Зауыт бойынша электр жүктемелерін есептеу

2

3

4

Аңдатпа

Дипломдық жұмыс мұнай өңдеу зауытын электрмен жабдықтау жүйесін
жобалауға арналған. Жұмыста бүкіл зауыт бойынша жүктемені есептеу
жүргізілген, электрмен жабдықтаудың ең тиімді сұлбасы таңдалған (екі
нұсқаны салыстыру арқылы), 35кВ және 6кВ шиналарындағы қысқа тұйықталу
тоқтары есептелініп, олардың нәтижелері бойынша электр жабдықтары
таңдалды. Арнайы бөлімде бас төмендеткіш қосалқы станция (БТҚС)
трансформаторының релелік қорғанысы қарастырылды.
Дипломдық жұмыста өміртіршілік қауіпсіздігі мен экономикалық бөлім
қарастырылды.

Аннотация

Дипломная работа посвящена разработке системы электроснабжения
нефтеперерабатывающего завода. Произведен расчет нагрузок по всему заводу
в целом, выбор наиболее рациональной схемы электроснабжения (сравнение
двух вариантов), рассчитаны токи короткого замыкания на шинах 35кВ и 6кВ,
по результатам которых осуществлен выбор электрооборудования. В
специальной части произведен расчет релейной защиты трансформатора
главной понизительной подстанции ГПП.
В дипломной работе были расмотрены безопасность жизнидеятельности
и экономическая часть.

Annotation

Thesis is devoted to the development of of power supply system oil refinery
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 35kV and 6kV, which resulted in realized selection of electrical
equipment. In the special part relay protection step-down transformer substation.
As a capstone project sections were examined for life safety and economic
part.

5

Мазмұны

Кіріспе

11

1
1.1
1.2
2
2.1
2.2
2.3

2.4
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
4

4.1

4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
5
5.1
5.2
6
6.1
6.2
7
7.1
7.2

7.3
7.4
7.5
Мұнай өңдеу зауытын электрмен жабдықтау
Зауыттағы технологиялық процесс
Жобаға берілген мәліметтер
Зауыт бойынша электр жүктемелерін есептеу
Жарықтану жүктемесін есептеу
Зауыт бойынша 0,4 кВ электр жүктемелерін есептеу
Трансформаторлар санын анықтау барысында 0,4 кВ
шинасындағы реактивті қуатты компенсациялау

Зауыттың бойынша электр жүктемесінің нақтыланған есептелуі
Сыртқы электрмен жабдықтау сұлбаларын таңдау
I нұсқа 35 кВ желі үшін
II нұсқа 10 кВ желі үшін
Қысқа тұйықталу токтарын анықтау
Кернеуі 35 кВ кездегі коммутациялық аппараттарды таңдау
Кернеуі 10 кВ кездегі коммутациялық аппараттарды таңдау
U1кВ үшін жабдықтың таңдауы және қысқа тұйықталу тоғын
есептеу
СҚ — дан тұтынуын ескерете отырып Iкз (U=10 кВ) қысқа
тұйықталу тоқтарды есептеу
Ажыратқыштарды таңдау
Кабельдерді таңдау
ТП-дағы жүктеме ажыратқыштарын таңдау
Картограмманы есептеу
Ток тансформаторларын таңдау
Кернеу трансформаторын таңдау
АТҚ және ЖТҚ жерлендіру
АТҚ 35 кВ үшін контурлы жерлендіру құрылғысын есептеу
ТҚ 100,4 кВ үшін сыртқа шығарылатын жерлендіруді есептеу
БТҚС трансформаторының релелік қорғанысы
Дифференциалдық қорғанысты есептеу
МТҚ есептеу
Экономикалық бөлім
Бизнес жоспар
Қосалқы стансаның техникалық-экономикалық көрсеткіштерін
есептеу
Өзіндік құн
Жүзеге асырудың көлемі
Инвестицияның қаржы-экономикалық тиімділігінің көрсеткіштері

6
13
13
17
18
18
18

24

27
33
33
36
38
42
43

47

47
50
52
57
58
60
67
68
68
70
74
77

77

82

85

8
8.1
8.2

8.2

Өмір тіршілік қауіпсіздігі
Мұнай өңдеу зауытының қоршаған ортаға әсері
Өрт қауіпсіздігін қамтамасыз ету. Автоматты өрт сөндіру жүйесін
есептеу
Жөндеу цехында ауа алмасуына және оның еселігіне есептеу 90

жүргізу
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қосымша А (МТҚ сипаттамасы)

7
90

91

Кіріспе

Энергетика біздің өндірістегі ең ғылыми ауқымды, динамикалық дамыған
және стратегиялық маңызды саласының бірі болып табылады.
Кез-келген өндірістік нысанның энергиямен жабдықтау заманауи
сенімділік және электрмен жабдықтаудың сапасының стандарттарын сақтай
отырып орындалғаны қаншалықты дұрыс болса, өнім өндірісінің шығарылуы
соншалықты жақсы болады.

