Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Характеристика существующей системы электроснабжения подкачивающей насосной станции ПНС
1.2 Задачи реконструкции
1.3 Повышение надежности схемы электроснабжения ПНС
Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Расчет электрических нагрузок основного оборудования ПНС
2.2 Расчет и выбор компенсирующих устройств
2.3 Расчет собственных нужд ПНС
2.4 Расчет отходящих линий РУ-10 кВ
2.5 Выбор дизель-генератора
2.6 Описание схемы электроснабжения ПНС после реконструкции
2.7 Освещение ПНС
2.7.1 Электротехнический расчет
2.7.2 Расчет осветительной сети
2.8 Расчет контура защитного заземления ПНС
Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания
3.2 Выбор электрооборудования
3.3 Релейная защита высоковольтных электродвигателей насосов
3.4 Релейная защита линии к компенсирующим установкам
Раздел 4. Спецвопрос. Частотно-регулируемый электропривод насосов
4.1 Частотно-регулируемый привод на ПНС
4.2 Выбор частотного преобразователя
Заключение
Список литературы
В электротехнической промышленности многое меняется: электротехническая промышленность совместно с зарубежными фирмами выпускает новое оборудование как для сетей высокого напряжения, так и для низковольтного оборудования. Повсеместно устанавливаются новые автоматические выключатели, распределительные пункты, трансформаторы. В связи с этим на территории завода производится реконструкция некоторых объектов электроснабжения: морально устаревшее оборудование заменяется новым современным. Рационально спроектированная система электроснабжения промышленного предприятия должна удовлетворять ряду требований: высокой надежности и экономичности, безопасности и удобства в эксплуатации и т.д.
Реконструкция системы электроснабжения зачастую связана с тем, что имеющаяся мощность электросети не рассчитана на мощность, которая требуется. Это может быть связано со многими факторами, основными из которых является износ старой проводки и возникновение необходимости установки дополнительного оборудования, требующего энергетических затрат.
В здании насосной станции предусматриваются: машинный зал, в котором размещаются насосные агрегаты; помещение распределительных устройств; щитовое помещение; трансформаторные камеры; мастерская для производства мелкого ремонта; помещения для эксплуатационного персонала; санитарный узел. Расстояние от насосной станции до жилых и общественных зданий принимаются с учетом норм допустимого уровня шума в жилой застройке.
Для защиты от загрязнения оборудования и приборов, перед ними (считая по ходу теплоносителя) располагаются грязевики, фильтры. Запорная арматура позволяет осуществить ремонт или произвести замену оборудования и арматуры без выключения всей насосной. Минимальное число рабочих подкачивающих насосов в насосных станциях принимается равным двум. Независимо от числа рабочих насосов должна быть предусмотрена установка одного резервного насоса.
Целью выпускной работы являлось обеспечение бесперебойным снабжением электроэнергией насосов подкачивающей станции, внедрение частотно-регулируемого электропривода насосов и заменой насосов.
ПНС находится на огражденной территории размером 24х63 м, узел переключения расположен внутри здания ПНС. Здание насосной станции в плане имеет прямоугольную форму. Высота здания до низа несущих конструкций -6,9 метров.
На высоте 4,5 метра предусмотрена металлическая площадка для обслуживания подвесного крана и осветительного оборудования. Для прокладки электрических кабелей в полах предусмотрены лотки со съёмными крышками.
Максимальная производительность установленного оборудования составляет 7500 м3/час, общая установленная электрическая мощность 3 насосов по 630 кВт составила 18900 кВт. Режим работы насосов переменный: летом работает 1 насос и 1 резервный, зимой -2 насоса и 1 насос резервный.
Электроприёмники перекачивающей насосной станции по надежности электроснабжения относятся к потребителям 1 категории. Электроснабжение потребителей выполнено от двух разных секций сборных шин 10 кВ РП-1 ячейки 5 и 13 по двулучевой схеме.
На напряжение 10 кВ принята одинарная секционированная вакуумным выключателем на две секции система сборных шин.
Н а напряжение 0,4 кВ устанавливается щит собственных нужд с АВР с двумя распределительными панелями, который питается от двух трансформаторов собственных нужд по двух лучевой схеме.
Распределительное устройство 10 кВ комплектуется ячейками КРУ-10 У3.1 с вакуумными выключателями во вводных шкафах, в секционном и на отходящих линиях. Все вакуумные выключатели на выкатных тележках для удобства их обслуживания.
К каждой секции РУ-10 кВ присоединяются одна питающая и три отходящих линии, трансформатор напряжения и силовой трансформатор собственных нужд. Питание электродвигателей насосных агрегатов осуществляется от станции ЧРП и напрямую от РУ-6 кВ.
Для электроснабжения приёмников 0,4 кВ устанавливаются два трансформатора собственных нужд типа ТМГФ-100-6/0,4 и распределительное устройство 0,4 кВ. В качестве РУ-0,4 кВ применяем щит собственных нужд ЩСН с АВР и двумя распределительными панелями с автоматическими выключателями на отходящих линиях. Для компенсации реактивной мощности потребляемой асинхронными высоковольтными электродвигателями насосов на каждой секции РУ-10 кВ устанавливаем компенсирующие устройства с регулируемой мощностью нагрузки типа УКРП 57-6,3-450-50 У3, мощностью 450 кВАр и с минимальной ступенью регулирования 50 кВАр. Для определения местоположения шкафов с компенсирующими устройствами дополнительно расширяется тепловой узел ПНС. Для обеспечения автоматического управления задвижками насосов внедряется новая система защиты оборудования и требуется перестройка узла переключения ПНС.
В связи с перестройкой зданий ПНС выполнена замена освещения помещений энергосберегающими светильниками. На ПНС выполняем общую систему освещения, состоящую из рабочего освещения, эвакуационного, электроосвещение безопасности и охранное. Рабочее освещение машинного зала и наружное освещение разделено на две независимые группы, запитанные с разных секций шин РУ-0,4 кВ. Наружное освещение и электроосвещение машинного зала выполнено светильниками UMA-400 с металлогалогенновыми лампами и помещение ЧРП светильниками LZ-128 с люминесцентными лампами.
В машинном зале для предотвращения стробоскопического эффекта применена трехфазная система освещения с равномерным чередованием фаз.
Заземляющее устройство ПНС принято общим для оборудования напряжением 10 и 0,4 кВ. В соответствии с ГОСТ Р 5057.2-96 в проекте принят тип заземления системы TN-S, тип системы токоведущих проводников 0,4 кВ для трехфазных электроприёмников - 4-х жильная, для однофазных - 3-х жильная. Внешнее заземляющее устройство выполняется в виде контура вокруг здания из вертикальных электродов, соединенных стальной полосой 40х5 мм.
В качестве спецвопроса составлена структурная схема частотно - регулируемого привода насоса, выбран частотный преобразователь серии Wanlida мощностью 756 кВт на напряжение 10 кВ.
Экономия электроэнергии на насосных станциях после ввода преобразователи частоты может составить 25 -65%. Но не менее важны оптимизация и стабилизация давления в трубопроводах и снижение вероятности аварийных ситуаций, связанных с исключением условий возникновения гидравлических ударов.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
