Тема: Разработка системы электроснабжения деревообрабатывающего предприятия

Развитие деревообрабатывающей промышленности в Российской Федерации сопровождается увеличением объёмов производства и внедрением новых технологических процессов, требующих надёжного и эффективного электроснабжения.
Актуальность данной работы обусловлена потребностью в модернизации энергетической инфраструктуры предприятия с целью повышения её надёжности, безопасности и соответствия современным требованиям [16], [20].
Устаревшие схемы электрических соединений и оборудование не способны обеспечить надёжное питание новых технологических линий, что может привести к снижению производительности и увеличению эксплуатационных затрат.
Основная цель работы заключается в разработке оптимальной системы электроснабжения, способной удовлетворить возросшие потребности предприятия.
Объектом исследования является система электроснабжения деревообрабатывающего предприятия (на примере ООО «Харовсклеспром»).
Установлено, что расширение производственных мощностей предприятия ООО «Харовсклеспром» обусловило необходимость реконструкции существующей системы электроснабжения для обеспечения стабильной работы нового оборудования и повышения общей энергоэффективности производства.
Предметом исследования выступают показатели и параметры надёжности, экономичности и безопасности электроснабжения потребителей при практическом внедрении мероприятий по реконструкции системы электроснабжения деревообрабатывающего предприятия (на примере ООО «Харовсклеспром»).
Для достижения поставленной цели проводится детальный анализ исходных данных, включающих характеристики существующей сети, параметры нового оборудования и требования нормативно-технической документации.
В рамках работы, выполняется расчёт электрических нагрузок с учётом введения в эксплуатацию новых потребителей, что позволяет определить необходимую мощность и выбрать соответствующие силовые трансформаторы на подстанциях.
Особое внимание уделено расчёту токов короткого замыкания, необходимому для корректного выбора проводников и электрических аппаратов, обеспечивающих безопасность и надёжность работы системы электроснабжения всего деревообрабатывающего предприятия ООО «Харовсклеспром».
Разработка системы релейной защиты предприятия основана на применении современных технологий и оборудования, что позволяет повысить скорость и точность реагирования на аварийные ситуации.
Предложенные решения направлены на минимизацию рисков аварий, снижение потерь электроэнергии и повышение общей эффективности работы энергетической системы предприятия.
Практическая значимость работы заключается в возможности применения разработанных методик и технических решений при разработке и практическом применении мероприятий по реконструкции систем электроснабжения других промышленных предприятий, сталкивающихся с аналогичными проблемами.
Результаты исследования могут быть использованы для решения аналогичных производственных задач, а также при оптимизации эксплуатации электрических сетей в условиях растущих требований к надёжности и эффективности электроснабжения.

Купить

В результате выполнения работы, разработана рациональная, надёжная, экономичная и безопасная система электроснабжения деревообрабатывающего предприятия на примере ООО «Харовсклеспром».
В результате проведения анализа исходных данных установлено, что в структуре предприятия функционируют четыре основных производственных цеха, каждый из которых отвечает за определённый этап обработки древесины и выпуск специфической продукции.
Все перечисленные производственные цеха относятся к I категории надёжности и получают питание от собственных понизительных подстанций 10/0,4 кВ, получающих питание от РП-10 кВ кабельными линиями марки АПвБПнг(А)-НБ 3x50/16.
Все цеховые распределительные ТП-10/0,4 кВ выполнены с применением двух силовых трансформаторов марки ТМГ-110/10.
Кроме того, на территории предприятия, помимо производственных цехов, также располагаются потребители III категории надёжности: административный корпус и складской корпус, питающиеся от шин 0,4 кВ цеховой ТП-4 одной кабельной линией.
Показано, что схема питающего РП-10 кВ с одной системой сборных шин, секционированная выключателем, удовлетворяет требованиям по надёжности для питания всех потребителей предприятия. Таким образом, она не нуждается в замене.
Установлено, что всё оборудование питающего РП-10 кВ и цеховых ТП-10/0,4 кВ находится в хорошем техническом состоянии, следовательно, оно не нуждается в замене.
В результате проведения анализа перспективного развития деревообрабатывающего предприятия ООО «Харовсклеспром», было установлено, что в рамках стратегии устойчивого развития и расширения ассортимента продукции, на предприятии создаётся новый цех по производству биотоплива.
Так как данный объект относится к I категории надёжности, он требует двух независимых источников питания, следовательно, для реализации данной задачи в работе планируется соорудить новую цеховую ТП-5, куда подключить все потребители данного производственного цеха. С учётом этого, необходимо провести реконструкцию схемы электрических соединений РП-10 кВ, введя в эксплуатацию новые ячейки потребителей в количестве двух единиц.
Осуществлён расчёт максимальных индивидуальных нагрузок всех присоединений, а также групповых расчётных нагрузок секций сборных шин и всей системы электроснабжения деревообрабатывающего предприятия ООО «Харовсклеспром».
Также проведён расчёт суммарной нагрузки ТП-4, с учётом того, что от неё получают питание 3 цеха. Для всех остальных объектов нагрузка питающей ТП-10/0,4 кВ будет соответствовать их суммарной расчётной нагрузке.
В результаты выбора силовых трансформаторов цеховых ТП-10/0,4 кВ деревообрабатывающего предприятия, обосновано применение в системе электроснабжения предприятия четырёх двухтрансформаторных
распределительных подстанций, которые были установлены в исходной схеме электроснабжения объекта, а также выбраны новые силовые трансформаторы для установки на ТП-5, питающей потребители цеха по производству биотоплива.
Таким образом, на цеховых ТП-10/0,4 кВ системы электроснабжения деревообрабатывающего предприятия ООО «Харовсклеспром»,
устанавливаются следующие силовые трансформаторы:
- на ТП-1: два силовые трансформатора марки ТМГ-100/10;
- на ТП-2: два силовые трансформатора марки ТМГ-100/10;
- на ТП-3: два силовые трансформатора марки ТМГ-100/10;
- на ТП-4: два силовые трансформатора марки ТМГ-100/10;
- на ТП-4: два силовые трансформатора марки ТМГ-100/10.
Расчётным путём определено, что значения трёхфазного тока КЗ и ударного тока в расчётных точках схемы, будут составлять, соответственно:
- на выводах РУ-35 кВ питающей ПС-35/10 кВ «Арбузиха»: 0,897 кА и 1,727 кА;
- на выводах питающего РП-10 кВ: 1,486 кА и 3,185 кА;
- на выводах 0,4 кВ силовых трансформаторов цеховых ТП-10/0,4 кВ: 0,408 кА и 0,577 кА.
Выбраны и проверены рациональные марки и сечения проводников на объекте.
Для питания РП-10 кВ от ПС-35/10 кВ «Арбузиха» энергосистемы подтверждено применение кабелей марки АПвБПнг(А)-НР 3*70/16.
Для питания цеховых ТП-10/0,4 кВ (ТП1-ТП4) от РП-10 кВ, обосновано применение силовых кабелей марки АПвБПнг(А)-НБ 3*50/16.
Выбрана новая кабельная линия, состоящая из двух силовых кабелей марки АПвБПнг(А)-НБ 3*50/16, питающая ТП-5 нового цеха по производству биотоплива.
Установлено, что применение в распределительном пункте 10 кВ системы электроснабжения деревообрабатывающего предприятия ООО «Харовсклеспром» ячеек КРУ-2БТО-10 производства ЗАО «ЗЭТО» обусловлено их высокими техническими характеристиками,
соответствующими требованиям надёжности и безопасности.
Для защиты и коммутации питающей и распределительной сети 10 кВ системы электроснабжения деревообрабатывающего предприятия,
обоснованы и подтверждены расчётным путём, следующие аппараты:
- во вводных, секционной и линейных ячейках РП-10 кВ, питающих ТП1-ТП4, подтверждено следующее коммутационное и защитное оборудование: выключатели высокого напряжения марки ВБ -10, трансформаторы напряжения марки НАМИТ-10, трансформаторы тока марки ТОЛ-СЭЩ-10, ограничители перенапряжения марки ОПН-П-10;
- в новых линейных ячейках РП-10 кВ, питающих ТП5, выбрано и проверено следующее коммутационное и защитное оборудование: выключатели высокого напряжения марки ВБ-10, трансформаторы тока марки ТОЛ-СЭЩ-10, ограничители перенапряжения марки ОПН-П-10;
- на всех цеховых ТП-10/0,4 кВ (ТП1-ТП4) на стороне 10 кВ подтверждены выключатели нагрузки марки ВНА-10 и предохранители марки ПК-10-16-12,5;
- для комплектации новой ТП-5, питающей потребители цеха по производству биотоплива, на стороне 10 кВ подтверждены выключатели нагрузки марки ВНА-10 и предохранители марки ПК- 10-16-12,5.
Установлено, что для защиты вводных и секционных присоединений РП-10 кВ применение микропроцессорного блока дифференциально-фазной защиты линий MiCOM P-547 является обоснованным решением, так как данные блоки РЗиА обеспечивает высокоточную дифференциальную защиту с быстрым временем реагирования.
Установлено и показано, что применение микропроцессорных блоков релейной защиты марки MiCOM P-632 для защиты линий, питающих силовые трансформаторы на стороне 10 кВ от распределительного пункта РП-10 кВ, обосновано их высокой функциональностью и надёжностью.
Рассчитаны уставки токов и времени срабатывания основных типов РЗ (МТЗ, ДЗ и ЗОЗ) всех присоединений питающей сети 10 кВ, реализуемые на базе выбранных терминалов релейной защиты.
Предложенные технические решения направлены на повышение надёжности и эффективности электроснабжения, соответствуют современным требованиям отрасли и могут быть использованы при реконструкции аналогичных производственных объектов.

Купить