Разработка мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети
|
Введение 4
1. Анализ действующих сетей 6-10 кВ 6
1.1 Общая характеристика действующих сетей 6-10 кВ 6
1.2 Анализ оборудования действующих сетей 6-10 кВ 8
2. Мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ 11
2.1 Автоматическая компенсация реактивной мощности на ТП 11
2.2 Применение энергоэффективных силовых трансформаторов силовых
трансформаторов и выбор ТП 6(10)/0,4 кВ 13
2.3 Замена неизолированных проводов ВЛ на СИП 17
2.4 Подключение сети 6(10) кВ к АСКУЭ 23
3. Оценка технико-экономического эффекта от мероприятий по снижению
потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 КВ 25
3.1 Расчет потерь электроэнергии в действующих сетях 6-10 кВ 25
3.2 Расчет потерь электроэнергии в сетях 6-10 кВ после внедрения
мероприятий по снижению потерь электроэнергии 28
3.3 Оценка экономического эффекта от мероприятий по снижению потерь
электроэнергии 30
4. Безопасность и охрана труда 34
4.1 Общие требования по охране труда при монтаже и эксплуатации сетей 6¬
10 кВ 34
4.2 Защита ВЛ с СИП от перенапряжений 35
4.3 Расчет контура заземления подстанций 6(10)/0,4 кВ 40
Заключение 46
Список используемых источников 48
1. Анализ действующих сетей 6-10 кВ 6
1.1 Общая характеристика действующих сетей 6-10 кВ 6
1.2 Анализ оборудования действующих сетей 6-10 кВ 8
2. Мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ 11
2.1 Автоматическая компенсация реактивной мощности на ТП 11
2.2 Применение энергоэффективных силовых трансформаторов силовых
трансформаторов и выбор ТП 6(10)/0,4 кВ 13
2.3 Замена неизолированных проводов ВЛ на СИП 17
2.4 Подключение сети 6(10) кВ к АСКУЭ 23
3. Оценка технико-экономического эффекта от мероприятий по снижению
потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 КВ 25
3.1 Расчет потерь электроэнергии в действующих сетях 6-10 кВ 25
3.2 Расчет потерь электроэнергии в сетях 6-10 кВ после внедрения
мероприятий по снижению потерь электроэнергии 28
3.3 Оценка экономического эффекта от мероприятий по снижению потерь
электроэнергии 30
4. Безопасность и охрана труда 34
4.1 Общие требования по охране труда при монтаже и эксплуатации сетей 6¬
10 кВ 34
4.2 Защита ВЛ с СИП от перенапряжений 35
4.3 Расчет контура заземления подстанций 6(10)/0,4 кВ 40
Заключение 46
Список используемых источников 48
В настоящее время питающие и распределительные сети 6-10 кВ играют ключевую роль в передаче электроэнергии до подстанций 6(10)/0,4 кВ, обеспечивающих электроснабжение объектов городской, сельскохозяйственной и промышленной инфраструктуры. Обеспечение надежности, энергоэффективности и электробезопасности питающих и распределительных сетей 6-10 кВ занимают представляет собой важнейшую цель при их проектировании, обслуживании, эксплуатации, модернизации и реконструкции. В то же время до сих пор значительная часть сетей 6-10 кВ используется с технологически устаревшим электрооборудованием и устаревшими технологическими решениями.
Актуальность темы ВКР заключается в том, что проблема потерь электроэнергии в распределительных сетях 6 - 10 кВ любых объектов, в том числе объектов городской инфраструктуры, является одной из наиболее важных как на этапе проектирования, так и при проведении реконструкции и модернизации данных распределительных сетей. Снижение потерь электроэнергии позволяет снизить затраты на возмещение потерь электроэнергии, а также, в некоторых случаях, избежать необходимости применения более дорогого электротехнического оборудования (например, более мощных силовых трансформаторов или повышенных сечений проводчиков) ввиду увеличения полезно передаваемой мощности.
Объектом исследования являются сети 6-10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети».
Предметами исследования являются мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6-10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети».
Цель работы заключается в разработке мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях 6-10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети» с учетом современных требований энергоэффективности.
Задачи:
1) Систематизировать действующих сетей 6-10 кВ;
2) Провести анализ оборудования действующих сетей 6-10 кВ;
3) Разработать мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ;
4) Выбрать новое электрооборудование сетей 6 - 10 кВ;
5) Рассчитать потери электроэнергии в действующих сетях 6-10 кВ;
6) Рассчитать потери электроэнергии после внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии;
7) Провести оценку экономического эффекта от мероприятий по снижению потерь электроэнергии;
8) Рассмотреть вопросы безопасности и охраны труда.
Практическая значимость работы заключается в том, что согласно данному проекту возможно провести мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6-10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети», что позволит снизить затраты на возмещение потерь электроэнергии.
Технико-экономическая целесообразность работы обусловлена тем, что после внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии сократятся и связанные с ними экономические убытки, также повысится надежность и безопасность сетей 6-10 кВ.
Теоретическая и методологическая основа работы заключается в анализе современной литературы и методик проектирования и расчета питающих и распределительных сетей 6-10 кВ. Расчеты и иллюстрации производятся с применением компьютерных программ Word 2007, Excel 2007, AutoCAD 2018.
Актуальность темы ВКР заключается в том, что проблема потерь электроэнергии в распределительных сетях 6 - 10 кВ любых объектов, в том числе объектов городской инфраструктуры, является одной из наиболее важных как на этапе проектирования, так и при проведении реконструкции и модернизации данных распределительных сетей. Снижение потерь электроэнергии позволяет снизить затраты на возмещение потерь электроэнергии, а также, в некоторых случаях, избежать необходимости применения более дорогого электротехнического оборудования (например, более мощных силовых трансформаторов или повышенных сечений проводчиков) ввиду увеличения полезно передаваемой мощности.
Объектом исследования являются сети 6-10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети».
Предметами исследования являются мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6-10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети».
Цель работы заключается в разработке мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях 6-10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети» с учетом современных требований энергоэффективности.
Задачи:
1) Систематизировать действующих сетей 6-10 кВ;
2) Провести анализ оборудования действующих сетей 6-10 кВ;
3) Разработать мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ;
4) Выбрать новое электрооборудование сетей 6 - 10 кВ;
5) Рассчитать потери электроэнергии в действующих сетях 6-10 кВ;
6) Рассчитать потери электроэнергии после внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии;
7) Провести оценку экономического эффекта от мероприятий по снижению потерь электроэнергии;
8) Рассмотреть вопросы безопасности и охраны труда.
Практическая значимость работы заключается в том, что согласно данному проекту возможно провести мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6-10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети», что позволит снизить затраты на возмещение потерь электроэнергии.
Технико-экономическая целесообразность работы обусловлена тем, что после внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии сократятся и связанные с ними экономические убытки, также повысится надежность и безопасность сетей 6-10 кВ.
Теоретическая и методологическая основа работы заключается в анализе современной литературы и методик проектирования и расчета питающих и распределительных сетей 6-10 кВ. Расчеты и иллюстрации производятся с применением компьютерных программ Word 2007, Excel 2007, AutoCAD 2018.
В ходе выполнения ВКР была произведена разработка мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ МУП «Мирнинские городские электросети». Выполнены следующие задачи:
- систематизированы и проанализированы характеристики действующих сетей 6-10 кВ;
- проведен анализ оборудования действующих сетей 6-10 кВ;
- разработаны мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ;
- выбрано новое электрооборудование сетей 6 - 10 кВ;
- рассчитаны потери электроэнергии в действующих сетях 6-10 кВ;
- рассчитаны потери электроэнергии после внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии;
- проведена оценка экономического эффекта от мероприятий по снижению потерь электроэнергии;
- рассмотрены вопросы безопасности и охраны труда.
Исходя из проведенного анализа действующих сетей 6-10 кВ МУП МГЭС, предполагаем следующие мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ:
- необходимо установить автоматические компенсирующие устройства для компенсации реактивной мощности непосредственно на ТП 6(10)/0,4 кВ. Для этого рассчитана компенсация реактивной мощно сти и выбраны установки серии АУКРМ-Е-0,4;
- требуется выбрать новые КТПН 6(10)/0,4 кВ с современными энергоэффективными силовыми трансформаторами. Выбраны подстанции серии 2КТПН-ПК 630..1250/6(10)/0,4 с ячейками КСО- 208 в РУ-10 кВ и ячейками ЩО-70-1 в РУ-0,4 кВ. Это современный, доступный по цене, удобный для монтажа, энергоэффективный и электробезопасный вариант. Выбраны энергоэффективные силовые трансформаторы серии ТМГ12;
- необходимо заменить неизолированные провода АС воздушных линий 6-10 кВ на провода СИП. Сеть ВЛ 6-10 кВ выполняется проводами марки СИП-3 на железобетонных опорах СВ 110. Монтаж производится в соответствии с ГОСТ 31946-2012 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи». Выбор сечений проводов СИП-3 производится по длительно допустимому току;
- требуется установка на ТП пунктов коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ для точного мониторинга и устранения потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ, минимизации хищений электроэнергии. Для подключения сети 6(10) кВ к АСКУЭ города принимаем к установке на КТПН 6(10)/0,4 кВ пункты коммерческого учета (ПКУ) электроэнергии ПКУ-БККС-10-200-У1 производства АО «Концерн Энергомера».
