Xreferat.com » Рефераты по физике » Электроснабжение очистных сооружений

Электроснабжение очистных сооружений

Введение


Основанием для проектирования очистных сооружений в поселке Черниговка послужило задание на проектирование от УКСа крайисполкома.

Проект выполнен в соответствии со схемой водоснабжения поселка Черниговка, разработанной институтом «Приморгражданпроект» в тысяча девятьсот семьдесят четвёртом году.

Мощность Черниговского водохранилища принята по данным гидротехнического сектора.

Площадки очистных сооружений и насосной станции второго подъёма размещаются в соответствии с актами выбора участков и отведены решениями горисполкома и крайисполкома.

Топографические и инженерно-геологические изыскания выполнил отдел изысканий института «Приморгражданпроект». [1]

Современные проблемы энергетики России

До тысяча девятьсот девяносто первого года энергетика бывшего СССР развивалась и функционировала как общенациональная монополия: находилась в полной собственности государства и управлялась им. Основу энергетики составила Единая электроэнергетическая система (ЕЭЭС). Высокая степень её интеграции, использования эффективных методов и средств диспетчерского и автоматического управления обеспечивали экономическую эффективность и высокий уровень надёжности ЕЭЭС. Электроснабжение потребителей практически на всей территории СССР.

С тысяча девятьсот девяносто первого года после распада начался интегральный процесс дезинтеграции. Был загружен отлаженный механизм управления электроэнергетикой как единым целым, что поставило под угрозу надёжность электроснабжения народного хозяйства всех регионов страны. Возникла необходимость в реформировании отрасли, в переходе её от централизованного планирования и управления к системе рыночных отношений между производителями и потребителями. Изменились формы собственности – произошла акционирование и приватизация энергетической системы.

Экономический кризис в России привёл к существенному снижению капиталовложений в энергетику, которая, например, в тысяча девятьсот девяностом году составили тридцать шесть целых и четыре десятых процента к уровню тысяча девятьсот восемьдесят восьмого года и сорок целых и шесть десятых процентов к уровню тысяча девятьсот девяностого года. Снизились возможности энергомашиностроения и других смежных отраслей, что значительная их часть после развала СССР осталась за пределами России. Практически не развивается атомная и гидроэнергетика. В итоге по разным причинам прекращено строительство более шестидесяти электростанций общей мощностью около ста миллионов киловатт. Резко снизился ввод новых мощностей на всех типах электростанций. Если в период с тысяча девятьсот восемьдесят шестого года по тысяча девятьсот девяностый год в сумме было введено тридцать семь целых и три десятых миллиона киловатт, то с тысяча девятьсот девяносто первого года по тысяча девятьсот девяносто пятый год всего семь целых четыре десятых киловатт, то есть в пять раз меньше. Это оказывается непосредственное влияние как на системную надёжность энергоснабжения потребителей, поскольку при этом снижается уровень резервирования и продолжает эксплуатироваться изношенное электрооборудование.

За последние годы в России ухудшилась возрастная структура электрооборудования электростанций и электрических сетей. Если с начала тысяча девятьсот девяностого года устаревшего (проработавшего более тридцати лет) оборудования всех типов электростанций России составляло двенадцать целых пять десятых процентов от всей суммарной установленной мощности, то с начала тысяча девятьсот девяносто шестого года она составила почти двадцать пять процентов. В тоже время темпы демонтажа устаревшего оборудования существенно снизилось. В тысяча девятьсот девяносто пятом году демонтажированно всего ноль целых восемьдесят одна сотая миллиона киловатт мощности электростанций при плане одна целая тридцать пять сотых миллиона киловатт мощности, а за пять лет с тысяча девятьсот девяносто первого года по тысяча девятьсот девяносто пятый год – четыре миллиона киловатт, что составило сорок восемь процентов от необходимого объёма демонтажа.

