В настоящее время существует объективная потребность в реконструкции системы электроснабжения для многих существующих на данный момент объектов экономики, которые потребляют электроэнергию. Эта потребность существует вне зависимости от их прямого назначения, а также функций и каких-либо размеров. Если нет стабильного и надежного поступления электроэнергии, то возникают нарушения технологического процесса, приводящие к материальному ущербу, который компенсировать бывает очень сложно.
С каждым годом, системы производства и доставки электроэнергии требуют значительных трудовых и материальных вложений. Предприятия и организации, которые производят промышленные товары, нуждаются в больших объемах энергоресурсов, особенно электроэнергии. Лишь на одно освещение уходит 18% всего произведенного в стране электричества.
Все электрические источники должны быть правильно установлены и настроены и соответствовать современным нормам энергосбережения. Нужно снижать уровень затрат на потребление электричества, но при этом достигать максимального качества и объема функций электрических устройств, в том числе осветительных приборов.
В каких ситуациях надо реконструировать электроснабжение? На данный момент реконструкция систем электроснабжения может понадобиться в различных ситуациях, например:
- при замене устройств, принимающих электрический ток;
- при монтаже нового оборудования;
- при переоборудовании объекта;
- при устаревшей линии электропередачи;
- при капитальном ремонте промышленных и гражданских зданий;
- при вышедшей из строя электросети.
Порядок действий при реконструкции электрической системы:
Как и любые другие работы, связанные с применением электрического оборудования, сама по себе реконструкция электроснабжения нуждается в разработке проектной документации, но это необходимо делать уже после того, как будут утверждены и получены все разрешения. Только в этом случае можно будет приступить к реконструкции электрической сети.
Реконструкция электрической сети включает в себя:
- тестирование и дальнейшее включение электротехнических устройств, чтобы проверить их на исправность;
- подключение тех устройств, которые уже были заменены;
- подключение к распределительным щитам силовых установок, а также приборов учета потребляемой электроэнергии;
- монтаж новых элементов на места их установки;
- демонтаж уже подлежащих замене, либо устаревших приборов, проводов, а так же устройств.
Сама по себе реконструкция электроснабжения - это те выполняемые работы, которые необходимо проводить в соответствии со специальными нормативными требованиями; при этом не стоит ждать, когда где-то на линии произойдет авария, благодаря которой будет испорчена вся система электроснабжения, а вместе с системой и само оборудование.
Обоснование необходимости реконструкции системы электроснабжения состоит в следующем.
Большая часть основного электрооборудования была принята и введена в эксплуатацию в 1979 году. Согласно ГОСТ 27002-83 срок эксплуатации электрооборудования составляет примерно в среднем 30-35 лет. В настоящий момент видно, что срок эксплуатации большинства электроприемников подходит к концу, а у некоторых он уже совсем закончился. Значительная часть электрооборудования России, как и других стран мира очень сильно устарела как морально, так и физически, произошло значительное снижение и ухудшение их энергетических показателей. В самом процессе эксплуатации оборудование подвергается воздействию различных факторов, таких как: повышенная влажность промышленных помещений, скапливание пыли, всевозможные механические и электрические нагрузки, что в итоге снижает показатели функционирования оборудования. При этом могут изменяться изоляционные свойства, проводниковые свойства и другие свойства отдельных частей и различных механизмов.
Исходя из того, что было сказано выше, были сделаны выводы о необходимости практически полной реконструкции всей системы электроснабжения, включая подлежащее негарантийной замене в виду многих лет технологической эксплуатации оборудование из-за его устаревания как по техническим показателям, так и по физическим. Необходима замена на более новое технологическое оборудование, оно более экономично, что оправдывает необходимость реконструкции.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были решены следующие задачи:
- рассчитаны общецеховые нагрузки и нагрузки каждого станка в отдельности, рассчитаны силовые нагрузки распределительных шинопроводов ШРА1-ШРА6 и магистральных шинопроводов ШМА1- ШМА2 на напряжение 0,4 кВ и промышленной частоты 50 Гц.
- подключение электроприемников к распределительной сети шинопроводов происходит с помощью ответвительных коробок с автоматическими выключателями. Для защиты станков используются автоматические выключатели серии от ВА 51-25 до ВА51-35. Защита сети распределительной системы шинопроводов происходит аппаратами типа от ВА52-35 до ВА52-39.
- рассчитана осветительная нагрузка и осветительная сеть, были приняты светильники ПВЛМ 2Х58 со светодиодными лампами типа T8 Standart F58/54-765, мощностью 2x58 Вт, со световым потоком 8000 лм и климатическим исполнением УХЛ4. Осветительная сеть выполнена шинопроводом E-line КАМ-0205-B-STD. К монтажу принят щиток освещения ОЩВ-7 УЛ4 на 7 отходящих линий, подключение осветительного щитка к КТП выполнено кабелем ВВГнгLS 4х16. Защита осветительной сети осуществляется автоматическим выключателем типа ВА 47-29. Защита щитка освещения ОЩВ-7 -происходит автоматом ВА 47-63.
- рассчитаны 2 компенсаторные установки yKPM-6,3-300-2x150 с мощностью каждой 150 кВАр, на напряжение 0,4 кВ, с повышением коэффициента мощности до 0,92.
- в цеху была выбрана, принята и установлена комплектная трансформаторная подстанция, состоящая из двух трансформаторов ТМГ-630 10/0,4. Мощность каждого трансформатора 630 кВА с напряжением первичной обмотки 10 кВ, напряжение вторичной обмотки 0,4 кВ. Схема соединения первичной и вторичной обмотки «звезда», напряжение короткого замыкания 5,5 %, потери холостого хода Рхх =1050 кВт, ток холостого хода Iхх =1,2%, потери мощности короткого замыкания Ркз=7,6 кВт.
- схема силовой распределительной сети была выбрана смешенная. Смешанная схема включает в себя распределительные линии шинопроводов и магистральные линии шинопроводов. Распределительные шинопроводы ШРА1-ШРА-6; к ним применены сборные шинопроводные канальные системы K-seies типа GDR на номинальный ток I ном =250-63о А с медной четырехпроводной шиной: L1, L2, L3, N, PE (корпус). Магистральные шинопроводы рассчитаны на номинальные токи I ном-800-1250.1 и степень защиты по стандарту IP55.
Располагающаяся внутри цеха подстанция связана с заводской ГПП кабельной линией. Марка используемого кабеля А-CREOLON 3х95 RM/10 6/10KVс алюминиевой жилой.
Защита персонала от поражения электрическим током выполнена контуром заземления.
I. Правила устройства электроустановок: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. Новосибирск: Норматика, 2016. 464 с.
2. Ополева Г. Н. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие. М.: ФОРУМ : ИНФРА-М, 2017. 416 с
3. РД 153.34.0-20.527-98 Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. М: ОАО РАО ЕЭС России, 1998. 131 с.
4. Эрнст А. Д. Расчет токов короткого замыкания в электрических системах: учеб. пособие. Омск: ОмГТУ, 2009. 72 с.
5. Рожкова Л.Д, Карнеева Л.К, Чиркова Т.В. Электрооборудование электрических станций и подстанций. М.. Академия, 2004. 448 с.
6. Вахнина В. В., Самолина О. В. Положение о выпускной квалификационной работе бакалавров: учебно - методическое пособие для студентов 140200 "Электроэнергетика". Тольятти: ТГУ, 2009. 16 с.
7. Вахнина В.В., Степкина Ю.В, Самолина О.В. Требования к
выпускной квалификационной работе бакалавров: учебно - методическое пособие. Тольятти: ТГУ, 2012. 31 с.
8. Сумарокова Л.П. Электроснабжение промышленных предприятий. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. 288 с.
9. Анцев И. Б, Силенко В.Н. Основы проектирования внутренних электрических сетей. М.: Проспект Науки, 2010. 272 с.
10. Сибикин Ю.Д. Электрические подстанции: учебное пособие для студентов. М.: Директ-Медиа, 2014. 414 с.
II. Короткевич, М. А. Монтаж электрических сетей. Минск: Вышэйшая школа, 2012. 512 с.
12. РД 34.20.178. Методические указания по расчету электрических нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного назначения М.: Сельэнергопроект, 1982. 109 с.
13. Железко Ю. С., Артемьев А.В, Савченко О.В. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях: Руководство для практических расчетов. М.: НЦ ЭНАС, 2004. 280 с.
14. Абдимуратов Ж.С., Мананбаева С.Е. Безопасность жизнедеятельности: методические указания к выполнению раздела: расчет производственного освещения в выпускных работах для всех специальностей. Алматы: АИЭС, 2009. 20 с.
15. Никитенко Г.В., Коноплев Е.В. Электрооборудование, электротехнологии и электроснабжение сельского хозяйства. Дипломное проектирование. М.: Лань, 2018. 316 с.
16. Фролов Ю.М, Шелякин В.П.Основы электроснабжения: учебное пособие для студентов. СПб.: Лань, 2012. 479 с.
17. Гайсаров Р.В., Лисовская И.Т. Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов: учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. 59 с.
18. Сагирова И.С., Давыдова Т.Н. Аппараты высокого напряжения. Том 2. Разъединители и заземлители. Часть 2. Разъединители и заземлители наружной установки: Справочник. М.: Информэлектро, 2000. 84 с.
19. Беляев А. В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. М.: Энepгoaтoмиздaт, 1988. 171 с.
20. Кнорринг Г. М. Осветительные установки. Л: Энергоиздат., 1981. 288 с.
21. Киреева Э.А, Орлов B.B, Старкова Л.Е. Электроснабжение цехов промышленных предприятий. М.: НТФ "Энергопрогресс", 2003. 120 с.