Дипломдық жұмыста құрал-сайман зауытының электрмен жабдықтау

5

 

 

6

 

 

7

 

 

8

 

 

 

 

 

 

9

 

 

Аңдатпа 

 

Дипломдық  жұмыста  құрал-сайман  зауытының  электрмен  жабдықтау 

жүйесін  жобалауға  арналған.  Жұмыста  бүкіл  зауыт  бойынша  жүктемеге 

есептеу  жүргізілген,  электрмен  жабдықтаудың  ең  тиімді  сұлбасы  таңдалған 

(екі  нұсқаны  салыстыру  арқылы),  110  кВ  және  10  кВ  шиналарындағы  қысқа 

тұйықталу  тоқтары  есептелініп,  олардың  нәтижелері  бойынша  электр 

жабдықтары  таңдалды.

 

Арнайы  бөлімде  механикалық-жөндеу  цехін 

электрмен жабдықтау қарастырылған. 

Дипломдық жұмыста өмір тіршілік қауіпсіздігі мен экономикалық бөлім 

қарастырылды. 

 

 

Аннотация 

 

Дипломная  работа  посвящена  разработке  системы  электроснабжения 

интсрументального  завода.  Произведен  расчет  нагрузок  по  всему  заводу, 

выбрана  наиболее  рациональная  схема  электроснабжения  (сравнение  двух 

вариантов), рассчитаны токи короткого замыкания на шинах 110 кВ и 10 кВ, 

по  результатам  которых  осуществлен  выбор  электрооборудования.  В 

специальной  части  рассмотрен  электроснабжение  ремонтно-механического 

цеха.  

В  дипломной  работе  были  расмотрены  разделы  по  безопасности 

жизнедеятельности и экономическая часть. 

 

 

Annotation 

 

Thesis  is  devoted  to  the  development  of  power  supply  system  Toolmaker  

Plant.  The  calculation  of    loads  throughout  the  plant,  chosen  as  the  most  rational 

scheme of power supply (to compare two versions), calculated short-circuit currents 

at the buses of 110 kV and 10 kV, which resulted in realized selection of electrical 

equipment.  In  the  special  part  power  supply  of  the  repairing  mechanical 

manufactory is considered. 

As a diploma job sections were examined for life safety and economic part.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

Мазмұны 

 

 

 

Кіріспе 

8 

1 

Құрал-сайман зауытын электрмен жабдықтау 

10 

1.1 

Зауыттағы технологиялық процесс 

10 

1.2 

Жобаға берілген мәліметтер 

13 

2 

Зауыт бойынша электр жүктемелерін есептеу

 

14 

2.1 

Жарықтану жүктемесін есептеу                            

 

14 

2.2 

Зауыт бойынша 0,4 кВ электр жүктемелерін есептеу                     

 

14 

2.3 

Цех трансформаторлар санын таңдау және 0,4 кВ кернеуіндегі 

реактив қуатын компенсациялау                                                    

 

15 

2.4 

Зауыт бойынша электр жүктемелерінің нақтыланып есептелуі..... 

23 

3 

Сыртқы электрмен жабдықтау сұлбаларын таңдау                          

28 

3.1 

I  нұсқа үшін технико-экономикалық есептеулер 

28 

3.2 

II нұсқа үшін технико-экономикалық есептеулер 

34 

4 

 

4.1 

 

4.2 

4.3 

4.4 

4.5 

4.6 

4.7 

4.8 

5 

5.1 

5.2 

5.3 

5.4 

5.5 

6 

6.1 

 

6.2 

 

