Энергоснабжение завода

ВВЕДЕНИЕ

 

Надежное и экономичное обеспечение  промышленных предприятий электрической  энергией надлежащего качества в соответствии с графиком ее потребления является важной задачей. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных электроприемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электросварочные и осветительные установки.

         Инженерный проект - это модель  будущей системы электроснабжения, представленная в схемах, чертежах, таблицах и описаниях, которые  созданы в результате логического  анализа исходных данных и на основе расчетов и сопоставления вариантов. Система электроснабжения, как в схемах, так и в конструктивных чертежах должна обеспечивать без существенной ее реконструкции возможность роста электроснабжения объектами предприятия. Схема электроснабжения должна строиться так, чтобы все ее элементы постоянно находились под нагрузкой, а при аварии или плановом ремонте оставшиеся в работе могли принять на себя нагрузку, обеспечив после необходимых переключений функционирование основного производства  предприятия.

          В условиях действующих предприятий  особую заботу для энергетиков  представляют задачи экономии  электрической энергии, особенно  в части нормирования и регулирования  электроснабжения.    

Задача  данного дипломного проекта –  спроектировать систему электроснабжения элеваторного узла пивоваренного завода «Балтика-Хабаровск». В ходе проектирования затрагиваются все аспекты проектирования электроснабжения необходимые для нормального функционирования элеваторного узла при номинальных и послеаварийных режимах.

Данная система электроснабжения должна соответствовать самым современным  требованиям к системам, таким  как надежность, экономичность, безопасность для человека и окружающей среды.

 

1 РАСЧЕТ  МОЩНОСТИ ПОДСТАНЦИИ

 

1.1 Характеристика потребителей

Целью дипломного проекта является проектирование электроснабжения элеваторного узла, расположенного на пивоваренном заводе «Балтика-Хабаровск».

Приемники электрической энергии делят  на:

• приемники трехфазного тока, напряжением выше 1 кВ с частотой 50 Гц;
• приемники трехфазного тока, напряжением до 1 кВ с частотой 50 Гц;
• приемники однофазного тока, напряжением до 1 кВ с частотой 50 Гц;
• приемники, работающие с частотой отличной от 50 Гц.

Электроснабжение  рассматриваемого элеваторного узла ведется на переменном токе с частотой 50 Гц.

Также приемники могут быть разделены  на группы по сходству режимов работы, т.е. по сходству графиков нагрузки. Это  позволяет более точно находить среднюю и расчетную нагрузку узла системы электроснабжения, к  которому присоединены группы различных  по режиму работы приемников.

Различают три характерные группы электроприёмников:

• приемники, работающие в режиме с продолжительной неизменной или мало меняющейся нагрузкой;
• приемники, работающие в режиме кратковременной нагрузки;
• приемники, работающие в режиме с повторно-кратковременной нагрузкой.

Кроме того, электроприемники подразделяются по категориям электроснабжения. Существуют следующие категории электроприемников:

• I категория – перерыв в снабжении которых может привести к опасности для жизни людей, поломку дорогостоящего оборудования.
• II категория – перерыв в работе которых может привести к массовому недовыпуску продукции, простою механизмов и рабочих.
• III категория – прочие.

Элеваторный узел является неотъемлимой частью производственного процесса в условиях увеличения производственных мощностей. Таким образом, длительное отключение питания электроэнергии (в случае аварии), приведет к массовому браку продукции и выходу из строя дорогостоящего оборудования. Все электроприемники элеваторного узла по характеру электроснабжения относятся к первой группе, работающие в режиме с маломеняющейся неизменной нагрузкой. Элеваторный узел относится к первой категории электроснабжения.

 

1.2 Определение расчетных нагрузок

 

Первым этапом проектирования любой  системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. Значения электрических нагрузок определяют выбор всех элементов и технико-экономические  показатели проектируемой системы  электроснабжения.

Цель расчета – определить наибольшую мощность на шинах проектируемой подстанции. Определение данной нагрузки необходимо для выбора  числа и мощности силовых трансформаторов. Данный расчет производится с помощью метода по установленной мощности и коэффициента спроса.

Предварительно  схема электроснабжения элеваторного узла представляет собой разделение электроприемников по удаленности  от источника питания на группы (подключение  к шкафам управления – ШУ-1, ШУ-2, ШУ-3). Питание шкафов управления предусмотрено от проектируемой комплектной трансформаторной подстанции через главный распределительный щит (ГРЩ). Наименование и мощности электроприемников элеваторного узла приведены в таблице 1.1

 

Таблица 1.1 – Наименования и мощности электроприемников 

№ Э/П	Наименование оборудования	Установленная мощность, кВт	Заданный cos	Точка подключения
1	Цепной  транспортер MS32 100т/ч, L – 19.5м	15	0,86	ШУ-1
2	Цепной  транспортер MS32 100т/ч, L – 10м	7,5	0,81	ШУ-1
3	Нория- 1 DTG 36/18 100т/ч, h= 16,75м	11	0,85	ШУ-1
4	Сепаратор TQLZ  100х200	7,5	0,65	ШУ-1
5	Нория-2 DTG 36/18 100т/ч, h= 28,75м	18,5	0,88	ШУ-2
6	Распределитель FPB-3-30	0,37	0,6	ШУ-2
7	Цепной  транспортер MS32 100т/ч, L – 24м	18,5	0,89	ШУ-2
8	Цепной  транспортер MS32 100т/ч, L – 33м	22	0,89	ШУ-2
9	Задвижка  на бункере DZM30 №1	0,37	0,59	ШУ-2
10	Задвижка  на бункере DZM30 №2	0,37	0,59	ШУ-2
11	Задвижка  на бункере DZM30 №3	0,37	0,59	ШУ-2
12	Задвижка  на бункере DZM30 №4	0,37	0,59	ШУ-2
13	Задвижка  на бункере DZM30 №5	0,37	0,59	ШУ-2
14	Задвижка  на бункере DZM30 №6	0,37	0,59	ШУ-2

Продолжение таблицы 1.1

№ Э/П	Наименование оборудования	Установленная мощность, кВт	Задан-ный cos φ	Точка подклю-чения
15	Задвижка  на бункере DZM30 №7	0,37	0,59	ШУ-2
16	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 50,6м	7,5	0,74	ШУ-3
17	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 60,6м	7,5	0,74	ШУ-3
18	Распределитель FPB-3-25	0,37	0,6	ШУ-3
19	Нория-3 DTG 36/18, 20т/ч, h= 14,5м	1,5	0,7	ШУ-3
20	Задвижка  на бункере DZM30 №8	0,37	0,59	ШУ-3
21	Задвижка  на бункере DZM30 №9	0,37	0,59	ШУ-3
22	Задвижка  на бункере DZM30 №10	0,37	0,59	ШУ-3
23	Задвижка  на бункере DZM30 №11	0,37	0,59	ШУ-3
24	Задвижка  на бункере DZM30 №12	0,37	0,59	ШУ-3
25	Задвижка  на бункере DZM30 №13	0,37	0,59	ШУ-3
26	Задвижка  на бункере DZM30 №14	0,37	0,59	ШУ-3
27	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 34,4м	7,5	0,81	ШУ-3
28	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 30,4м	5,5	0,74	ШУ-3
29	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 10,4м	2,2	0,71	ШУ-3
30	Шлюзовой  затвор TGFY16	2,2	0,79	ШУ-3
31	Импульсный  аспирационный фильтр TBLM130	1,5	0,8	ШУ-3
32	Вентилятор  аспиратора 4-72№8С	22	0,87	ШУ-3
33	Шнек TLSS20 5м	2,2	0,74	ШУ-3
34	Шнек TLSS20 10м	3	0,82		ШУ-3
35	Вентилятор  фильтра 4-72№2.8С	12	0,8		ШУ-3
	Итого по всем потребителям:	180,52

 

Расчетная нагрузка для группы однородных приемников, кВт

 

,                                         (1.1)

 

Где  - номинальная мощность потребителя, кВт;

- коэффициент спроса, учитывающий  режим работы потребителя, загрузку  и к.п.д. оборудования, одновременность  его включения.

Коэффициентом спроса в условиях проектирования называется отношение расчетной активной мощности к номинальной активной мощности группы приемников.

Коэффициент спроса

 

,                                                     (1.2)

Расчетная реактивная нагрузка, кВар

 

,                                                  (1.3)

 

Где  - тангенс угла φ, который определяется по заданному в паспортных данных cos .

