Система электроснабжения - это совокупность устройств, которые служат для передачи и распределения электроэнергии между потребителями. Для промышленных предприятий система электроснабжения очень важна, так как в данной сфере идет большое потребление электрической энергии, прервать процесс потребления её невозможно, так как это остановит технологический процесс. На промышленные предприятия должна поставляться качественная электроэнергия. Электроэнергия — равноправный компонент производственного процесса, а значит, правильно спроектированное электроснабжение промышленного предприятия способно существенным образом оптимизировать издержки и в результате сократить себестоимость продукции.
Системы электроснабжения промышленных предприятий предназначены для обеспечения электродвигателей, печей, осветительных приборов, сварочных аппаратов и других машин электрической энергией.
Современные промышленные предприятия, особенно машиностроительные, характеризуются динамичностью технологического процесса, связанной с непрерывным введением новых методов обработки, нового оборудования, переналадкой производства в связи с непрерывным изменением и усовершенствованием выпускаемой продукции.
Динамичность технологических процессов и закономерное совершенствование производства требуют от системы электроснабжения современных предприятий гибкости, простоты и надежности. При этом промышленные объекты различных отраслей хозяйства имеют свои, зачастую уникальные требования к проектированию каналов электроснабжения.
Особенностью системы электроснабжения промышленного предприятия является и то, что электроэнергия на предприятии рассматривается как одна из компонент производственного процесса наряду с сырьём, материалами, трудозатратами и входит в себестоимость выпускаемой продукции. При этом доля энергозатрат в себестоимости продукции зависит от отрасли промышленности: в машиностроении на их долю приходится 2-3% себестоимости продукции, в энергоёмких производствах (электролиз, электрометаллургия и др.)- 20-35%. В то же время перерывы в электроснабжении могут привести к значительному ущербу и даже человеческим жертвам. Стоимость электрической части предприятия составляет до 7% от суммы капитальных вложений в предприятие. Оптимизация затрат на электрическую часть предприятия на стадии проектирования или в процессе реконструкции приводит к их уменьшению на доли процентов, а в абсолютном измерении речь идет об экономии значительных средств.
Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения промышленных предприятий — задача многофункциональная и трудоемкая. Данная сфера постоянно совершенствуется и усложняется в силу появления новых технологий и оборудования. Требования к качеству электрической энергии и надежности электроснабжения также повышаются. Для решения поставленных задач в данной сфере необходимо применение вычислительной техники, а также высокий профессионализм.
Целью выпускной работы являлось обеспечение электроэнергией новых потребителей предприятия.
КБК входит в десятку крупнейших предприятий целлюлозно-бумажной промышленности России и является бюджетообразующим предприятием Набережных Челнов. Комбинат - признанный лидер отрасли по внедрению инновационных технологий и оборудования. КБК является крупнейшим в России предприятием-изготовителем гофрокартона и упаковки из него.
Новое оборудование было поставлено в рамках реализации крупнейшего в истории Набережночелнинского КБК инвестиционного проекта модернизации. Инвестпроект модернизации включает три этапа.
На первом этапе, реализованном с 2012 по 2014 годы, была произведена модернизация размольно-подготовительного цеха картонной фабрики. В ходе второго этапа инвестиционного проекта с декабря 2012 по август 2014 года осуществлена модернизация формующей и прессовой частей картоноделательной машины.
Повсеместная модернизация производства комбината повлекла за собой и реконструкцию системы электроснабжения комбината.
На территории КБК расположена главная понизительная подстанция ГПП 110/6 кВ. Питание к ней подводится двумя двухцепными линиями АС- 150 от Заинской ГРЭС и от подстанции Заводская 220/110 кВ. Производственные корпуса, фабрики и цеха комбината получают питание от распределительных пунктов РП. Таких РП на территории комбината - 8 штук. Распределительные пункты выполнены на базе КРУ-2-10-20У3.В процессе модернизации фабрики по производству гофротары строится дополнительный цех с установкой новой картоноделательной машины. В связи с этим в цехе устанавливается новая КТП-25. Высоковольтное оборудование нового цеха по производству гофрокартона и трансформаторная подстанция КТП-25 запитываются от РП-4. В процессе реконструкции электроснабжения комбината на РП-4 заменили масляные секциями рабочей шины, кабельные линии 6 кВ проложили в траншеях. В результате расчетов приняты кабели типа ААШв-6-3х150 мм . На распределительной подстанции РП-4 заменили однофазные трансформаторы напряжения ЗНОЛ-06 на трёхфазные НАМИ-6.
В связи с установкой нового оборудования в цехе гофротары выполнен поверочный расчет мощности потребительских нагрузок комбината, силовые трансформаторы на ГПП загружены на 61%, что позволяет комбинату увеличивать мощности потребления энергии и в дальнейшем.
В конструкторской части проекта выполнен расчет мощности оборудования цеха гофротары: электродвигатели низковольтных станков подключаются к трём шинопроводам типа ШРА4.Это нагрузка длительного режима. Повторно-кратковременная нагрузка электротали подключается к РП, а высоковольтная нагрузка запитывается от распределительных шкафов РУ1 и РУ2. Высоковольтные кабели 6 кВ проложены в лотках по стенам и потолку. Низковольтные кабели 0,4 кВ уложены в закрытых трубах в полу. Для питания низковольтной нагрузки в КТП-25 установлены два силовых трансформатора типа ТСЗ-630/6.