6.3 

7 

7.1 

7.2        

7.3 

U>1кВ үшін жабдықтың таңдауы және қысқа тұйықталу тогын 

есептеу 

СҚ –дан тұтынуын ескере отырып I

кз 

(U=10 кВ) қысқа тұйықталу 

тогын есептеу  

Cөндіргіштерді таңдау  

Ток және кернеу трансформаторларын таңдау  

Жүктеме сөндіргіш таңдау  

Шығыс желілерінің күштік кабельдерін таңдау 

БТҚС шиналарын таңдау 

Изоляторларды таңдау 

Өндірістің жүктеме картограммасын есептеу 

Механикалық-жөндеу цехін электрмен жабдықтау  

Цехтың электрлік жүктемелерін есептеу 

Жарықтану жүктемесін есептеу 

Цехтағы жүктемелердің қосындысын анықтаймыз  

Қондырғыларды таңдау  

Қысқа тұйықталу тогын есептеу  

Өмір тіршілігі қауіпсіздігі бөлімі 

Жұмыс бөлмесіндегі ауа алмасу және кондиционерлеуге есеп 

жүргізу  

Өрт қауіпсіздігін қамтамасыз ету. Автоматты өрт сөндіру жүйесін 

есептеу  

Цехтағы ауа алмасу және жылыту жүйелері 

Экономикалық бөлім 

Бизнес-жоспар мазмұны  

Өткізу рыногын талдау 

Жарнамалық компания 

 

41 

 

41 

43 

45 

49 

50 

53 

55 

56 

57 

57 

59 

60 

62 

69 

75 

 

75 

 

77 

82 

86 

86 

86 

87 

11

 

 

7.4 

7.5 

 

Маркетинг жоспары 

Инвестициялық жоспар 

Қорытынды 

Қысқартулар мен белгіленулер тізімі 

Әдебиеттер тізімі 

87 

87 

93 

94 

95 

 

Қосымша А (Зауыттың жарықтық жүктемесі) 

 

 

Қосымша Б (Зауыттың 0,4 кВ жарықтық және күштік жүктемесі) 

Қосымша В (Зауыт бойынша жүктемелердің нақтыланған есептелінуі) 

Қосымша Г (Цех бойынша электрлік жүктемелері) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

Кіріспе 

 

 

Электр энергетикасы базалық салалардың бiрi бола отырып, кез келген 

мемлекеттiң  экономикалық,  әлеуметтiк  саласында  маңызды  рөл  атқарады. 

Сондықтан  электрэнергетикасы  Қазақстан  Республикасы  экономикасының 

басым  секторларының  бiрi  ретiнде  айқындалып,    жаңа  тиiмдiлiгi  жоғары 

технологиялар  мен  елдiң  жалпы  iшкi  өнiмiндегi  (ЖIӨ)  энергия  қажетсiнудi 

тұрақты төмендету базасында электрэнергетикасының орнықты дамуы кезiнде 

энергетика  –  экономика  –  табиғат  –  қоғам  серпiндi  теңдестiрiлген  жүйе 

ретiнде қарастырылады. 

Экономиканы  әртараптандыру  мен  өнеркәсiптiң  шикiзаттық  емес 

салаларын  және  ауыл  шаруашылығын  дамытуға  күш  салынып  жатыр. 

Әлемнiң  барынша  бәсекеге  қабiлеттi  50  елiнiң  қатарына  кiру  мiндетi 

қойылған. 

Қазақстанның  бiрыңғай  электрэнергетикалық  жүйесi  Ресейдiң  БЭЭЖ-

мен  және  Орталық  Азияның  бiрiккен  энергетикалық  жүйесiмен  (БЭЖ) 

қосарлас жұмыс iстейдi. 

Қазақстан  Республикасының  бiрыңғай  электр  энергетикасы  жүйесi  

республика тұтынушыларын сенiмдi де сапалы энергиямен қамтамасыз ететiн 

электр  станцияларының,  электр  беру  желiлерiнiң  және  қосалқы 

станцияларының жиынтығын бiлдiредi. 

Қазақстанның БЭЭЖ үш шартты аумаққа бөлiнген: Солтүстiк (Ақмола, 

Ақтөбе,  Қостанай,  Павлодар,  Солтүстiк  Қазақстан,  Шығыс  Қазақстан, 

Қарағанды  облыстары);  Оңтүстiк  (Алматы,  Жамбыл,  Қызылорда,  Оңтүстiк 

Қазақстан  облыстары);  Батыс  (Атырау,  Батыс  Қазақстан,  Маңғыстау 

облыстары). 