Қазақстанның
энергетикалық
бағдарламасы энергия үнемдеу

политикасын одан әрі жетілдіруді қарастырады. Бұл өндірістік электр энергия
жетілдіруді: экономикалық үнемді және сенімді электрмен жабдықтау жүйесін,
автоматтандырылған электр жетегін және оны бақылау жүйесін құруды
қадағалайды.
Энергетикалық ресурстарды үнемдеу өндірістік энергия үнемдеу
технологияларына көшу, энергетикалық құрылғыларды жетілдіру, ескірген
құрылғыларды жаңдандыру, энергетикалық шығындардың барлық түрін
қысқарту және екіншілік көздерін қолдану деңгейін көтеру, өндіріс құрылымын
жақсарту, энергетикалық ресурстарды түрлендіру және қолдану арқылы жүзеге
асырылуы тиіс.
Елімізде 80 жыл бойы электр энергетикасы жалпы ұлттық монополия
ретінде дамыды және қызмет етті. Бұрынғы одақтың әрбір республикасы
бірыңғай энергетикалық жүйенің (БЭЖ) аралық бөлігі болған. ХХ ғасырдың 90
жылдарынан БЭЖ-бен электр энергетикасын децентрализациялау мен
дезинтеграциялау саланы реформалау процесстері басталды. Бірақ бұған
қарамастан электр энергиясы бұрынғыдай энергияның әмбебап түрі болып
қалады. Сонымен бірге ол халық шаруашылығының барлық салаларында
техникалық прогресстің негізі ретінде қызмет етеді.
Электр энергиясының басты тұтынушылары болып өндіріс транспорт,
ауыл шаруашылығы, қалалар мен ауылдардың коммуналды шаруашылығы
болып табылады. Бұнда өндіріс объектілеріне электр энергиясын тұтынудың
70%-дан астамы келеді.
Қазақстанда шаруашылықтың барлық бөлімінің энергия үнемдеу және
энергия тиімділігінің жоғарлауы қазіргі уақытта негізгі мәселелердің бірі,
энергетикалық, экологиялық, экономикалық комплексті проблемаларды
шешеді. Бұл мәселе елдің дамуымен тікелей байланысты.
Елбасы энергоүнемділік саласындағы ішкі өнімнің
энергосыйымдылығын 2015 жылы 10%-ке, ал 2020 жылы 20 %-ке төмендетуді
міндеттеді.
Нормативті құқықтық акт энергия үнемдеуші саясат жүргізу үшін негіз

болып
табылады. ҚР Президенті 2012 жылдың 13 қаңтарында Энергия

үнемдеу және энерго эффективтілікті арттыру және Энергия үнемдеу және
энерго эффективтілікті арттыру сұрақтары бойынша кейбір заңдық акттерге
өзгертулер мен толықтырулар енгізу жайлы заңдарына қол қойылды.

8

Заманауи энергетика электр энергиясын өндіруді және таратуды
орталықтандыруының өсуімен сипатталынады.
Электрмен жабдықтау жүйесінің құрылымын күрделендірген және
дамыған сайын олардың жұмыс сенімділігі мен тиімділігіне қойылатын

талаптар да артады.
Электр энергия тұтынушы
сипаттамалары мен

құрылымдарын өзгертумен сәйкес басқарушы құрылғыларды кеңінен енгізу,

заманауи есептегіш техника базасында электр энергия
тарату және

тұтынушылар жоғары квалификациялы инженерлер дайындау мәселесін жүзеге
асырады.
Болашақ мамандардың жемісті еңбегін дамытудағы басты деңгей
дипломдық жобалау болып табылады. Оның барысында инженерлік есептеулер
мен теориялық білімдерді тәжірибе барысында қолданудың өзбеттік шешімдері
дамиды. Тұтынушыларды электрмен жабдықтау саласында бұл есептер
жобалаушы — құрылымдық жұмыстар деңгейін арттыру, сенімділігі жоғары
электр қондырғыларын рационалды эксплуатациялау және енгізу,
электроэнергия жіберу, тарату және тұтыну кезінде олардың өндірістік емес

шығындарын төмендету жайлы мәселелерді қарастырады.
Электрмен

жабдықтау жүйесін жобалау кезінде көптеген факторлардың өзара әсер етулері
көрінеді. Мысалы, күштік трансформаторлар таңдау, реактивті қуатты
өтемелеу және т.б позицияларды қарастырады. Ол жемісті еңбек процесінде
алынатын бірнеше техникалық шешімдер көптүрлілігіне студенттер назарын
аударады.

9

1 Мұнай өңдеу зауытын электрмен жабдықтау

1.1 Өндірістің технологиялық процессі

Мұнай өнеркәсібінің Қазақстан экономикасындағы алатын орны зор. Он
жылдан астам уақыт бойы Қазақстан бұл «қара алтынның» ең ірі
экспортерларының бірі болып келеміз. Бірақ бұнымен қатар өз елімізде мұнай
өңдеу зауыттарының салыну керектігі сөзсіз екендігі бәрімізге мәлім.
Сондықтан мұнай экспортымен қатар оны өңдеу зауыттарының салынуы
міндетті түрде қарастырылуы қажет деп ойлаймын.
Табиғи пайдалы қазба — мұнай — зауыттар мен фабрикаларда әртүрлі
қолданыс заттары мен шаруашылық облыстарының дамуына керекті заттар
өндіру үшін негізгі шикізат болып табылады. Мұнай тек энергия көзі ретінде
ғана бағалы емес, сонымен қатар пластикалық массалар, синтетикалық
талшықтар, каучук және тағы басқа материалдар алу үшін шикізат ретінде
бағалы.
Мұнай өңдеу зауытының (МӨЗ) негізгі функциясы мұнайды бензинге,
авиациялық керосинге, мазутқа, дизельдік жанармайға және басқа майларға
өңдеу. Қазіргі заманғы МӨЗ мұнайдан тағы 12-16 компонент алады. МӨЗ өндеу
циклі әдетте шикізат дайындау, мұнайдың бастапқы айдалымы, крекинг
процессі, гидротазалау мен дайын мұнай өнімдерінің компоненттерін
араластырудан тұрады. МӨЗ келесі көрсеткіштермен сипатталады:
— өңдеу көлемі (млн. тонна)
— өңделу тереңдігі (мұнай өнімінің шығыс мөлшері мұнай мөлшеріне
есептелгенде, % масса бойынша)
Алғашқы өңделу процесстері мұнайдың химиялық құрамының өзгеруін
жасамай, тек оның фракцияларға физикалық бөлінуін жүзеге асырады.
Шикізатты дайындау. МӨЗ-ына мұнай тасымалға дайындалған түрінде
келеді. Ол зауытта механикалық қосполардан және ерітілген жеңіл
көмірсутектерін (С1-С4) қосымша тазаланып, электротұзсыздандыру
қондырғыларымен (ЭЛОУ) құрғатылады және тұздан тазартылады. Бұл
процесс аппаратураның коррозияға ұшырататын, крекингті баяулататын және
өңдеу өнімдерінің сапасын төмендететін тұздар мен басқа қоспаларды бөлу
үшін орындайды. Бұдан соң мұнайда 3 — 4 мгл-дей тұз және 0,1 %-дай су
қалады. Енді мұнай бастапқы айдалымға түседі.
Бастапқы өңдеу — айдалым және вакуумдық дистилляция. Мұнайдың
сұйық көмірсутектерінің қайнау температуралары әртүрлі. Айдалу мұнайдың
осы қасиетіне негізделген. Ректификациялық колоннада 350°C-қа дейін
қыздыру барысында, мұнайдан температураның өсуімен түрлі фракциялар
бөлініп шығады: прямогондық бензин (ол 60-180°С температура интервалында
буланады), рективтік отын (160 — 240°С) және дизельдік отын (240 — 350°С).
Айдалым қалдығы мазут болып табылады.
Мұнай атмосфералық айдалымы үшін әдетте бес ректификациялық
колонна қолданылады, әрқайсысында бірінен соң бірі мұнай өнімі бөлінеді.

10

Бірінші атмосфералық айдалымдағы бензиннің бөлінуі өте аз, сондықтан бұл
автомобильдік жанармайды көбірек мөлшерде алу үшін мұнайды екіншілік
өңдеуге ұшыратады.
Вакуумдық дистилляция — ауыр фракциялардан (атмосфералық айдалым
қалдықтарынан) мотор жанармайы, майлар, парафиндер және мұнай өндірісі
мен мұнай химиялық синтез өндірісіне пайдалы өнімдерді бөліп шығару
процессі. Бұдан кейін қалатын ауыр қалдық гудрон деп аталады. Ауамен үрлеу
көмегімен одан битум алынады.
Екіншілік процесстер — риформинг және каталитикалық крекинг.
Мақсаты өңделінетін автомобильдік жанармай мөлшерін арттыру. Олар мұнай
құрамындағы көмірсутектер молекулаларының химиялық модификацияларын
тотығу процесіне ыңғайлырақ формаларына өзгертумен байланысты.
Риформингке атмосфералық айдалымның екінші фракциясы ауыр нафта
(лигроин) ұшыратылады. Риформинг нәтижесінде лигроин ароматикалық
қосындылармен байытылып, оның октандық саны шамамен 70-ке деін
көтеріледі. Алынған өнім (риформат) автобензин өндірісі барысында
компонент ретінде және ароматикалық көмірсутектерін алу үшін шикізат
ретінде пайдаланылады.
Мұнайдың екіншілік өңделуі бастапқы мұнай айдалым өнімдерін
термиялық немесе химиялық каталитикалық ыдыратуы арқасында жүзеге
асырылады. Бұның негізгі мақсаты бензиндік фракциялардың көбірек көлемін
алу және бензол, толуол сияқты ароматикалық көмірсутектерінің табудағы
шикізатты алу. Бұл циклдің ең көп тараған технологияларының бірі — крекинг
(ағыл. cracking — ыдырау). Каталитикалық крекинг шикізаты атмосфералық
және жеңіл вакуумдық газойль болып табылады. Процесстің мақсаты жанармай
өндірісі үшін пайдалы ауыр көмірсутек молекулаларын ыдырату болып
табылады. Крекинг барысында сұйытылған газдар көп мөлшерде бөлінеді.
Олар бөлек фракцияларға бөлініп, негізінен МӨЗ-дағы үшіншілік
технологиялық процесстерде қолданылады. Крекингтің негізгі соңғы өнімі
болып автобензин компоненттері ретінде пайдаланылатын пентан-гександық
фракция (газдық бензин) және крекинг нафтасы табылады. Крекинг қалдығы —
мазут компоненті.
Термиялық-крекинг процессінің үздіксіз орындалуын қамтамасыз ететін
өндірістік қондырғы — құбырлы реактор. Бұнда құбырлар бойымен мазут
немесе басқа мұнайдың ауыр өнімі мәжбүрлі түрде құбырлар бойымен
циркуляцияға ұшыратылып, ал құбыр аралық кеңістікке қыздырылған газдар
жіберіледі. Крекинг процесінен бензин, керосин және дизель жанармайын
әзірлеуге керекті жеңіл өнімдерінің шығысы 40-45 тен 55-60 % арасында.
Крекинг процессі мазуттан майлау майларын алуға керекті компоненттер
өндіруге мүмкіндік береді. Катализатор шикізаттан ең бірінші жеңіл
дегидратталуға (сутегін беру) қабілетті молекулаларды бөліп, өзіне сорбтайды.
Үшіншілік процесстер — аяқтаушы процесстер болып табылады. Оған
күкіртті жою, изомеризация, алкилация, ароматика экстракциясы және дайын
продукция алу.

11

Бензин, керосин, дизельдік жанармайлар және техникалық майлар
химиялық құрамына байланысты түрлі маркаларға бөлінеді. МӨЗ-ның
аяқтаушы стадиясы болып керекті сапалық құрамды өнім алу үшін дайын
компоненттерді араластыру болып табылады.

1.2 Жобаның бастапқы берілгендері

Зауыт қуаты 63 МВА кернеулері 115376,3 кВ екі үш орамды
трансформаторлары бар энергожүйе подстанциясынан қорек алады.
Трансформаторлар жеке-жеке жұмыс жасайды. Трансформаторлардың 115кВ
жағындағы қысқа тұйықталу қуаты 1400 МВА. Энергожүйеден зауытқа дейінгі

қашықтық 5,5 км. Зауыт үш ауысыммен
жұмыс істейді. Зауыт цехтары

бойынша электр жүктемесінің деректері 1.1- кестеде көрсетілген және де
зауыттың бас жоспарының сұлбасы берілген.

1.1 кесте — Мұнай өңдеу зауытының электр жүктемелері

12 Атауы
ЭҚ саны
Орнатылған қуат, кВт
Атауы
ЭҚ саны
Бір ЭҚ, PH
Pн
1. Тікелей айдау қондырғысы
50
10-80
1810
2. Шикізат паркі №1
30
1-40
234
3. Термиялық крекингілеу қондырғысы
50
10-80
1660
4. ЭЛОУ
50
1-150
1560
5. Шикізат паркі №2
20
1-30
290
6. Каталиттік крекингілеу қондырғысы
50
10-80
2860
7. Тауарлы — насостық
15
10-250
1600
8. Водозабор

а) 0,4 кВ;
15
1-40
210
б) СД 6 кВ
4
800
3600
9. Электрлі ремонттық цех
40
3-35
250
10. Шикізат цехы
20
1-40
750
11. Дайын өнім паркі
20
1-40
480
12. Мұнай қақпаны
15
7-20
120
13. Ремонтты механикалық цех
20
10-20
300
14. Зауыт басқармасы
50
1-10
450
15. Қойма
5
3-5
23

2 Зауыт бойынша электр жүктемелерін есептеу

2.1 Жарықтандыру 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 жарықтандырудың орташа қуатына тең деп қабылданады және
келесі формулалар бойынша есептеледі:

PPO K CO PУО , кВт,

QPO tg 0 PPO , квар.
(2.1)

(2.2)

мұнда Кco — жарықтандыру жүктемесінің активті қуаты бойынша сұраныс
коэффициенті. Сұраныс коэффициенті (Кco) цехтың түріне байланысты
анықтамалардан алынады;
tg о — жарық қондырғысының белгілі cosφ мәнімен анықталатын
реактивті қуат коэффициенті (ДРЛ және люмминисценті лампа үшін cosφ мәні
0,9-ға тең, сәйкесінше tgφ=0,5.);

P
— цех бойынша жарықтандыру қабылдағыштардың орнықты

қуаты.

PУO 0 F , кВт,

(2.3)

мұнда F — зауыттың жалпы планы бойынша анықталатын өндіріс
ғимаратының аймағы:

Fцех.терр. F1 F2 F3 … Fn ;

2

2

(2.4)

(2.5)

(2.6)

мұнда о -1м2 келетін меншікті есептік қуат, кВт. Бұл шама ғимараттың
түріне тәуелді.
Барлық есептік берілулер мен мәндер 2.1 — «Жарықтандыру жүктемесін
есептеу» кестесіне енгізіледі.

13уо
Fз.терр. А В , м
Fтерр.жарык Fз.терр. , м

2.1 к е с т е — Жарықтандыру жүктемесінің есептік мәндері

14
Цехтардың атауы

Жарық
жүктемесінің
есептік қуаты

Цехтардың атауы

Рро,
кВт
Qро,
кВт

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
Тікелей айдау қондырғысы
100х32
3200
0,014
0,8
44,8
35,84
17,92
0,9
0,5
ДРЛ
2
Шикізат паркі №1
121х82
9922
0,01
0,6
99,22
59,53
29,77
0,9
0,5
ДРЛ
3
Термиялық крекингілеу
қондырғысы
121х64
7744
0,014
0,8
108,42
86,74
43,37
0,9
0,5
ДРЛ
4
ЭЛОУ
57х103,5
5899,5
0,014
0,8
82,59
66,07
33,04
0,9
0,5
ДРЛ
5
Шикізат паркі №2
114х82
9348
0,01
0,6
93,48
56,09
28,05
0,9
0,5
ДРЛ
6
Каталиттік крекингілеу
қондырғысы
114х95
10830
0,014
0,8
151,62
121,3
60,65
0,9
0,5
ДРЛ
7
Тауарлы — насостық
96х39
3744
0,013
0,7
48,67
34,07
17,04
0,9
0,5
ДРЛ
8
Водозабор
46х25
1150
0,013
0,7
14,95
10,47
5,24
0,9
0,5
ДРЛ
9
Электрлі ремонттық цех
46х25
1150
0,014
0,8
16,1
12,88
6,44
0,9
0,5
ДРЛ
10
Шикізат цехы
118х207
24426
0,014
0,8
341,96
273,57
136,79
0,9
0,5
ДРЛ
11
Дайын өнім паркі
111х57
6327
0,01
0,6
63,27
37,96
18,98
0,9
0,5
ДРЛ
12
Мұнай қақпаны
55х29
1595
0,014
0,8
22,33
17,86
8,93
0,9
0,5
ДРЛ
13
Ремонтты механикалық цех
55х29
1595
0,014
0,8
22,33
17,86
8,93
0,9
0,5
ДРЛ
14
Зауыт басқармасы
146х43
6278
0,018
0,9
113
101,7
50,85
0,9
0,5
ЛЛ
15
Қойма
114х23
2622
0,01
0,6
26,22
15,73
7,87
0,9
0,5
ДРЛ
16
Сыртқы жарықтандыру
579х357
110872,5
0,009
1
997,85
997,85
498,93
0,9
0,5
ДРЛ
Меншікті жарықтандыру
жүктемесі, ρо кВтм2
Сұраныс коэффициенті,
Кc.о.
Жарықтың орнатылған
қуаты, Руо, кВт
Цех өлшемдері,
ұзындығы (м) Х ені(м)
Цехтардың номері №
Цехтың ауданы, м2
Cosφо
tgφо
Шамның түрі

