Trang bị điện điện tử dây chuyền cán thép nhà máy sản xuất thép việt úc đi sâu tìm hiểu hệ thống điều khiển quá trình đóng bó thép cuộn

Lời mở đầu Trong công phát triển đất n-ớc nói chung phát triển ngành công nghiệp nói riêng, việc tự động hoá dây chuyền sản xuất quan trọng Tự động hoá trình sản xuất làm nâng cao số l-ợng chất l-ợng sản phẩm Nó góp phần lớn vào việc đ-a đất n-ớc ta phát triển sánh vai với n-ớc khu vực giới Ngoài góp phần không nhỏ vào việc cải thiện điều kiện làm việc ng-ời lao động Đặc biệt ngành công nghiệp nặng nh-: hoá chất, đóng tàu, sản xuất thép Nhà máy sản xuất thép Việt úc nhà máy có 100% vốn đầu t- n-ớc Nhà máy chuyên sản xuÊt thÐp thµnh phÈm lµ thÐp vµ thÐp cuén Em đà tổ môn giao cho đề tài tốt nghiệp: Trang bị điện điện tử dây chuyền cán thép nhà máy sản xuất thép Việt úc Đi sâu tìm hiểu hệ thống điều khiển trình đóng bó thép cuộn Đồ án bao gồm chương: Ch-ơng Tổng quan trang bị điện nhà máy sản xuất thép Việt úc(SSE) Ch-ơng Phân tích trình công nghệ dây chuyền cán thép, trang bị điện điện tử dây chuyền cán thép nhà máy sản xuất thép Việt úc Ch-ơng Trang bị điện khu vực hoàn thiện thép dây Đi sâu nghiên cứu trình đóng bó thép quận Sau 12 tuần từ đ-ợc giao đề tài với lỗ lực thân đặc biệt với h-ớng dẫn tận tình cô giáo Th.s Trần Thị Ph-ơng Thảo, thầy cô môn điện công nghiệp dân dụng, em đà hoàn thành tiến độ đầy đủ yêu cầu đà đ-ợc đề Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng ngày 25 tháng 10 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Thế Cảng Ch-ơng Tổng quan trang bị điện nhà máy sản xt thÐp viƯt óc( SSE) 1.1 Giíi thiƯu chung vỊ nhà máy Nhà máy thép việt úc SSE nhà máy vốn đầu t- 100% úc, nhà máy đ-ợc ®Çu t- khoa häc kü tht cïng víi trang thiÕt bị đại Công nghệ nhà máy hoàn toàn tự động hoá Nhìn chung việc tự động hoá nhà máy hợp lý với mục tiêu: + Giảm số l-ợng công nhân + Giảm tiêu hao vật t-, l-ợng + Làm cho chất l-ợng sản phẩm đồng hơn, ổn định loại bỏ yếu tố ng-ời Điều đặc biệt quan trọng khả chiếm lĩnh thị tr-ờng tạo uy tín sản phẩm khách hàng Ngoài phải nói tới hệ thống mặt nhà máy phù hợp với yêu cầu công nghệ tiết kiệm diện tích, thuận tiện cho việc sản xuất thành phẩm nhập phôi từ nơi vào nhà máy Tuy nhà máy với diện tích hẹp, công nhân ít, nh-ng mặt tổng thể toàn nhà máy đà đ-ợc trang bị đầy đủ ban phòng: + Phòng hành quản lý nhân + Phòng bảo trì điện + Phòng bảo trì x-ởng khí Bên cạnh nhà máy có đội ngũ kỹ thuật viên hùng hậu, chuyên