Қазақстан  Республикасының  электр  энергетикасы  мына  секторларды 

қамтиды:  электр  энергиясын  өндiру;  электр  энергиясын  беру;  электр 

энергиясымен  жабдықтау;  электр  энергиясын  тұтыну;  электр  энергетикасы 

саласындағы өзге де қызмет. 

Электр энергиясы негізгі тұтынушыларына мыналар жатады: өнеркәсіп 

орындары,  ауыл  шаруашылығы,  көліктер,  қала  мен  ауылдардың  комуналдық 

шарушылығы.  Осыған  қарамастан  электр  энергиясының  сексен  проценттен 

астамын өнеркәсіп объектілері тұтынады. 

Электр энергетикасы саласының күштi жақтарына мыналар жатады: 

-

 

Арзан 

көмiрдi 

пайдаланатын 

жылу 

электрстанцияларында 

электрэнергиясын  өндiрудiң  жоғары  үлесi  (2009  жылы  жалпы  өндiрiс 

көлемiнiң шамамен 74%-ы); 

-

 

кернеуi 220-500-1150 кВ жүйе құрушы электр беру желiлерiнiң дамыған 

схемасы; 

-

 

жедел диспетчерлiк басқарудың орталықтандырылған жүйесi; 

-

 

жаңартылатын  энергияның  айтарлықтай  әлеуетiнiң  болуы  (1,0 

трлн.кВт.сағ жоғары); 

13

 

 

-

 

Қазақстанның  БЭЭЖ-нiң  Орталық  Азияның  БЭЖ-мен  және  Ресейдiң 

БЭЖ-мен қосарлас жұмыс iстеуi; 

-

 

Электрэнергиясының  көтерме  сауда  –  бөлшек  сауда  нарығының  тиiмдi 

жұмыс iстеуi үшiн нормативтiк-құқықтық база жасалды; 

-

 

Электрэнергиясын  экспорттау  мүмкiндiгi  және  транзиттiк  әлеуеттiң 

болуы; 

-

 

отын-энергетика ресурстарының елеулi қорының болуы. 

Энергожүйеден  өндіріс  объектілеріне,  қондырғыға,  жабдық  пен 

механизмдерге  қажетті  мөлшер  мен  сапаға  сай  электр  энергиясын  беруді 

қамтамасыз  ету  үшін  кернеуі  1000В-қа  дейін  және  жоғары  желіден  тұратын 

өндіріс  мекемелерінің  электр  жабдықтау  жүйелері,  трансформаторлық, 

түрлендіргіш және бөліп тұратын қосалқы станциялар қызмет етеді. 

Электр  жабдықтау  нысандарын  жобалаудың  басты  мәселесі  –  олардың 

сенімділігі  мен  үнемділігінің  жоғарғы  сатысын  қамтамасыз  ету. 

Өнеркәсіптердің  электр  жабдықтауын  жобалау  ғылым  мен  техниканың  ең 

жаңа  жетістіктерін  қолдануды  есепке  ала  отырып  жүргізіледі.  Салынатын 

электр  қондырғылар  эксплуатациясының  қауіпсіздігін,    сенімділік  пен 

үнемділікті қамтамасыз ету керек. Жобалау кезінде бұл көрсеткіштер технико-

экономикалық есептеудің көмегімен жүзеге асырылады. 

Бұл  дипломдық  жобада  құрал-сайман  зауытының  электржабдықтау 

жүйесінің толық есептеулері жүргізілген.Өнеркәсіптік кәсіпорындарды электр 

жабдықтауды  жобалау  кезінде  сұлба  үшін  оңтайлы  кернеулерді  таңдау 

маңызды  мәселе  болып  келеді,  өйткені  олардың  мәндері  электр  беріліс 

желілерінің  параметрлерін  және  станциялар  мен  аралық  станциялардың 

таңдалатын электр жабдықтарының параметрлерін анықтайды, демек капитал 

жұмсаудың  өлшемдерін,  түсті  металл  шығынын,  электр  энергиясының 

шығындары және пайдаланушылық шығындарды анықтайды. 

