МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова»

Кафедра АЭТУС

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Электроснабжение участка с 2 ИСТ-2,5

Выполнил: студент

группы ЭТ-52-05

Вальцевич А.М.

проверил: преподаватель Лавин И.А.

г. Чебоксары - 2009 год.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит 25с., табл., рис. и источников литературы.

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ, ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВ, ПЛАНИРОВКА, СХЕМА ПИТАНИЯ, ЗАЩИТА И СИГНАЛИЗАЦИЯ.

В предлагаемой курсовой работе спроектировано электроснабжение участка с 2 ИСТ-2.5, и необходимыми для них механизмами. По разработанным схемам электроснабжения проведены расчеты токов короткого замыкания, необходимые для выбора электрооборудования различных участков разработанной схемы. Спроектирована планировка участка, разработаны схемы питания, защиты и сигнализации.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Техническая характеристика

2. Описание технологического процесса участка

3. Описание ЭТУ как приемника электроэнергии

4. Планировка участка с двумя ИСТ-2,5

5. Графики нагрузки участка

6. Схема электроснабжения участка

7. Расчет токов короткого замыкания

8. Выбор силового оборудования ЭТУ

9. Разработка силовой схемы питания установки

10. Схема управления высоковольтным выключателем

Заключение

Список используемой литературы

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Питание ДСП осуществляется от главной понизительной подстанции (ГПП) в основном по радиальным схемам. Учитывая, что ДСП являются по надежности электроснабжения потребителями второй категории, предусматривается резервирование печной нагрузки. Для этого ГПП получают питание минимум от двух линий, имеют в своем составе два и более силовых трансформатора или автотрансформатора.

Выбор систем электроснабжения ДСП во многом определяется стремлением уменьшить влияние их резкопеременной нагрузки на качество электроэнергии. Одним из вариантов является подключение ДСП в точку с максимально возможной мощностью короткого замыкания. Другим вариантом является питание ДСП по схеме глубокого ввода с максимально возможным напряжением. К сожалению, в настоящее время отсутствует необходимое оборудование (печные трансформаторы и выключатели высокого напряжения с требуемыми коммутационной способностью и ресурсом работы) на напряжение 110 кВ и выше. Поэтому применяется напряжение 6, 10 и 35 кВ, что требует обычно дополнительной трансформации на ГПП, питаемых от линий 110 и 220 кВ. способом повышения мощности короткого замыкания является параллельная работа линий и трансформаторов, обеспечивающих надежное питание цехов с ДСП. Кроме того, для уменьшения влияния ДСП на работу других потребителей внутри завода применяются специальные схемы. Наиболее простым вариантом является питание ДСП и спокойной нагрузки от разных секций ГПП или различных трансформаторов.

Иногда практикуется подключение ДСП и спокойной нагрузки через сдвоенные реакторы. При прохождении в одной ветви реактора резкопеременного тока в другой появляется положительная ЭДС, которая уравновешивает появившиеся колебания напряжения.

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА

Номинальная емкость печи, т	3
Тип трансформатора	ЭТМПК 2700/10
Мощность трансформатора,кВА	1800 (+20%)
Вторичное напряжение,В	245/140
Число фаз	3
Частота тока,Гц	50
Удельный расход эл.эн на твердую завалку,кВтч/т	530
Количество печей	3
Напряжение питания участка,кВ	10
Установленная мощность,МВА	64 000

2. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА УЧАСТКА

Основное назначение дуговой сталеплавильной печи (ДСП) прямого действия – выплавка стали из металлического лома (скрапа). В ДСП получают, как правило, высоколегированные сорта стали. Выплавка легированных сталей включает в себя следующие операции: расплавление металла, удаление содержащихся в нем вредных примесей и газов, раскисление, введение легирующих элементов и слив. В период межплавочного простоя осуществляются заправка подины печи и загрузка новой порции скрапа.

Дуговая сталеплавильная печь ДСП-3 относится к группе трехфазных дуговых печей прямого действия. Основным ее назначением является выплавка стали для фасонного литья, а так же выплавка конструкционной высоколегированной стали на слитки.

В таблице.1. приведем последовательность операций при выплавке стали, также укажем продолжительность каждой из них.

Таблица.1. Технологическая схема плавки.

№	Наименование операций	Время, мин
1	Очистка и заправка печи	до 5-10
2	Завалка шихты	до 5
3	Плавление шихты	до 40
4	Рафинировочный период	20-30
5	Выпуск	5

Завалка порции скрапа в печь производится с помощью кранов. После заправки печи начинают ведение плавки. После проведения всех операций предусмотренных технологией плавки металл сливается в разливочный ковш, из которого в последствие разливается по формам на конвейере. Далее формы поступают в другой термический цех, где в зависимости от требований по свойствам металла производятся те или иные операции.

