Электроснабжение и технический учет электроэнергии цеха ЦГФУ ООО «Тобольск-Нефтехим»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту на тему

Электроснабжение  и технический учет электроэнергии цеха ЦГФУ ООО «Тобольск-Нефтехим».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание на дипломное  проектирование

 

1. Тема проекта утверждена приказом  по университету от 21.01.2005 г.

     № 08/а

2. Срок сдачи студентом законченного  проекта 15 апреля 2005 г.

3. Исходные данные к проекту:

    - материалы преддипломной  практики;

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

• введение

• описание технологии ЦГФУ;
• общие требования к системе электроснабжения;
• выбор основного электрооборудования;
• релейная защита и автоматика;
• молниезащита и заземление ГФ-3 ЦГФУ;
• технический учет электроэнергии;
• экономическая эффективность системы учета;
• экологическая безопасность СЭС и охрана труда;
• вывод.
• ______________________________________________________________
• ______________________________________________________________

5. Перечень графического материала  (с точным указанием обязательных  чертежей)

• схема технологического процесса ЦГФУ;
• однолинейная схема электроснабжения цеха ЦГФУ;
• релейная защита отходящих линий ЦРП-2;
• молниезащита и заземление здания ГФ-3 цеха ЦГФУ;
• расчет сравнительной экономической эффективности вариантов технического учета электроэнергии. Определение внутреннего коэффициента окупаемости.
• ______________________________________________________________
• ______________________________________________________________

6. Консультанты по проекту (с  указанием относящихся к ним  разделов проекта)

   Экономический раздел:

• экономическая эффективность системы учета;
• ______________________________________________________________
• ______________________________________________________________

Раздел безопасности и жизнедеятельности:

• экологическая безопасность СЭС и охрана труда.
• ____________________________________________________________
• ____________________________________________________________

Дата выдачи задания “___”_____________2005 г.

Руководитель __________________________

           (подпись  руководителя)

задание принял к исполнению “___”___________2005 г.

_______________________________________

   (подпись студента)

                                            

 

 

 

 

 

 

 

реферат

 

Дипломный проект включает в себя пояснительную записку из 105 страниц машинописного текста, 5 рисунков, 20 таблиц, 6 приложений.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ, ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКИ, НАГРУЗКА, ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ,  ТРАНСФОРМАТОР, ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА, АВТОМАТИКА, ТЕХ0НИЧЕСКИЙ УЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, СЧЕТЧИК, КОНТРОЛЛЕР.

Объектом данной работы является цех  ЦГФУ ООО «Тобольск-Нефтехим».

Целью работы является реконструкция  системы электроснабжения цеха с  заменой устаревшего оборудования на более современное и внедрение  автоматизированной системы технического учета электроэнергии. В работе производится выбор основного силового электрооборудования, расчет уставок релейной защиты, технико-экономический расчет внедренной системы учета. Разработанная СЭС должна удовлетворять всем требованиям ПУЭ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 содержание

	Введение	7
1.	Технологическая часть	8
1.1.	Назначение технологического процесса	8
1.2.	Описание технологического процесса	8
1.3.	Основное технологическое и  силовое оборудование	13
1.4.	Характеристика производственных помещений	14
2.	Общие требования к системе электроснабжения	15
2.1.	Электрооборудование, применяемое  на производстве	15
2.2.	Расчет мощности электрических  нагрузок	16
2.3.	Выбор системы питания	21
3.	Выбор основного оборудования	23
3.1.	Общие положения	23
3.2.	Выбор высоковольтного электрооборудования	24
3.2.1.	Выбор числа и мощности силовых  трансформаторов	24
3.2.2.	Расчет токов короткого замыкания  на стороне 10 кВ	25
3.2.3.	Выбор высоковольтных выключателей	31
3.2.4.	Выбор высоковольтных кабелей	34
3.3.	Выбор низковольтного электрооборудования	38
3.3.1.	Расчет токов короткого замыкания  на стороне 0,66 кВ	38
3.3.2.	Выбор автоматических выключателей на цеховых ТП	39
3.4.	Выбор измерительных трансформаторов	40
4.	Релейная защита и автоматика	44
4.1.	Общие требования к устройствам РЗиА	44
4.2.	Выбор источников оперативного тока	44
4.3.	Защита отходящих линий ЦРП-2	45
4.3.1.	Выбор типов релейных защит	45
4.3.2.	Расчет уставок токовых отсечек	48
4.3.3.	Расчет уставок максимальных токовых  защит	50
4.3.4. 4.4.	Расчет защит от перегрузок Микропроцессорные устройства релейных защит	52 53
4.4.1.	Особенности микропроцессорных устройств  РЗиА	53
4.4.2.	Комбинированное реле защиты SPAJ-140	55
5.	Молниезащита и заземление ГФ-3 ЦГФУ	57
5.1.	Расчет заземляющего устройства здания ГФ-3 ЦГФУ	57
5.2.	Молниезащита здания ГФ-3 ЦГФУ	63
6.	Технический учет электроэнергии	65
6.1.	Цель создания новой системы  технического учета электроэнергии	65
6.2.	Структура системы учета	66
6.3.	Описание отдельных элементов	68
6.3.1.	Счетчик электрической энергии СЭТ-4ТМ.02	68
6.3.2.	Устройство сбора и передачи данных ЭКОМ-3000	69
6.3.3.	SQL-сервер	78
7.	Экономическая эффективность системы  учета	79
8.	Экологическая безопасность СЭС и  охрана труда	88
8.1.	Безопасность персонала	88
8.2.	Общая классификация трудовой деятельности	89
8.3.	Оценка условий труда по показателям  вредности	91
8.4.	Экологическая безопасность проекта	96
8.5.	Чрезвычайные ситуации	97
	Заключение	100
	Список использованных источников	101
	Приложение 1
	Приложение 2
	Приложение 3
	Приложение 4
	Приложение 5
	Приложение 6