Дипломдық  жобаның  мақсаты:  технико-экономикалық  есептеулер 

негізінде  өндіріс  орнын  электрмен  жабдықтаудың  сыртқы  сұлбасын  таңдау. 

Ол  үшін  өндіріс  орнының  есептік  жүктемесін  анықтау  және  сыртқы 

жабдықтау сұлбасындағы коммутациялық аппаратураны таңдау қажет.  

Бас  төмендеткіш  қосалқы  станцияда  және  трансформаторлық  қосалқы 

станцияда  конденсаторлар  батареясын  қою  арқылы  реактивті  қуатқа 

компенсация  жасау.  Зауыт  ішінде  БТҚС-дан  ТҚС-ға  дейін,  синхронды 

қозғалтқышқа  дейін  жоғары  кернеулі  кабельдерді  таңдау  және  кабельді 

журналды  толтыру,  зауыттың  басты  жоспарын,  бір  сызықты  электрлік 

схемасын, арнайы бөлімнен сұлба сызу,  зауыт ішіндегі тиімді кернеуді табу 

керек. 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

1. Құрал-сайман

 

зауытын электрмен жабдықтау   

 

 

1.1 Зауыттағы технологиялық процесс 

 

Құрал-сайман  зауыты  цех,  қызмет,  шаруашылық  деп  аталатын  бөлек-

бөлек өндірістік бірліктерден тұрады. Зауыт цехтері негізгі, көмекші, қосалқы 

деп  бөлінеді.  Негізгі  цехтері  тікелей  өндірістік  өнімді  шығаруда  жұмыс 

жасайды.  Өндірістің  ұйымдастыруының  технологиялық  принципәне  сәйкес 

негізгі цехтер да  йындау, өңдеу және өнімді шығару цехтері болып бөлінеді. 

Дайындау  цехтеріне  –  темір  соғу,  дәнекерлеу,  таңбалау,  бұранда,  фрезерлеу, 

прокаттау  цехтері,  ал  өңдеу  цехтеріне  –  механикалық,  термиялық  цехтері 

жатады.  

 

         

 

 

1.1 сурет – Механикалық-жөндеу цехі 

 

Құрал-сайман  өндірісінің  соңғы  сатысының  өнімі  бұйым  болып 

саналады.  Бұйым  ретінде  бір  бөлшекті  кескіш  құрал-сайман  (бәрбі, 

таңбалауыш,  созғыш,  фреза,  қашауыш,  шевер)  және  де  сол  сияқты  көп 

бөлшекті  жиналмалы  кескіш    құрал-сайман  бола  алады.  Бұйымның  бөлігі 

бөлшек  деп  аталады.  Аты  және  маркасы  бойынша  біртектес  материалдан 

дайындалған, жиналмалы операциясыз бөлшек – сол кез-келген құрастырудың 

бастапқы бөлімі болып саналады.  

Зауыт  территориясында  метал  қоймасы  бар.  Бұйымдарды  жасау  үшін 

құрал  сайман  зауытына  металлургиялық  зауыттардан  тез  кесетін, 

қосындыланған және де басқа болаттар, қатты қорытпалы пластинкалар және 

басқа түрлі материалдар әкелінеді. 

 

15

 

 

Өндірістің  темір  соғу  цехі  негізгі  және  көмекші  өндірістерді  негізгі 

дайындамалармен, 

шыңдалғылармен, 

дайын 

бөлшектермен, 

оюшы 

дайындамалармен,  сұрыптайтын  материалдармен  қамтамасыз  ету  үшін 

арналған.  Дайындамаларды  кесуге  кесу  алдында  штанганы  ысытуы  бар 

қайшылар,  фрезерлі-кесуші  жартылай  автоматтар,  анодты-механикалық  кесу 

білдектері  ескерілген.  Дайындамаларды  ыстық  қалыптауға  ыстық-

қалыптаушы  қисық-тікенекті  басқыш,  көлбеу  соғушы  машина  ескерілген. 

Шыңдалғылар  250,  400,  2000  кг-мен  құлайтын  еркін  соғу  балғаларында 

дайындалады.  Дайындамалар  мен  бөлшектерді  салқын  қалыптау  тәсілімен 

дайындау  қисық-тікенекті  басқыштарда  40,  100,  250  тонна  күшпен  жасап 

шығарылады. 