3. ОПИСАНИЕ ЭТУ КАК ПРИЕМНИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Рассматривая ЭТУ как передатчик электроэнергии, следует отметить, что от работы ЭТУ качество электроэнергии не должно стать хуже, чем это определено ГОСТом, так как существует целый ряд устройств, которые критичны к этим показателям качества. С другой стороны ЭТУ являются приемниками, которые предъявляют свои требования к получаемой электроэнергии. Для характеристики приемников принято пользоваться следующими показателями:

1). Мощность;

2). Напряжение;

3). Род тока;

4). Частота;

5). Фазность;

6). Удельный расход электроэнергии;

7). Режим работы;

8). График нагрузки;

9). Категория надежности;

10). Электровооруженность;

11). Стабильность расположения оборудования;

12). Коэффициент мощности;

13). Симметрия.

Три печи ДСП-3 питаются от печных трансформаторов ЭТМПК 2700/10, ИСТ-2,5 от ЭОМН-1500/10, которые в свою очередь получают питание от ГПП состоящей из двух трансформаторов ТРДНС- 40000/35, с суммарной установленной мощностью 80 МВА.

ДСП-3 питаются напряжением 35 кВ (сторона ВН) трехфазного переменного тока промышленной частоты. Удельный расход электроэнергии около 530 кВт·ч/т. Для предлагаемой ЭТУ характерен прерывисто-продолжительный режим работы. С точки зрения бесперебойности электроснабжения по ПУЭ ДСП относят к потребителям второй категории. Что касается стабильности расположения оборудования, то в связи с тем, что технологический процесс существенно не меняется, следовательно особых требований по гибкости к строительной части здания не предъявляется. Электровооруженность труда высока. Коэффициент мощности таких ЭТУ порядка 0,7. Нагрузка по фазам у ДСП распределяется неравномерно, это обусловлено несимметрией токоподвода. Кроме того частые в начальный период плавки короткие замыкания приводят к броскам тока и появлению высших гармоник в сети.

3.ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА С ИСТ-2,5 И ТРЕМЯ ПЕЧАМИ ДСП-3

Планировочные решения для печей малой емкости (до 12 тонн) разнообразны. Как правило, такие печи располагаются на нулевой отметке. В целях повышения электрического КПД, экономии меди и уменьшения индуктивного сопротивления печного контура печной трансформатор располагается на минимально возможном по условиям обслуживания расстоянии от печи.

Широкое распространение получил вид планировки – размещение печей вдоль цеха со сливными носками, обращенными в сторону разливочного пролёта (рис. 1). Рассмотрим его подробнее, так как остановим свой выбор на данном варианте планировки участка. В этом случае печные подстанции располагаются в печном пролете I и граничат со стеной, отделяющей шихтовый II и печной пролеты. Подстанции выполняются сдвоенными, а печи правого и левого исполнений. Подача напряжения к печным трансформаторам 3 производится индивидуально по шинопроводу 5 вдоль шихтового пролета.

Ячейки КРУ с высоковольтными выключателями и трансформаторами напряжения помещаются в камере печного трансформатора 4. Выкат трансформатора производится в сторону шихтового пролета. Здесь же размещаются заправочные машины. В шихтовом пролете расположены бункера 9 и закрома 8, 6 для металлолома, ферросплавов, заправочных и формовочных материалов 10. В печном пролете размещаются стенды для подогрева газом разливочных ковшей 1, отведено место 2 для футеровочных работ со сводами, ваннами, ковшами. Печи под загрузку выкатываются на специальных передаточных тележках в шихтовый пролет. Загрузка в этом случае производится кранами шихтового пролета III или кранами ковшевого пролета, а удаление шлака – кранами печного пролета.

Рис. 1. Планировка участка с 3-мя ДСП-3 и одной ИСТ-2,5.

5. ГРАФИКИ НАГРУЗКИ УЧАСТКА

Электрические нагрузки характеризуют потребление электроэнергии отдельными приемниками или группой приемников, предприятием в целом.

Правильное определение ожидаемых электрических нагрузок при проектировании является основой для рационального электроснабжения промышленного предприятия. От их значения зависят выбор всех токоведущих элементов и аппаратов и технико-экономические показатели проектируемой системы электроснабжения.

Таким образом, на протяжении суток нагрузка постоянна. Мощность потребляемая от сети равна 6059 кВА.

Процесс плавки характеризуется следующими основными электрическими режимами.

1. Заправка печи и его загрузка после слива металла предыдущей плавки по времени занимает около 10 минут.

2. Плавку начинают на ступени с небольшим напряжением, чтобы не прожечь свод, этот период плавки длится не более пяти минут, и на графике нагрузки его не будем учитывать. Затем после некоторого углубления электродов переключают на ступень с большим напряжением и ведут процесс расплавления около 40 минут.

3. Процесс рафинирования металла. После расплавления шихты переходят на меньшую мощность, достаточную для перекрывания потерь и расплавления шлаков для рафинирования. Этот процесс длится около 30 минут.

4. Доводят металл до нужного состояния и сливают. Слив металла по времени занимает около 5 минут.

ДСП-3

Рис.2. Индивидуальный график нагрузки печи.

Номинальная мощность приемника:

Средняя нагрузка приемника:

Среднеквадратичная нагрузка:

Коэффициент использования:

Коэффициент включения:

Коэффициент загрузки:

Коэффициент формы:

Коэффициент максимума:

Коэффициент спроса по активной мощности: