СКАЧАТЬ:  psu-kursach-moy.zip [80,91 Kb] (cкачиваний: 74)

Введение

  Под объектом проектирования понимают любой объект, еще не существующий в действительности. Цель проекта проектирования состоит в том, чтобы на основе априорной информации и апостериорной информации разработать техническую документацию, требуемую для изготовления объекта проектирования. Проектирование – процесс создания прототипа – прообраза объекта, необходимого для изготовления этого объекта. Проектирование по существу представляет собой процесс управления с обратной связью, где сначала идет техническое задание, затем – выбор структуры параметров и технических средств, а критерий сравнения – результаты проектирования.

     Основной задачей проектирования объектов электроснабжения, в том числе кабельных сетей и проводок, является обеспечение высокой степени надежности и экономичности их. Кабельные сети и проводки промышленных предприятий имеют чрезвычайно большую протяженность, и на их проектировании занят ряд проектных организаций страны.

 Курсовой проект посвящен основным вопросам проектирования кабельных линий от 1 до 110 кВ, предназначенных для электроснабжения предприятий. Большое внимание уделено вопросам правильного выбора марок кабелей в зависимости от условий среды на основе «Единых технических указаний по выбору и применению электрических кабелей».

В целях однозначной трактовки понятий и терминов, относящихся к электросетевым устройствам, «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) и другими нормативными указаниями и принятые некоторые технические определения, выдержки из которых приводятся ниже.

Электрической системой называется часть энергосистемы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, электрических сетей и электроприемников.

Электрической сетью называется совокупность элементов  по передаче электроэнергии от генерирующих источников, преобразованию ее и распределению между электроприемниками.

Электроустановками называются установки, в которых производится, преобразуется, распределяется и потребляется электроэнергия.

Воздушной линией электропередачи называется устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным с помощью арматуры к опорам, установленных на инженерных сооружениях.

Кабельной линией называется линейное устройство для передачи электроэнергии или отдельных электрических импульсов, состоящее из одного или нескольких кабелей в совокупности с соединительными муфтами и крепежными деталями.

Эстакада - наземное открытое, горизонтальное (наклонное) протяженное сооружение с размещенными на нем трубопроводами, соединяющее помещения зданий с отдельно стоящими технологическими установками.

Описание установки газофракционирования ГФУ-300

Функциональная схема установки газофракционирования ГФУ-300 управления «Татнефтегазпереработка» представлена в приложении 1.

На газофракционирующей установке осуществляется разделение сырья (ШФЛУ + КБ, УЖ НТКР и дебутанизированного остатка ГФУ-2)  на фракции пропановой марки "А", фракции нормального бутана, фракции изобутановой марки "высшая", фракции изопентановой марки "А", бензина газового стабильного марки "БТ" (бензин тяжелый).

Сырье - смесь широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) с установок стабилизации нефти ОАО "ТАТНЕФТЬ" и компрессионного бензина (КБ) управления “Татнефтегазпереработка“ из сырьевого парка поступает общим потоком (ШФЛУ + КБ) на установку с температурой от минус 30 ^оС до плюс 30 ^оС и давлением 3,5 МПа (35 кгс/см²). На потоке сырья предусмотрены замеры расхода, давления и температуры (датчики FE 51За, РТ 3097а и ТЕ 153, соответственно).

Сырье подогревается до температуры 75 ^оС в теплообменнике Т-620 потоком горячего (275 ^оС) теплоносителя (керосина) из печи П-601/3,4. Температура сырья регулируется клапаном TV 157-1 на выходе теплоносителя из теплообменника Т-620.

Затем сырье делится на два потока в соотношении 1:10 (контур регулирования соотношения 514/1). Соотношение расходов сырья 1 : 10 поддерживается клапанами FV 514з/1 (на потоке сырья к холодильнику Т-621) и FV 514г/1 (на потоке сырья к подогревателю Т-601).

