Агрегат Преобразовательный Диодный АПД-50000/500-К

ООО «Консалтинговое партнерство «ЭНЕРГОСОЮЗ» 2012 г.

Комплекс проектных работ на электроснабжение постоянным током четырех нагревательных печей сопротивления, предназначенных для производства карбида кремния.

vid_obshiy
Один из вариантов визуализации проектируемого комплекса.

Карбид кремния получается в результате соединения графита (нефтяной кокс) и кремния (речной песок) при высоких температурах разогрева графита электрическим током.

Характеристика технологического объекта

  • количество печей – 4, из которых в режиме нагревания под напряжением находится только одна печь;
  • напряжение постоянного тока, подаваемое на печь: максимальное – 500 В;
  • минимальное – 250 В;
  • максимальный ток нагрузки при напряжении 250 В – 50 кА;
  • устройство электропитания – агрегат преобразовательный, состоящий из преобразовательного трансформатора мощностью 16…25 МВА с сетевой обмоткой напряжением 10 кВ и диодного двенадцати пульсового выпрямителя на ток 50 кА;
  • условие регулирования выходного напряжения – посредством РПН трансформатора с 33 ступенями изменения коэффициента трансформации в диапазоне 500…250 В выходного напряжения постоянного тока;
  • график нагрузки: 1-й этап — разогрев печи при напряжении 500 В до мощности 12,5 МВт (25 кА) – около 24 час.; 2-й этап — графитизация кремния с поддержанием постоянной мощности печи на уровне 12,5 МВт до тока нагрузки 50 кА — 185 час.;
  • условие включения и отключения каждой печи от источника постоянного тока — посредством двух однополюсных разъединителей 50 кА постоянного тока. Операции с разъединителями должны производиться без напряжения при отключенном выключателе 10 кВ питания преобразовательного агрегата.

Комплекс проектных работ включает в себя:

  1. Работа с техническим заданиям заказчика;
  2. Выполнение предпроектного обследования;
  3. Разработка проектной документации;
  4. Выполнение инженерных изысканий (геодезия и геология);
  5. Выбор поставщика основного оборудования;
  6. Выбор поставщика дополнительного оборудования;
  7. Разработка рабочей документации;
  8. Разработка исполнительной документации.

К настоящему времени выполнены 1 — 6 стадии.

Электротехническая часть

Схема электроснабжения, содержит следующие элементы:

  • ячейка РУ-10 кВ, установленная на действующей ЦРП-10 кВ;
  • кабельная линия 10 кВ от ячейки до трансформатора;
  • преобразовательный трансформатор с устройством регулирования выходного напряжения под нагрузкой;
  • диодный двенадцати пульсовый выпрямитель;
  • магистраль постоянного тока 50 кА;
  • разъединители постоянного тока 50 кА для подключения печи к системе электроснабжения;
  • сеть подвода постоянного тока 50 кА от разъединителей к печи.

Автоматизировання система управления (АСУ)

АСУ предназначена для оперативного управления, регулирования тока, измерения и защиты выпрямительного диодного агрегата для производства карбида кремния. Система предоставляет пользователю наглядную графическую, табличную и текстовую интерпретацию о текущем состоянии работы агрегата.

Целями создания АСУ являются:

  • повышение валового выхода и качества карбида кремния;
  • исключение погрешности регулирования температуры;
  • оперативное управление преобразовательным агрегатом;
  • разработка и внедрение в производство новых режимов плавки карбида кремния посредством задания параметров токограмм и технологических режимов;
  • непрерывный мониторинг состояния основного и вспомогательного оборудования и формирование сообщение об аварийных и предаварийных событиях (случаи выхода контролируемых показателей за установленные пределы);
  • снижение затрат на ремонт и обслуживание оборудования;
  • оптимизация режимов работы оборудования и контроля ресурсов оборудования;
  • улучшение условий работы эксплуатационного персонала.

АСУ представляет собой двухуровневый программно-аппаратный комплекс, разделяемый на два уровня управления:

  • управление агрегатом посредством местного щита управления МЩУ, входящего в состав агрегата (нижний уровень);
  • дистанционное управление агрегатом с автоматизированного рабочего места оператора (пульта дистанционного управления).

Нижний уровень является автономным, что обеспечивает бесперебойность питания серии при отказе коммуникаций или систем высших уровней.

Архитектурно-строительная часть

  • Предусмотрена открытая установка трансформатора на фундаменты.
  • Преобразователь устанавливается в модульном заводском контейнере.
  • Разъединители устанавливаются в модульном заводском контейнере.
  • Прокладку силовых кабелей 10 кВ, 0,4 кВ и контрольных кабелей от вентиляционной шахты кабельного тоннеля, соединяющего ЦРП и питающую ПС 10кВ, до оборудования преобразовательного агрегата предусматривается выполнить в наземных кабельных лотках, проложенных вдоль ограды завода.
  • Проработаны различные варианты электроснабжения печей от разъединителей жесткими шинами.
oshinovka1
Один из вариантов ошиновки по объекту аналогу.

В процессе предпроектного обследования были рассмотрены различные варианты электроснабжения участка печи-разъединители, с целью уменьшения потерь электроэнергии и снижения стоимости строительства.