2 Зауыт бойынша электр жүктемелерін есептеу

2.1 Жарықтандыру 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 жарықтандырудың орташа қуатына тең деп қабылданады және
келесі формулалар бойынша есептеледі:

PPO K CO PУО , кВт,
QPO tg 0 PPO , квар,

(2.1)
(2.2)

мұнда, Кco — жарықтандыру жүктемесінің активті қуаты бойынша
сұраныс коэффициенті. Сұраныс коэффициенті (Кco) цехтың түріне
байланысты анықтамалардан алынады.
— жарық қондырғысының белгілі cosφ мәнімен
анықталатын реактивті қуат коэффициенті (ДРЛ және люмминисценті лампа
үшін cosφ мәні 0,9-ға тең, сәйкесінше tgφ=0,5.);

P
— цех бойынша жарықтандыру қабылдағыштардың

орнықты қуаты.

PУO 0 F , кВт,

(2.3)

мұнда, F — зауыттың жалпы планы бойынша анықталатын өндіріс
ғимаратының аймағы:

Fцех.терр. F1 F2 F3 … Fn ,
(2.4)

2

2
(2.5)
(2.6)

мұнда,

о -1м2 келетін меншікті есептік қуат, кВт. Бұл шама

ғимараттың түріне тәуелді.
Барлық есептік берілулер мен мәндер 2.1 — «Жарықтандыру жүктемесін
есептеу» кестесіне енгізіледі.

15tg о
уо
Fз.терр. А В , м
Fтерр.жарык Fз.терр. , м

2.2 к е с т е — 0,4 кВ кернеудегі завод цехтары бойынша күштік жүктемелерді есептеу

16
Цехтардың атауы

Орнатылған қуат, кВт
m
Ки
cosφ
tgφ
Орташа
жүктемелер
nэ
Kр
Максималды есептік
жүктемелер

Рнмин-Рнмакс
Суммасы

Рсм,
кВт
Qсм,
кВт

Рр,
кВт
Qр,
квар
Sр,
кВА
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
Тікелей айдау қондырғысы

а) Күштік жүктеме
50
10-80
1810
3
0,56
0,75
0,88
1013,6
891,97
46
0,85
861,56
891,97

б) Жарықтандыру жүктемесі

35,84
17,92

Цех бойынша жиынтық

897,4
909,89
1277,98
2
Шикізат паркі №1

а) Күштік жүктеме
30
1-40
234
3
0,3
0,7
1,02
70,2
71,6
12
0,85
59,67
71,6

б) Жарықтандыру жүктемесі

59,53
29,77

Цех бойынша жиынтық

119,2
101,37
156,47
3
Термиялық крекингілеу
қондырғысы

а) Күштік жүктеме
50
10-80
1660
3
0,65
0,85
0,62
1079
668,98
42
0,85
917,15
668,98

б) Жарықтандыру жүктемесі

86,74
43,37

Цех бойынша жиынтық

1003,89
712,35
1230,95
4
ЭЛОУ

а) Күштік жүктеме
50
1-150
1560
3
0,55
0,8
0,75
858
643,5
21
0,9
772,2
643,5

б) Жарықтандыру жүктемесі

66,07
33,04

Цех бойынша жиынтық

838,27
676,54
1077,22
5
Шикізат паркі №2

а) Күштік жүктеме
20
1-30
290
3
0,3
0,7
1,02
87
88,74
20
0,85
73,95
88,74

б) Жарықтандыру жүктемесі

56,09
28,05

Цех бойынша жиынтық

130,04
116,79
174,79
6
Каталиттік крекингілеу

а) Күштік жүктеме
50
10-80
2860
3
0,54
0,8
0,75
1544,4
1158,3
50
0,8
1235,52
1158,3

