Электроснабжение района города с населением 140000 жителей с разработкой пускового устройства дымососа котла (ДКВР-10/13, ДЕ-25) на полупроводниковых элементах

Доклад

Уважаемые Председатель и члены Государственной экзаменационной комиссии! Студент Иванов Иван Иванович готов к защите дипломного проекта.

Представляю вашему вниманию дипломный проект на тему «Электроснабжение района города с населением 140 000 жителей с разработкой пускового устройства дымососа котла (ДКВР-10/13, ДЕ-25) на полупроводниковых элементах.

Дипломный проект состоит из семи разделов.

1). В первой, электрической части, дипломного проекта определены электрические нагрузки для жилых домов, общественных зданий и промышленных предприятий. На основании расчетов выбрано число трансформаторных подстанций 10/0,4кВ – 47шт, из них 2 ТП с двумя трансформаторами мощностью по 400кВА, 19 ТП - 2х630кВА и 26 ТП - 2х1000кВА.

В центре нагрузки района расположена главная понизительная подстанция (однолинейная схема представлена на чертеже 2) с двумя трехобмоточными трансформаторами мощностью 63 000 кВА 110/35/10. ГПП запитывается от центра питания, расположенного в 5км от границы района при помощи двухцепной воздушной линии 110 кВ, выполненной проводом АС-240/39.

Распредустройства 110, 35 и 10 кВ выполнены по схеме «одна секционированная система шин». На стороне 110 кВ применены элегазовые выключатели, на стороне 35кВ – вакуумные. РУ 10 кВ состоит из 34 ячеек марки КУ10С с вакуумными выключателями и микропроцессорной релейной защитой.

На генеральном плане (чертеж 1) расставлены трансформаторные подстанции и произведена трассировка распределительной сети 10кВ (чертеж 3) и 35 кВ. Для подключения городских ТП применены как радиальные (5 шт.) так и кольцевые (3 шт.) схемы питания. Выбраны кабельные линии 10кВ. Применены полиэтиленовые сухие одножильные кабели с повышенной токовой нагрузкой. Сечения кабельных линий - 70, 95, 150, 185 мм² выбраны по экономической плотности тока, проверены по допустимому нагреву в нормальном и послеаварийном режимах.

Пять заводов на окраине города запитаны по двухцепной воздушной линии 35 кВ выполненной проводом АС-150/24.

Произведен расчет токов КЗ в 5-и характерных точках сетей, выбраные защитные и коммутационные аппараты проверены на отключающую способность и электродинамическую стойкость к токам КЗ.

Выполнен электрический расчет электроснабжения районной котельной с напряжением сети – 0,4 кВ. Однолинейная схема электроснабжения котельной представлена на чертеже 4.

2). В специальной части диплома рассмотрена возможность и целесообразность применения современных полупроводниковых преобразователей частоты в качестве пускового устройства для двигателя дымососа.

Сравнивались два варианта пуска дымососа – прямой и плавный при помощи частотного преобразователя фирмы «Митсубиси». Структурная схема выполнения электропривода с полупроводниковым преобразователем частоты приведена на плакате 1.

Характерной особенностью дымососа является то, что его рабочее колесо имеет большие габариты и вследствие этого обладает большой маховой массой.

Динамический момент, возникающий при разгоне рабочего колеса дымососа, оказывается настолько большим, что первоначально выбранный двигатель при прямом пуске не успевает разогнаться до номинальной скорости за отведенное время. Время пуска ограничивается допустимой температурой нагрева изоляции обмоток двигателя, которые нагреваются повышенным пусковым током (величина его достигает 6-7 крат номинального тока). Поэтому при прямом пуске мы вынуждены завышать в 1,5 раза номинальную мощность двигателя.

Частотный преобразователь способен запустить двигатель меньшей мощности, благодаря искусственному ограничению пускового тока, увеличенному времени пуска и сохранению при этом номинального значения пускового момента двигателя.

Плакат 2, на котором построены зависимости КПД и cosj двигателя от коэффициента загрузки, показывает разницу в характеристиках привода дымососа при прямом и плавном пуске.

Подводя итог можно сказать, что применение частотного преобразователя позволило снизить номинальную мощность двигателя, его пусковой ток и повысить коэффициент загрузки, что привело к экономии в сети котельной и разгрузке кабельных линий от реактивных токов.