Проєктування СЕП вузла навантаження цеху прокатного виробництва

Abstract

Об’єкт дослідження – система електропостачання прокатного цеху, її структура, режими роботи та елементна база. Предмет дослідження – процеси розрахунку електричних навантажень, вибору засобів компенсації реактивної потужності, силових трансформаторів, комутаційно-захисних апаратів і струмоведучих частин, а також забезпечення надійності, якості електроенергії та безпеки експлуатації цехової мережі. У процесі виконання роботи проведено аналіз технологічного процесу прокатного цеху, на основі якого споживачів віднесено до І категорії надійності. Розрахунок електричних навантажень виконано методом упорядкованих діаграм. Визначено потужність компенсувальних установок у мережі 0,4 кВ за умовами мінімізації втрат, обрано два цехові трансформатори потужністю по 1000 кВА з розташуванням у прибудованій комплектній підстанції. Обґрунтовано магістральну схему живлення з резервними перемичками та застосуванням блоків «трансформатор–магістраль» (БТМ). Проведено вибір автоматичних вимикачів, перерізів кабелів і шинопроводів з перевіркою за умовами нагріву, захисту та допустимої втрати напруги. Розраховано струми трифазного й однофазного короткого замикання в мережі 0,4 кВ, підтверджено чутливість і вимикаючу здатність захисних апаратів. Перевірено відхилення напруги на шинах цехової підстанції – воно перебуває в допустимих межах. Розроблено заходи з охорони праці, електробезпеки, пожежної безпеки та захисту від шкідливих виробничих факторів. Прийняті технічні рішення забезпечують надійне, економічно обґрунтоване та безпечне електропостачання цеху.

The object of the study is the power supply system of a rolling mill, its structure, operating modes and element base. The subject of the study is the processes of calculating electrical loads, selecting reactive power compensation means, power transformers, switching and protective devices and live parts, as well as ensuring the reliability, quality of electricity and safety of operation of the shop network. In the process of performing the work, an analysis of the technological process of the rolling mill was carried out, on the basis of which consumers were assigned to the 1st reliability category. The calculation of electrical loads was performed using the method of ordered diagrams. The power of the compensating installations in the 0.4 kV network was determined under the conditions of minimizing losses, two shop transformers with a capacity of 1000 kVA each were selected and located in an attached complete substation. The main power supply scheme with backup jumpers and the use of transformer-main blocks (BTM) was substantiated. The selection of circuit breakers, cable cross-sections and busbars was carried out with a check for heating conditions, protection and permissible voltage loss. The three-phase and single-phase short-circuit currents in the 0.4 kV network were calculated, the sensitivity and switching capacity of protective devices were confirmed. The voltage deviation on the busbars of the workshop substation was checked - it is within permissible limits. Measures for labor protection, electrical safety, fire safety and protection against harmful production factors were developed. The adopted technical solutions ensure reliable, economically justified and safe power supply to the workshop.