viên có tay nghề chuyên môn cao, th-ờng xuyên đ-ợc đào đào tạo để nâng cao trình độ Vì th-ơng hiệu thép SSE ngày đ-ợc khẳng định thị tr-ờng n-ớc 1.2 Hệ thống cung cấp điện cho nhà m¸y 1.2.1 Kh¸i qu¸t chung vỊ hƯ thèng cung cÊp điện nhà máy Trong nhà máy công nghiệp đặc biệt nhà máy cán thép, hệ thống điện đóng vai trò quan trọng Sự làm việc ổn định, tin cậy an toàn hệ thống góp phần làm nâng cao hiệu sản xuất nhà máy đảm bảo chất l-ợng sản phẩm Khi xây dựng khu công nghiệp, nhà máy hệ thống cung cấp điện đ-ợc trọng quan tâm hàng đầu hệ thống cung cấp điện có nhiệm vụ truyền tải phân phối điện năng, cung cấp điện tới phụi tải Hệ thống điện nhà máy cung cấp điện cho khu vực sau: - Cung cÊp ngn ®iƯn ®éng lùc - Cung cÊp ®iƯn cho khu vực đo l-ờng điều khiển lò nung phôi - Điều khiển tự động dây truyền cán - Điều khiển tự động sàn làm nguội thép - Truyền động điện cho động xoay chiều chiều công suất lớn - Cấp nguồn cho hệ thống mạng MPI profibus - Hệ thống quản lý, giám sát phần mềm WINCC 1.2.2 Hệ thống cung cấp điện nhà máy Nhà máy sản xuất thép SSE nhà máy cán thép nóng liên tục nên phụ tải đ-ợc xếp vào hộ loại Mặt khác vị trí nhà máy nằm địa phận ph-ờng Quán Toan Nên nhà máy đ-ợc cấp điện từ đ-ờng dây lộ 377( phía 35 KV) từ trạm 110KV Nguồn điện 35KV đ-ợc cấp từ trạm biến áp An Lạc 110KV đến nhà máy chủ yếu qua hệ thống đ-ờng cáp không Tuy nhiên có số đoạn địa hình chật hẹp phức tạp đoạn tuyến đồng thời sử dụng thêm cáp ngầm 35KV Hệ thống nguồn cung cấp điện nhà máy đ-ợc lắp đặt thiết bị đóng cắt, đo l-ờng bảo vệ đồng tự động, có liên động an toàn cao điện khí Trong tr-ờng hợp điện đột suất máy cắt đ-ợc trả trạng thái ngắt đảm bảo an toàn cho ng-ời sử dụng thiết bị máy móc khác Hệ thống cung cấp điện nhà máy đ-ợc chia làm mạng điện cao áp hạ áp 1.2.2.1 Mạng điện cao áp Lộ đến 35KV từ trạm An Lạc CSV Dao cách ly Máy cắt MBA 14 / 16 MVA 35-22KV / 10,8KV Máy cắt Tủ phân phối 10,8KV MBA T1 3150KVA 10,5 / 0.62KV MBA T2 3150KVA 10,5 / 0.62KV MBA T4 3150KVA 10,5 / 0.72KV MBA T3 3150KVA 10,5 / 0.72KV MBA T5 2000KVA 10,5 / 0.4KV MBA T6 2000KVA 10,5 / 0.4KV Hình 1.1 Sơ đồ mạng điện cao áp nhà máy Nhà máy thép SSE đ-ợc cấp điện từ trạm biến áp An Lạc 35KV qua cầu dao cách ly, máy cắt vào máy biến áp tổng T0 16MVA hạ điện áp từ 35KV xuống 10,8KV ®Ĩ cung cÊp cho tđ ®iỊu khiĨn 33BB.CO1 Tõ tủ điều khiển tới lọc sóng hài hệ thống bù cos đến máy biến ¸p (T1- T6) cung cÊp ®iƯn cho tÊt c¸c thiÕt bị truyền động