Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Краткая характеристика посёлка Царёво 7
1.2 Анализ очистных сооружений и насосных станций 8
1.3 Организация обслуживания насосных станций 12
Раздел 2. Конструкторская часть 17
2.1 Расчет мощности основного оборудования 18
2.2 Расчет распределительной сети 10 кВ 25
2.3 Выбор компенсирующей установки 28
2.4 Расчет распределительной сети 0,38 кВ 30
2.5 Описание схемы электроснабжения насосной станции 36
Раздел 3. Технологическая часть 39
3.1 Расчет токов короткого замыкания 40
3.2 Выбор электрооборудования 44
3.3 Релейная защита вводов и АВР 48
3.3.1 Расчет уставок защиты вводов ТП 10/0,4 кВ 48
3.3.2 Расчёт защит секционного выключателя 10 кВ 49
3.4 Расчет освещения насосной станции 50
Раздел 4. Спецвопрос. ЧРП для высоковольтных насосов 59
Заключение 67
Список литературы
При современном отношении к вопросам экологии, современные сточные очистные сооружения выходят на первый план, потому что очищение промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов на сегодняшний день выполняет основную роль.
Коттеджам и загородным домам для очистки и отведения стока обязательно необходима канализация. Как правило, современные коттеджи оснащены большим количеством удобств, в том числе удобствами санитарно-гигиеническими (ванные, туалеты, бани, сауны), что приводит к образованию большого количества стоков. Перед сбросом в водоем или в канаву такие стоки следует обязательно очищать.
Очистные сооружения коттеджных поселков могут быть индивидуальными или централизованными.Индивидуальные очистные сооружения применяются, как правило, в коттеджных поселках эконом класса или на дачах. В поселках класса Люкс зачастую применяются централизованные системы очистки стоков.
Применение централизованной системы очистки стоков в коттеджном поселке позволяет в полной мере насладиться всеми удобствами загородной жизни и не тратить время на неприятные манипуляции, связанные с эксплуатацией очистных сооружений. При индивидуальном варианте канализования, сточные воды на каждом земельном участке собираются в небольшой накопительный резервуар и вывозятся ассенизационной машиной на утилизацию или очищаются в септиках или на индивидуальных локальных очистных сооружениях. В этом случае каждый собственник сам решает, какую систему установить и как он будет ее эксплуатировать.
В случае применения централизованной схемы очистки стоки со всех участков поселка направляются по трубам на единый комплекс очистных сооружений. Централизованная система, как правило, эффективнее и дешевле в эксплуатации. В то же время, централизованная система очистки сточных вод несколько сложнее в эксплуатации и может требовать привлечения высококвалифицированного персонала и спецтехники. Качественная эксплуатация является залогом успешной работы очистных сооружений поселка, а так же гарантирует высокую степень очистки от загрязнений. Главным преимуществом централизованной системы очистки стоков является то, что у жителей каждого из поселков не болит голова о том, когда вызвать ассенизационную машину, как настроить очистные сооружения, чтобы они лучше чистили воду, и что делать с неприятным запахом из-под крышки.
Коттеджные поселки премиум-класса используют единую систему отведения и утилизации стоков, которая обслуживает все расположенные на ее участке объекты. При подобной схеме канализации поселка применяют общую централизованную систему сбора стоков от домов, в которую входят наружные канализационные сети, канализационные насосные станции (КНС) для принудительной транспортировки стоков и станции биологической очистки - очистные сооружения поселка.
Стоки, прошедшие через стационарные или контейнерные станции биологической очистки, осветляются и очищаются до технической воды, которую можно использовать в технических и хозяйственно-бытовых нужд: для полива, мытья улиц и других задач.
Централизованная канализация поселка имеет высокую окупаемость при низких эксплуатационных расходах, редком сервисном обслуживании и сокращении издержек на коммунально-бытовые расходы поселка.
Целью выпускной работы являлось обеспечение электроэнергией насосной станции очистных сооружений коттеджного посёлка.
Посёлок Царёво находится в Пестречинском районе, в 10 минутах езды от Казани. Это комплекс, состоящий из трёхэтажных монолитно-кирпичных домов, находится в экологически чистом месте, рядом лесной массив и озеро. Если раньше жители уезжали в города поближе к «цивилизации», то в наше время многие возвращаются жить в пригород, подальше от шума и пыли. Особую популярность набирают загородные дома, в которых есть все условия для жизни круглый год и откуда можно недалеко ездить на работу. Что же касается канализации, то у поселков не всегда есть возможность подключиться к городскому коллектору из-за дальности расположения.
