Введение 4
1. Анализ системы электроснабжения РНС-4 6
1.1 Характеристика объекта обследования 6
1.1.1 Характеристика приемного резервуара 7
1.1.2 Характеристика насосной станции 8
1.2 Анализ методов пуска асинхронных двигателей 15
1.2.1 Прямой пуск 15
1.2.2 Пуск при пониженном напряжении 16
1.2.3 Метод пуска тиристорными пускателями 19
1.2.4 Пуск двигателя устройством плавного пуска 20
1.2.5 Частотное регулирование асинхронных двигателей 21
Выводы по главе №1 23
2 Модернизация системы электроснабжения, внедрение АСУ ТП 24
2.1 Определение и расчет электрических нагрузок по секциям 24
2.2 Выбор трансформаторов 28
2.3 Расчет токов короткого замыкания 32
2.3.1 Расчет токов короткого замыкания на стороне 6 кВ 32
2.3.2 Расчет токов короткого замыкания на стороне 0,4 кВ 37
2.4 Выбор оборудования 41
2.5 Автоматизированная система управления РНС-4 46
2.6 Программный комплекс АКВАТОРИЯ 51
2.7 Работы в подготовительный период 55
Выводы по главе №2 56
3 Компенсация реактивной мощности 58
3.1 Анализ методов компенсации реактивной нагрузки 57
3.1.1 Конденсаторные батареи 57
3.1.2 Синхронные двигатели компенсаторы 61
3.2 Регулирование по изменению реактивной нагрузки 64
3.3 Разработка схемы установки АКРМ 66
3.4 Безопасность труда 71
3.4 Эффективность после модернизации 72
Выводы по главе №3 80
Заключение 81
Список используемых источников 82
Канализационные насосные станции служат для перекачки сточных вод на очистные сооружения. Главным показателем для канализационных насосных станций является способность перекачивать определенный объем в единицу времени. Такого рода станции строят в тех случаях, где нет возможности отвода сточной воды по самотечному коллектору до мест очистки.
Станция не новая часть оборудования морально устарела, часть оборудования не дееспособна ремонту и восстановлению не подлежит. Технология введения перекачки сточных вод на очистные сооружения не эффективна и приводит к дополнительным затратам на электрическую энергию и к дополнительному износу оборудования. Для реализации наиболее благоприятного режима работы сточки зрения экономичности и технологичности, за счет новых технологий была написана магистерская диссертация.
Цель работы - повышение энергетической эффективности и экономичности, за счет автоматизации технологического процесса.
АСУ ТП РНС-4 дает такие преимущества как: экономия электроэнергии, повышение надежности работы, увеличении срока службы оборудования и др.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Анализ системы электроснабжения РНС-4;
2. Модернизация системы электроснабжения, внедрение АСУ ТП;
3. Компенсация реактивной мощности.
Такое решение повышения энергетической эффективности и экономичности было применено на данном предприятии: ООО «Волжские коммунальные системы» и может быть применимо на схожих предприятиях.
В ходе написания работы были написаны и опубликованы на различных научно-технических конференциях статьи: «Исследование интеллектуальной системы подстанции на время синхронизации системы», «Программный комплекс акватория», «Сравнение аналоговой и микропроцессорной релейных защит».
Работа включает в себя 8 таблиц, 27 рисунков, описанных на 84 листах включая список используемых источников.
В ходе данной работы был произведен анализ оборудования РНС-4 и системы электроснабжения в целом, за счет которого было выявлено ряд проблем одна из которых технологического характера: «Высоковольтные агрегаты постоянно находятся в работе на прикрытую задвижку, так как по паспорту их рекомендуемое число пусков в год 18-20. Для того чтобы насос не сгорел специальным образом задвижку прикрывают так, чтоб опустошить резервуар было невозможно и раз в неделю переключают нагрузку на следующий агрегат».
Для решения данной проблемы бы произведен анализ методов пуска асинхронных электродвигателей и сделан вывод, что целесообразно с технической точки зрения на данной насосной станции применить УПП. Так же просчитана полная модернизация насосной станции с переходом на напряжение 0,4кВ и автоматизацией технологического процесса.
Проанализированы методы компенсации реактивной нагрузки и выбран способ компенсации с помощью конденсаторных установок.
Такие изменения повлекли за собой следующий эффект:
1. Увеличилась надежность электроснабжение насосной станции за счет замены старого, изношенного оборудования;
2. Существенно уменьшилось потребление электроэнергии, уменьшился износ оборудования за счет оптимизации режимов работы оборудования;
3. Уменьшились риски исчезновения питания и дополнительных затрат, за счет установки АВР по низкой стороне в шкафах управления насосами;
4. Уменьшилась гидростатическая нагрузка на систему водоотведения, благодаря УПП.
