📄Работа №217822
Тема: Модернизация системы электроснабжения собственных нужд 0,4 кВ Красноярской ГЭС
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Электроснабжение
Объем:
54 листов
Год:
2024
Просмотров:
17
4540
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
Введение 4
1 Анализ исходных данных по системе собственных нужд 7
1.1 Общая характеристика системы собственных нужд 7
1.2 Анализ системы электроснабжения, обоснование модернизации 10
2 Разработка мероприятий по модернизации системы электроснабжения 12
2.1 Расчет электрических нагрузок 12
2.3 Выбор и расчет числа и мощности трансформаторов 18
2.4 Расчет питающей высоковольтной линии, выбор кабелей 23
2.5 Расчет распределительной сети, выбор кабелей 26
2.6 Расчет токов короткого замыкания 28
2.7 Выбор основного электрооборудования и его проверка 35
2.8 Выбор аппаратов защиты линий, устройств релейной защиты и
автоматики 41
2.9 Расчет заземления и молниезащиты подстанции 47
Заключение 51
Список используемых источников 53
Введение 4
1 Анализ исходных данных по системе собственных нужд 7
1.1 Общая характеристика системы собственных нужд 7
1.2 Анализ системы электроснабжения, обоснование модернизации 10
2 Разработка мероприятий по модернизации системы электроснабжения 12
2.1 Расчет электрических нагрузок 12
2.3 Выбор и расчет числа и мощности трансформаторов 18
2.4 Расчет питающей высоковольтной линии, выбор кабелей 23
2.5 Расчет распределительной сети, выбор кабелей 26
2.6 Расчет токов короткого замыкания 28
2.7 Выбор основного электрооборудования и его проверка 35
2.8 Выбор аппаратов защиты линий, устройств релейной защиты и
автоматики 41
2.9 Расчет заземления и молниезащиты подстанции 47
Заключение 51
Список используемых источников 53
📖 Введение
Гидроэлектростанции (ГЭС) - это сооружения, предназначенные для преобразования энергии потока или падающей воды в электроэнергию (ЭЭ). Они используют воду как возобновляемый и экологически чистый источник энергии. Принцип работы заключается в захвате энергии потока воды, преобразовании движения воды через турбину в механическую энергию и последующем превращении этой энергии в электрическую с помощью генератора, которая передаётся по электрическим линиям потребителям. ГЭС имеют ряд преимуществ: они обеспечивают стабильный источник
электроэнергии, требуют низких эксплуатационных расходов, экологически чисты и способствуют регулированию водосбора. Вода - бесконечный ресурс, что делает гидроэнергетику возобновляемым источником энергии. ГЭС не производит выбросов углекислого газа и других загрязняющих веществ. Однако есть и недостатки: воздействие на экосистемы, риск наводнений и землетрясений, затопление территорий и зависимость от климатических условий. В целом, гидроэлектростанции играют важную роль в обеспечении устойчивого и чистого источника энергии для будущего.
В электроэнергетике России гидроэлектростанции занимают существенную долю общего объема выработки ЭЭ, существенно удешевляя ее общее производство. Модернизация ГЭС и их систем собственных нужд (СН) планово проводится по мере износа и устаревания оборудования, что поддерживает эксплуатационную надежность и безопасность. В настоящее время при проведении модернизации действующее оборудование, подлежащее замене, целесообразно заменять современными аналогами отечественного производства. Например, имеет смысл заменять силовые трансформаторы в системе СН на энергосберегающие необслуживаемые, устанавливать современные вакуумные выключатели вместо масляных и т.д.
Как и у любого другого типа крупных электростанций, каждая ГЭС имеет систему собственных нужд, в которые входит различное оборудование, обеспечивающее работу основных агрегатов и элементов станции (насосы, компрессоры, регулировочное оборудование, освещение и т.д.), электроприемники в помещениях цехов и участков собственных нужд. Гидроэлектростанции выгодно отличаются существенно меньшей удельной долей (от 0,5 % до 3 %) потребляемой СН электрической мощности по отношению к общему количеству вырабатываемой ЭЭ, что объясняется относительной простотой выработки электроэнергии по сравнению с ТЭЦ, ТЭС, АЭС и другими типами электростанций. Причем, чем больше общая установленная мощность ГЭС, тем меньше удельная доля нагрузки СН, что повышает выгодность постройки крупных ГЭС.