Исходя из проведенных расчетов, очевидно, что предлагаемый комплекс мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ МУП МГЭС является достаточно эффективным. Предполагается снижение потерь активной энергии на 33798,04 кВт*ч/год (или на 12,2 %) и снижение потерь реактивной энергии на 242955,89 квар*ч/год (или на 69,8 %). Это достигается благодаря компенсации реактивной мощности на ТП 6(10) кВ, снижению потерь электроэнергии в энергоэффективных силовых трансформаторах, а также малому индуктивному сопротивлению проводов СИП.
В итоге ожидаемый срок окупаемости проекта внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ МУП МГЭС составил 2,55 года при капиталовложениях 20084,877 тыс.руб. и суммарной ожидаемой чистой прибыли 7874,99 тыс.руб./год.
Внедрение разработанных мероприятий по снижению потерь электроэнергии согласно данному проекту позволит сократить потери электроэнергии и связанные с ними экономические убытки, также повысится надежность и безопасность сетей 6-10 кВ.
- систематизированы и проанализированы характеристики действующих сетей 6-10 кВ;
- проведен анализ оборудования действующих сетей 6-10 кВ;
- разработаны мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ;
- выбрано новое электрооборудование сетей 6 - 10 кВ;
- рассчитаны потери электроэнергии в действующих сетях 6-10 кВ;
- рассчитаны потери электроэнергии после внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии;
- проведена оценка экономического эффекта от мероприятий по снижению потерь электроэнергии;
- рассмотрены вопросы безопасности и охраны труда.
Исходя из проведенного анализа действующих сетей 6-10 кВ МУП МГЭС, предполагаем следующие мероприятия по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ:
- необходимо установить автоматические компенсирующие устройства для компенсации реактивной мощности непосредственно на ТП 6(10)/0,4 кВ. Для этого рассчитана компенсация реактивной мощно сти и выбраны установки серии АУКРМ-Е-0,4;
- требуется выбрать новые КТПН 6(10)/0,4 кВ с современными энергоэффективными силовыми трансформаторами. Выбраны подстанции серии 2КТПН-ПК 630..1250/6(10)/0,4 с ячейками КСО- 208 в РУ-10 кВ и ячейками ЩО-70-1 в РУ-0,4 кВ. Это современный, доступный по цене, удобный для монтажа, энергоэффективный и электробезопасный вариант. Выбраны энергоэффективные силовые трансформаторы серии ТМГ12;
- необходимо заменить неизолированные провода АС воздушных линий 6-10 кВ на провода СИП. Сеть ВЛ 6-10 кВ выполняется проводами марки СИП-3 на железобетонных опорах СВ 110. Монтаж производится в соответствии с ГОСТ 31946-2012 «Провода самонесущие изолированные и защищенные для воздушных линий электропередачи». Выбор сечений проводов СИП-3 производится по длительно допустимому току;
- требуется установка на ТП пунктов коммерческого учета электроэнергии 6(10) кВ для точного мониторинга и устранения потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ, минимизации хищений электроэнергии. Для подключения сети 6(10) кВ к АСКУЭ города принимаем к установке на КТПН 6(10)/0,4 кВ пункты коммерческого учета (ПКУ) электроэнергии ПКУ-БККС-10-200-У1 производства АО «Концерн Энергомера».
Исходя из проведенных расчетов, очевидно, что предлагаемый комплекс мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ МУП МГЭС является достаточно эффективным. Предполагается снижение потерь активной энергии на 33798,04 кВт*ч/год (или на 12,2 %) и снижение потерь реактивной энергии на 242955,89 квар*ч/год (или на 69,8 %). Это достигается благодаря компенсации реактивной мощности на ТП 6(10) кВ, снижению потерь электроэнергии в энергоэффективных силовых трансформаторах, а также малому индуктивному сопротивлению проводов СИП.
В итоге ожидаемый срок окупаемости проекта внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии в сетях 6 - 10 кВ МУП МГЭС составил 2,55 года при капиталовложениях 20084,877 тыс.руб. и суммарной ожидаемой чистой прибыли 7874,99 тыс.руб./год.
Внедрение разработанных мероприятий по снижению потерь электроэнергии согласно данному проекту позволит сократить потери электроэнергии и связанные с ними экономические убытки, также повысится надежность и безопасность сетей 6-10 кВ.