Электроснабжение агломерационной фабрики металлургического комбината
Аннотация
Целью данного дипломного проекта является электроснабжение агломерационной
фабрики металлургического комбината. Содержание дипломного проекта включает в себя
следующие вопросы: описание технологического процесса, расчет электрических нагрузок,
выбор системы питания и распределения, определение центра электрических нагрузок,
расчет токов короткого замыкания и проверка оборудования, разработка схемы электроснабжения,
расчет релейной защиты, заземляющего устройства и молниезащиты, вопросы самозапуска
электродвигателей.
Система электроснабжения удовлетворяет требованиям надежности
и экономичности. Рассмотрены вопросы охраны труда при эксплуатации электроустановок.
Annotation
The aim of the following graduation papir is
to supplly the aglomeration plant. The contents of the project includes the following
questions: the description of technological process, account of electrical capacities,
choice of the power supply system and distribution, definition (determination) of
centre of electrical capacities, account of currents of short circuit and check
of the equipment, development of the circuit of electrosupply, account of relay
protection, questions of self-start of electric motors.
The system of electrosupply satisfies to the
requirements of reliability and profitability. Questions of guards of labour are
considered at operation of electroinstallations.
Оглавление
1. Введение
2.
Характеристика потребителя
3.
Технология агломерационного процесса
4.
Проектирование системы электроснабжения предприятия
4.1
Определение расчётных нагрузок цехов и предприятия
4.1.1 Метод
коэффициента спроса
4.1.2
Статический метод
4.1.3 Метод
упорядоченных диаграмм
4.2
Компенсация реактивной мощности
4.3
Определение центра электрических нагрузок
5. Выбор
системы питания предприятия
5.1 Выбор
трансформаторов ГПП
5.2 Выбор
ЛЭП от энергосистемы до ГПП
5.3
Технико-экономический расчет
5.4 Выбор
схемы питания
6.
Разработка системы распределения электроэнергии
6.1 Выбор
рационального напряжения распределения электроэнергии на напряжении свыше 1000
В
6.2 Выбор
числа, мощности трансформаторов цеховых ТП
6.3 Выбор
марки и сечения КЛЭП
6.3.1 КЛЭП
напряжением 10 кВ
7. Расчёт
токов короткого замыкания
7.1 Расчет
токов короткого замыкания в установках напряжением выше 1000В
7.2 Проверка
КЛЭП на термическую стойкость
8. Выбор и
проверка элементов
8.1 Выбор
оборудования 110 кВ
8.1.1 Выбор
разъединителя УВН ППЭ
8.2 Выбор
оборудования 6 кВ
8.2.1 Выбор
ячеек РУНН ГПП (6кВ)
8.2.2
Выключатель ввода и межсекционный на ППЭ
8.2.3
Выключатель на отходящей линии
8.3 Выбор
автоматического выключателя на 0,4кВ
8.4 Выбор
измерительных трансформаторов
8.4.1 Выбор
трансформатора тока на вводах 6 кВ ППЭ
8.4.2 Выбор
трансформаторов напряжения на РУ НН ППЭ.
9. Релейная
защита
9.1
Дифференциальная защита трансформатора
9.2 Защита
от токов внешних многофазных КЗ
9.3 Защита
от токов перегрузки
9.4 Защита
линий 6кВ
10.
Оперативный ток на ППЭ
11.
Самозапуск электродвигателей
12.
Молниезащита и заземление
13. Охрана
труда
13.1
Мероприятия по обеспечению безопасного производства в спекальном цехе
13.2
Требования к производственным помещениям
13.3
Требования к вентиляции
13.4
Средства индивидуальной защиты работающих
13.5
Организационно-технические мероприятия по обеспечению безопасной работы при
эксплуотации электроустановок
14.
Заключение
15. Список
используемой литературы
Основным потребителями электроэнергии являются различные отрасли
промышленности, транспорт, сельское хозяйство. Промышленные предприятия составляют
основную часть потребителей электроэнергии, доля приходящаяся на них составляет
примерно 67% от всего числа потребителей. В связи с этим фактом именно на предприятиях
стоит вопрос об экономии электроэнергии более остро, чем у других потребителей.
Современная рационально выполненная система электроснабжения
промышленного предприятия, должна быть, экономичной, надежной, безопасной, удобной
в эксплуатации, а также должна обеспечивать надлежащее качество энергии.
Так же должна предусматриваться гибкость системы, обеспечивающая
возможность расширения при развитии предприятия без существенного усложнения и удорожания
первоначального варианта, при этом должны по возможности приниматься решения, требующие
минимальных расходов цветных металлов и электроэнергии.