 

  

 

 

1.2 сурет – Темір соғу цехі 

 

Дайындау  цехтерінде  дайындамалардың  пішінін,  өлшемін,  сыртының 

бұдырлығын, материалдың қасиетін өзгертумен бөлшектер немесе жиналмалы 

бірлік бұйым жасаумен айналысады. 

Кескіш  құралды  біртіндеп  дайындамалардың  пішінін  өзгерту,  одан  әрі 

әр  түрлі  металөңдеуші  білдектерде  өңдеу  арқылы  дайындап  шығарады. 

Кескіш  құралға  жақсы  кесу  қасиеттерін  беру  үшін оны  зауыттың  термиялық  

цехінде  термиялық  өңдеуге  ұшыратады,  одай  кейін  ол  шыңдалған  металға 

қарағанда  күштірек  бояу  төзімділек  қасиетіне  ие  болады.  Осылай  құралдың 

әрбір дайындамасы метал қоймасынан шығып, дайындалу үшін механикалық 

цехке беріліп, бірте-бірте өзінің соңғы пішіні, өлшемі, қасиеті бар, техникалық 

ескертулерге және сызбаларға сәйкес шығарылған дайын өнімге айналады. 

 

 

16

 

 

Құрал-сайман зауыты керекті кескіш және өлшеуіш құралдарды, арнайы 

аспаптарды  жасап  шығарып,  жұмыстық  кескіш  құрадарды  қайрайды. 

Шығарып  болған  соң  оларды  жинақтау  бөлімшесіне  беріледі.  Онда  оларды 

консервірлеп, яғни арнайы коррозияға қарсы қоспалармен жағып, буып-түйіп 

сақтайды. 

 

 

 

1.3 сурет – Дайын өнім (тескіш құралдары) 

 

 

 

1.4 сурет – Дайын өнім (фрезерлеу құралдары) 

 

Сонымен, осы бүкіл металдың қоймаға әкелгенінен бастап, одан дайын 

өнімді алып, жинақтау бөлімшелеріне берілу әрекеттерін – өндірістік процесс 

деп атайды. Өндірістік процесстің затты өзгертіп келесі бір түріне айналдыру 

әрекеттері – технологиялық процесс деп аталады. 

17

 

 

1.2 Жобаға берілген мәліметтер 

 

1. Зауыттың бас жобасының сұлбасы. 

2. Зауыт цехтарының электр жүктемесі туралы мәліметтер (1 кесте). 

3.  Зауытты  кернеуі  115/37/6,3  кВ,  қуаттылығы  63  МВА  үшорамды  екі 

трансформатор  орнатылған  шексіз  қуатты  энергожүйе  подстанциясынан 

қоректендіруге  болады.  115  кВ  жағында  Қ.Т.  қуаты  1400  МВА-ге  тең. 

Трансформаторлар бөлініп жұмыс істейді. 

4. Энергожүйе подстанциясынан зауытқа дейінгі ара қашықтық 4,5  км. 

5. Зауыт үш ауысыммен жұмыс істейді. 

 

1.1 кесте  – Зауыттың электр жүктемелері 

№ 

Аталуы 

ЭҚ 

саны,n 

Орнатылған қуат, кВт 

Бір ЭҚ, Рн 

ΣРн 

1 

Термиялық цех 

80 

10-50 

2300 

2 

Дәнекерлеу цехі 

60 

30-120 

2000 

3 

Дайындау цехі 

70 

5-70 

900 

4 

Конус құйрықты бәрбілер цехі 

150 

2-40 

2800 

5 

Бәрбілерді прокаттау цехі 

70 

7-80 

2000 

6 

Дәнекерлеу цехі 

35 

10-100 

1600 

7 

Таңбалау цехі 

100 

1-50 

1300 

8 

Бұранда цехі 

80 

3-40 

900 

9 

Фрезерлеу цехі 

100 

2-55 

2000 

10 

Жинақтау бөлімшесі 

10 

1-14 

90 

11 

Термиялық бөлімше 

50 

10-180 

3200 

12 

Компрессорлар орны: СҚ 10кВ 

4 

630 

2520 

13 

Темір соғу цехі 

40 

10-30 

900 

13а  Темір соғу цехінің бөлімшесі 

35 

4-200 

700 

14 

Зауыт әкімшілігі (3 этаж) 

