Система электроснабжения цеха производства строительных материалов

Описание

В проекте выполнена разработка системы электроснабжения предприятия по производству строительных материалов.

Выполнено обоснование проекта. Предприятия специализируется на производстве изделий из автоклавного ячеистого газобетона: стеновых блоков и панелей, теплоизоляционных плит, сухих строительных смесей, на автоматизированной линии. Производство включает четыре цеха: приемки и подготовки сырья, помола золы, производства блоков из газобетона, производства сухих строительных смесей.

Произведен расчет электрических нагрузок предприятия. В качестве подробно рассчитываемого цеха принят цех по производству блоков из газобетона №1. Определено количество электроприемников – 52, общая установленная мощность 1185 кВт.  Выполнены аналогичные расчет электрических нагрузок по цехам. В ходе расчета осветительной нагрузки определено необходимое значение освещенности, равное 280 лк и показатели мощности осветительной нагрузки для цехов.  Приведен расчет картограммы электрических нагрузок.

Описано распределение электроэнергии. Схема главных соединений. На предприятии выполнена установка КГУ на базе газопоршневого двигателя. Для электроснабжения потребителей I и II категории приняты два независимые взаиморезервируемые источника питания.

Схема распределительных сетей – смешанная. Питание электроприемников цехов, которые прилегают к электрогенераторной, обеспечивается посредством магистральных шинопроводов ШМА 5. Питание отдельно стоящих цехов - при помощи кабельных линий.

Сделан выбор генераторных установок. Определена величина резервной мощности, равная 1141 кВт. Принята газопоршневая когенерационная электрогенераторная установка G3516В с генератором SR4B.  Выбран трансформатор ТМГ – 2500/10, определено сечение кабелей и шинопроводов.    Проведена проверка электрической сети на потери напряжения с расчетом суммарной потери напряжения от РУ 0,4 кВ до зажимов парового котла, равной 5,46 В. В качестве коммутационно–защитных аппаратов применены автоматические выключатели моделей ВА07, ВА88, ВА47-29.

Выполнен выбор основного оборудования. Выключатель является основным аппаратом в электроустановках. С его помощью выполняется отключение и включение в цепи в режимах: длительной нагрузки, перегрузки, короткого замыкания, холостого хода. В качестве вводного выключателя генератора принят автоматический выключатель типа IEК ВА07–325, для трансформаторной подстанции - ВА07– 440, в качестве секционного - ВА07 – 325.

Приняты сечения жестких шин 2(100×8)Al и (100×10)Cu. Для соединения генераторных установок с распределительными устройствами выбран шинопровод ШМА 5 2500А. Для соединения трансформатора с распределительным устройством - ШМА 68П 4000А.

В качестве трансформатора тока принят ТШЛ-0,66 У2 с классом точности 0,2S.

Произведен расчет токов короткого замыкания. В ходе расчет тока КЗ цепи генератора определены параметры:

Аналогичный расчет произведен для цепи трансформатора. Выполнена проверка выбранного оборудования по условию КЗ.

Приведен расчет внешнего электроснабжения. Для кабельной линии принят кабель марки АПВБПГ 3×90/21 с прокладкой его в траншее. Для РУ 10 кВ выбраны: вакуумный выключатель ВB/TEL -10-12,5/630 У2, трансформаторы тока ТОЛ -10-I У2, ограничители перенапряжения ОПН-KP/TEL-10/12 УХЛ2.

Выполнено определение нагрузки собственных нужд. Потребителями собственных нужд являются: вентиляция ЗРУ, наружное освещение и освещение генераторной, ремонт-розеточные сети и прочее. Определена общая мощность потребления электрогенераторной 118 кВт, трансформаторной подстанции 1,56 кВт.

Проведен выбор релейной защиты и автоматики. В качестве защиты генераторов применены автоматические выключатели ВА07 – 325, имеющие типы защит: от перегрузки, МТЗ, токовая отсечка. При расчете уставок МТЗ генератора определен коэффициент чувствительности защиты, равный 1,57, время срабатывания 0,33 с, защиты от перегрузок – ток уставки 2500 А, выдержка времени 0,63 с. Защита трансформатора обеспечивается посредством устройства микропроцессорной защиты «SEPAM T–20». Рассчитаны параметры защиты питающей кабельной линии и приведен расчет уставок АВР.

Разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности и экологичности проекта. Составлена организационно-экономическая часть с вычислением инвестиций в сумме 11860 тыс.руб и срока окупаемости 5,8 года. По результатам установлено, что применение когенерационных генераторных установок экономически выгодно.

Описан процесс испытания генераторов переменного тока с целью проверки состояния изоляции и выявления образующихся в ней дефектов. Проводятся испытания статора, ротора и БВУ. Испытания проводятся методами: повышенного выпрямленного напряжения и повышенного напряжения промышленной частоты. Проводятся измерения - сопротивления обмотки ротора переменному току промышленной частоты, воздушного зазора между сталью ротора и статора. Определен порядок проведения исследований.

В дипломной работе разработана система электроснабжения предприятия по производству строительных материалов, выполняемого от автономных источников питания – когенерационных генераторных установок Caterpillar с резервированием от внешней энергосистемы. Резервным источником служит трансформатор типа ТМГ – 1600/10.