Модернизация системы электроснабжения (СЭС) собственных нужд является важным процессом для обеспечения надёжной и эффективной работы гидроэлектростанции. Учитываются основные факторы, такие как соответствие электрической схемы условиям работы ГЭС, ремонтопригодность, минимальный объём переключений и доступность для профилактики. Особое внимание уделяется выбору электротехнического оборудования, расчёту токов короткого замыкания (КЗ) и компоновочным решениям. Схемы СН разрабатываются исходя из надёжной и безотказной работы ГЭС, параметров оборудования СН и главной схемы электрических соединений. Электроснабжение потребителей собственных нужд предусматривается от двух независимых источников питания, в качестве которых используются сухие трансформаторы, блочные комплектные трансформаторные подстанции (ТП) и фидерные панели. Рассматривается возможность резервирования питания от дизель-генераторных установок в случае отсутствия резервирования от местных сетей, это обеспечивает высокую степень надёжности и бесперебойное питание ответственных потребителей в аварийных ситуациях. Модернизация направлена на улучшение качества и эффективности работы станции, повышение надёжности и безопасности электроснабжения потребителей.
Актуальность разработки: действующая система электроснабжения собственных нужд 0,4 кВ Красноярской ГЭС имеет в своем составе устаревшее и изношенное электротехническое оборудование, дальнейшая эксплуатация которого вызывает недопустимое повышение рисков аварийных ситуаций, числа нарушений нормальной работы станции и профессиональных рисков для персонала. В цехе собственных нужд освещение помещений выполнено люминесцентными и дуговортутными светильниками, которые имеют низкий коэффициент полезного действия и повышенное потребление ЭЭ, а также неэкологичны в эксплуатации. Силовая сеть питания помещений критически изношена и не соответствует по своим параметрам актуальным и перспективным электрическим нагрузкам, невозможно подключать более мощное оборудование и устанавливать дополнительное. Сопротивление изоляции кабелей недопустимо низкое, что создает угрозу поражения электрическим током для персонала. Очевидна важность и актуальность проведения модернизации.
Объект исследования: собственные нужды 0,4 кВ Красноярской ГЭС. Предмет исследования: система электроснабжения собственных нужд. Цель работы: проведение модернизации системы электроснабжения собственных нужд.
Задачи работы:
- выполнить анализ СЭС собственных нужд, обосновать проведение модернизации;
- определить актуальные электрические нагрузки;
- разработать комплекс мероприятий по модернизации.
Практическая значимость работы состоит в дальнейшей реализации предлагаемых мероприятий по модернизации, что позволит надежно и безопасно далее эксплуатировать систему собственных нужд, также повысится ее энергоэффективность.
электроэнергии, требуют низких эксплуатационных расходов, экологически чисты и способствуют регулированию водосбора. Вода - бесконечный ресурс, что делает гидроэнергетику возобновляемым источником энергии. ГЭС не производит выбросов углекислого газа и других загрязняющих веществ. Однако есть и недостатки: воздействие на экосистемы, риск наводнений и землетрясений, затопление территорий и зависимость от климатических условий. В целом, гидроэлектростанции играют важную роль в обеспечении устойчивого и чистого источника энергии для будущего.
В электроэнергетике России гидроэлектростанции занимают существенную долю общего объема выработки ЭЭ, существенно удешевляя ее общее производство. Модернизация ГЭС и их систем собственных нужд (СН) планово проводится по мере износа и устаревания оборудования, что поддерживает эксплуатационную надежность и безопасность. В настоящее время при проведении модернизации действующее оборудование, подлежащее замене, целесообразно заменять современными аналогами отечественного производства. Например, имеет смысл заменять силовые трансформаторы в системе СН на энергосберегающие необслуживаемые, устанавливать современные вакуумные выключатели вместо масляных и т.д.
Как и у любого другого типа крупных электростанций, каждая ГЭС имеет систему собственных нужд, в которые входит различное оборудование, обеспечивающее работу основных агрегатов и элементов станции (насосы, компрессоры, регулировочное оборудование, освещение и т.д.), электроприемники в помещениях цехов и участков собственных нужд. Гидроэлектростанции выгодно отличаются существенно меньшей удельной долей (от 0,5 % до 3 %) потребляемой СН электрической мощности по отношению к общему количеству вырабатываемой ЭЭ, что объясняется относительной простотой выработки электроэнергии по сравнению с ТЭЦ, ТЭС, АЭС и другими типами электростанций. Причем, чем больше общая установленная мощность ГЭС, тем меньше удельная доля нагрузки СН, что повышает выгодность постройки крупных ГЭС.
Модернизация системы электроснабжения (СЭС) собственных нужд является важным процессом для обеспечения надёжной и эффективной работы гидроэлектростанции. Учитываются основные факторы, такие как соответствие электрической схемы условиям работы ГЭС, ремонтопригодность, минимальный объём переключений и доступность для профилактики. Особое внимание уделяется выбору электротехнического оборудования, расчёту токов короткого замыкания (КЗ) и компоновочным решениям. Схемы СН разрабатываются исходя из надёжной и безотказной работы ГЭС, параметров оборудования СН и главной схемы электрических соединений. Электроснабжение потребителей собственных нужд предусматривается от двух независимых источников питания, в качестве которых используются сухие трансформаторы, блочные комплектные трансформаторные подстанции (ТП) и фидерные панели. Рассматривается возможность резервирования питания от дизель-генераторных установок в случае отсутствия резервирования от местных сетей, это обеспечивает высокую степень надёжности и бесперебойное питание ответственных потребителей в аварийных ситуациях. Модернизация направлена на улучшение качества и эффективности работы станции, повышение надёжности и безопасности электроснабжения потребителей.
Актуальность разработки: действующая система электроснабжения собственных нужд 0,4 кВ Красноярской ГЭС имеет в своем составе устаревшее и изношенное электротехническое оборудование, дальнейшая эксплуатация которого вызывает недопустимое повышение рисков аварийных ситуаций, числа нарушений нормальной работы станции и профессиональных рисков для персонала. В цехе собственных нужд освещение помещений выполнено люминесцентными и дуговортутными светильниками, которые имеют низкий коэффициент полезного действия и повышенное потребление ЭЭ, а также неэкологичны в эксплуатации. Силовая сеть питания помещений критически изношена и не соответствует по своим параметрам актуальным и перспективным электрическим нагрузкам, невозможно подключать более мощное оборудование и устанавливать дополнительное. Сопротивление изоляции кабелей недопустимо низкое, что создает угрозу поражения электрическим током для персонала. Очевидна важность и актуальность проведения модернизации.
Объект исследования: собственные нужды 0,4 кВ Красноярской ГЭС. Предмет исследования: система электроснабжения собственных нужд. Цель работы: проведение модернизации системы электроснабжения собственных нужд.
Задачи работы:
- выполнить анализ СЭС собственных нужд, обосновать проведение модернизации;
- определить актуальные электрические нагрузки;
- разработать комплекс мероприятий по модернизации.
Практическая значимость работы состоит в дальнейшей реализации предлагаемых мероприятий по модернизации, что позволит надежно и безопасно далее эксплуатировать систему собственных нужд, также повысится ее энергоэффективность.
✅ Заключение
На данный момент собственные нужды 0,4 кВ обеспечиваются питанием электроэнергией от системы электроснабжения с устаревшим и изношенным оборудованием. Регулярные выходы из строя и неправильная работа отдельных единиц оборудования приводят к нарушениям питания электроприемников СН, сбоям в общем технологическом процессе, а также другим материально-техническим издержкам. Дальнейшая эксплуатация СЭС собственных нужд 0,4 кВ вызывает недопустимое повышение рисков аварийных ситуаций, числа нарушений нормальной работы станции и профессиональных рисков для персонала. В цехе собственных нужд освещение помещений выполнено люминесцентными и дуговортутными светильниками, которые имеют низкий коэффициент полезного действия и повышенное потребление ЭЭ, а также неэкологичны в эксплуатации. Силовая сеть питания помещений критически изношена и не соответствует по своим параметрам актуальным и перспективным электрическим нагрузкам, невозможно подключать более мощное оборудование и устанавливать дополнительное. Сопротивление изоляции кабелей недопустимо низкое, что создает угрозу поражения электрическим током для персонала. Очевидна важность и актуальность проведения модернизации.
Приведена общая характеристика системы собственных нужд, выполнен анализ действующей системы электроснабжения , обосновано проведение модернизации. Систематизированы необходимые для разработки мероприятий по модернизации исходные данные. Проведена разработка мероприятий по модернизации системы электроснабжения собственных нужд 0,4 кВ. В системе освещения принимаются к установке
энергоэффективные светодиодные светильники марок RS-LIP258, PROconnect, 7 Вт, ЛП02, 20 Вт. КРМ на шинах 0,4 кВ ТП будет
производиться двумя автоматическими установками АУКРМ-0,4-45 максимальной мощностью по 45 квар. Для ТП выбраны энергоэффективные силовые трансформаторы ТМГ33 Х3К2-630/10/0,4, выбрана комплектная ТП марки 2КТПН-630/10/0,4. Проведен расчет питающей высоковольтной линии, выбраны современные кабели марки АПвП-3-16. Существующая электрическая сеть питания помещений по своей структуре - радиальная, с индивидуальным питанием щитков ЩРН и РП, соответствует всем актуальным технико-эксплуатационным требованиям. Обеспечивается надежное питание и возможность индивидуального отключения всех помещений и РП. Ввиду этого структура распределительной сети не будет меняться, что также упростит проведение модернизации, новые современные кабели марки NYM, с соответствующими актуальным нагрузкам сечениям жил, будут проложены по существующим трассам вместо устаревших и изношенных действующих кабелей. Для защиты линий выбраны автоматические выключатели серии ВА.
Рассчитаны рабочие и аварийные режимы СЭС, выбрано и проверено современное электрооборудование отечественного производства. На питающем фидере 10 кВ будут установлены высоковольтные выключатели марки BB/TEL-10/630, ограничители перенапряжения ОПНп-10, трансформаторы тока ТПЛ-10М-50/5. Вместо изношенной устаревшей ДЭС принимается к установке современная газопоршневая электростанция номинальной мощностью 800 кВт (исходя из расчетной актуальной нагрузки 714,18 кВт) марки KG-800S/K, производства ООО «КАМА-Энергетика». Выбраны современные терминалы микропроцессорной релейной защиты и автоматики серии БМРЗ. Действующее заземляющее устройство подстанции критично повреждено коррозией, что ухудшает его эксплуатационные характеристики и создает профессиональные риски для персонала и угрозы аварийных ситуаций. Рассчитано новое заземляющее устройство подстанции.
Успешная реализация предлагаемых мероприятий по модернизации обеспечит надежную, эффективную и безопасную работу системы электроснабжения собственных нужд 0,4 кВ.
Приведена общая характеристика системы собственных нужд, выполнен анализ действующей системы электроснабжения , обосновано проведение модернизации. Систематизированы необходимые для разработки мероприятий по модернизации исходные данные. Проведена разработка мероприятий по модернизации системы электроснабжения собственных нужд 0,4 кВ. В системе освещения принимаются к установке
энергоэффективные светодиодные светильники марок RS-LIP258, PROconnect, 7 Вт, ЛП02, 20 Вт. КРМ на шинах 0,4 кВ ТП будет
производиться двумя автоматическими установками АУКРМ-0,4-45 максимальной мощностью по 45 квар. Для ТП выбраны энергоэффективные силовые трансформаторы ТМГ33 Х3К2-630/10/0,4, выбрана комплектная ТП марки 2КТПН-630/10/0,4. Проведен расчет питающей высоковольтной линии, выбраны современные кабели марки АПвП-3-16. Существующая электрическая сеть питания помещений по своей структуре - радиальная, с индивидуальным питанием щитков ЩРН и РП, соответствует всем актуальным технико-эксплуатационным требованиям. Обеспечивается надежное питание и возможность индивидуального отключения всех помещений и РП. Ввиду этого структура распределительной сети не будет меняться, что также упростит проведение модернизации, новые современные кабели марки NYM, с соответствующими актуальным нагрузкам сечениям жил, будут проложены по существующим трассам вместо устаревших и изношенных действующих кабелей. Для защиты линий выбраны автоматические выключатели серии ВА.
Рассчитаны рабочие и аварийные режимы СЭС, выбрано и проверено современное электрооборудование отечественного производства. На питающем фидере 10 кВ будут установлены высоковольтные выключатели марки BB/TEL-10/630, ограничители перенапряжения ОПНп-10, трансформаторы тока ТПЛ-10М-50/5. Вместо изношенной устаревшей ДЭС принимается к установке современная газопоршневая электростанция номинальной мощностью 800 кВт (исходя из расчетной актуальной нагрузки 714,18 кВт) марки KG-800S/K, производства ООО «КАМА-Энергетика». Выбраны современные терминалы микропроцессорной релейной защиты и автоматики серии БМРЗ. Действующее заземляющее устройство подстанции критично повреждено коррозией, что ухудшает его эксплуатационные характеристики и создает профессиональные риски для персонала и угрозы аварийных ситуаций. Рассчитано новое заземляющее устройство подстанции.
Успешная реализация предлагаемых мероприятий по модернизации обеспечит надежную, эффективную и безопасную работу системы электроснабжения собственных нужд 0,4 кВ.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.