Введение

Целью данного дипломного проекта является разработка системы  электроснабжения цеха ЦГФУ  ООО  «Тобольск-Нефтехим» и  автоматизированной системы технического учета электроэнергии.

В проекте производиться  расчет токов короткого замыкания, расчет уставок и выбор релейной защиты, выбор оборудования на ЦРП-2 и цеховых трансформаторных подстанциях, выполнена молниезащита и заземление здания ГФ-3. 

Особое внимание уделяется внедрению на производстве новой системы технического учета электроэнергии. Актуальность этой темы заключается в том, что благодаря данной системе посредством организационно-технических мероприятий удается экономить до 3-5% электроэнергии. Также рассматривается вопрос влияния производства на окружающею среду. В проекте приведены результаты технико-экономического расчета по техническому учету электроэнергии.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

1.1. Назначение технологического процесса.

 

Газофракционирующее производство (ЦГФУ, отделение ГФ-1) предназначено для разделения методом ректификации нестабильного газового бензина (широкой фракции легких углеводородов) на фракции индивидуальных углеводородов.

Проектная мощность отделения ГФ-1 составляет 3 млн. тонн сырья в год, при составе   сырья согласно проекту (объект 96/149К-ТХ). Введено в действие в 1984 году.

В состав отделения ГФ-1 входят:

а) Наружная установка, включающая в  себя блок колонных агрегатов, наружную этажерку;

б) Производственное помещение, в котором  размещены:

- станция перекачки парового конденсата (СПК);

- редукционно-охладительная установка (РОУ);

- помещение для датчиков хроматографов.

Автоматическое  управление технологическим процессом  осуществляется из отдельно стоящего помещения управления ГФ-3.

Разделение исходного сырья на фракции индивидуальных углеводородов осуществляется в одной технологической нитке, кроме выделения этан-пропановой фракции.

Выделение этан-пропановой фракции  осуществляется в двух параллельно  работающих колонных агрегатах К-1/1 и К-1/2.

1.2. Описание технологического процесса.

 

Сырьё - широкая фракция легких углеводородов из магистрального

трубопровода Южный Балык - Тобольск через склад непрерывно подается в отделение ГФ-1 газофракционирующей установки, где и происходит разделение исходного сырья на фракции.

Разделение исходного сырья  на фракции индивидуальных углеводородов  производится в следующей последовательности   (приложение 1):

1. выделение этан-пропановой фракции (К-1)
2. выделение изобутан-бутановой фракции (К-2)
3. разделение изобутан-бутановой фракции (К-3)
4. выделение изопентан-пентановой фракции (К-4)
5. разделение изопентан-пентановой фракции (К-5)
6. разделение этан-пропановой фракции (К-6)

 

Выделение этан-пропановой фракции.

 

Сырьё на входе нагревается и  поступает в качестве питания  в две параллельно работающие колонны К-1 /I, и К-1 /II. Пары этан-пропановой фракции, уходящие с верха колонны К-1/I, поступают в конденсатор, где частично конденсируются. Туда же поступают пары этан-пропановой фракции из колонны К-1 /II.

Предусмотрена возможность подачи всего или частичного количества парообразной этан-пропановой фракции на ТЭЦ. При завышении давления в системе предусматривается возможность дистанционного стравливания паров с колонны К-1 /I на факел с помощью электрозадвижки.

Кубовый продукт, смесь углеводородов С₄, С₅, С₆   и выше самотеком за счет разницы в давлениях поступает в колонну К-2.