90 % потока (ШФЛУ + КБ), подаваемого в середину деэтанизатора К-601, дополнительно подогревается до 66 ^оС в теплообменнике Т-601. Температура регулируется клапаном TV 165 в/1 на выходе потока теплоносителя (керосин) из Т-601.

10 % поток (меньший, сорбирующий) подается через холодильник Т-621 в шлемовую трубу колонны К-601 на смешение с газом отпарки перед конденсатором-холодильником Т-603/1,2.

Пары углеводородов из деэтанизатора К-601 с температурой 59^оС поступают в аппараты воздушного охлаждения Т-603/1,2, частично конденсируются и охлаждаются. Далее смесь с температурой 35¸45^оС поступает в рефлюксную емкость Е-601, где разделяется на газовую и жидкую фазы. Газ из емкости Е-601 через клапан PV 481-1 сбрасывается на прием компрессоров завода, а жидкость насосом НЦ-601/1,2 с температурой 35¸45 ^оС подается на орошение в деэтанизатор К-601.

Жидкость из деэтанизатора К-601 с температурой 100¸103 ⁰С и давлением 2,05  МПа поступает в испаритель Т-602, подогревается до температуры 110 ^оС, где из нее отпариваются легкие компоненты. Пары углеводородов с температурой 110 ^оС возвращаются в куб колонны под нижнюю тарелку, а деэтанизированная жидкость из испарителя Т-602 самотеком через клапан FV 516-1 регулятора расхода (датчик FT 516б) с коррекцией по уровню в испарителе (датчик LT 516в) поступает в колонну К-602.

В депропанизатор К-602 подается два потока сырья: поток деэтанизированной жидкости после колонны К-601 и деэтанизированный поток установки низкотемпературной ректифиации (УЖ НТКР). В трубопровод с деэтанизированной жидкостью из К-601 врезан трубопровод с деэтанизированной жидкостью НТКР.

Назначение колонны депропанизатора К-602 - извлечение пропановой фракции из суммарного потока деэтанизированной ШФЛУ и углеводородного конденсата НТКР.

Жидкость из куба пропановой колонны К-602 поступает в испаритель Т-605, подогревается, где из нее отпариваются легкие компоненты. Пары углеводородов возвращаются в куб колонны под нижнюю тарелку. Пары  пропановой  фракции  из  колонны   К-602  через клапан PV 390в поступают на охлаждение в аппарат воздушного охлаждения Т-606/1-4, конденсируются, охлаждаются и поступают в емкость Е-602.

Пропановая фракция из емкости Е-602 после насоса НЦ-603/1,2 делится на два потока, один из которых в качестве орошения через клапан FV 518г подается в пропановую колонну К-602, а избыток по уровню в емкости Е-602 через клапан LV629в подается на склад готовой продукции. Депропанизированное сырье из испарителя Т-605 самотеком через клапан FV 522д регулятора расхода (датчик FT 522б) с коррекцией по уровню в испарителе Т-605 (датчик LT 522в) поступает к подогревателю Т-622 дебутанизатора К-603.

Назначение колонны - дебутанизатора К-603 - извлечение бутановой фракции.

Пары бутановой фракции от верха дебутанизатора К-603 через клапан PV 409в/1 регулятора давления (датчик РТ 409а) поступают на конденсацию в аппараты воздушного охлаждения Т-609/1-3. Далее продукт поступает в емкость Е-603. Бутановая фракция из емкости Е-603 забирается насосом НЦ-605/1,2, один поток через клапан FV 523г регулятора расхода (датчик FT 523б) поступает в дебутанизатор К-603 в качестве орошения, а второй поток через клапан LV 640в регулятора уровня в емкости Е-603 (датчик LT 640а) подается к подогревателю Т-611  изобутановой колонны К-604.

Кубовая жидкость К-603 из испарителя Т-608 самотеком поступает в колонну К-605.

Назначение  колонны  К-604 - разделение  бутановой  фракции  на  н-бутан  и изобутан. Жидкость из колонны К-604 поступает в испаритель Т-614, где из нее отпариваются легкокипящие компоненты бутановой фракции. Пары углеводородов возвращаются в куб колонны под нижнюю тарелку.