При современном отношении к вопросам экологии, современные сточные очистные сооружения выходят на первый план, потому что очищение промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов на сегодняшний день выполняет основную роль. Хозяйственно-бытовые сточные воды образуются при ежедневном применении воды в хозяйственно-бытовых целях: мытье посуды, стирке белья, уборке дома, пользовании ванной и туалетом. Загрязненные воды направляются на очистные сооружения, где удаляются всевозможные примеси, биогенные вещества и вредные микроорганизмы.
Насосная станция получает питание от соседней трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ по двум кабельным линиям, проложенным в земле. Питающие кабели типа ААШв-10-3х50. Насосная станция является нагрузкой 2ой категории по надёжности электроснабжения.
В здании насосной станции располагается трансформаторная подстанция с двумя силовыми трансформаторами типа ТСЗ-160/10. Распределительное устройство РУ-10 состоит из одной рабочей шины, разделённой на две секции. Между секциями установлен АВР, состоящий из линейного разъединителя и вакуумного выключателя. Каждая секция шин защищена нелинейным ограничителем напряжения ОПН-10. Для контроля напряжения в фазах шин и защиты от однофазных коротких замыканий на каждой секции шин установлен измерительный трансформатор напряжения НАМИ-10.
От РУ-10 запитаны 3 насоса для перекачки воды мощностью 55 кВт каждый. Постоянно в работе находятся 2 насоса, третий - резервный. Насосы работают с переменным режимом, поэтому для удобства их регулирования установлены ЧРП. Насосы могут работать напрямую и через ЧРП. Кабели, соединяющие насосы, проложены в лотках, тип кабеля ААШв-10-3х50. На каждой секции РУ-10 кВ установлены компенсирующие установки типа УКРМ- 10, общей мощности 50 кВАр со ступенью регулирования 25 кВАр. Коэффициент мощности, достигаемый при компенсации реактивной мощности, равен 0,93(тангенс 0,4).
Низковольтное оборудование насосной станции получает питание от шин низкого напряжения трансформаторов типа ТСЗ-160/10. Всё низковольтное оборудование сгруппировано на два шинопровода типа ШРА4 и 4 силовых шкафа РП. Питание к шинопроводам и силовым шкафам подводится кабельными линиями марки АВВГ, проложенными в лотках вдоль стен и потолка. В насосной станции применено пятипроводное заземление с разделением нулевого и нейтрального проводов.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания, по результатам расчетов выбрано коммутационное и измерительное электрооборудование. Для контроля и защиты вводов трансформаторной подстанции установлена релейная защита. Релейная защита выполнена на постоянном оперативном токе, поступающем от выпрямителя в щите собственных нужд трансформаторной подстанции. В проекте определены токи уставок максимальной токовой защиты вводов и секционного выключателя. Чувствительность релейной защиты превышает предел, установленный в ПУЭ.
В насосной станции выполнен проект энергосберегающего освещения. Рассчитано рабочее освещение всех помещений светодиодными светильниками типа ЭСС INDUSTRIAL производства ООО ПТП «Энергоспецстрой» мощностью 64 и 32 Вт с нормированной освещенностью от 250 до 50 лк. Кроме рабочего освещения, в основных производственных помещениях устанавливается аварийное освещение. Аварийное освещение выполнено светодиодными светильниками типа ЕНР-7-05 с мощностью ламп 7 Вт. Эти светильники снабжены аккумуляторами. Аккумулятор выдерживает свыше полутора часов. В течение этого времени система освещает рабочую зону.
В качестве спецвопроса рассматривается вопрос применения частотно - регулируемого привода для высоковольтных насосов. Частотно-регулируемый электропривод используется в системах автоматизированного управления насосных установок, чтобы с его помощью привести в соответствие режим работы насосов с режимом работы обслуживаемой системы подачи жидкости, например, водопроводной или канализационной сети посёлка. Требуемое значение частоты вращения устанавливается в зависимости от многих факторов. К ним относятся: расход жидкости в системе, её уровень в резервуарах, значения статического и динамического противодавления, количество параллельно работающих насосов и насосных установок, подающих жидкость в систему, и т.д.
Частоту вращения электродвигателей насосов можно регулировать различными способами, но наиболее распространенный способ - это использование преобразователей частоты на IGBT-транзисторах.
Регулирование насосного оборудования с помощью изменения частоты вращения позволяет не только экономить энергию, но и оптимизировать технологические процессы перекачивания различных жидкостей. При принятии решения о применении частотного регулирования для конкретного насосного агрегата, необходимо произвести оценку стоимости жизненного цикла для различных типов приводов, проанализировать все положительные и отрицательные стороны использования преобразователя частоты данного типа.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
