Электроснабжение насосной станции

Министерство образования  и науки Российской Федерации

 

Иркутский государственный  технический университет

 

 

Кафедра электроснабжения и электротехники

 

 

 

Допускаю к защите

Руководитель ____________________

________________________________

 

 

 

 

 

Электроснабжение насосной станции

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

                                     курсового проекта по дисциплине

Электроснабжение промышленных предприятий 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент группы      ________________________    Андронов А.П.

 

 

 

 

Курсовой проект защищен

с оценкой  _____________

 

 

Иркутск 2006

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………………3               

2. Организация производства и краткие сведения о технологии

производства…………………………………………………………………….4

3. Перспективы развития промышленного предприятия……………………  5

4. Расчет электрических нагрузок ……………………………………………..6

5. Определение центра электрических нагрузок……………………………...12

6. Выбор цеховых ТП …………………………………………………….…….14

7. Выбор и расчет сечений кабелей 0,4 кВ …………………………………....16

8. Выбор сечения кабеля напряжением 10 кВ ……………………………...…18

9. Выбор и расчет компенсирующих устройств……………………………….20

10. Расчет токов К.З ………………………………………...…………………..21

11.Выбор электрооборудования………………………………………………..31

12Рассчет защитного заземления………………………………………………39

13.Список используемой литературы ……………………………………..…..41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

 

1.1  Местонахождение и структура предприятия

 

Строительство ОАО «Саянскхимпласт» было начато в 1968 году. Для проживания работников предприятия и строительных организаций в 15км от промплощадки построен новый город – Саянск, в котором проживает 49 тысяч человек.

Размещение ОАО «Саянскхимпласт» в данном регионе обусловлено  благоприятным сочетанием следующих факторов:

• практически неограниченные запасы поваренной соли, расположенные прямо на промплощадке;
• исключительные топливно-энергетические возможности региона;
• непосредственная близость промплощадки к Восточно-Сибирской железной дороге;
• возможность поставки сырья (этилена) от Ангарской нефтехимической компании (по трубопроводу).

В последние годы в  регионе обнаружены промышленные   запасы нефти и газа. Ведутся работы по освоению Ковыктинского газоконденсатного  месторождения. Перспективной программой развития предусматривается газификация «Саянскхимпласта» и использование природного газа в качестве углеводородного сырья.

В состав ОАО «Саянскхимпласта»  входят:

• производство хлора и каустической соды методом электролиза поваренной соли мощностью 80 тыс. т/год по каустику. Введено в эксплуатацию в1979 году. В 2000 году мощность увеличена до 120 тыс.т.
• производство винилхлорида из хлора и этилена по сбалансированному методу мощностью 270 тыс. т. в год. Введено в эксплуатацию в 1982.
• производство   суспензионного поливинилхлорида мощностью 250 тыс.т/год. Введено в эксплуатацию в 1983 году.
• Производство товаров народного потребления, производящее выпуск таких видов продукции как : покрытия для пола (линолеумы и плитки), трубы и детали к ним (водопроводные, канализационные, для электропроводок), стройматериалы- (профильно- погонажные изделия различного назначения), пластикаты (для изготовления изоляции кабелей и проводов), пенопласты эластичные (для изготовление амортизаторов, виброзащитных устройств, прокладок, обуви). Производство создано в период 1991-1999 гг.  за счет собственных средств.

Предприятие продолжает работу по строительству новых установок  по переработке ПВХ в готовые  изделия, прежде всего строительной тематики.

 

 

 

 

1.2 Организация производства и краткие сведения о технологии

производства

 

Все  производства построены с использованием технологий и оборудования, поставленных ведущими фирмами Германии, Италии, Франции, Японии.

В планах развития предприятия  ставятся задачи по увеличению объёмов выпуска продукции и по расширению её ассортимента. С этой целью разработана программа стратегического развития предприятия, основанная на новых экологически чистых – энергосберегающих технологиях и касающаяся всех звеньев в цепи производства продукции.

 

Каустическую соду называют «хлебом промышленности». Ее используют почти все отрасли промышленности. По объемам потребления каустической соды судят об уровне развития экономики государства. Это важнейший макроэкономический показатель. В 2000 году доля ОАО «Саянскхимпласт» в общем объеме производства России достигла 7,0%. Продукт поставляется предприятиям, расположенным на территории от Дальнего Востока до Урала.  Так на производстве хлора планируется переход на диафрагменный   метод с применением оборудования японского производства.

