли промышленности.
1 Краткая характеристика элеватора
1.1 Основные производственные характеристики элеватора
Элеваторная промышленность выполняет важную роль в народном хозяйстве Казахстана. Она находится на стыке сельского хозяйства и зерноперерабатываюшей продукции и обеспечивает передачу зерна и семян масличных культур от производителей к потребителям.
На предприятиях элеваторной промышленности зерно обрабатывают для улучшения его качества и относительно длительного хранения, поскольку зерно заготавливают в течение двух трёх месяцев, а потребляют в течение всего года.
Элеваторная промышленность Казахстана проводит также большую работу по подготовке высококачественных сортовых семян для снабжения сельского хозяйства страны.
Челгашский элеватор был основан 1953 году во время освоения целинных и залежных земель. Основанием послужила необходимость хранения и переработки зерна. Предприятие расположено в Карасуском районе Костанайской области. Район расположения предприятия (по СНиП 2.01.01 – 82) относится к 1В климатическому району, который характеризуется следующими показателями:
- Расчетная зимняя минимальная температура t0min = -35 C0;
- Ветровая нагрузка для III ветрового района – 45 кгс/м2;
- Нормативная снеговая нагрузка для II снегового района – 70 кгс/м2;
- Промерзание грунта – 2,2 м;
- Максимальное промерзание грунта – 3 м;
- Среднегодовая продолжительность гроз от 40 до 60 часов.
На территории элеватора находится 8 сушильно-очистительные башни на основе сушилок ДСП 24 со складскими помещениями в количестве 26 штук ёмкостью 24,6 тысяч тонн, вся территория элеватора асфальтирована и имеются площадки под зерно. Элеватор состоит из рабочей башни, в которой встроено две сушилки типа ДСП 32 и четырех силовых корпусов ёмкостью 128,8 тысяч тонн. Также имеются механические вышки для приёмки и переработки зерна в склады. На элеваторе и сушильно-очистительных башнях имеется по 3 линии автоприёма, а также отгрузка на автотранспорт и железную дорогу. Весовое хозяйство элеватора состоит из четырёх линий приёма автотранспорта и железнодорожной весовой. для контроля качества зерна при приёмке и отгрузке зерна потребителям имеется визировочная лаборатория. Для работы зерносушилок имеется склад ГСМ. ГСМ на элеватор в основном доставляется железнодорожным транспортом.
Для надёжной и бесперебойной работы элеватора и для хранения приёмки и улучшения качества зерна имеются подсобные помещения: гараж, механические мастерские, столярный цех и т. д.
В настоящее время элеватор работает в полную мощность, работает всё оборудование предприятия, несмотря на экономическое положение государства, также осуществляет приёмку, очистку, сушку, переработку, хранение и отгрузку зерна потребителям и производит подготовку зерна к посеву.
1.2 Обоснование необходимости реконструкции системы
электроснабжения
Данное предприятие запитывается от подстанции ПС 220/110/35/10 кВ по двум воздушным линиям длиною 2,3 км. Схема питания потребителей Челгашского элеватора не отвечает требованиям по надежности электроснабжения для потребителей II категории. Достоинством схемы является её простота и удобство в эксплуатации. Но существенным недостатком этой схемы является большое количество воздушных линий 0,4 кВ и высокие потери электрической энергии.
Кроме того, основная часть электрооборудования предприятия была введена в эксплуатацию в 1971 году. С того момента прошло более 30 лет. Согласно ГОСТ 27002-83 срок эксплуатации электрооборудования составляет в среднем 30-35 лет. Очевидно, что срок эксплуатации большинства электроприемников подходит к концу, а у некоторых он уже закончился. Следовательно, большая часть электрооборудования морально и физически устарела, а значит ухудшились его энергетические показатели. В процессе эксплуатации оборудование подвергается воздействию различных факторов: повышенная влажность, пыль, всевозможные механические и электрические нагрузки. При этом изменяются изоляционные, проводниковые и другие свойства отдельных частей и механизмов. В свою очередь эти изменения приводят к возникновению коротких замыканий, пробою изоляции, механическим повреждениям. В результате происходят частые отключения электроустановок в результате аварии, много времени уходит на ремонт, что сказывается на качестве технологического процесса.
На основании вышеперечисленного можно сделать вывод о необходимости реконструкции системы предприятия с заменой морально и физически устаревшего оборудования на новое и более современное с технико-экономическим обоснованием принимаемых решений.
2 Электроснабжение
В зависимости от стадии проектирования и места расположения расчетного узла в схеме электроснабжения применяются различные методы определения электрических нагрузок, упрощенные или более точные.
2.1 Расчет электрических нагрузок
В настоящее время в практике проектирования применяются такие методы определения расчетных нагрузок:
по установленной мощности и коэффициенту спроса: