В социально и экономически развитых странах электроэнергетика является приоритетной отраслью в экономике, так как именно электроэнергетика составляет материальную базу научно-технического прогресса и социальной кухни общества.
Увеличение числа энергоемкого оборудования, а также темпы автоматизации и механизации приводят к росту потребления электроэнергии [22].
В настоящее время сложно представить любую сферу экономики страны без использования электроэнергетики.
Основная часть потребления электроэнергии приходится на промышленность - порядка 60%. Основными промышленными потребителями являются станки, механизмы, системы освещения, а также, системы управления технологическими процессами [21].
В тоже время, в последние годы показатели надежности электроснабжения в России остаются на достаточно невысоком уровне по сравнению показателями надежности в зарубежных странах.
Таким образом, для повышения надежности систем электроснабжения требуется развитие электросетевого комплекса путем внедрения современного оборудования и совершенствования управления процессом передачи электроэнергии.
В настоящее время, электроэнергия имеет очень важную роль на промышленном предприятии. Основная задача при проектировании системы электроснабжении - обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии. В данном случае, большую роль играет резервирование потребителей, так как, выход из строя одного из источников питания может привести серьезным проблемам [23].
Объектом исследования являются цеха ООО «Тольяттикаучук», питающиеся от подстанции №7.
Предметом исследования является энергоэффективность цехов ООО «Тольяттикаучук», питающихся от подстанции №7
Цель работы - разработка проекта мероприятий по повышению энергоэффективности цехов ООО «Тольяттикаучук», питающихся от подстанции №7.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
• сбор исходных данных по объекту исследования;
• обоснование необходимости разработки мероприятий по повышению энергоэффективности;
• расчет актуальной нагрузки подстанции;
• расчет устройств компенсации реактивной мощности;
• выбор силовых трансформаторов подстанции;
• расчет экономических показателей проекта.
В результате выполнения работы проведены расчеты нагрузки цехов, выбраны устройства компенсации реактивной мощности, выбраны трансформаторы, а также, выполнены расчеты экономических показателей проекта.
В результате написания работы была достигнута цель работы - разработка мероприятий по повышению энергоэффективности цехов ООО «Тольяттикаучук», питающихся от подстанции №7.
Для достижения цели были решены следующие задачи:
• выполнен сбор исходных данных по объекту исследования;
• приведено обоснование необходимости разработки мероприятий по повышению энергоэффективности;
• выполнен расчет актуальной нагрузки подстанции;
• выполнен расчет устройств компенсации реактивной мощности;
• выполнен выбор силовых трансформаторов подстанции;
• выполнен расчет экономических показателей проекта.
В первом разделе проведен анализ существующей системы электроснабжения.
Территория ООО «Тольяттикаучук» занимает площадь 280 га. На предприятии осуществляется выпуск синтетических каучуков, а также углеводородные фракции, мономеры, присадки для бензинов и др. В дальнейшем каучук используется как сырье для изготовления резинотехнических изделий, в том числе, шин.
В состав ООО «Тольяттикаучук» входят шесть основных производств, а также два вспомогательных производства. К тому же, на предприятии расположены цеха электроавтоматики и измерений, а также товарно-сырьевой цех.
Территория ООО «Тольяттикаучук» занимает площадь 280 га. На предприятии осуществляется выпуск синтетических каучуков, а также углеводородные фракции, мономеры, присадки для бензинов и др. В дальнейшем каучук используется как сырье для изготовления резинотехнических изделий, в том числе, шин.
В процессе написания работы будет разработан проект реконструкции ТП-7, в которая состоит из следующего оборудования:
• панели КСО в РУ-6 кВ;
• комплектное распределительное устройство 0,4 кВ;
• шесть силовых трансформаторов ТМЗ 1000/6/0,4;
• два трансформатора собственных нужд ТС-100/6/0,4 кВ.
Оборудование ТП-7 было установлено более 50 лет, что говорит о высоком физическом износе. Высокий износ оборудования и сложности в эксплуатации системы электроснабжения снижают надежность электроснабжения потребителей ТП-7 ООО «Тольяттикаучук».
Замена устаревшего оборудования, снижения числа силовых трансформаторов за счет установки более мощных и установка устройств компенсации реактивной мощности позволит повысить надежность и энергоэффективность системы электроснабжения, а также упростит ее эксплуатацию.
Во втором разделе выполнен расчет электрических нагрузок, расчет устройств компенсации реактивной мощности и уточненный расчет силовых трансформаторов.
От ТП-7 запитаны два цеха - Е-1 и Е-2, запитанные по кабельным линиям протяженностью 300 м.
В связи с тем, что от ТП-7 запитано всего два промышленных цеха, будут произведены расчеты индивидуальной компенсации реактивной мощности. То есть, конденсаторные устройства будут установлены непосредственно в ВРУ-0,4 кВ цехов.
По полученному значению реактивной мощности, требующей компенсации, для цеха Е-1 выбраны два устройства УКРМ, мощностью 105 квар, для цеха Е-2 выбираем два устройства УКРМ, мощностью 162,5 квар.
УКРМ-0,4-105 представляет собой семь конденсаторов по 15 квар и блок управления. Шаг регулирования, так образом, составляет 15 квар. Блок управления предназначен для отключения части конденсаторов в случае снижения потребления реактивной мощности, чтобы избежать перекомпенсации реактивной мощности.
УКРМ-0,4-162,5 представляет собой тринадцать конденсаторов по 12,5 квар и блок управления. Шаг регулирования, так образом, составляет 12,5 квар.
Таким образом, в результате установки устройств УКРМ удалось снизить потребление реактивной мощности, что позволило снизить полную мощность потребителей ТП-7, а снизить номинальную мощность силовых трансформаторов, установленных в ТП-7.
По результатам расчетов, с учетом компенсации реактивной мощности, к установке приняты два трансформатора ТСЗЛ-1000/6/0,4.
В третьем разделе произведен расчет технико-эконмических показателей проекта.
Суть проекта заключается в установке нового оборудования - устройств компенсации реактивной мощности УКРМ-0,4, а также сухих силовых трансформаторов. Реализация данного мероприятия позволит достичь следующих результатов:
• нормализация напряжения питающей сети;
• снижение потерь электроэнергии в системе электроснабжения;
• снижение износа оборудования и кабельных линий.
Цель технико-экономического расчета заключается в определение стоимости затрат на реализацию проекта и экономического эффекта от внедряемого оборудования для последующей оценки экономической эффективности и целесообразности реализации проекта.
Общая стоимость затрат на внедрение устройств компенсации реактивной мощности составит 825,0 тыс. руб. Согласно расчетам, установка УКРМ окупится за 1,3 года.
Стоит отметить, что при увеличении времени работы электрооборудования или тарифа за потребляемую электроэнергию, срок окупаемости будет снижаться.
Общая стоимость затрат на замену силовых трансформаторов составит 2250,0 тыс. руб. Согласно расчетам, замена шести масляных трансформаторов ТМЗ-1000/6/0,4 на два сухих ТСЗЛ-1000/6/0,4 позволит снизить потери электрической энергии на 30683 кВт-ч. С учетом тарифа на электроэнергию 5,3 руб./кВт-ч снижение затрат составит 162620 тыс. руб. Срок окупаемости составит 13,8 лет.
Стоит отметить, что при расчете экономии от замены масляных трансформаторов на сухие не учтен эффект от исключения затрат на масляное хозяйство. К тому же, при увеличении тарифа на электроэнергию срок окупаемости будет снижаться.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы выполнены все поставленные задачи и достигнута цель.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