 

Полная мощность электроприемника, кВА

 

  ,                                               (1.4)

 

Пример расчета согласно формулам (1.1-1.4) приведен для приемника из первой группы ШУ-1– цепного транспортера  MS32 100т/ч, L – 19.5м, остальные расчеты сведены в таблицу 1.2.

 

 кВт.

 

.

 

 кВАр.

 

 кВА.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.2 – Расчетные мощности электроприемников

№ Э/П	Наименование оборудование	Расчетная активная мощность,РР, кВт	Коэффициент спроса	tg	Расчетная реактивная мощность, QР, кВар	Полная мощность, S, кВа	Точка подключения
1	Цепной  транспортер MS32 100т/ч, L – 19.5м	15	1	0,59	8,85	17,42	ШУ- 1
2	Цепной  транспортер MS32 100т/ч, L – 10м	7,5	1	0,72	5,40	9,24	ШУ- 1
3	Нория- 1 DTG 36/18 100т/ч, h= 16,75м	11	1	0,62	6,82	12,94	ШУ- 1
4	Сепаратор TQLZ  100х200	7,5	1	1,17	8,78	11,54	ШУ- 1
5	Нория-2 DTG 36/18 100т/ч, h= 28,75м	18,5	1	0,54	9,99	21,02	ШУ-2
6	Распределитель FPB-3-30	0,37	1	1,33	0,49	0,62	ШУ-2
7	Цепной  транспортер MS32 100т/ч, L – 24м	18,5	1	0,51	9,44	20,77	ШУ-2
8	Цепной  транспортер MS32 100т/ч, L – 33м	22	1	0,51	11,22	24,70	ШУ-2
9	Задвижка  на бункере DZM30 №1	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-2
10	Задвижка  на бункере DZM30 №2	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-2
11	Задвижка  на бункере DZM30 №3	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-2
12	Задвижка  на бункере DZM30 №4	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-2
13	Задвижка  на бункере DZM30 №5	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-2
14	Задвижка  на бункере DZM30 №6	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-2
15	Задвижка  на бункере DZM30 №7	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-2
16	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 50,6м	7,5	1	0,9	6,75	10,09	ШУ-3
17	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 60,6м	7,5	1	0,9	6,75	10,09	ШУ-3
18	Распределитель FPB-3-25	0,37	1	1,33	0,49	0,62	ШУ-3

 

Продолжение таблицы 1.2

№ Э/П	Наименование оборудование	Расчетная активная мощность,РР, кВт	Коэффициент спроса	tg φ	Расчетная реактивная мощность, QР, кВар	Полная мощность, S, кВа	Точка подключения
19	Нория-3 DTG 36/18, 20т/ч, h= 14,5м	1,5	1	1,02	1,53	2,14	ШУ-3
20	Задвижка  на бункере DZM30 №8	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-3
21	Задвижка  на бункере DZM30 №9	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-3
22	Задвижка  на бункере DZM30 №10	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-3
23	Задвижка  на бункере DZM30 №11	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-3
24	Задвижка  на бункере DZM30 №12	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-3
25	Задвижка  на бункере DZM30 №13	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-3
26	Задвижка  на бункере DZM30 №14	0,37	1	1,37	0,51	0,63	ШУ-3
27	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 34,4м	7,5	1	0,72	5,40	9,24	ШУ-3
28	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 30,4м	5,5	1	0,9	4,95	7,40	ШУ-3
29	Цепной  транспортер MS32 20т/ч, L – 10,4м	2,2	1	0,99	2,18	3,10	ШУ-3
30	Шлюзовой  затвор TGFY16	2,2	1	0,78	1,72	2,79	ШУ-3
31	Импульсный  аспирационный фильтр TBLM130	1,5	1	0,75	1,13	1,88	ШУ-3
32	Вентилятор  аспиратора 4-72№8С	22	1	0,57	12,54	25,32	ШУ-3
33	Шнек TLSS20 5м	2,2	1	0,9	1,98	2,96	ШУ-3
34	Шнек TLSS20 10м	3	1	0,7	2,10	3,66	ШУ-3
35	Вентилятор  фильтра 4-72№2.8С	12	1	0,75	9,00	15,00	ШУ-3
	Итого по всем потребителям:	180,52			124,65	219,37	ШУ-3