Пары изобутановой фракции из колонны К-604 поступают в аппарат воздушного охлаждения Т-612/1-3, конденсируются, охлаждаются и поступают в емкость Е-604, из которой изобутановая фракция насосом НЦ 607/1,2 подается (через клапан FV 527г) на орошение бутановой колонны К-604. Балансовый избыток изобутановой фракции поступает на склад.

Кубовая жидкость колонны К-604 (бутановая фракция) из испарителя Т-614 подается на склад готовой продукции.

В депентанизатор К-605 подается два потока сырья: дебутанизированный остаток из испарителя Т-608 колонны К-603 самотеком поступает в колонну К-605 и дебутанизированный остаток после колонны К-2 установки ГФУ-2.

Назначение колонны К-605 - извлечение фракции сумма пентанов из дебутанизированного остатка. Кубовый продукт колонны К-605 - гексановая фракция из испарителя Т-618  направляется на склад готовой продукции.

Пары фракции из колонны К-605 через клапан PV 443 регулятора давления верха (датчик РТ 443а) поступают в аппараты воздушного охлаждения Т-616/1,2, конденсируются, охлаждаются и поступают в емкость Е-605.

Объём автоматизации технологических объектов

  Системой автоматизации процесса газофракционирования предусмотрено:

- измерение и регулирование температуры верхнего продукта деэтанизатора К-601 на выходе из каждого аппарата воздушного охлаждения Т-603/1,2 изменением угла поворота лопастей вентилятора Т-603/1,2 (контур регулирования 178/1);

- дистанционное управление жалюзи Т-603/1,2;

- измерение и регулирование температуры продукта на выходе из концевого холодильника Т-604 клапаном TV 181в/1 на потоке антифриза из холодильника Т-604;

- измерение и регулирование давления в рефлюксной емкости Е-601 (контур PIC 481) клапаном PV 481в/1 на сбросе газа из емкости Е-601 на прием компрессоров завода;

- измерение и сигнализация повышения давления в емкости Е-601 до 2,1МПа (PIS 481г/1);

- измерение и сигнализация повышения до 0,005 МПа перепада давления на сетке каплеотбойника емкости Е-601 (контур PDIA 482);

- измерение и регулирование расхода орошения в деэтанизатор К-601 (клапаном FV 515д/1) с коррекцией по уровню в рефлюксной емкости Е-601 (контур 515/1);

- предупредительная сигнализация высокого 1150 мм (LSA 617б/1, LSA 679б/1) и низкого 750 мм (LSA 618б/1) уровня в рефлюксной емкости Е-601.

Безопасная работа рабочего насоса НЦ-601/1,2 обеспечивается автоматическими блокировками с отключением рабочего насоса:

- при аварийном понижении перепада давления между нагнетанием и всасе насоса 0,284 МПа (датчик РDТ 307/1);

- при аварийном понижении уровня 400 мм в рефлюксной емкости Е-601 (LSA 619б/1);

- при аварийном снижении расхода на нагнетании насоса менее 1500 кг/ч (датчик FT 515e/1);

- при загазованности в помещении технологической насосной, равной 50% НКПВ;

- при возникновении пожара в помещении технологической насосной.

Кроме того, предусмотрен АВР насоса НЦ-601/1,2 при снижении расхода орошения на 50 % от заданного значения (датчик FT 515e/1).

Для поддержания нормальной работы технологического процесса газофракционирования необходимо постоянно отслеживать технологические параметры, такие как уровень, расход, давление, температура. Для этого используется комплекс технических средств – датчиков, измерительных преобразователей, устройств связи, контроллеров, и технических средств высших уровней. Рассмотрим перечень приборов, установленных на технологических объектах ГФУ-300.

                                                                                                              Таблица 1

Монтажные схемы

       При разработке автоматических систем управления применяют различные приборы и средства автоматизации, соединяемые с объектом управления и между собой по определенным схемам.

       По типам схемы автоматизации подразделяются на: структурные, функциональные, принципиальные, монтажные.

