Аннотация
Введение 4
1 Характеристика предприятия 6
1.1 Технологический процесс предприятия 6
1.2 Существующая система электроснабжения 9
1.3 Оценка энергоэффективности 14
1.4.Устройство защиты и автоматики 19
2 Разработка мероприятий по повышению энергоэффективности и
надежности 22
2.1 Замена силовых трансформаторов 22
2.2 Оценка эффекта от замены силовых трансформаторов 30
3 Анализ мероприятий по техническому обслуживанию и эксплуатации
оборудования 33
3.1 Диагностика оборудования и определение его ресурса в соответствии
с паспортными параметрами оборудования 33
3.2 Приемосдаточные испытания трансформатора 35
3.3 Приемосдаточные испытания аппаратов управления 36
3.4 Приборы контроля и методы замера технических характеристик
трансформатора 37
3.5 Требования к трансформаторным маслам 39
Заключение 42
Список используемой литературы и используемых источников 45
В число наиболее перспективных направлений развития научнотехнического прогресса можно назвать энергосбережение.
«На сегодняшний день довольно большое внимание акцентируется на проблемы грамотного использования энергетических ресурсов.
Таким образом, деятельность по формированию и внедрению стратегического менеджмента, а также стандартизации и нормированию показателей применения энергетических ресурсов, и кроме того - деятельность по анализу отдельных территорий страны и её топливноэнергетического комплекса на сегодняшний день является актуальной. Здесь следует отметить, что в используемой методологии, и кроме того - терминологии исследования проблемы есть некоторые различия. При всём этом, в большей части источников вопрос энергосбережения рассматривается в виде технологической проблемы, уменьшая при этом значимость социальноэкономического характера» [1].
«Основные положения теории управления энергосбережением могут быть рассмотрены с использованием общих схем управления ресурсосбережением. Ресурсосбережение представляет собой
взаимосвязанную совокупность научно-методологических, технологических, инженерно-технических, организационно-технических, экономических и организационно-хозяйственных мероприятий, направленных на сбережение и рациональное использование природных ресурсов при производстве разнообразных продуктов; на значительное повышение степени переработки и резкое сокращение потерь материальных ресурсов, наиболее полное использование вторичных материальных ресурсов и отходов, что приводит к существенному росту экономической эффективности промышленного производства и предотвращает его вредное воздействие на окружающую среду» [25].
Таким образом, тему «Повышение энергоэффективности и надежности подстанции 110/10 РНС» можно считать актуальной.
Объектом исследования в представленной работе является Подстанция РНС 110/10 кВ, адрес: Борковская 37 строение 1.
Предметом исследования - система электроснабжения подстанции РНС 110/10 кВ.
Целью исследования заключается в разработке решений по повышению надежности и энергоэффективности системы электроснабжения подстанции РНС 110/10 кВ.
Таким образом, при выполнении выпускной квалификационной работы будут решены следующие задачи:
• выполнить анализ технологического процесса;
• выполнить анализ существующей системы электроснабжения;
• дать оценку энергоэффективности подстанции;
• разработать решения по повышению энергоэффективности и надежности системы электроснабжения подстанции РНС 110/10 кВ;
• оценить эффект от внедрения предложенных решений по повышению надежности и энергоэффективности системы электроснабжения подстанции РНС 110/10 кВ;
• выполнить анализ мероприятий по техническому обслуживанию и эксплуатации оборудования подстанции РНС 110/10 кВ для обеспечения надежности электроснабжения.
Для решения поставленных задач работа будет разделена на три раздела.
Результатом выполнения работы является разработке решений по повышению надежности и энергоэффективности системы электроснабжения подстанции РНС 110/10 кВ.
При выполнении выпускной квалификационной работы решены следующие задачи:
• выполнен анализ технологического процесса;
• выполнен анализ существующей системы электроснабжения;
• дана оценка энергоэффективности подстанции;
• разработаны решения по повышению энергоэффективности и надежности системы электроснабжения подстанции РНС 110/10 кВ;
• оценен эффект от внедрения предложенных решений по повышению надежности и энергоэффективности системы электроснабжения подстанции РНС 110/10 кВ;
• выполнен анализ мероприятий по техническому обслуживанию и эксплуатации оборудования подстанции РНС 110/10 кВ.
В первой главе выполнен анализ объекта исследования.
Установлено, что объектом исследования в представленной работе является Подстанция РНС 110/10 кВ, адрес: Борковская 37 строение 1.