б) Жарықтандыру жүктемесі

121,3
60,65

Цех бойынша жиынтық

1356,82
1218,95
1823,95
ЭҚ ссаны, n
Цехтардың
№

2.2 кестенің жалғасы

17 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7
Тауарлы — насостық

а) Күштік жүктеме
15
10-250
1600
3
0,6
0,8
0,75
960
720
13
0,9
864
720

б) Жарықтандыру жүктемесі

34,07
17,04

Цех бойынша жиынтық

898,07
737,04
1161,7
9
8
Водозабор

а) Күштік жүктеме
40
1-40
210
3
0,65
0,8
0,75
136,5
102,38
11
0,9
122,85
102,38

б) Жарықтандыру жүктемесі

10,47
5,24

Цех бойынша жиынтық

133,32
107,62
171,34
9
Электрлі ремонттық цех

а) Күштік жүктеме
20
3-35
250
3
0,4
0,8
0,75
100
75
15
0,85
85
75

б) Жарықтандыру жүктемесі

12,88
6,44

Цех бойынша жиынтық

97,88
81,44
127,33
10
Шикізат цехы

а) Күштік жүктеме
20
1-40
750
3
0,3
0,7
1,02
225
229,5
20
0,85
191,25
229,5

б) Жарықтандыру жүктемесі

273,57
136,79

Цех бойынша жиынтық

464,82
366,29
591,8
11
Дайын өнім паркі

а) Күштік жүктеме
20
1-40
480
3
0,4
0,8
0,75
192
144
20
0,85
163,2
144

б) Жарықтандыру жүктемесі

37,96
18,98

Цех бойынша жиынтық

201,16
162,98
258,9
12
Мұнай қақпаны

а) Күштік жүктеме
15
7-20
120
3
0,4
0,75
0,88
48
42,24
15
0,85
40,8
42,24

б) Жарықтандыру жүктемесі

17,86
8,93

Цех бойынша жиынтық

58,66
51,17
77,84
13
Ремонтты механикалық цех

а) Күштік жүктеме
20
10-20
300
3
0,3
0,7
1,02
90
91,8
20
0,85
76,5
91,8

б) Жарықтандыру жүктемесі

17,86
8,93

Цех бойынша жиынтық

94,36
100,73
138,02
14
Зауыт басқармасы

а) Күштік жүктеме
50
1-10
450
3
0,5
0,8
0,75
225
168,75
50
0,8
180
168,75

б) Жарықтандыру жүктемесі

101,7
50,85

Цех бойынша жиынтық

281,7
219,6
357,18

2.2 кестенің жалғасы

18 15
Қойма

а) Күштік жүктеме
5
3-5
23
3
0,3
0,8
0,75
6,9
5,17
5
1
6,9
5,69

б) Жарықтандыру жүктемесі

15,9
7,95

Цех бойынша жиынтық

22,8
13,64
26,57

Сыртқы жарықтандыру

997,85
498,93

0,4 кВ шинасындағы зауыт
бойынша жиынтық

7596,24
6075,33
9726,9

2.2 Зауыт бойынша электрлік жүктемелерді есептеу

Зауыт цехтары бойынша кернеуі 1кВ-қа дейінгі электр жүктемелерді
есептеу РТМ 36.18.32-92 бойынша жүргізіледі. Цехтар бойынша күштік
және жарықтану жүктемелерді есептеудің нәтижелері 2.2 кестеге «Кернеуі
0,4 кВ зауыт цехтары бойынша күштік жүктемелерді есептеу» енгізілген.
Электр қабылдағыштар топтары үшін ең жүктелген ауысымдағы
орташа активті және реактивті жүктеме есептеледі:

Рсм=Ки∙ΣРн,
Qсм=Pсм∙tgφ,

мұндағы, Ки — қолданыс коэффициенті;
tgφ — қолданыс коэффициенті.
Электр қабылдағыштардың эффективті саны:

(2.7)
(2.8)

nэ=

2 Pн
Pн. макс.

(2.9)

Электр қабылдағыштардың есептік активті және реактивті қуаттары:

Pp=Kр∙Pсм,

(2.10)

мұндағы, Кр — есептік коэффициент.

2.3 Цех трансформаторлар санын таңдау және 0,4 кВ және 6 кВ
кернеудегі реактивті қуатты компенсациялау

Цех трансформаторларының саны мен қуатын

таңдау келесі

факторларды ескеріп, технико-экономикалық есептеулер жолмен
шығарылады: тұтынушыларды электрмен қамдау сенімділігінің
категориялары; 1кВ-қа дейінгі реактивті жүктемені компенсациялау;
қалыпты (нормалы) және авариялы режимдерде трансформатордың аса
жүктемелу қабілеті; жүктеме графигі бойынша трансформаторлардың тиімді
жұмыс режимдері.
Ең көп есептік активті жүктемені қамдау үшін қажетті қуаттары бірдей
цех трансформаторлардың минималды саны:

N Tmin

Pp0,4
K 3 SHT

N ,

(2.11)

мұнда, Рp0,4 — суммалық есептік активті жүктеме, кВт;

19

Q = (1,1 11 1000 0,7) 2 — 7596,242=3746,74квар ;
1

Q

6

Q1

N=11

0,

Q

p0,4;Qp0,4

2.1 сурет — Орынбасу сұлбасы
0,4 кВ шиналарында реактивті қуаттар балансы шартынан Qнбк1
шамасын анықтаймыз:

Qнбк1 Q1 Q p0,4
(2.17)

Qнбк1 Q p0,4 Q1 6075,33 — 3746,74 2328,59квар ;

Әр трансформаторға келетін бір конденсатордың батареясының қуатын
анықтаймыз:

Qнбк.ТП

Qнбк
N т.э
(2.18)

Qнбк .ТП

2328,59
11

=211,69квар.

Есептеулер нәтижесі бойынша УКБН-0,38-200-50УЗ конденсаторлық
батареясын таңдаймыз [1,400бет].
Есептеулер нәтижесі бойынша 2.3 кесте — «ТП бойынша цехтер
жүктемелерін тарату» құрылады.
2.3 к е с т е — ТП бойынша цех жүктемелерін тарату

20

№ ТП Sнт,кВА Qнбк
№ цехов
Рр0,4, кВт
Qр0,4,
кВар
Sр0,4, кВA
К’з
1
2
3
4
5
6
ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
2
119,2
101,37

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
5
130,04
116,79

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
6
1356,82
1218,95

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
7
898,07
737,04

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
8
133,32
107,62

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
9
97,88
81,44

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
14
281,7
219,6

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
15
22,8
13,64

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
40% жару
399,14
199,57

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк

3438,97
2796,02

ТП1 ТП2 ТП3
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 5*200= 1000 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк

-1000

ТП1 ТП2 ТП3 жиынтық

3438,97
1796,02
3879,72
0,77

2.3 — кестенің жа лғасы

2.4 Реактивті

қуатты цехтық қосалқы станциялар бойынша

нақтыланған пропорционал таратылуы

Есептеулер үшін бастапқы мәндер:
Qр 0,4= 6075,33 квар;
Qнбк1=2328,59 квар.

Конденсаторлық батареяның есептік мәні:

Q р.нбк

Qнб к Q p .ТП 1 ТП 3
Q p.0,4

(2.19)

мұндағы Qнбк — төмен кернеулі конденсаторлық батареялардың
қуатының мәні;
Q pТТ 1 ТП 3 — әр магистраль бойынша реактивті қуаттың есептік мәні;
Qp.0,4 — зауыт бойынша жиынтық реактивті қуат;
Компенсацияланбаған реактивті қуаттың мәні:

ТП1 ТП3 бойынша:

Q Qp. 1 3 Q . 1 3

(2.20)

Q р.нбк

Qнб к Q p .ТП 1 ТП 3
Q p.0,4

2328,59 2796,02
6075,33

1071,68квар,

Нақты реактивті қуат: Qф.ТП1 ТП 3 5 200 1000квар,

Qкомп Q p.ТП1 ТП 3 Qф.ТП1 ТП 3 2796,02 1000 1796,02квар.

ТП4 ТП6 бойынша:

21 № ТП Sнт,кВА Qнбк
№ цехов
Рр0,4, кВт
Qр0,4,
кВар
Sр0,4, кВA
К’з
1
2
3
4
5
6
ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
1
897,4
909,89

ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
3
1003,89
712,35

ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
4
838,27
676,54

ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
10
464,82
366,29

ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
11
201,16
162,98

ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
12
58,66
51,17

ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
13
94,36
100,73

ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк
60% жару
598,71
299,36

ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк

4157,27
3279,31

ТП4 ТП5 ТП6
(2х1000)
(2х1000)
(1х1000)
Qнбк = 6*200= 1200 квар
Жүктемелер қосындысы
— Qнбк

-1200

ТП4 ТП5 ТП6 жиынтық

4157,27
2079,31
4648,27
0,77

Q р.нбк

Qнб к Q p.ТП 4 ТП 6
Q p.0,4

2328,59 3279,31
6075,33

1256,91квар,

Нақты реактивті қуат: Qф.ТП 4 ТП 6 6 200 1200квар,

Qкомп Q p.ТП 4 ТП 6 Qф.ТП 4 ТП 6 3279,31 1200 2079,31квар.

2.4 к е с т е — Qнбк — ның ТП бойынша нақты таратылуы

2.5 Трансформаторлардағы қуат шығындарын анықтау

Есептеу нәтижелері бойынша

1000

кВА

қуатты

ТМЗ-100010

трансформаторын таңдадық.

2.5 к е с т е — Трансформатордың паспорттық берілулері

Трансформатордағы

актив

қуаттың

шығыны

келесі

өрнекпен

анықталады:

Рт ( Pхх Pкз К з2 ) N

(2.21)

Трансформатордағы реактив қуаттың
есептеледі:

шығыны келесі

өрнекпен

I %
100

Sн т
U %
100

Sн т К з2 ) N

(2.22)

I магистраль үшін:
Жүктелу коффициенті Кз=0,77;
Трансформаторлардың саны N=5;

(1900 10800 0,77 2 ) 5 41,52 ;

1, 2
100

1000+

5,5
100

1000 0,77 2 ) 6 223,05 ;

II магистраль үшін:
Жүктелу коффициенті Кз=0,77;
Трансформаторлардың саны N=6;

(1900 10800 0,77 2 ) 6 49,82 ;
22 № ТП
Qр тп, квар
Qр нбк, квар
Qф тп, квар
Qнеск. квар
1
2
3
4
5
ТП1-ТП3
2796,02
1071,68
5×200=1000
1796,02
ТП4-ТП6
3279,31
1256,91
6×200=1200
2079,21
Sн, кВА
Iх.х, %
Uк.з, %
∆Pх.х, Вт
∆Pк.з, Вт
1000
1,2
5,5
1900
10800
Qт ( хх
кз
Q (

1, 2
100

1000+

5,5
100

1000 0,77 2 ) 6 267,66квар;

Трансформатордың жиынтық шығыны:

Рт 41,52 49,82 91,34кВт;

Qт 223,05 266,67 489,72квар;

2.6 Жоғары вольтты есептік жүктемелерді анықтау

Синхронды қозғалтқыштардың есептік қуаттарын анықтау
8 цех бойынша 6 кВ СДН-2-17-31-12 типті синхронды
қозғалтқыштардың паспорттық мәліметтері: Рн СД=800 кВт; cos =0,89;
NСД=4; к з=0,88, tgφ= 0,51, ω=500 обмин [1,133бет];
Синхронды қозғалтқыш үшін есептік активті және реактивті қуаттарды
анықтаймыз:

р.сд н.сд N сд К з

. 800 4 0,88 2816 ;

Qр.сд Р р.сд tg

Q . 2816 0,51 1436,16 .
(2.23)

(2.24)

2.7

ГПП — ң 10

кВ

шинасындағы

реактивті

қуаттың

компенсациялық есебі

2.2 сурет — Орын басу сұлбасы

23

Qт (

Резервті қуат:

Q рез 0,12 Q расч 0,12 (Q р0,4 QтТП Q рСД ),

(2.25)

Q 0,12 Q 0,12 ((6075,33 2200) 489,72 1436,16) 696,14 ;

Энергетикалық жүйеден келетін қуат:

Q 0,24 0,24 ( 0,4 )

Qэ 0,24 Р расч 0,24 (7596,24 91,34 2816) 2520,86квар;

ВБК-ның қуаты реактивті қуат балансы өрнегінен анықталады:
QВБК Q р0,4 QтТП Q рез Q рСД Qэ Qнбк

(2.26)

(2.27)

QВБК 6075,33 489,72 696,14 1436,16 2520,86 2200 3976,49квар;

Әрбір шинаға кететін реактивті қуат мәні: 3976,492=1988,24 кВАр;

Нәтиже бойынша
шинаға
УКРЛ(П)57-6,3-2250-450У3[1,400бет]

конденсаторлық батареясынан таңдаймыз.