       Структурные, отражающие укрупненную структуру системы управления и взаимосвязи между пунктами контроля и управления объектом и отдельными должностными лицами;

Функциональные, отражающие функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, сигнализации, управления и регулирования технологического процесса и определяющие оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации;

Принципиальные, определяющий полный состав элементов, модулей, вспомогательной аппаратуры и связей между ними, входящих в отдельный  узел автоматизации, и дающие детальное представление о принципе его работы;

Монтажные, показывающие соединение электрических и трубных проводок в пределах комплектных устройств, а также места их присоединения и ввода (Приложение 2).

       Монтажные чертежи и схемы охватывают конкретные части систем автоматизации технологических процессов: щит, пульт, отдельное помещение, технологическую установку и т.п. Они не содержат сведения о принципе действия системы автоматического управления технологическом процессом.

Классификация   кабельных изделий 

Кабельная промышленность выпускает кабель­ные изделия практически для всех отраслей народ­ного хозяйства.

Кабельные изделия предназначены для передачи и распределения электрической энергии и сигналов связи и информации, выполнения электрических соединений в различных электротехнических уст­ройствах, изготовления обмоток электрических ма­шин, аппаратов и приборов. Среди многих систем классификации кабельных изделий наиболее обос­нованной является классификация по назначению, хотя можно классифицировать их и по другим при­знакам, например по области применения.

Ниже приводятся важнейшие группы кабельных изделий и некоторые типы кабелей и проводов, вхо­дящих в состав этих групп.

1.  Неизолированные провода предназначены в основном для использования при строительстве воз­душных линий электропередачи. Провода изготав­ливаются из меди, алюминия, бронзы, а также ком­бинированными (стальной сердечник, поверх кото­рого накладываются один или несколько повивов алюминиевой проволоки).

2.  Силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии. Кабели выпускаются с медными и алюминиевыми токопроводящими жилами с изоляцией из бумажных лент, пропитанных маслом или специальными составами, а также с изоляцией из поливинилхлоридного плас­тиката, полиэтилена, сшитого полиэтилена, резины. Диапазон переменного напряжения, в котором ис­пользуются силовые кабели, — от 660 В до 500 кВ. Кабели имеют свинцовые, алюминиевые или пла­стмассовые оболочки.

3.  Кабели связи предназначены для передачи сигналов связи и информации. Кабели имеют мед­ные жилы и бумажную или пластмассовую изоля­цию. В качестве пластмасс используются полиэти­лен, поливинилхлоридный пластикат, полистирол. Изоляция может быть комбинированной: воздушно-бумажной или воздушно-полиэтиленовой. Кабели имеют свинцовые, алюминиевые, стальные, пласт­массовые или металлопластмассовые оболочки. Ка­бели связи делятся на высокочастотные и низкочас­тотные. Высокочастотные кабели — это кабели даль­ней связи, низкочастотные — кабели местной связи (городские телефонные, внутрирайонные и т.п.).

4.  Контрольные кабели предназначены для пи­тания приборов, аппаратов и других электротехни­ческих устройств и используются в цепях контроля. Контрольные кабели имеют токопроводящие жилы из меди, биметалла алюминий-медь, алюминия. Изоляция в основном из полиэтилена и поливинил­хлоридного пластиката. Используется также рези­новая изоляция. Число токопроводящих жил — от 4 до 37, сечения — от 0,75 до 10 мм².

5.  Кабели управления используются для целей дистанционного управления и имеют медные жилы. В качестве изоляции используются полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат, фторопласт, рези­на. Число токоведущих жил — от 3 до 108. Все или отдельные токопроводящие жилы могут быть экра­нированными. Оболочки кабелей — пластмассовые. Поверх оболочки может накладываться панцирная броня из стальных проволок. Кабели управления могут иметь круглую или плоскую форму.

6. Монтажные провода используются для выпол­нения групповых соединений в различных схемах, т.е. для межблочного и внутриблочного монтажа ап­паратуры. Токопроводящие жилы — медные, в том числе с покрытиями из серебра, никеля и олова, изоляция — полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат, фторопласты.