điện, cho hai khu vực văn phòng hệ thống phụ trợ Trong đó: - Máy biến ¸p T1 cã dung l-ỵng 3150KVA – 10,5/ 0,62KV cÊp nguån cho c¸c gi¸ c¸n tõ K1 8 - M¸y biến áp T2 có dung l-ợng 3150KVA 10,5/ 0,62KV cÊp nguån cho c¸c gi¸ c¸n tõ K914 - M¸y biến áp T3 có dung l-ợng 3150KVA 10,5/ 0,72KV cÊp nguån cho Block c¸n tÝnh BGV1 - M¸y biÕn ¸p T4 cã dung l-ỵng 3150KVA – 10,5/ 0,72KV cÊp nguån cho Block c¸n tÝnh BGV2 - M¸y biÕn ¸p T5 cã c«ng suÊt 2000KVA – 10,5/ 0,4KV cÊp nguồn cho động cơ, thiết bị truyền động cho khu hoàn thiện; thiết bị gia nhiệt dầu FO phần dùng để chiếu sáng - Máy biến áp T6 cã c«ng suÊt 2000KVA – 10,5/ 0,4KV cÊp nguån cho thiết bị truyền động phụ chiếu sáng Trong trình vận hành khai thác nh- có điện đột suất hệ thống tự dùng đ-ợc đ-a vào hoạt động để cấp nguồn liên tục cho thiết bị điều khiển khởi động động Diezen lai máy phát, đ-a nguồn dự phòng vào l-ới điện nhà máy Hệ thống tự dùng bao gồm: hệ thống tự dùng xoay chiều AC 380/220V đ-ợc cấp điện từ máy biến áp 35/0.4KV- 110KVA hệ thống tự dùng chiều đ-ợc cấp điện từ hệ thống acquy 220VDC- 40A, vµ bé chØnh l-u Toµn bé thiÕt bị đ-ợc bố trí phòng điều khiển 1.2.2.2 Mạng điện hạ áp Nguồn dự phòng Điezen -Máy phát 110Vdc BATTERY G T6 T5 97T 97A 400v-50Hz 26T 26A 99 T2 T1 T4 T3 400A 250A 63 >P 4000/5A 20VA 5P204 B A A V 0-600V 400/110V 380/220V TRIP ELECTRIC INTERCLOCK M 400/110V 380/220V V 0-600V V 0-600V 400/110V 380/220V M V 0-600V 400/110V 380/220V TRIP ELECTRIC INTERCLOCK M 250A 3200A M 400A 3200A 110Vdc 110Vdc 3000/5A 250/5A A 3000/600A 48KA CONTROL & PROT A 0-250/500A 3000/5A 400/5A A 3000/600A 48KA CONTROL & PROT A 0-400/80A 220Vac 220Vac 3000/5A 3000A-50KA 380V-50Hz Block c¸n tinh BGV#1-2 1250A A 600v-50Hz 3 380V-50Hz 380V-50Hz 36KA Pabs(Kw) M M M M M M M M M M 3 M M M M M Đuờng cấp nguồn cho động quạt gió M 3 M 380v-50Hz M M M M M M M 1250A 1250A 1250A 1250A 800/5A 250/5A A 0-400/800A A A 0-800/1600A 0-250/500A 860 618 462 610 485 45 845 1105 888 80 Iabs(A) 0.83 0.84 0.83 0.85 Cosf P.inst(Kw) 220Kvar Pabs(Kw) Pabs(Kw) 433 1250A 1250A 669 237 153 202 278 468 166 107 142 508 868 308 302 263 0.83 0.82 0.82 0.80 0.82 374 .(*) ADMINISTATION LINGTING/SOCKETS 448 M 101 313 70 595 126 0.80 0.85 .