Эксплуатация устаревшего оборудования приводит к росту аварийности, снижает надёжность энергообъектов и живучесть энергетических систем. Реконструкция и модернизация устаревшего оборудования сдерживается ограниченностью средств. Недостаточность объёмов ввода нового оборудования отставания вывода из работы, реконструкции и модернизации устаревшего оборудования пока существенно не сказываются на надёжности электроснабжения из за общего спада энергопотребления, вызванного экономическим кризисом (происходящее в последнее время ограничения потребителей в некоторых регионах, особенно в Приморье, имеют под собой не технические и организационные, а экономические и политические причины), однако эти негативные факторы будут накапливаться и в полную меру проявляться через некоторое время (особенно при росте потребления вслед за подъёмом экономики) возможным катастрофическим снижением надёжности энергоснабжения даже при благоприятных экономических и политических условиях. [2]


1. Выбор рода тока и величины питающего напряжения


Для силовых электрических сетей промышленных предприятий в основном применяется трёхфазный переменный ток. Постоянный ток рекомендуется использовать в тех случаях, когда он необходим по условиям технологического процесса (зарядка аккумуляторных батарей, питание гальванических ванн и магнитных столов), а также для плавного регулирования частоты вращения электродвигателей. Если необходимость применения постоянного тока не вызвана технико-экономическими расчётами, то для питания силового оборудования используется трёхфазный переменный ток.

При выборе напряжения следует учитывать мощность, количество и расположение электроприёмников, возможность их совместного питания, а также технологические особенности производства.

При выборе напряжения для питания непосредственно электроприёмников необходимо обратить внимание на следующие положения:

а) Номинальными напряжениями, применяемыми на промышленных предприятиях для распределения электроэнергии являются десять, шесть киловольт; шестьсот шестьдесят, триста восемьдесят, двести двадцать вольт.

б) применять на низшей ступени распределения электроэнергии напряжение выше одного киловольта рекомендуется только в случае, если установлено специальное электрооборудование, работающее при напряжении выше одного киловольта.

в) Если двигатели необходимой мощности изготавливаются на несколько напряжений, то вопрос выбора напряжения должен быть решён путём технико-экономического сравнения вариантов.

г) В случае, если применение напряжения выше одного киловольта не вызвано технической необходимостью, следует рассмотреть варианты использования напряжения триста восемьдесят и шестьсот шестьдесят вольт. Применение более низких напряжений для питания силовых потребителей экономически не оправдано.

д) При выборе одного из рекомендуемых напряжений необходимо исходить из условия возможности совместного питания силовых и осветительных электроприёмников от общих трансформаторов.

е) С применением напряжения шестьсот шестьдесят вольт снижаются потери электроэнергии и расход цветных металлов, увеличивается радиус действия цеховых подстанций, повышается единичная мощность применяемых трансформаторов и в результате сокращается количество подстанций, упрощается схема электроснабжения на высшей ступени распределения энергии. Недостатками напряжения шестьсот шестьдесят вольт являются невозможность совместного питания сети освещения силовых электроприёмников от общих трансформаторов, а также отсутствие электродвигателей небольшой мощности на это напряжение, так как в настоящее время такие электродвигатели нашей промышленностью не выпускаются.

ж) На предприятиях с преобладанием электроприёмников малой мощности более выгодно использовать напряжение триста восемьдесят или двести двадцать вольт (если не доказана целесообразность применения иного напряжения).

з) Напряжение сетей постоянного тока определяется напряжением питаемых электроприёмников, мощностью преобразовательных установок, удалённостью их от центра электрических нагрузок, а также условиями окружающей среды.

Следует выбрать напряжение триста восемьдесят вольт. [3]


2. Характеристика технологического процесса


Насосная станция предназначена для подачи воды на площадку очистных сооружений.

На очистной станции принят следующий метод очистки. Вода поступает в смеситель после первичного хлорирования и разбавления с известковым молоком, для подщелачивания в качестве коагулянта применяется сернокислый глинозем.

В начало смесителя подаётся угольная пульпа коагулянт и хлор для первичного хлорирования на выходе из смесителя вводится ПАЛ. Из смесителя вода поступает в осветлитель со взвешенным осадком; после освобождения от взвесей вода проходит вторую ступень очистки на скорых фильтрах с крупнозернистой загрузкой, перед фильтрами вводится известь для стабилизации воды.