7.  Силовые (установочные) провода предназна­чены для распределения электрической энергии в силовых и осветительных сетях на открытом возду­хе и внутри помещений, в том числе для скрытой прокладки под штукатуркой, для выводов электро­двигателей и питания различной переносной аппа­ратуры и приборов. Провода выпускаются одно- и многожильными (до 30 жил) и в основном рассчи­таны на напряжения до 3 кВ.

8.   Обмоточные провода предназначаются для изготовления обмоток электрических машин, аппа­ратов и приборов.

9.  Радиочастотные кабели предназначены для передачи высокочастотной энергии между антенна­ми и различными радиотехническими и электрон­ными устройствами, а также для соединений внут­ри этих устройств.

Кабели контрольные, сигнализации, и блокировки

Контрольные кабели предназначены для присоединения электрических приборов и аппаратов в электрических распределитель­ных устройствах с переменным напряжением до 660 В частоты до 100 Гц или постоянным до 1000В.

Кабели сигнализации и блокировки предназначены для прокладки в цепях же­лезнодорожной сигнализации и блокиров­ки, пожарной сигнализации, телеграфа и ав­томатических систем с номинальным пере­менным напряжением 380 В или постоян­ным 700 В и эксплуатации в неподвижном состоянии при температуре окружающей среды от -40 до +60° С, а кабели в ПЭ оболочке от -50 до +60° С.

Контрольные кабели изготовляют с однопроволочными медными или алюминиевы­ми жилами сечением 0,75 - 10 мм² с рези­новой изоляцией (типа РТИ-1) из ПВХ пластиката и самозатухающего ПЭ.

Токопроводящие жилы кабелей для сигнализации и блокировки изготовляют из медной проволоки диаметром 1,0 мм с ПЭ изоляцией толщиной 0,45 мм с отклонением - 0,1 мм. Для бронированных кабелей с числом жил до семи включительно допуска­ется наложение изоляции толщиной 0,9 мм с допускаемым отклонением - 0,1 мм. Изо­лированные жилы или пары скручивают концентрическими повивами. В кабелях с числом жил менее семи одна из жил имеет расцветку, отличающую ее от остальных жил. В кабелях с числом жил более семи в каждом повиве две смежные жилы имеют расцветку, отличающую их друг от друга и от остальных жил повива. В кабелях пар­ной скрутки две изолированные жилы, отли­чающиеся между собой цветом изоляции, скручивают в пару с шагом не более 100 мм. Пары скручивают в кабель так, чтобы в каждом повиве была одна счетная пара, отличающаяся от других пар цветом изо­ляции одной из жил. Поверх скрученных изолированных жил накладывают поясную изоляцию из ПЭТФ, полиамидной, ПЭ или ПВХ ленты.

Кабели управления

Кабели управления предназначены для целей управления, контроля и информации в разнообразных неподвижных и подвиж­ных установках при напряжении от 250 до 500 В частоты до 1000 Гц. Кабели управления изготовляют с мед­ными жилами с резиновой, ПЭ, ПВХ или Ф-4 изоляцией. Поверх скрученных изоли­рованных жил накладывают резиновую или ПВХ оболочку и в некоторых случаях  оплетку стальными оцинкованными или про­волоками из нержавеющей стали. Номен­клатура и сортамент кабелей управления приведены в табл. 1 (Приложение 3).

Монтажные кабели и провода

Кабели и провода для внутриприборного и межприборного монтажа предназна­чены для фиксированного монтажа прибо­ров и аппаратов, соединения электрической и электронной аппаратуры и приборов, монтажа АТС и коммутационных аппаратов. Кабели и провода для внутриприборного и межприборного монтажа изготовляют с ПВХ, ПЭ, ПЭ облученной (модифицирован­ной), Ф-4, резиновой и волокнистой изоля­цией; кроме того, плоские (ленточные), тер­мопарные и термоэлектродные провода. Сорта­мент — в табл. 3 (Приложение 3).

Кабели МКШ и МКЭШ предназначены для работы при напряжении до 500 В частотой до 400 Гц или постоян­ном до 750 В при температуре от - 40 до 60°С и относительной влажности 98% при 20°С.

Жилы  сечением   0,35  мм²   изготовляют  из медных  проволок  диаметром     0,15 мм, 0,5 мм² - из  16   (19)   проволок диаметром     0,20 мм  и  сечением 0,75 мм² – из 24   проволок диаметром 0,20 мм с ПВХ  изоляцией. Изолированные жилы скручивают в кабель и накла­дывают ПВХ оболочку и в кабелях МКЭШ экранирующую оплетку медными проволо­ками.

Аппараты защиты

При эксплуатации электросетей длительные перегрузки про­водов и кабелей, КЗ, вызывают повышение температуры токопроводящих жил больше допустимой.

Это приводит к преждевременному износу их изоляции, следствием чего может быть пожар, взрыв во взрывоопасных по­мещениях, поражение персонала.

Для предотвращения этого линия ЭСН имеет аппарат защи­ты, отключающий поврежденный участок.

Аппаратами защиты являются: автоматические выключатели, предохранители с плавкими вставками и тепловые реле, встраи­ваемые в магнитные пускатели.

Автоматические выключатели являются наиболее совершенными аппаратами защиты, надежными, срабатывающи­ми при перегрузках и КЗ в защищаемой линии.

Чувствительными элементами автоматов являются расцепители: тепловые, электромагнитные и полупроводниковые.

Тепловые срабатывают при перегрузках, электромагнитные - при КЗ, полупроводниковые - как при перегрузках, так и при КЗ.

Наиболее современные автоматические выключатели «ВА» предназначены  для замены устаревших А37, АЕ, АВМ и «Электрон».

Они имеют уменьшенные габариты, совершенные конструк­тивные узлы и элементы. Работают в сетях постоянного и пере­менного тока.

Предохранители с плавкими вставками явля­ются наиболее простыми и дешевыми аппаратами защиты, тре­бующими меньшей затраты материалов на изготовление. Основ­ное назначение — защита от токов КЗ.

Плавкие предохранители наряду с простотой их устройства и малой стоимостью имеют ряд существенных недостатков:

- не могут защищать линию от перегрузки, так как допускают длительную перегрузку до момента плавления;

- не всегда обеспечивают избирательную защиту в сети вследствие разброса их характеристик;

- при КЗ в трехфазной линии возможно перегорание одного из трех предохранителей и линия остается в работе на двух фазах.

Тепловые реле (ТР) обеспечивают защиту от токов пе­регрузки, встраиваются в магнитный пускатель. Чтобы обеспе­чить защиту линии от токов КЗ и перегрузки, ТР применяются в сочетании с предохранителями или автоматическими выключате­лями с максимальным расцепителем.

Подстанции  и распределительные  устройства

промышленных  предприятии

Каждая подстанция имеет распределительные устройства (РУ), содержащие коммутационные аппараты, устройства защиты и авто­матики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства.

По конструктивному выполнению РУ делят на открытые и за­крытые. Они могут быть комплектными (сборка на предприятии-изготовителе) или сборными (сборка частично или полностью на месте применения). Рассмотрим наиболее распространенные на подстанциях промышленных предприятий комплектные РУ.

Открытое распределительное устройство (ОРУ) — распредели­тельное устройство, все или основное оборудование которою рас­положено на открытом воздухе; закрытое распределительное устройство (ЗРУ) — устройство, оборудование которого располо­жено в здании.                                                                                 

Комплектное распределительное устройство (КРУ) — распре­делительное устройство, состоящее из шкафов, закрытых полно­стью или частично, или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде и предназначенное для внутренней установки.

Комплектное распределительное устройство наружной установки (КРУН)   —  это КРУ, предназначенное для  наружной установки.

Комплектная трансформаторная (преобразовательная) под­станция (КТП) — подстанция, состоящая из трансформаторов (преобразователей) и блоков КРУ или КРУН, поставляемых в собранном или полностью подготовленном для  сборки виде.

Назначение и классификация подстанций. Подстанцией назы­вается электроустановка, состоящая из трансформаторов или дру­гих  преобразователей   энергии,   распределительных  устройств   напряжением до 1000 В и выше, служащая для преобразования и распределения электроэнергии.

В зависимости от назначения подстанции выполняют трансфор­маторными (ТП) или преобразовательными (ПП) — выпрями­тельными.

Трансформаторные подстанции являются основным звеном си­стемы электроснабжения. В зависимости от положения в энерго­системе, назначения, значения первичного и вторичного напряже­ний их можно подразделить на районные подстанции, подстанции промышленных предприятий, тяговые подстанции, подстанции го­родской электрической сети и др.

Районные и узловые подстанции питаются от районных (основ­ных) сетей энергетической системы и предназначены для электро­снабжения больших районов, в которых находятся промышленные, городские, сельскохозяйственные и другие потребители электро­энергии.

 Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения.

1. 1.                Выбор измерительного кабеля и кабеля сигнализации и управления

Определим номинальный ток в линиях к операторной

                                      ,

где Р=1,5 кВт – мощность, подаваемая в операторную, 1,5 кВ

        - номинальное напряжение, 0,22 кВ.

Выберем тип автоматы для линий без ЭД согласно условиям

                                                                                 ,                                                    (1)

                                                   (2)

где   - длительный ток в линии, А;

 - номинальный ток расцепителя, А;

 - номинальный ток автомата, А;

Т.е. по условию  из таблицы 6 (Приложение 3) выберем автоматический выключатель типа ВА 51-25-2.                                                  

Его характеристики удовлетворяют условиям (1) и (2): , .

Далее необходимо выбрать тип измерительного кабеля.

Проводники для линий электроснабжения выбираем с учетом соответствия аппарату защиты (АЗ) согласно условию:

,                                                     (3)

где  - допустимый ток проводника, А;

 - коэффициент защиты. По таблице 4 получим

По формуле (3) для данного типа кабелей, учитывая, что , найдем .

Используя  таблицу 2 (Приложение 3) примем сечение кабеля равным S=0,5 мм². Затем по таблице 3 выберем тип измерительного кабеля - МКЭШ5x0,5. Длину этого кабеля определим по схеме (Приложение 2) – 374м.

Выберем тип кабеля сигнализации и управления

По формуле (3) для данного типа кабелей, учитывая, что , найдем .

По таблице 2 находим сечение кабеля и получаем S=0,5 мм².

По таблице 1 выбираем тип кабеля КВВГ 4×0,5. Длину этого кабеля определим по схеме (Приложение 2) – 374м.

1. 2.                Выбор силовых кабелей

Найдем величину тока в линии к ЭД переменного тока:

                                               ,                                          (4)

где  - мощность, потребляемая ЭД, кВт;

- номинальное напряжение ЭД, кВ;

 - КПД ЭД, отн. ед.

Предохранители для линий с ЭД и тяжелым пуском выбираются согласно условию:

,                                                               (5)

,                                                              (6)

где  - ток плавкой вставки, А; - пусковой ток, А;  - номинальный ток предохранителя, А.

,                                                       (7)

где  =2…8  - кратность пускового тока;  - номинальный ток, А.

Будем использовать следующие исходные данные для каждого насоса:

a)     .

,

, .

По условиям (5) и (6) из таблицы 9 выберем контактор КТ6043Б для линии к рассматриваемому электродвигателю насосу.

По таблице 2 определим сечение кабеля – 25 мм² , по таблице 7 найдем тип силового кабеля – ВВГ 4x25. Длину этого кабеля определим по схеме (Приложение 2) – 234м.

б)

,

, .

Из таблицы 9 выберем контактор КТ6043Б.

По таблице 2 определим сечение кабеля – 50 мм² , по таблице 7 найдем тип силового кабеля – ВВГ 4x50. Длина – 223 м.