В проекте выполнен расчет освещения цеха гофротары энергосберегающими светодиодными светильниками. Основное помещение, где установлена картоноделательная машина, имеет освещенность 300лк. Освещение выполнено в 4 ряда светильниками ДПО-ПРОМ-100/12000, в общем количестве 72 штуки на высоте 5 м. Светильники крепятся на тросовых растяжках. Остальные помещения имеют другие освещенности и в них используются светильники Uniel ULY-Q721 мощностью 70 Вт. В цеху используется 5-ти проводное заземление с разделением нулевого и нейтрального проводов.
Так как КТП-25 пристроена к цеху по производству гофротары, то заземление для неё выполнено рядное на расстоянии 1 м от фундамента. Заземление выполнено вертикальными и горизонтальными электродами. Использовано 13 вертикальных стержней длиной 3 м и диаметром 16 мм и стальная полоса с размерами 40х4 мм. Расчетное сопротивление заземления составило 3,65 Ом, что не превышает допустимого по ПУЭ значения.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания, по результатам расчета выбрано коммутационное и измерительное электрооборудование.
В качестве спецвопроса выполнен расчет релейной защиты вводов 6 кВ: максимальной токовой защиты, токовой отсечки и защиты от перегрузки. Релейная защита выполнена микропроцессорной на базе ОРИОН. Оперативные цепи релейной защиты работают на постоянном токе.
1. http://www.proektant.org/arh/948.html - Расчет и проектирование схем электроснабжения
2. http://snipov.net/c_4652_snip_105669.html - РД 153-34.0-20.527-98. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования.
3. Артёмов А.И. "Цеховые трансформаторные подстанции". М: Моск. энерг. инст., 2012г.
4. Андреев, В. А. Релейная защита систем электроснабжения в примерах и задачах / В.А. Андреев. - М.: Высшая школа, 2008. - 256 c.
5. Гуревич, Ю.Е. Особенности электроснабжения, ориентированного на бесперебойную работу промышленного потребителя / Ю.Е. Гуревич, К.В. Кабиков. - М.: Торус Пресс, 2016. - 408 c.
6. Дубинский, Г. Н. Наладка устройств электроснабжения напряжением выше 1000В / Г.Н. Дубинский, Л.Г. Левин. - М.: Солон-Пресс, 2014. - 538 c.
7. Дубинский, Г. Н. Наладка устройств электроснабжения напряжением до 1000 В / Г.Н. Дубинский, Л.Г. Левин. - М.: Солон-Пресс, 2011. - 400 c.
8. Дубинский, Г.Н. Наладка устройств электроснабжения напряжением свыше 1000 вольт / Г.Н. Дубинский, Л.Г. Левин. - М.: Солон-Пресс, 2009. - 416 c.
9. Кудрин, Б. И. Электроснабжение / Б.И. Кудрин. - М.: Academia, 2012. - 352 c.
10. Куско, А. Сети электроснабжения. Методы и средства обеспечения качества энергии / А. Куско, М. Томпсон. - М.: Додэка XXI, 2011. - 336 c.
11. Лемин, Л. А. Эксплуатация судовых систем электроснабжения. Учебное пособие / Л.А. Лемин, А.В. Пруссаков, А.В. Григорьев. - М.: ГМА им. адм. С. О. Макарова, 2006. - 184 c.
12. Миллер, Г. Р. Автоматизация в системах электроснабжения
промышленных предприятий / Г.Р. Миллер. - М.: Государственное энергетическое издательство, 2011. - 176 c.
13. Полуянович, Н. К. Монтаж, наладка, эксплуатация и ремонт систем электроснабжения промышленных предприятий / Н.К. Полуянович. - М.: Лань, 2012. - 400 с.
14. Правила. Методики. Инструкции. Выпуск 18. Методические указания по контролю и анализу качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - М.: Энергосервис, 2008. - 625 с.
15. Свириденко, Э. А. Основы электротехники и электроснабжения / Э.А. Свириденко, Ф.Г. Китунович. - М.: Техноперспектива, 2008. - 436 с.
16. Сибикин, Ю. Д. Пособие к курсовому и дипломному проектированию электроснабжения промышленных, сельскохозяйственных и городских объектов. Учебное пособие / Ю.Д. Сибикин. - М.: Форум, Инфра-М, 2015. - 384 с.
17. Фролов, Ю. М. Основы электроснабжения / Ю.М. Фролов, В.П. Шелякин.- М.: Лань, 2012. - 480 с.
18. Хорольский, В. Я. Надежность электроснабжения / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов. - М.: Форум, Инфра-М, 2013. - 128 с.
19. Хорольский, В. Я. Эксплуатация систем электроснабжения / В.Я. Хорольский, М.А. Таранов. - М.: Дрофа, 2013. - 288 с.
20. Шеховцов, В. П. Расчет и проектирование схем электроснабжения / В.П. Шеховцов. - М.: Форум, Инфра-М, 2010. - 216 с.