После очистки вода поступает в резервуар чистой воды. В сборный трубопровод перед подачей воды в резервуар вводится хлор для вторичного хлорирования и фтор.

Промывная вода после промывки фильтров отводится в резервуары – накопители промывных вод и далее насосами перекачивается в трубопровод сырой воды для очистки.

Осадок из осветлителей со взвешенным осадком подаётся в здание сгустителей осадка для дальнейшего уплотнения. Уплотнённый осадок из здания сгустителя перекачивается на площадку обезвоживания насосами.

Насосная станция оборудована тремя сетевыми насосами и двумя дренажными.

Дренажные насосы работают по уровню дренажных вод в дренажном приямке (при наполнении приямка водой, насос включается и отключается при отсутствии дренажных вод). Кроме того, предусмотрено ручное управление (опробование) по месту. [1].

3. Специальная часть


3.1 Расчёт мощности и выбор электродвигателей


Мощность электродвигателя – привода насоса, Рн, кВт, определим по формуле


Электроснабжение очистных сооружений (3.1)


где Электроснабжение очистных сооружений- коэффициент запаса (1,1 Электроснабжение очистных сооружений1,4);

Электроснабжение очистных сооружений – плотность перекачиваемой жидкости, м/м3 (для холодной воды 9810 м/м3);

Электроснабжение очистных сооружений- производительность насоса, м3/с;

Электроснабжение очистных сооружений- напор насоса, м;

Электроснабжение очистных сооружений – КПД насоса (принимают для центробежных насосов с давлением свыше 39000 Па КПД равным 0,6 – 0,75; с давлением ниже 39000 Па равным 0,3 – 0,6);

Электроснабжение очистных сооружений – КПД передачи (при непосредственном соединении насоса с двигателем Электроснабжение очистных сооружений=1).

Рассчитываем и выбираем насос марки 14 НДС (3 шт.).

Электроснабжение очистных сооружений

где 3600 – коэффициент перевода производительности из м3/ч в м3/с.

По каталогу следует выбрать двигатель типа АИР 315S4 мощностью

Электроснабжение очистных сооружений= 160 кВт, скорость nнс=1500 об/мин.

Рассчитываем и выбираем дренажный насос марки НЦС – 3 (2 шт.).

Электроснабжение очистных сооружений

Для дренажного насоса следует выбрать двигатель типа АИР 112 М4 мощностью

Электроснабжение очистных сооружений= 5,5 кВт, скорость синхронная, nс=1500 об/мин.

Мощность электродвигателя – привода задвижки насоса определяют по формуле (3 шт.).

Электроснабжение очистных сооружений

Электроснабжение очистных сооружений (3.2)


Электроснабжение очистных сооружений- вес задвижки, кг;

Электроснабжение очистных сооружений – скорость перемещения, м/мин;

Электроснабжение очистных сооружений – коэффициент трения в направляющих, 0,55;

Электроснабжение очистных сооружений – КПД передачи, 0,09;

Электроснабжение очистных сооружений – перегрузочная способность устанавливаемого двигателя, 1,4;

Электроснабжение очистных сооружений

Следует выбрать двигатель привода задвижки типа АИР 112 МА6, мощностью

Электроснабжение очистных сооружений=3,0 кВт, скорость синхронная nс=1000 об/мин.

Следует определить электродвигатели по пусковым условиям,Электроснабжение очистных сооружений – момент статистический, Электроснабжение очистных сооружений


Электроснабжение очистных сооружений (3.3)


где Электроснабжение очистных сооружений – расчётная мощность, кВт;

Электроснабжение очистных сооружений – синхронная скорость двигателя, об/мин;

Рассчитаем насос марки 14 НДС по формуле


Электроснабжение очистных сооружений, (3.4)


где Электроснабжение очистных сооружений – момент номинальный, развиваемый двигателем, Электроснабжение очистных сооружений;

Электроснабжение очистных сооружений- мощность двигателя (каталожная), кВт.

