Введение 5
1. Описание рассматриваемого объекта проектирования 8
2. Выбор номинального напряжения 10
3. Расчёт электрических нагрузок по предприятию 12
3.1 Расчёт электрических нагрузок объектов без учёта освещения 12
3.2 Приведение нагрузок однофазных ЭВМ административного
здания к условной трёхфазной мощности 20
3.3 Расчёт осветительной нагрузки 28
4 Выбор трансформаторов комплектной трансформаторной подстанции с учётом компенсации реактивной мощности 33
5. Определение местоположения подстанции 42
5.1 Расчёт центра электрических нагрузок и построение картограммы
нагрузок подстанции 42
5.2 Расчёт потерь в отходящих линиях 0,4 кВ 46
б. Предложения по энергосбережению 49
6.1 Реконструкция системы освещения предприятия 49
6.2 Внедрение системы АСКУЭ на предприятие 53
Заключение 55
Список используемой литературы и источников 57
Приложение А 60
Приложение Б
Для Российской федерации электроэнергетика является безусловно важнейшей отраслью ввиду того, что на территории страны находится огромное количество промышленных предприятий. Мощные агрегаты, станки и электродвигатели, с помощью которых предприятия производят внушительные объёмы продукции ежедневно, потребляют очень большое количество электрической энергии. Этот факт и придаёт всей электроэнергетике, как отрасли, смысл, и толкает её развитие дальше. Но не только промышленность является потребителем электрической энергии.
Электроэнергия проходит немалый путь от своего производства до конечного потребителя. Её выработка осуществляется посредством преобразования других видов энергии. Гидроэлектростанции производят электроэнергию с помощью гидрогенераторов, турбины которых вращаются под воздействием естественного падения потока воды. Теплоэлектростанции или ТЭС, вырабатывают электроэнергию за счёт сгорания природного газа или ископаемого топлива, пары которого вращают турбины парогенераторов. На атомных электростанциях данный процесс происходит следующим образом: урановые стержни, являющиеся радиоактивными материалами, посредством процесса распада, осуществляют нагрев жидкости, которая, уже в другом агрегатном состоянии, воздействует на турбину парогенератора и тем самым происходит выработка электроэнергии. Существуют так же и другие способы производства электроэнергии, такие как производство на ветровых электростанциях, солнечных электростанциях, но, в конечном счёте, её доставка конечному потребителю осуществляется аналогично.
Дальше выработанная электроэнергия проходит процесс трансформации на более высокий класс напряжения для того, чтобы её можно было без лишних потерь передавать на большие расстояния. И, посредством электрических сетей, энергия доставляется до места назначения. Она проходит ещё один процесс трансформации, чтобы быть пригодной для питания потребителей и распределяется между подстанциями.
От подстанций электроэнергия отходит посредством воздушных или кабельных электрических сетей.
В рамках данной выпускной квалификационной работы, рассматриваемое предприятие Волжское закрытое акционерное общество «Гидроспецстрой», запитывается как раз кабельной линией 6 кВ от подстанции «МИС» 110/10/6 кВ. Высоковольтная кабельная линия подключается к однотрансформаторной КТП мощностью 400 КВА и дальше электроэнергия уже распределяется по предприятию сетями 0,4 кВ.
Необходимо кратко изложить историю предприятия. Волжское ЗАО «Гидроспецстрой» было образовано по приказу Министерства строительства №64 от 15 февраля 1957 года в посёлке Комсомольск Куйбышевской области. Основной целью основания предприятия был план производства работ по цементации и водопонижению. Но спустя небольшой промежуток времени, с началом строительства Саратовской ГЭС, предприятие начало разрастаться и был основан Саратовский филиал в городе Балаково.
Предприятие, находившееся тогда ещё у своего истока, осуществляло строительство Волжского серного комбината, Саратовской ГЭС и вскоре приступило к строительству Волжского автозавода, которое в то время называли Всесоюзной ударной комсомольской стройкой.
За годы существования, предприятие проводило строительство большого количества значительных для страны объектов, в числе которых: Куйбышевская ТЭЦ, Оренбургский газоперерабатывающий завод, Чебоксарская ГЭС, Чебоксарская ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3. Производилось расширение корпусов Волжского автозавода, строительство Балаковской АЭС, Загорской ГАЭС. Силами предприятия был внесён вклад в ликвидацию последствий аварии на Чернобыльской АЭС.
Также предприятие участвовало в строительстве большого количества зарубежных объектов. Работы осуществлялись на гидроузлах Египта, Сирии, Афганистана, Ирака, Ирана, Вьетнама, Марокко, Эфиопии, АЭС Хурагуа на территории Кубы, АЭС Бушира в Иране, АЭС Куданкулам в Индии и на объектах в Йемене и Монголии.
Повышение надёжности системы электроснабжения ВЗАО «Гидроспецстрой» является целью данной выпускной квалификационной работы.
В задачи работы входит: расчет силовых электрических нагрузок; расчет нагрузок освещения; выбор числа и мощности трансформаторов на КТП предприятия, совмещённый с расчётом реактивной мощности и выбором компенсирующих устройств; вынести предложения по экономии электроэнергии.
В ходе выполнения ВКР для достижения поставленной цели был исполнен ряд задач. В ходе проектирования было выбрано номинальное напряжение распределительных сетей предприятия 6 кВ и 0,4 кВ. Произведён расчёт электрических нагрузок предприятия, включающий в себя расчёт силовых нагрузок и расчёт нагрузок освещения.
Осуществлён выбор комплектной трансформаторной подстанции. Как и требовалось, была избрана однотрансформаторная тупиковая КТП с кабельным вводом марки КТП-ТК-400 КВА. Выполнен расчёт трансформатора комплектной трансформаторной подстанции с учётом компенсации реактивной мощности. В ходе расчёта было установлено, что необходимости в установке компенсаторных установок нет, и поэтому выбор трансформатора был однозначно остановлен на одном масляном трансформаторе марки ТМГ- 400/6/0,4 кВ.
Далее было определено новое местоположение для подстанции. В соответствии с расположением нагрузок предприятия по цехам и объектам, была построена картограмма нагрузок и вычислен центр электрических нагрузок. Выдвинуто предложение об установке новой комплектной трансформаторной подстанции в ЦЭН, с целью снижения потерь, посредством уменьшения протяжённости сетей 0,4 кВ. Следующей частью данного пункта работы стал расчёт потерь в отходящих от КТП линиях. Был представлен расчёт потерь до переноса подстанции и после него. Затем последовало сравнение данных значений. Результатом расчёта стало вычисление экономической выгоды от проекта, что позволяет счесть его целесообразным.
Важным моментом, давно обсуждаемым на предприятии был вопрос энергосбережения. Именно поэтому был рассмотрен вопрос о замене всех светильников и ламп системы освещения предприятия на современное светодиодное оборудование. Данный пункт показал, насколько целесообразна данная реконструкция в нынешних реалиях предприятия. Были подсчитаны затраты на модернизацию и произведено их соотнесение с выгодой от реализации данного проекта. Итоговые значения затрат на реконструкцию системы освещения предприятия оказались равны 352,95 тыс. рублей. Экономия электроэнергии, которая появится после внедрения данного проекта на предприятие, окупает затраты в течение двух лет, что также позволяет считать реконструкцию целесообразной.
Заключительной частью ВКР стало предложение по внедрению на предприятие системы АСКУЭ. По результатам расчётов, внедрение данной системы на предприятие быстро окупается и позволяет избежать лишних затрат на электроэнергию из чего следует заключить, что данное предложение обязательно должно быть рассмотрено.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