24

2.8 кесте — Зауыт бойынша электр жүктемесінің дәл есептелуі

25 № ТП,
Sн.тп

Жүктеме

Орнатылған қуат, кВт

Орташа
жүктемелер

Максималды есептік
жүктемелер
Кз
№ ТП,
Sн.тп

Жүктеме

Рнмин-
Рнмакс
Жиынтық

Рсм,
кВт
Qсм,
кВт

Рр, кВт
Qр, квар
Sр, кВА
Кз
ТП1ТП3
(6*1000)
2
Күштік
30
1-40
234

70,2
71,6

ТП1ТП3
(6*1000)
5
Күштік
20
1-30
290

87
88,74

ТП1ТП3
(6*1000)
6
Күштік
50
10-80
2860

1544,44
1158,3

ТП1ТП3
(6*1000)
7
Күштік
15
10-250
1600

960
720

ТП1ТП3
(6*1000)
8
Күштік
15
1-40
210

136,5
102,38

ТП1ТП3
(6*1000)
9
Күштік
40
3-35
250

100
75

ТП1ТП3
(6*1000)
14
Күштік
50
1-10
450

225
168,75

ТП1ТП3
(6*1000)
15
Күштік
5
1-30
23

6,9
5,5,17

Күштік
225
1-250
5917
0,53
3130
2389,94
48
0,8
2504
2389,94

Жарықтық

411,77
205,91

40% жару

399,14
199,57

Qнбк (5*200)

-1000

1-ші магистраль

3314,91
1795,42
3769,9
0,75
ТП7ТП8
(4*1000)
1
Күштік
50
10-80
1810

1013,6
891,97

ТП7ТП8
(4*1000)
3
Күштік
50
10-80
1660

1079
668,98

ТП7ТП8
(4*1000)
4
Күштік
50
1 -150
1560

858
643,5

ТП7ТП8
(4*1000)
10
Күштік
20
1-40
750

225
229,5

ТП7ТП8
(4*1000)
11
Күштік
20
1-40
480

192
144

ТП7ТП8
(4*1000)
12
Күштік
15
7-20
120

48
42,24

ТП7ТП8
(4*1000)
13
Күштік
20
10-20
300

90
91,8

Күштік
225
1-150
6680
0,52
3505,6
2711,99
92
0,75
2629,2
2711,99

Жарықтық

535,9
267,96

60% жару

598,71
299,36

Qнбк (6*200)

-1200

2- ші магистраль

3763,81
2079,31
4299,98
0,72
Ки.ср.взв
ЭҚ саны,
n
Цехтардың
№
Kр
nэ
Жиынтық
Жиынтық

26 0,4 кВ шина бойынша жиынтық

7078,72
3874,73

Трансформатордағы шығындар

91,34
489,72

0,4 кВ шина бойынша келтірілген
жиынтық

7170,06
4364,45

СД(8 цех)
4
800
3600
0,88

2816
1436,16

ВБК

-4500

Зауыт бойынша жиынтық

0,64

9986,06
1300,61
10070,4

Ко=0,95 болған кезде зауыт
бойынша жиынтық

9486,76
1235,58
9566,88

3 Сыртқы электрмен жабдықтаудың нұсқаларын салыстыру

Өнеркәсіптік электр жабдықтаудың оптимизациялау есептерін шешу
кезінде бірнеше топтарды салыстыру қажеттілігі туындады. Бұл есептеулердің
мақсаты — экономикалық жағынан тиімді сұлбаның анықтау, электр жүйесінің
элементтерін және оның параметрлерін анықтау.

Электрмен жабдықтауды технико-экономикалық салыстыруда
екі

нұсқасын қарастырамыз:
1. I нұсқа — Энергетикалық жүйе трансформаторының жоғарғы жағынан
115 кВ;
2. II нұсқа — Энергожүйе трансформаторының орта жағынан 35 кВ.

3.1 I нұсқа — Энергетикалық жүйе трансформаторының жоғарғы
жағынан 115 кВ

Зауыт энергетикалық жүйе трансформаторының жоғарғы жағынан
қоректенетін кездегі электрмен жабдықтау сұлбасы 3.1 суретте көрсетілген.

3.1 сурет — Электрмен жабдықтаудың бірінші сұлбасы

3.1.1 ГПП трансформаторын таңдаймыз

S

рГПП

Р р.зав К о 2 Q э 2

(3.1)

27

S рГПП (9986,06 0,95) 2 2520,86 2 9815,97кВА

Нәтиже бойынша қуаттылығы 6,3 МВА-дан екі трансформатор таңдаймыз.
Таңдалған трансформатор параметрлері 3.1 кестеде көрсетілген.
Жүктелу коэффициенті:

К З
S рГПП
2 SномТранс.

(3.2)

К з

9815,97
2 6300

0,78

3.1 кесте — Таңдалған трансформатордың паспорттық берілгендері

ГПП трансформаторының құны — 30 млн. тг.. [26]
ГПП трансформаторларының активті қуат шығыны:

PтГПП 2 Pxx Pкз К 2
2

ГПП трансформаторларының реактивті қуат шығыны:

I U
100 100

(3.3)

(3.4)

1
100
6300
10,5
100

Үш ауысым үшін Твкл=4800сағ, Тмакс=6000сағ. [2,80б]
Максималды шығын қолдану уақыты:

2
8760
10000

(3.5)

2
8760 3195,79саг;
10000

ГПП трансформаторларындағы электр энергия шығындары:

WтрГПП 2 Pxx Tвкл Pкз K 2
2

3.1.2. 110 кВ электр беріліс желісінің қимасын таңдау

а) Токтың экономикалық тығыздығы бойынша қимасын таңдау
28

(3.6) Түрі
Sн,кВА
Uвн,кВ
Uнн,кВ
… жалғасы