Электроснабжение очистных сооружений

Рассчитаем пусковой момент Мп,н м, по формуле


Электроснабжение очистных сооружений (3.5)


где Электроснабжение очистных сооружений – момент пусковой, Электроснабжение очистных сооружений;

кратность пускового момента Электроснабжение очистных сооружений/ Электроснабжение очистных сооружений=1,4

Электроснабжение очистных сооружений=Электроснабжение очистных сооружений

Исходя из условия, по формуле


Электроснабжение очистных сооруженийЭлектроснабжение очистных сооружений (3.6)


где Электроснабжение очистных сооружений – коэффициент для момента статистического, 1,2;

Электроснабжение очистных сооружений- коэффициент для момента пускового, 0,8;

891Электроснабжение очистных сооружений

1069 Электроснабжение очистных сооруженийЭлектроснабжение очистных сооружений

Двигатель типа АИР 315 S4 привода насоса 14 НДС проходит по пусковым условиям.

Дренажный насос марки НЦС – 3

Момент статический:

Электроснабжение очистных сооружений

Момент номинальный:

Электроснабжение очистных сооружений

Момент пусковой:

Электроснабжение очистных сооружений

Электроснабжение очистных сооружений

Электроснабжение очистных сооружений

Электроснабжение очистных сооружений

Двигатель типа АИР 112 М4 привода дренажного насоса НЦС – 3 приходит по пусковым условиям.

Задвижка насоса

Момент статический:

Электроснабжение очистных сооружений

Момент номинальный:

Электроснабжение очистных сооружений

Момент пусковой:

Электроснабжение очистных сооружений

Электроснабжение очистных сооружений

Электроснабжение очистных сооружений

Электроснабжение очистных сооружений

Двигатель типа АИР 112 МА 6 привода задвижки проходит по пусковым условиям. [4], [5].


3.2 Расчёт и выбор аппаратуры управления и защиты


Расчётный токЭлектроснабжение очистных сооружений, А для выбора аппаратуры защиты определим по формуле


Электроснабжение очистных сооружений (3.7)


где Электроснабжение очистных сооружений – ток расчётный, А;

Электроснабжение очистных сооружений – номинальная мощность электродвигателя, 160 кВт;

Электроснабжение очистных сооружений – напряжение сети, Электроснабжение очистных сооружений

Электроснабжение очистных сооружений – коэффициент мощности электродвигателя;

Расчётный ток электродвигателя привода насоса 14 НДС

Электроснабжение очистных сооружений

Пусковой токЭлектроснабжение очистных сооружений, А, определим по формуле


Электроснабжение очистных сооружений (3.8)


где Электроснабжение очистных сооружений – ток расчётный, А;

5,5 – кратность пускового тока.

Электроснабжение очистных сооружений

Ток срабатывания выключателя


Электроснабжение очистных сооружений (3.9)


где Электроснабжение очистных сооружений – ток пусковой, А;

1,1 – коэффициент

Электроснабжение очистных сооружений

Ток срабатывания теплового расцепителя Iср т, А, определим по формуле


Электроснабжение очистных сооружений (3.10)


где Электроснабжение очистных сооружений – ток расчётный, А;

1,25 – коэффициент.

Электроснабжение очистных сооружений

Выбираем контактор КТ 6043а (ток 400А) и автоматический выключатель А 3730 – типа А3730.

Расчётный ток: для выбора аппаратуры защиты электродвигателя АИР 112 М 4 – привода дренажного насоса НЦС – 3

Электроснабжение очистных сооружений

Пусковой ток

Электроснабжение очистных сооружений

Ток срабатывания выключателя

Электроснабжение очистных сооружений

Ток срабатывания теплового расцепителя

Электроснабжение очистных сооружений

для электродвигателя АИР 112 М 4 привода дренажного насоса марки НЦС – 3 следует выбрать магнитный пускатель серии ПМЛ 210004, величина 2;

ток номинальный – 25 А;

мощность включения 87Электроснабжение очистных сооружений13Электроснабжение очистных сооружений

мощность удержания 7,6Электроснабжение очистных сооружений и автоматический выключатель типа АЕ 2030.