(*) Truyền động phụ chiếu sáng M Hình1 Sơ đồ mạng điện hạ áp Mạng điện hạ áp đ-ợc phân thành tủ điều khiển trung tâm đ-ợc ®Êu víi cn thø cÊp cđa m¸y biÕn ¸p Các tủ là: - Tủ điện điều khiển cho khu vực cán thô BUILDING HVAC/FIREFIGHING CRANES 1250A WORKSHOP WTP COMPRESSOR STATION FINISHING MILL 112 577 433 MCC-AUX.DRIVER ROLLING MILL FURNACE MCC MCC ROLLING MILL 1250A 1250A 3 M 0-400/800A M M M 400/5A A 0-600/1200A E 1600A Khu hoàn thiện gia nhiệt, chiếu sáng 380v-50Hz M 3 M 800A 26KA 36KA 200Kvar Pabs(Kw) Iabs(A) 400/5A A 0-1200/2400A A 0-600/1200A Lighting & Hearters 400A 400A SPARE Cosf Đuờng cấp nguồn cho động quạt giã 600/50A 1200/5A A 0-258/500A 630A 1250A 3000A-50KA 380V-50Hz PFC REHEATING 630A f A 0-1200/2400A 0-1500/3000A 36KA P.inst(Kw) §uêng cấp nguồn cho động 600v-50Hz A A 0-1200/2400A PFC E 630A 1250A 600/50A f 1250A §uêng cÊp nguån cho động 1250A 1600A AUX.DRIVER Giá cán K#9-14 Gi¸ c¸n K#1-8 630A 3000/5A Lighting & Hearters &BATT CHARGER Máy phát điện xoay chiều - Tủ điện điều khiển cho khu vực trung cán tinh - Tủ điện ®iỊu khiĨn cho khu vùc Block c¸n tinh - Tđ ®iƯn ®iỊu khiĨn cho khu vùc trun ®éng cho khu hoàn thiện, gia nhiệt dầu, chiếu sáng - Tủ điện ®iỊu khiĨn cho khu vùc trun ®éng phơ trỵ, chiÕu sáng Ngoài có tủ bù công suất phẩn kháng, tủ lọc sóng hài bặc cao 1.2.2.3 Hệ thống máy biến áp thiết bị đóng cắt nhà máy a) Các thiết bị điện mạch cao áp + Dao cách ly 35 KV có thông số kỹ thuật sau: Tiêu chuẩn IEC- 129 Số l-ợng: 01 Kiểu pha trời Điện áp danh định: 38,5KV Dòng điện danh định: 630A Tần số danh định: 50 Hz Dòng điện ngắn mạch: 25KA Tiếp đất liên động phía Tiếp điểm phụ: 6NO/6NC Điều khiển thao t¸c b»ng tay Phơ kiƯn kÌm theo: tđ thao tác, giá đỡ, ống nối dây + Máy cắt 35KV có thông số kỹ thuật sau: Tiêu chuẩn IEC- 56 Số l-ợng: 01 Kiểu: pha, trời SF6 Điện áp danh định: 38,5KV- 50Hz Dòng điện danh định: 800A Dòng điện cắt định mức: 25KA/ 3s Cắt chu kú: 0- 0.3s- CO – 3mm- CO Thêi gian cắt 0.035s Kiểu truyền động (điều chỉnh tay) Số cuộn đóng :1; Số cuộn cắt: Tiếp điểm phụ : 6NO/6NC Điện áp cung cấp động : 220VAC( pha) Điện áp cấp cho cuộn đóng: 220DC Kèm theo phụ kiện : Tủ điều khiển; giá đỡ; ống đầu nối; thị áp suất khí SF6; bé chØ thÞ vÞ trÝ + Chèng xÐt van 35KV Tiêu chuẩn IEC- 99- IEC- 99-4 Số l-ợng: 03 Kiểu: pha trời ZnO Điện áp danh định: 45KV Điện áp làm việc lớn nhất: 38,5KV Điện áp d- cực đại: 792KV Dòng điện phóng danh định: 10KA + Cầu chì cao Tiêu chuẩn IEC-99- Số l-ợng: 01 Bảo vệ máy biến áp tự dùng Điện áp danh định: 38,5- 50Hz Dòng điện danh định: 10A + Biến dòng điện đo l-ờng Tiêu chuẩn IEC- 185 Số l-ợng: 02 Kiểu: pha, trời Điện áp danh định:38,5KV- 50Hz Tỷ số biến dòng: 200- 400- 600/5A Sè cuén thø cÊp: CÊp chÝnh x¸c: 0,5- 50 VA + Biến điện áp đo l-ờng Tiêu chuẩn IEC 186 Số l-ợng: 02 Kiểu pha cách ly trời Điện áp danh định: 38,5- 50Hz Tỷ số biến: 35/ 0,1KV Cấp xác: 0,5 Khả mang tải: 300VA + Máy biến dòng Tiêu chuẩn IEC- 185 Số l-ợng: 03 Kiểu pha trời Điện áp danh định: 38,5- 50Hz Tỷ số biến: 600- 800/ 1A Sè cuén thø cÊp: Cuén 1: cÊp xác 0.5- 50VA cho đo l-ờng Cuộn 2,3: cấp xác: 0.5- 30VA cho bảo vệ + Thông số kÜ tht cđa m¸y biÕn ¸p tỉng T0 14/16 MVA 35(22)/10,8KV Tổ đấu dây Dyn11 Kiểu máy biến áp: MBA ngâm dầu loại OLTC Công suất S = 14000/16000 KVA Điện áp cuộn dây cao áp Uc = 35000 22000 V Điện áp cuộn dây hạ áp: 10800 V Số pha: pha Điều chỉnh điện áp: 8x1,4% 35 KV; 8x2,24% 22 KV Điện áp ngắn mạch: 11,0 14 MVA Tổn hao không tải: 14500 W Tổn hao có tải: 78000 W Độ ồn: 68 dB Tần số: 50 Hz Kiểu làm mát: ONAN/ONAF Loại dầu làm mát: NYNAS Nhiệt độ môi tr-ờng lớn nhất: 40oc Độ tăng nhiệt độ dầu: 55oc Độ tăng nhiệt độ cuộn dây: 60oc Hệ thống sử dụng điện áp cao HV/LV: 38,5/12KV Điện áp thử cuộn dây capo áp 50 Hz, phút HV/LV: 80/28KV Khả chịu điện áp xung cuộn cao áp HV/LV: 200/75KV Cấp cách điện: A Trong l-ợng toàn bộ: 32000kg HV- cuộn dây cao áp LV cuộn dây hạ áp Trong máy biến áp T0 có Rơle kiểu Bucholz: Rơle bảo vệ máy biến áp phát báo hiệu có mặt khí hình thành khí máy -Nguyên lý hoạt động: Trong điều kiện hoạt động bình th-ờng rơle chứa đầy dầu tuần hoàn Khi khí hình thành bên máy biến áp tích tụ lên phía bầu dầu, tăng lên bên rơle làm hạ thấp mức dầu Do hạ thấp mức dầu tr-ớc hết phao phía A làm đóng mạch báo động qua tiếp điểm nối với Nếu khí tiếp tục hình thành, mức dầu tiếp tục hạ xuống làm phao B chìm theo tác động tới tiếp điểm liên quan Tiếp điểm đ-ợc nối với mạch để cắt máy biến áp Rơle báo động có dò dầu vỏ máy biến áp nhkhông có hệ thống báo động khác Trong tr-ờng hợp mức dầu hạ xuống làm phao hạ xuống kết tác động lên mạch điện đ-ợc nối với chúng gửi tín hiệu báo động + Máy biến áp tự dùng Tiêu chuẩn IEC- 76 Số l-ợng: 01 Điện áp danh định: 38,5 2*2.5%/ 0.4KV Công suất danh định: 100KVA Tổ đấu dây: Y- Yn-12 + Chèng xÐt van 10,5 KV Tiªu chuÈn IEC-99- IEC- 99 Số l-ợng: 03 Kiểu pha trời ZnO Điện áp danh định: 12KV Điện áp làm việc lớn nhất: 13,5KV Điện áp d- cực đại: 42KV Dòng điện phóng danh định: 10KA 1.2.2.4 Yêu cầu đặc tính kĩ thuật cho thiết bị vật liệu a) Điều kiện làm việc Nhiệt độ môi tr-ờng lớn 450 Nhiệt độ môi tr-ờng nhỏ 00 Độ ẩm trung bình 85% Độ ẩm lớn 100% Độ cao =