 

Объемы производства поливинилхлоридной смолы (ПВХ) в мире по тоннажу уступают только полиэтилену. Это самая универсальная из пластмасс, которая перерабатывается в готовые изделия всеми известными методами. Универсальность ПВХ позволяет использовать его во многих изделиях вместо цветных и черных металлов, древесины, кожи, стекла, резины и многих других видов сырья.

Изделия из ПВХ широко применяются в строительстве, медицине, легкой пищевой и электротехнической промышленности, сельском хозяйстве, автомобилестроении, авиастроении и т.д.

По своим производственным мощностям (250 тыс. т. ПВХ в год) ОАО «Саянскхимпласт» входит в число 20 самых крупных предприятий в мире (всего их 235). Технологический процесс на ОАО «Саянскхимпласт» ведется на оборудовании уникальной единичной мощности, которое не имеет аналогов в мире. Предприятие обеспечивает выработку до 40% ПВХ в России и реализует свою продукцию на всей территории страны.

В 1996 – 1999 гг. промышленность России перерабатывала в изделия  всего 98 – 173 тыс. т ПВХ в год. Такой  рынок слишком мал для мощностей ОАО «Саянскхимпласт». Поэтому предприятие было вынуждено до 80% произведенного ПВХ реализовать на внешнем рынке, преимущественно в Китае. Качество продукции соответствует самым жестким требованиям мировых стандартов и ПВХ под торговой маркой «СИБВИНИЛ» пользуется хорошим спросом.

 

 

1.3 Перспективы развития промышленного предприятия

 

В настоящее время  ведутся масштабные работы по модернизации действующих производств и внедрению ресурсосберегающих технологических процессов.

С приходом малого газа с месторождения в Зиминском районе планируется перевод питания печей пиролиза производства винилхлорида на газовое топливо, а с приходом Ковыктинского газа и постройкой газоразделительного производства- отказ от этилена поставляемого из Ангарска и переход на собственное сырьё.  

Производство ПВХ также  претерпевает серьёзные изменения:

Отделение полимеризации и сушки полностью переводится на новую систему автоматического управления фирмы Сименс. В отделении полимеризации внедряются новые технологии, позволяющие значительно увеличить пробег реакторов между чистками и как следствие увеличить выход продукта на тех же производственных мощностях.

Отделение сушки ПВХ претерпевает более радикальные изменения:

На смену центрифугам  старого поколения пришли новые, которые являются не только более мощными в полтора раза по производительности, но и обеспечивающими более качественный отжим продукта. Кроме всего прочего данные центрифуги оборудованы электроприводом частотным преобразователем, что позволяет экономить электроэнергию за счёт возможности гибко подстраивать параметры электропривода в зависимости от выхода продукта. Значительное увеличение мощности отделения сушки планируется также за счёт установки дополнительной - четвёртой нитки сушки.

В отделении затарки  и отгрузки для увеличения отгрузки потребителю продукции в мелкой таре производится подготовка к монтажу новой упаковочной линии производства Германии. 

На производстве товаров  народного потребления закончена пуско-наладка Итальянской линии по производству различного вида профилей: стеновые панели, плинтуса, профиль для окон, монтажные короба и т.д.

 

Всё это лишь малая  доля того, что планируется осуществить  в ближайшее время на ОАО «Саянскхимпласт».

 

На ОАО «Саянскхимпласт» действует перспективная экологическая программа, обеспеченная необходимыми ресурсами. В районе расположения предприятия, нормируемые показатели выбросов в атмосферу и сброса сточных вод не превышает предельно-допустимых концентраций.

 

 

 

 

1.4 Анализ системы электроснабжения  предприятия

 

Так как ОАО «Саянскхимпласт» является потребителем первой категории, перерыв электроснабжения может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, то электроснабжение предприятия осуществляется от двух независимых источников: Новозиминская ТЭЦ и Новозиминская подстанция. При проектировании подвод электроэнергии планировался через кабельные линии по эстокаде, но позже было принято решение использовать экспериментальный кабель марки АПвПс 350. От главных понизительных подстанций питание завода производится по кабельным линиям. Со стороны ГПП-1 производится питание напряжением 10,5 кВ (питание цехов по производству хлора и каустика), а со стороны ГПП-2 – 10,5 и 6,3 кВ (питание цехов по производству ПВХ и ВХ).