Для того, чтобы решать важные энергетические задачи, инженер
должен обладать теоретическими знаниями и уметь творчески применять их в своей практической
деятельности. Начальным этапом такого применения и является данный дипломный проект,
в котором решаются вопросы электроснабжения. Система электроснабжения промышленных
предприятий является подсистемой технологической системы производства данного предприятия,
которая предъявляет определенные требования к электроснабжению.
Система электроснабжения является главным звеном промышленного
предприятия, поэтому к ней предъявляют определенные требования: надежность питания,
качество электроэнергии, резервирование и защита отдельных элементов.
При проектировании сооружений и эксплуатации систем электроснабжения
промышленных предприятий необходимо осуществить выбор рационального напряжения,
определить электрические нагрузки,
выбрать тип, число и мощность трансформаторных подстанций, виды
их защиты, систему компенсации реактивной мощности и способы регулирования напряжения.
Это должно решаться с учетом совершенствования технологических процессов производства,
роста мощностей отдельных потребителей и особенностей каждого предприятия, цеха,
установки, повышения качества и эффективности их работы.
Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленном
предприятии должно производиться с высокой точностью.
Общая задача оптимизации системы промышленного электроснабжения
включает рациональные решения по выбору сечений проводов и жил кабелей, способом
компенсации реактивной мощности, автоматизации, диспетчеризации.
Задачей данного дипломного проекта является расчет и рациональное
построение системы электроснабжения агломерационной фабрики металлургического комбината.
Данное предприятие имеет трёхсменный режим работы. На предприятии преобладают потребители
2й категории с токопроводящей пыльной средой.
При проектировании необходимо учесть вопросы релейной защиты,
самозапуска электродвигателей, следует также учесть разработку заземляющих устройств.
Проектирование следует вести с учетом современных требований
к электроснабжению промышленных предприятий.
Определяем степень надежности электроснабжения цехов завода тяжёлого
машиностроения, установленную мощность, коэффициент спроса и коэффициент мощности.
Данные сносим в таблицу 1.
таб.1
Питание от системы 1000 МВт, I”=35 кА.
Реактивное сопротивление системы на стороне высшего напряжения 0,4 о. е. Расстояние
от ИП до ППЭ 30 км.
Производство трёхсменное, в основных цехах токопроводящая пыль.
Спекальный цех.
Железосодержащая часть шихты, используемая в доменном производстве,
подлежит окусковыванию, которое осуществляется двумя способами: агломерацией и окомковыванием
(окатыванием).
Агломерацией называется термический процесс окусковывания рудных
материалов путём их спекания с целью придания формы и свойств, необходимых для доменной
плавки. Процесс агломерации осуществляется на агломерационных машинах. В процессе
агломерации исходные шихтовые материалы вначале усредняют по содержанию железа,
затем дозируют, смешивают между собой и топливом (коксиком), увлажняют и растилают
слоем заданной толщины на непрерывно движущиеся колосники, которые перемещают по
кольцевому рельсовому пути. Через образованный слой шихтовых материалов продувается
воздух с помощью мощных дымососов (аглоэксгаустеров), чем обеспечивается полное
выгорание коксика по всей толщине рабочего слоя, обеспечивается пористая структура
агломерата, необходимая для доменной плавки
Преимущественное распространение получили конвейерные агломерационные
машины серии АКМ, из которых наиболее мощная АКМ7-312 имеет площадь поверхности
спекания 252 м2, производительность350‑450 т/ч; скорость движения
спекательных тележек 1,5-7,5 м/мин, мощность приводного электродвигателя 85 кВт.
Одним из условий получения качественного агломерата является
обеспечение соответствия между скоростью аглоленты и скоростью спекания шихты, которая
зависит от высоты её слоя, влажности, состава и др. Кроме того, скорость движения
аглоленты должна быть согласована с работой питателя, подающего на неё шихту.
Цех шихты.
Как отмечалось, в технологическом процессе агломерации кроме
агломерационной машины, участвует также ряд других механизмов: дозаторы, питатели,
смесители, окомкователи, грануляторы, охладители, вентиляторы.
Для привода большинства механизмов аглофабрики, в том числе транспортных
используются в основном асинхронные электродвигатели напряжением 380 В, мощностью
до 250 кВт. Двигатели с фазным ротором используются для конвейеров большой протяжённости.
Для эксгаустеров агломашин, дымососов и охладителей используются
синхронные электродвигатели напряжением 6-10 кВ мощностью 1-8 МВт. Привод постоянного
тока используется на механизмах, требующих широкого и плавного регулирования скорости.
К ним относятся наряду с агломашинами и конвейерными машинами также окомкователи
смесители, подающие шихту на конвейеры, охладители и т.п.
Дозаторы. Весьма важное влияние на ход технологического
процесса и качество продукции оказывает точность дозирования компонентов шихты.