в)

,

, .

Из таблицы 9 выберем контактор КТ6043Б.

По таблице 2 определим сечение кабеля – 35 мм² , по таблице 7 найдем тип силового кабеля – ВВГ 4x35. Длина – 211 м.

г)

,

, .

Из таблицы 9 выберем контактор КТ6043Б.

По таблице 2 определим сечение кабеля – 50 мм² , по таблице 7 найдем тип силового кабеля – ВВГ 4x50. Длина – 205 м.

д)

,

, .

Из таблицы 9 выберем контактор КТ6043Б.

По таблице 2 определим сечение кабеля – 25 мм² , по таблице 7 найдем тип силового кабеля – ВВГ 4x25. Длина – 195 м.

1. 3.                 Определение типа комплектной трансформаторной подстанции

Токи (в амперах) в линии определяется по формуле:

  - сразу после трансформатора,         (8)

где  - номинальная мощность трансформатора, [кВ∙А];

 - номинальное напряжение трансформатора, [кВ]; принимается =0,4 кВ.

Из формулы (8) определим номинальную мощность трансформатора, учитывая, что это ток, равный суммарному току всех двигателей

.

По таблице 7 выбираем трансформатор ТМ – 400, а по таблице 8 – комплектную трансформаторную подстанцию – КТП-400.

Таким образом, в результате расчета и выбора аппаратов защиты и линий электроснабжения был выбран тип кабеля управления и сигнализации, с учетом АЗ: КВВГ , для измерительного кабеля - МКЭШ-, а силового кабеля ВВГ различного сечения для различных линий с ЭД, а также была рассчитана длина кабелей от датчиков к КИПиА.

Заключение

   В настоящее время большая часть всей добываемой нефти и природного газа получают с комплексно - автоматизированных нефтедобывающих и газодобывающих предприятий, поэтому актуально и по сей день внедрять комплексные объекты с полной автоматизацией.

  В данном курсовом проекте была рассмотрена автоматизированная система управления ГФУ-300 и монтажная схема установки. Были изучены основные виды схем, кабелей и аппаратов защиты. По исходным данным была разработана методика расчета линий электроснабжения и были выбраны измерительные, силовые и кабели управления. По полученным токам в линиях был найден тип комплектной трансформаторной подстанции.

Проектирование кабельных линий промышленных предприятий ведут с учетом накопленного опыта проектирования, строительства, монтажа и эксплуатации электрических сетей, с использованием новейших достижений науки и техники.

Сооружаемые электрические сети должны обеспечить безопасность эксплуатации, надежность и экономичность питания электроустановок при высоком качестве электроэнергии. При проектировании эти показатели достигаются с помощью ряда технико-экономических расчетов.

Безопасность для жизни и здоровья людей в период эксплуатации сетей обеспечивается правильным выбором марок и сечений проводников в соответствии с условиями окружающей среды.

Список литературы

1)    Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник / Н.И.Белоруссов, А.Е.Саакян, А.И. Яковлева; Под ред. Н.И. Белоруссова. – 5 изд., перераб. И доп. - М.: Энергоатомиздат, 1987.-536 с.

2)    Князевский Б.А., Липкин Б.Ю., Электроснабжение промышленных предприятий. Учеб. – М.: Высш. Шк., 1986-400 с.

3)    Клюев А.С., Глазов Б.В. и др. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля.

4)    Проектирование кабелей, сетей и проводок. Анастасиев Е.З, А.В. Коляда.-М.: Энергия, 19

5)    Шеховцов В.П. Расчет1 и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. – М., 2004-214 с.

6)    Шеховцов В.П., Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению.

Приложение 3   

Таблица 1.

Сортамент  специализированных  кабелей управления 

Таблица   2.

Таблица 3.

Сортамент монтажных кабелей

Таблица 4.

Таблица 5.

Сортамент силовых кабелей

Таблица 6.

Технические данные автоматических выключателей

Таблица 7.

Данные трансформаторов

Таблица 8.

Технические данные КТП