РНС - районная насосная станция была введена в эксплуатацию в 1969 году, таким образом срок ее эксплуатации, на данный момент, составляет 54 года.
Трансформаторы Т-1 и Т-2 подстанции РНС загружены менее, чем на 25%. Основную часть времени коэффициент загрузки не превышает 20%, что приводит к дополнительным потерям. Оптимальная загрузка силовых трансформаторов для первой и второй категории надежности составляет 7580%.
Таким образом, для снижения потерь электроэнергии и повышения энергоэффективности, рекомендуется заменить трансформаторы Т-1 и Т-2 подстанции РНС мощностью 16 МВА на трансформаторы меньшей мощности.
Фактические значения коэффициентов мощности (cosp) на шинах 10 кВ трансформаторов Т-1 и Т-2 подстанции РНС не ниже 0,93, что говорит о том, что дополнительная компенсация реактивной мощности на подстанции РНС не требуется.
Во второй главе выполнен выбор силовых трансформаторов в соответствии с актуальной нагрузкой подстанции РНС 110/10 кВ.
Как уже было установлено, для снижения потерь электроэнергии и повышения энергоэффективности, рекомендуется заменить трансформаторы Т-1 и Т-2 подстанции РНС мощностью 16 МВА на трансформаторы меньшей мощности.
По результатам расчетов были выбраны силовые трансформаторы ТМН- 16000/110/10.
Загрузка силовых трансформаторов будет на уровне 60%, что значительно выше по сравнению с существующими ТМН-16000/110/10.
Коэффициент аварийной перегрузки 1,22 не превышает паспортных данных (1,32), поэтому силовые трансформаторы ТМН 6300/110/10 подстанции 110/10 кВ РНС отвечают требованиям надёжности.
В результате замены силовых трансформаторов на трансформаторы меньшей мощности, потери в силовых трансформаторах станут ниже . Таким образом, снизятся затраты за счет снижения потерь.
Потери электроэнергии в силовых трансформаторах ТМН-16000/110/10 составили 78860 тыс. кВт-ч, а в ТМН-16000/110/10 - 28491 тыс. кВт-ч. Таким образом, замена силовых трансформаторов на трансформаторы меньшей мощности позволит снизить потерь электроэнергии на 50369 тыс. кВт-ч.
В третьем разделе выполнен анализ мероприятий по техническому обслуживанию и эксплуатации оборудования подстанции РНС 110/10 кВ - силовых трансформаторов...
1. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
2. ГОСТ 14209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 59 с.
3. Ахметова, И. Г. Теоретические основы технико-экономического обоснования мероприятий по энергосбережению / И. Г. Ахметова [и др.] // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2013.
• № 3(18). - С. 26-37.
4. Аверина, О.И. Комплексный экономический анализ хозяйственной деятельности / О.И. Аверина. - М.: КноРус, 2019. - 94 с.
5. Акимова А.Н., Костеленец Н.Ф., Сентюрихин И.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования. Учебник для СПО - М: Мастерство, 2005 - 296 с.
6.
6. Кадомская К.П., Лавров Ю.А. Электрооборудование высокого напряжения нового поколения. Вологда: Инфра-Инженерия, 2017. 343 с.
7. Курдюмов В.И., Зотов Б.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности. - М.: Колос, 2016. 184 с.
8. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности при эксплуатации электроустановок (ПОТ РМ-016-2001): (серия 17, норматив. док. по надзору в электроэнергетике). - М.: ОАО «Научно-технический центр по безопасности в промышленности», 2016. 208 с.
9. Михайлов Ю.М. Охрана труда при эксплуатации электроустановок.
• М.: Издательство «Альфа-Пресс», 2015. 224 с.
10. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для ВУЗов. - 5-е издание, перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2014. 608 с.
11. Никитенко Г.В. Электрооборудование, электротехнологии и электроснабжение. Дипломное проектирование: Учебное пособие. - СПб.: Лань, 2018. 316 с.
12. Правила техники безопасности при эксплуатации
электроустановок потребителей. - 4-е изд., перераб. и доп. - М:
Энергоатомиздат, 2017. 174 с.
13. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Госэнергонадзор Минэнерго России. - М.: ЗАО «Энергосервис», 2017.
14. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). - М.: Альвис, 2018. 632 с.
15. Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., Чиркова Т.В. Электрооборудование электрических станций и подстанций: Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования. М. : ИЦ Академия, 2016....24