Назначение и взаимосвязь установленного оборудования, режимные параметры, а  также контроль и автоматизация колонны К-1/II аналогичны К-1/I .

 

        Выделение изобутан-бутановой фракции.

 

Выделение изобутан-бутановой фракции  из смеси углеводородов С₄, С₅, С₆   происходит на ректификационной колонне К-2.

Кубовые продукты колонн К-1 /I,II  после клапанов объединяются и общим потоком поступают  на распределительную тарелку колонны К-2 в качестве питания. Пары изобутан-бутановой фракции, уходящие с верха колонны К-2, перекачиваются насосами Н-16 /I,II в качестве питания в колонну К-3.

Предусматривается возможность дистанционного стравливания паров с колонны К-2  на факел с помощью электрозадвижки.

Кубовый продукт  колонны - смесь углеводородов С₅ - С₆ и выше с коррекцией расхода по уровню в кубе колонны К-2 поступает в колонну К-4 самотеком за счет разницы в давлении.

 

Разделение  изобутан - бутановой фракции.

 

Разделение  изобутан - бутановой фракции на индивидуальные изобутан  и н-бутан  осуществляется на колонне К-3.

Изобутан - бутановая фракция  (дистиллят  колонны К-2) насосами подается на одну из тарелок питания колонны К-3.

Пары изобутановой фракции, уходящие с верха колонны К-3, поступают на склад в качестве товарного продукта. Предусмотрена возможность подачи изобутановой фракции в цех БК-2 в качестве сырья.

Предусматривается возможность ручного дистанционного стравливания паров с колонны К-3 на факел с помощью электрозадвижки № 4.

Кубовый продукт  К-3, фракция нормального бутана подается насосами или же под собственным давлением, минуя насос, на склад в качестве товарного продукта.

Предусмотрена возможность подачи н-бутана из куба колонны К-3 с линии нагнетания насосов в цех ДБО-2,3.

Предусмотрена возможность откачки изобутановой и н-бутановой фракций в линию не кондиции на склад Б-3  в случаях нарушения качества этих продуктов или по другим причинам.

 

  Выделение изопентан - пентановой  фракции.

 

Выделение изопентан - пентановой фракции из смеси углеводородов С₅ - С₆ и выше происходит на ректификационной колонне К-4.

Смесь углеводородов  С₅ - С₆ отбирается с куба колонны К-2, поступает на одну из тарелок питания колонны К-4 в зависимости от состава поступающей фракции.

Пары изопентан-пентановой фракции, уходящие с верха колонны  К-4, насосами перекачивается насосами в колонну К-5 в качестве питания.

Предусматривается возможность дистанционного стравливания паров с колонны  К-4 на факел с помощью электрозадвижки.

Кубовый продукт колонны К-4, гексановая фракция насосами откачивается на склад в качестве товарного продукта.

 

 Разделение изопентан-пентановой фракции.

 

Разделение изопентан-пентановой фракции на изопентан и нормальный пентан происходит в колонне К-5.

Изопентан-пентановая фракция подается насосами на одну из тарелок питания колонны К-5 в зависимости от состава поступающей фракции.

Пары изопентановой фракции, уходящие с верха колонны К-5 откачиваются на склад в качестве товарного продукта.

Кубовый продукт колонны К-5, фракция н-пентана, охлаждается и откачивается в качестве товарного продукта на склад Б-7/1.

 

 Разделение этан-пропановой  фракции.

 

Пары этан-пропановой фракции через  подогреватель откачивается в колонну  К-6 в качестве питания.

Колонна К-6 предназначена для разделения этан-пропановой фракции на этановую и пропановую.

Этан-пропановая фракция насосами подается на распределительную тарелку колонны К-6.

Пары этан-пропановой фракции, уходящие с верха колонны К-6  конденсируются и отводятся в топливную сеть комбината через сепаратор или на ТЭЦ.

Кубовый продукт колонны К-6, пропановая фракция, охлаждается и самотеком за счет разницы в давлениях поступают на склад.

 

 Подача метанола

 

Для предотвращения образования гидратных  пробок в трубопроводах межцеховых коммуникаций предусмотрена подача метанола в следующие трубопроводы: пропановой, изобутановой, бутановой, изопентановой, пентановой, гексановой фракций и продуктов аварийного опорожнения. Подача метанола производится в холодное время года (октябрь-март месяцы).

 

 Техническое обеспечение системы  контроля и регулирования.

 

Для осуществления централизованного  управления технологическим процессом  предусмотрен агрегатный пневматический комплекс централизованного контроля, регулирования и дистанционного управления - комплекс “Центр”, на пультах которого размещены мнемосхема технологического процесса и предупредительная сигнализация отклонения параметров.