Расчётный ток: для выбора аппаратуры управления и защиты электродвигателя АИР 112 МА, 6 привода задвижки насоса

Электроснабжение очистных сооружений

Пусковой ток

Электроснабжение очистных сооружений

Ток срабатывания выключателя

Электроснабжение очистных сооружений

Ток срабатывания теплового расцепителя

Электроснабжение очистных сооружений

Для электродвигателя АИР 112 МА 6 привода задвижки насоса следует выбрать магнитный пускатель серии ПМЛ 110004, величина 1, ток номинальный 10А, мощность включения Электроснабжение очистных сооружений мощность удержания Электроснабжение очистных сооружений и автоматический выключатель ВА 51 – 25.

Для схемы следует выбрать трансформатор тока типа ТЛМ – 10 -2 напряжением – 10 кВ, номинальный ток первичный – 600 А, номинальный ток вторичный – 5А, электродинамическая стойкость – 100 кА, термическая стойкость: допустимый ток/допустимое время кА/с – 23,3 (3). [4], [6]


3.3 Выбор проводов и кабелей


Выполним расчет кабеля для двигателя АИР 315S4 привода насоса 14НДС:

а) По условию нагрева длительным токомIA, по формуле


Электроснабжение очистных сооружений (3.11)


где Электроснабжение очистных сооружений – расчётный ток нагрузки, А;

Электроснабжение очистных сооружений – поправочный коэффициент на условия прокладки кабелей; Электроснабжение очистных сооружений – попр. коэф. на число работающих кабелей, лежащих рядом

Электроснабжение очистных сооружений

б) По условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защиты


Электроснабжение очистных сооружений (3.12)


где Электроснабжение очистных сооружений – коэффициент защиты или кратность защиты (отношение тока для провода к номинальному току срабатывания защитного аппарата);

Электроснабжение очистных сооружений – номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата, А;

Электроснабжение очистных сооружений

Для двигателя АИР 315S4 привода насоса 14НДС выбрать следует кабель трёхжильный сечением 120 мм2, медный с резиновой изоляцией в свинцовой оболочке не бронированный, номинальный ток кабеля 385 А (без покровов).

СРГ 2 (3Электроснабжение очистных сооружений Электроснабжение очистных сооружений

Рассчитываем кабель для электродвигателя АИР 112М4 привода насоса НЦС – 3.

Выбор сечения производим:

а) По условию нагрева длительным расчётным током;

Электроснабжение очистных сооружений

б) По условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защиты.

Электроснабжение очистных сооружений

Для двигателя АИР 112М4 привода насоса НЦС – 3 следует выбрать кабель НРГ Электроснабжение очистных сооруженийили НРГ Электроснабжение очистных сооружений Электроснабжение очистных сооружений – кабель с медными жилами, с резиновой изоляцией, с оболочкой из маслостойкой резины, не распространяющей горение, без наружного покрова. Ток кабеля 17А.

Рассчитываем кабель для электродвигателя АИР 112МА6 привода (насоса) – задвижки.

Выбор сечения произведем:

а) По условию нагрева длительным расчётным током;

Электроснабжение очистных сооружений

б) По условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защиты;

Электроснабжение очистных сооружений

Для двигателя АИР 112МА6 привода задвижки насоса следует выбрать кабель НРГ Электроснабжение очистных сооруженийили НРГ Электроснабжение очистных сооружений Электроснабжение очистных сооружений – кабель с медными жилами жилами, с резиновой изоляцией, с оболочкой из маслостойкой резины, не распространяющей горение, без наружного покрова. Ток кабеля 17А. [4], [6].


3.4 Расчёт освещения помещения насосных агрегатов


Расчёт по методу коэффициента использования ведётся в следующем порядке:

а) Определяется требуемая нормами

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: