Помощь студентам в учебе
Реконструкция системы электроснабжения промышленного предприятия
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
Исходные данные 6
Краткая характеристика производства 7
....Основные проблемы при реконструкции СЭС 7
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ЭЛЕКТРООБОРУ
ДОВАНИЯ 10
1.1 КРУ серии СЭЩ 10
1.2 КРУ серий КРУ-С и К-104М 11
1.3 КРУ серий UniGear и Uniswitch 12
1.4 КРУ серии UNIFLUORC 13
1.5 КРУ серии PIX 14
1.6 КРУ серий SM6 и MCset 15
1.7 КРУ серий D-12P и NEXIMA 16
2 ВЫБОР СХЕМЫ И ТРАНСФОРМАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 18
2.1 Исходная сема подключения 18
2.2 Необходимость замены трансформаторов 18
2.3 Выбор схемы питания цехов 10, 11 и 12 21
2.4 Выбор схемы питания цехов 8 и 9 22
2.5 Выбор схемы питания цехов 6 и 7 23
2.6 Выбор схемы питания цеха 5 25
3 ВЫБОР КАБЕЛЕЙ 27
3.1 Расчет токов короткого замыкания 27
3.2 Необходимость замены существующих кабелей 29
3.3 Выбор сечения новых кабелей 31
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СХЕМ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
4.1 Принципы построения систем электроснабжения 33
4.2 Сравнение вариантов методом приведенных затрат 34
4.3 Сводная ведомость реконструкции СЭС 37
5 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 42
5.1 Методика расчета 42
5.2 Принципы регулирования напряжения 43
5.3 Эпюры падения напряжения 44
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 49
6.1 Обеспечение охраны окружающей среды 49
6.2 Электробезопасность в локомотивном депо 50
6.3 Электробезопасность в ЦРП 53
6.4 Защита ЦРП от ударов молнии 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 58
ВВЕДЕНИЕ 6
Исходные данные 6
Краткая характеристика производства 7
....Основные проблемы при реконструкции СЭС 7
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ЭЛЕКТРООБОРУ
ДОВАНИЯ 10
1.1 КРУ серии СЭЩ 10
1.2 КРУ серий КРУ-С и К-104М 11
1.3 КРУ серий UniGear и Uniswitch 12
1.4 КРУ серии UNIFLUORC 13
1.5 КРУ серии PIX 14
1.6 КРУ серий SM6 и MCset 15
1.7 КРУ серий D-12P и NEXIMA 16
2 ВЫБОР СХЕМЫ И ТРАНСФОРМАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 18
2.1 Исходная сема подключения 18
2.2 Необходимость замены трансформаторов 18
2.3 Выбор схемы питания цехов 10, 11 и 12 21
2.4 Выбор схемы питания цехов 8 и 9 22
2.5 Выбор схемы питания цехов 6 и 7 23
2.6 Выбор схемы питания цеха 5 25
3 ВЫБОР КАБЕЛЕЙ 27
3.1 Расчет токов короткого замыкания 27
3.2 Необходимость замены существующих кабелей 29
3.3 Выбор сечения новых кабелей 31
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СХЕМ ВНУТРЕННЕГО
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 33
4.1 Принципы построения систем электроснабжения 33
4.2 Сравнение вариантов методом приведенных затрат 34
4.3 Сводная ведомость реконструкции СЭС 37
5 КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ 42
5.1 Методика расчета 42
5.2 Принципы регулирования напряжения 43
5.3 Эпюры падения напряжения 44
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 49
6.1 Обеспечение охраны окружающей среды 49
6.2 Электробезопасность в локомотивном депо 50
6.3 Электробезопасность в ЦРП 53
6.4 Защита ЦРП от ударов молнии 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 58
Исходные данные для выполнения выпускной квалификационной работы включают в себя: данные о расположении существующих и планируемых нагрузок, данные о величинах нагрузок до и после реконструкции, данные о существующей системе электроснабжения и данные о точке подключения.
Данные о расположении имеющихся и планируемых электрических нагрузок и имеющихся в локомотивном депо электрических сетях 10 кВ приведены на рисунке 1. На рисунке 1 также указаны марки существующего трансформаторного и кабельного оборудования. Данные о величинах нагрузок до и после реконструкции приведены в таблице 1. В таблице также указана категория по надежности электроснабжения для каждого цеха.
Характеристика точки подключения на локомотивной подстанции: мощность короткого замыкания 230 МВА, напряжение 10 кВ, удаленность 6.3 км.
Краткая характеристика производства
Локомотивное депо - депо, в котором производится техническое обслуживание или ремонт локомотивов. Локомотивные депо подразделяются на основные депо, служащие местом приписки локомотивов, и оборотные, в которых производится подготовка локомотивов к следованию. В проекте рассматривается локомотивное депо, относящееся к разряду основных депо.
На данном депо производится ремонт и техническое обслуживание локомотивов. Для обеспечения перевозок железнодорожный транспорт имеет тяговые средства (локомотивы), а также технические устройства, обеспечивающие их работу. Весь этот комплекс называется локомотивным хозяйством. Локомотивные депо являются основными линейными предприятиями локомотивного хозяйства. Рассматриваемое локомотивное депо специализируется на эксплуатации, ремонте и обслуживании подвижного состава (электропоездов). Производство ведется круглосуточно, что характеризует электрическую нагрузку как постоянную.
Большинство электрических нагрузок локомотивного депо относятся к 2-ой категории по надежности электроснабжения. Это означает, что перерыв в электроснабжении может приводить только к экономическим потерям, но не создает опасности для жизни работающего персонала и окружающего населения. Некоторые нагрузки, такие как склады и административные помещения можно отнести даже к третьей категории по надежности электроснабжения, поскольку перерыв в электроснабжении на время ремонта не приводит к серьезным экономическим последствиям.
Основные проблемы при реконструкции СЭС
Под электроснабжением согласно [1] понимается обеспечение потребителей электрической энергии. Система электроснабжения должны отвечать установленным техническим и экономическим требованиям. Они должны обладать минимальными затратами при обеспечении всех технических требований, обеспечивать требуемую надежность, быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании, обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим эксплуатации в нормальных условиях и близкие к ним в послеаварийных ситуациях.
При построении системы электроснабжения необходимо учитывать большое число факторов, оказывающих влияние на структуру системы электроснабжения и типы применяемого в них оборудования. К ним относятся: потребляемая мощность; категории надежности питания; характер графиков нагрузок потребителей; размещение электрических нагрузок на территории предприятия; условия окружающей среды; месторасположение и параметры источников питания; наземные и подземные коммуникации.
Постановку задач энергоснабжения на промышленном производстве нельзя решить без создания направления и стратегий энергосбережения, решающих задачи применения систем контроля и учета энергоресурсов; рост своих энергетических источников на производстве; утилизации второстепенных энергоресурсов; сооружения АСУ для уменьшения энергетических затрат; изучении правил целесообразного энергопотребления; введения энергосберегающих методик и энергетического оборудования [2].
Во всех системах распределения электрической энергии характерны потери, главным образом, из-за потерь активной мощности в трансформаторах. Безошибочное проектирование и эксплуатация электрических систем дают возможность не только свести к минимальной потери энергии, но и делают возможным снижение затрат на электроэнергию.
Мероприятия по снижению электрических потерь можно поделить на две категории: технические и организационные. Организационные меры не требуют дополнительных материальных средств и дополнительных материалов, а также труда. Технические меры нуждаются в дополнительных материальных средствах такие как: использование установок для компенсации реактивной мощности; замена загруженных трансформаторов.
Определение потерь электроэнергии можно найти двумя способами. Первый способ это установление электронных счётчиков на входе и на выходе электрических сетей и определение разницы показателей. Далее, выявленные потери мощности определяются из неточностей электронных счётчиков, погрешностей измерительных трансформаторов и других факторов [3]. Второй способ это использование показателей со счетчиков, установленных на входе и выходе и с помощью разных методик рассчитать потери электрической энергии....
Данные о расположении имеющихся и планируемых электрических нагрузок и имеющихся в локомотивном депо электрических сетях 10 кВ приведены на рисунке 1. На рисунке 1 также указаны марки существующего трансформаторного и кабельного оборудования. Данные о величинах нагрузок до и после реконструкции приведены в таблице 1. В таблице также указана категория по надежности электроснабжения для каждого цеха.
Характеристика точки подключения на локомотивной подстанции: мощность короткого замыкания 230 МВА, напряжение 10 кВ, удаленность 6.3 км.
Краткая характеристика производства
Локомотивное депо - депо, в котором производится техническое обслуживание или ремонт локомотивов. Локомотивные депо подразделяются на основные депо, служащие местом приписки локомотивов, и оборотные, в которых производится подготовка локомотивов к следованию. В проекте рассматривается локомотивное депо, относящееся к разряду основных депо.
На данном депо производится ремонт и техническое обслуживание локомотивов. Для обеспечения перевозок железнодорожный транспорт имеет тяговые средства (локомотивы), а также технические устройства, обеспечивающие их работу. Весь этот комплекс называется локомотивным хозяйством. Локомотивные депо являются основными линейными предприятиями локомотивного хозяйства. Рассматриваемое локомотивное депо специализируется на эксплуатации, ремонте и обслуживании подвижного состава (электропоездов). Производство ведется круглосуточно, что характеризует электрическую нагрузку как постоянную.
Большинство электрических нагрузок локомотивного депо относятся к 2-ой категории по надежности электроснабжения. Это означает, что перерыв в электроснабжении может приводить только к экономическим потерям, но не создает опасности для жизни работающего персонала и окружающего населения. Некоторые нагрузки, такие как склады и административные помещения можно отнести даже к третьей категории по надежности электроснабжения, поскольку перерыв в электроснабжении на время ремонта не приводит к серьезным экономическим последствиям.
Основные проблемы при реконструкции СЭС
Под электроснабжением согласно [1] понимается обеспечение потребителей электрической энергии. Система электроснабжения должны отвечать установленным техническим и экономическим требованиям. Они должны обладать минимальными затратами при обеспечении всех технических требований, обеспечивать требуемую надежность, быть удобными в эксплуатации и безопасными в обслуживании, обладать гибкостью, обеспечивающей оптимальный режим эксплуатации в нормальных условиях и близкие к ним в послеаварийных ситуациях.
При построении системы электроснабжения необходимо учитывать большое число факторов, оказывающих влияние на структуру системы электроснабжения и типы применяемого в них оборудования. К ним относятся: потребляемая мощность; категории надежности питания; характер графиков нагрузок потребителей; размещение электрических нагрузок на территории предприятия; условия окружающей среды; месторасположение и параметры источников питания; наземные и подземные коммуникации.
Постановку задач энергоснабжения на промышленном производстве нельзя решить без создания направления и стратегий энергосбережения, решающих задачи применения систем контроля и учета энергоресурсов; рост своих энергетических источников на производстве; утилизации второстепенных энергоресурсов; сооружения АСУ для уменьшения энергетических затрат; изучении правил целесообразного энергопотребления; введения энергосберегающих методик и энергетического оборудования [2].
Во всех системах распределения электрической энергии характерны потери, главным образом, из-за потерь активной мощности в трансформаторах. Безошибочное проектирование и эксплуатация электрических систем дают возможность не только свести к минимальной потери энергии, но и делают возможным снижение затрат на электроэнергию.
Мероприятия по снижению электрических потерь можно поделить на две категории: технические и организационные. Организационные меры не требуют дополнительных материальных средств и дополнительных материалов, а также труда. Технические меры нуждаются в дополнительных материальных средствах такие как: использование установок для компенсации реактивной мощности; замена загруженных трансформаторов.
Определение потерь электроэнергии можно найти двумя способами. Первый способ это установление электронных счётчиков на входе и на выходе электрических сетей и определение разницы показателей. Далее, выявленные потери мощности определяются из неточностей электронных счётчиков, погрешностей измерительных трансформаторов и других факторов [3]. Второй способ это использование показателей со счетчиков, установленных на входе и выходе и с помощью разных методик рассчитать потери электрической энергии....
В соответствии с планом реконструкции локомотивного депо, представленным в задании на выпускную квалификационную работу, проведена реконструкция ее системы электроснабжения. Оценена необходимость замены существующего трансформаторного и кабельного оборудования и выбрано новое оборудование, необходимое для функционирования вновь вводимых цехов.
При выборе трансформаторного оборудования учитывались требования к надежности и экономичности системы электроснабжения. При выборе кабелей также учитывались длительно допустимые токи и термическая стойкость кабелей. Технико-экономическое сравнение вариантов осуществлялось методом приведенных затрат. При расчете учитывались капитальные затраты и стоимость потерь электроэнергии.
В результате были сформированы перечень реконструкции СЭС локомотивного депо и новые схема СЭС, отвечающая всем требованиям нормативных документов по надежности, безопасности и экономичности.
При выборе трансформаторного оборудования учитывались требования к надежности и экономичности системы электроснабжения. При выборе кабелей также учитывались длительно допустимые токи и термическая стойкость кабелей. Технико-экономическое сравнение вариантов осуществлялось методом приведенных затрат. При расчете учитывались капитальные затраты и стоимость потерь электроэнергии.
В результате были сформированы перечень реконструкции СЭС локомотивного депо и новые схема СЭС, отвечающая всем требованиям нормативных документов по надежности, безопасности и экономичности.