К электроприводам барабанных питателей предъявляют требование
регулирования скорости в том же диапазоне, что и для привода ленты; дополнительно
к этому требуется индивидуальная подрегулировка скорости питателей в диапазоне ±20%
от номинальной в зависимости от количества шихты под шибером; здесь используется
привод постоянного тока по системе ТП-Д
Питатели конвейерного типа, например пластинчатый
питатель для точного дозирования компонентов, требует регулирования скорости, особенно
в конце загрузки весовой воронки. Этим объясняется применение в данном случае электропривода
постоянного тока по системе ТП-Д, МУ-Д, Г-Д. Используются электродвигатели малой
мощности (0,7-1,5 кВт).
Барабанные смесители служат для смешивания шихты, идущей
на окомкование. Для увлажнения шихты в барабан подводится вода. Поскольку допускается
ступенчатое регулирование скорости, то для привода смесителей часто применяют асинхронные
четырёхскоростные электродвигатели мощностью до 20 кВт; для привода скребков применяют
асинхронные короткозамкнутые электродвигатели мощностью 4,5 кВт.
Окомкователи предназначены для подготовки шихты перед
спеканием. В них осуществляется доувлажнение и окусковывание шихты. В процессе
работы требуется плавное регулирование скорости окомкователей
в диапазоне не менее 3:
1. Поэтому здесь используется электропривод постоянного тока
по системе ТП-Д. Мощность электродвигателя 150-200 кВт, частота вращения 460 об/мин.
Прямолинейный охладитель служит для транспортировки
агломерата с одновременным его охлаждением. Для охладителя используется электропривод
постоянного тока по системе Г-Д или ТП-Д. Для привода охладителя обычно предусматривается
два электродвигателя постоянного тока, якоря которых соединены последовательно и
подключены к общему преобразователю. Мощность электродвигателя 55 кВт, напряжение
220 В.
Синхронный электропривод аглоэксгаустеров, дымососов, компрессоров.
Широко применяемые в металлургических цехах мощные воздуходувки,
дымососы, эксгаустеры, турбокомпрессоры, насосы имеют в большинстве случаев синхронный
электропривод. В частности, на аглофабриках применяют синхронные двигатели мощностью
до 200 кВт, напряжением 115, 230, 460 В.
Конвейерный транспорт. Поточно-транспортные системы.
На металлургических заводах очень широко используется конвейерный
транспорт. Комплекс подготовительных цехов крупного металлургического комбината,
состоящий из обогатительных и агломерационных фабрик, коксохимических и огнеупорных
цехов, может иметь конвейерные линии протяжённостью около ста километров. На таком
предприятии насчитывается свыше 1000 направлений грузопотоков. Достоинствами конвейерного
транспорта являются простота конструкции и применяемого оборудования, надёжность,
высокая производительность, малые эксплуатационные расходы, высокая степень амортизации,
непрерывность процесса, простота погрузочно-разгрузочных операций, безопасность,
низкая стоимость оборудования, малый срок окупаемости.
Условия работы оборудования по нормам пожарной безопасности.
Подготовка топлива. В качестве топлива, добавляемого в
шихту для спекания агломерата, обычно применяется коксовая мелоч. коксик содержит
довольно много влаги, благодаря чему при разгрузке, дроблении и
транспортировке заметного пылеобразования не возникает. Для обеспечения
тонкого размола используют дробильные установки.
В помещении дробления и транспортировки топлива пыль, оседающую
на полах, стенах и конструкциях, необходимо периодически смывать водой. Светильники
в этих помещениях следует применять пыленепроницаемые.
Подготовка флюса. При использовании извести в качестве
флюса в помещении наблюдается тонкая и едкая известковая пыль. При дроблении, рассеве
и транспортировке извести необходимо применять закрытое оборудование, снабжённое
надёжно действующей аспирацией.
Спекальное отделение. Зажигательные горны машин являются
источником значительных тепловыделений. При аварийной остановке эксгаустеров из
спекаемой шихты выделяется большое количество вредных газов, что создаёт опасность
отравления людей, находящихся в спекальном отделении.
Цех фильтрации.
Газоочистные сооружения являются замыкающим звеном в технологической
схеме окусковывания сырья и предназначены для обеспечения нормального протекания
технологии, улучшений условий труда обслуживающего персонала и защиты воздушного
бассейна от выбросов.
В сооружения входят: система улавливания и отвода газа, пылеулавливающий
аппарат, тягодутьевую систему газоходов, дымосос, и дымовая труба.
Расчёт электрических нагрузок цехов является главным этапом при
проектировании промышленной электрической сети. Существует много методов определения
расчётных нагрузок, но в данном проекте рассматривается три метода, которые описываются
ниже.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|
Электроснабжение агломерационной фабрики металлургического комбината
Наверх