 

 

2. Расчет электрических нагрузок

 

Наименование  узлов питания и групп электроприемников	Колич. электроприемн.	cos F	РНОМ, кВт	UНОМ, кВ
1. Вихревой насос  (ВН-1)	2	0,83	1,5	0,4
2. Приводной  насос (ПН-1)	2	0,73	0,75	0,4
3. Приточная  вентиляция (П-1)	2	0,83	2,2	0,4
4. Вытяжная вентиляция (В-1)	1	0,73	0,75	0,4
5. Приточная  вентиляция (П-1)	2	0,83	2,2	0,4
6. Вытяжная вентиляция (В-1)	1	0,73	0,75	0,4
7. Приводной  насос (НП-1)	3	0,73	0,75	0,4
8. Электромешалка (М-1)	2	0,83	3	0,4
9.Электрозадвижки	4	0,83	3,3	0,4
Насосная 707	1	-	4087	6/0,4
709, 709А	2	-	284,4	0,4

 

 

 

Определение нагрузок является первым этапом проектирования любой  системы электроснабжения. Значения электрических нагрузок определяют выбор всех элементов и технико-экономические показатели проектируемой системы электроснабжения. Электрическая нагрузка характеризует потребление электроэнергии отдельными приёмниками, группой приёмников в цехе, цехом и заводом в целом.

 

 

  Нагрузка РУ-0.4кВ

 

Пример расчета электрических  нагрузок ЩСУ-1:

1. Определяем средние  нагрузки для каждой группы  электроприемников.

Приводной насос:

 

 

Вихревой насос:  

 

Приточная вентиляция:

Вытяжная вентиляция:

2. Определяем суммарные  нагрузки для всех электроприемников

 

 

 

 

3. Определим средний коэффициент использования

 

где

4. Определим отношение  мощностей в группе

     

где Р_н1max  – максимальная мощность одного двигателя, кВт

       Р_н1min – минимальная мощность одного двигателя, кВт.

5. Определим эффективное  число электроприемников.

Т.к. m<3, то n_эф = n_д = 4 

6. Определим максимальную  мощность электроприемников

 – коэффициент максимума активной (реактивной) мощности, принимаемой по таблице [Л-13, стр. 90, табл.2.3], в зависимости от значения k_И и эффективного числа электроприемников  n_эф.

 

 

 

 

7. Определим максимальный  расчетный ток

 

8. Расчет электронагрузок ЩСУ – 2,РП-1, РП-2, ЩАО, ЩРО аналогичен расчету электронагрузок ЩСУ – 1.Согласно ПУЭ предусмотренное аварийное освещение должно составлять не менее 10% от общего.

 

 

Нагрузка  РУ-10кВ

В корпусе 707 используется  4 электронасоса кВт каждый, работающих на напряжение 10 кВ.

Составляем  таблицу, в которую заносим все нагрузки и со стороны ВН и со стороны НН.

 

 

№ п/п	Наименование узлов питания и групп электроприёмников	n	Установленная мощность, приведенная к ПВ=100%		m	КИ	cosφ/tgφ	Средняя нагрузка за наиболее загруженную смену		nэф	kmax	Максимальная  нагрузка			Imax, А
												Рmax, кВт	Qmax, кВар	Smax, кВА
			Одного Рн, кВт	Общая Рн, кВт				Рсм, кВт	Qсм, кВар
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	ЩСУ-1/I
1.1	Приводной насос  (ПН-1)	2	0,75	1,5			0,73/0,94	1,05	0,99
1.2	Вихревой насос   (ВН-1)	2	1,5	3			0,83/0,67	2,1	1,41
1.3	Приточная вентиляция (П-1)	2	2,2	4,4			0,83/0,67	3,08	2,06
1.4	Вытяжная вентиляция (В-1)	1	0,75	0,75			0,73/0,94	0,53	0,5
1.5	Всего по ЩСУ-1			9,65	<3	0,7		5,76	4,96	4	1,29	7,43	5,46	9,22	14
2	ЩСУ-1/II
2.1	Приводной насос (ПН-2)	3	0,75	2,25			0,73/0,94	1,67	1,12
2.2	Приточная вентиляция (П-2)	2	2,2	4,4			0,83/0,67	3,08	2,06
2.3	Вытяжная вентиляция (В-2)	1	0,75	0,75			0,73/0,94	0,53	0,5
2.5	Электрозадвижки	4	3,3	13,2			0,83/0,67	9,77	6,54
2.6	Электромешалка	2	3	6			0,83/0,67	4,44	2,97
2.7	Всего по ЩСУ-2			26,6	>3	0,74		19,49	13,19	7	1,21	23,58	14,51	27,67	42,04
3	РП-1 корпус 709	-	-	142,2			0,85/0,62	142,2	88,16			142,2	88,16	167,31	254,5