ВКР: Системы электроснабжения

Введение

Электрическая энергия находит широкое применение во всех областях народного хозяйства и в быту. Этому способствуют такие ее свойства, как универсальность и простота использования; воз­можность производства в больших количествах промышленным способом и передачи на значительные расстояния.
В современной технологии и оборудовании промышленных предприятий велика роль электрооборудования, т. е. совокупности электрических машин, аппаратов, приборов и устройств, посредством которых производится преобразование электрической энергии в другие виды энергии и обеспечивается автоматизация технологических процессов.
Неуклонно возрастает мощность турбогенераторов и гидрогенераторов в единице оборудования. Промышленностью освоен серийный выпуск турбогенераторов единичной мощности 300 и 500 тыс. кВт, изготавливаются генераторы мощностью 800, 1000 и 1200 тыс. кВт и более с более высоким КПД. Растут протяженность и напряжение передающих высоковольтных сетей. Действуют линии напряжением 1000, 1150 и 1500 кВ.
Монтаж электрооборудования современного предприятия представляет собой сложный комплекс работ. В число этих работ входит монтаж: общезаводских и цеховых трансформаторных и распределительных подстанций; воздушных и кабельных передающих и распределительных сетей большой протяженности и различных напряжений; подъемно-транспортных устройств (лифтов, кранов, электротележек и т.д.); технологического электрооборудования и т. д.
В современных условиях эксплуатация электрооборудования требует глубоких и разносторонних знаний, а задачи создания нового или модернизации существующего электрифицированного технологического агрегата, механизма или устройства решаются совместными усилиями технологов, механиков и электриков. Требования к электрооборудованию вытекают из технологических данных и условий. Электрооборудование нельзя рассматривать в отрыве от технологических и конструктивных особенностей электрифицируемого объекта, и наоборот. Поэтому для, обслуживающего персонала, недостаточно знать только электрическую часть, необходимо так же знать механику и другие системы в обслуживаемом оборудовании.
В наше время в Российских энергосистемах эксплуатируются более 600 тыс. км воздушных и кабельных линий проходящим по ним напряжением 35 кВ и 2 млн. км напряжением 0,4…20 кВ, более 17 тыс. подстанций напряжением 35 кВ с общей мощностью около 575млн. кВ*А.
Перед энергетикой в ближайшем будущем стоит задача всемирного развития и использования возобновляемых источников энергии: солнечной, геотермальной, ветровой, приливной и др.; развития комбинированного производства электроэнергии и теплоты для централизованного теплоснабжения промышленных городов.
Среди множества областей народного хозяйства, одной из важнейших является электроэнергетика. В современных условиях невозможно переоценить ее значимость. В связи с развитием производств, внедрением передовых технологий происходит постоянный рост потребляемой энергии машинами и агрегатами. Вместе с этим происходит и ужесточение требований относительно уровня их энергетической эффективности, степени безопасности, экологичности и ремонтопригодности [4].
Бурный рост экономики развивающихся стран в конце 20 столетия привел к резкому повышению потребления электрической энергии.
Первое десятилетие 21 века вскрыло ряд причин увеличения потребления электроэнергии. К ним можно отнести эксплуатацию устаревшего оборудования, несовершенство технологических процессов, большие потери в линиях электропередач, низкий уровень эксплуатационного обслуживания электроустановок, а так же некоторые организационные вопросы.
Тема данной выпускной квалификационной работы – «Разработка электроснабжения цеха по ремонту технологического оборудования АО «Сибирь-Полиметаллы»
Цель выпускной квалификационной работы – разработка проекта системы электроснабжения группы цехов с применением последних разработок науки и техники, с обеспечением всех требований, которые предъявляются к системам электроснабжения, а также особенностей протекающих на предприятии технологических процессов.
Исходя из поставленной цели работы, в процессе ее выполнения необходимо решить следующие задачи:

• исследовать общую характеристику группы цехов;
• исследовать состав и характеристику потребителей электроэнергии;
• рассчитать электрические нагрузок системы электроснабжения объекта и произвести расчет и выбор электрооборудования и силовой схемы объекта электроснабжения;
• произвести выбор мощности компенсирующих устройств группы цехов;
• произвести выбор числа и мощности цеховых трансформаторов;
• произвести расчет токов короткого замыкания;
• разработать систему освещения цехов;
• разработать рекомендации по организации защиты от перенапряжения.

Объект исследования – система электроснабжения группы цехов.
Предмет исследования – поиск оптимальных подходов в процессе проектирования системы электроснабжения и электрообеспечения группы цехов.
Результатом настоящей выпускной квалификационной работы будут являться технически-обоснованные предложения по разработке системы электроснабжения группы цехов, а так же комплекс практических рекомендаций по организации монтажа и ввода в эксплуатацию технического оборудования.


1 Общая часть проекта

1.1 Общая характеристика предприятия

ОАО «Сибирь-Полиметаллы» работает на территории Алтайского края, где находится большое количество уникальных полиметаллических месторождений руды с высоким содержанием меди, цинка, свинца, драгметаллов. Согласно данным геологической разведки, нигде в России не встречаются залежи этих металлов в таком сочетании, как в недрах Алтая, где все эти элементы обнаружены в комплексе. В общей сложности на территории Алтайского края находится 10 месторождений полиметаллических руд с промышленными суммарными запасами 55 млн тонн. Наиболее привлекательными с экономической точки зрения являются Рубцовское, Зареченское, Корбалихинское, Захаровское, Степное и Таловское месторождения. Все эти месторождения были открыты в конце 50-х начале 60-х годов прошлого столетия.
Основные направления деятельности
В ОАО «Сибирь-Полиметаллы» главным направлением деятельности является: Добыча и обогащение медной руды.
Медные руды условно можно разделить на следующие типы:
- сульфидные (содержат не более 25% окислённой меди)
- окисленные (содержат не более 25% сульфидов)
- смешанные (промежуточный тип).
Требование предъявляемые к качеству электроэнергии ужесточаются. Так при увеличении потерь в линиях электропередач возникает увеличение потребления тока, что в свою очередь ведет к перегрузкам и еще большей последующей потере напряжения.
Вместе с увеличением потребности в электроэнергии высокого качества происходитповышение актуальности оптимального