10 

1-20 

100 

15 

Метал қоймасы 

5 

10-20 

80 

16 

Механикалық-жөндеу цехі  

30 

1-20 

380 

17 

Көмекші қызметтер корпусы 

50 

1-40 

800 

18 

Құрылыс цехі 

30 

1-20 

380 

19 

Асхана 

30 

1-30 

350 

20 

Қазандықтар бөлмесі 

40 

1-80 

550 

21 

Сорғы станциясы 

10 

50-100 

800 

 

 

18

 

 

2 Зауыт бойынша электр жүктемелерін есептеу 

 

2.1 Жарықтану жүктемесін есептеу 

 

Өндірістің жүктемесін анықтағанда, жарықтану жүктемесінің есептелуін 

сұраныс  коэффициенті  және  өндіріс  ауданының  шаршы  метрге  жарықтану 

жүктемесінің меншікті тығыздығының жеңілдетілген әдісімен шығарамыз. 

Бұл әдіс бойынша, есептелетін жарықтандыру жүктемесі, ең жүктелген 

ауысымдағы жарықтанудың орташа қуатына тең деп қабылданады және келесі 

формулалар бойынша есептеледі: 

 

      

кВт

yo

P

co

K

po

,

P





   

 

 

       (2.1) 

квар

po

P

o

tg

po

,

Q







 

 

 

 

  (2.2) 

 

мұнда  К

co

  –  жарықтану  жүктемесінің  активті  қуаты  бойынша  сұраныс 

коэффициенті

 

 

  tgφ– реактивті қуат коэффициенті, cosφ бойынша анықталады; 

  Р

уо

  –  цех  бойынша  жарықтану  қабылдағыштарының  белгіленген 

қуаты,  белгілі  өндіріс  ауданының  1м

2

  еден  бетіне  меншікті  жарықтану 

жүктемесімен анықталады:   

кВт

F

o

yo

,

P







   

 

 

          (2.3) 

 

мұнда  F  –  зауыттың  бас  жоспары  бойынша  анықталатын  өндіріс 

ғимаратының ауданы, в м

2

; 

   ρ - меншікті есептік қуат, 1м

2

-қа кВт. 

Барлық есептеулер 2.1 кестеге енгізіледі. 

 

 

2.2 Зауыт бойынша 0,4 кВ электр жүктемелерін есептеу 

 

Зауыт  цехтары  бойынша  кернеуі  1кВ-қа  дейінгі  электр  жүктемелерді 

есептеу  жеңілдетілген  реттелген  диаграммалар  әдісі  бойынша  жүргізіледі. 

Цехтар бойынша күштік және жарықтану жүктемелерді есептеудің нәтижелері 

2.2-кестеге енгізілген. 

Электр қабылдағыштар топтары үшін ең жүктелген ауысымдағы орташа 

активті және реактивті жүктеме есептеледі:  

 

 

кВт

н

Р

и

K

см

,

P







 

 

 

 

(2.4) 

          

квар

tg

см

P

см

,

Q







 

 

 

 

(2.5) 

 

 

19

 

 

 

Электр қабылдағыштардың есептік активті және реактивті қуаттары:  

 

 

кВт

см

Р

р

K

р

,

P





  

 

 

 

(2.6) 

n

э

>10    Q

р

=Q

см

; 

n

э

≤10    Q

р

=1,1∙Q

см

; 

 

 

 

(2.7) 

 

 

Электр қабылдағыштарының эффективті саны: 

 

          

max

2

э

n

н

Р

н

Р







  

 

            

 

(2.8) 

 

К

р

=f(К

и

,n

э

) 

min

max

н

Р

н

Р

m



   

 

 

 

 

(2.9)