Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Характеристика Поволжского подшипникового завода 8
1.2 Характеристика электрооборудования цехов 10
1.3 Описание существующей схемы электроснабжения предприятия 13
1.4 Компенсация реактивной мощности 15
1.5 Поставка задач по реконструкции 17
Раздел 2. Конструкторская часть 18
2.1 Расчет силовых и осветительных электронагрузок по заводу в целом 19
2.2 Компенсация реактивной мощности 20
2.3 Распределение нагрузки по пунктам питания 25
2.4 Определение коэффициента загрузки цеховых трансформаторов 25
2.5 Выбор кабельных линий распределительной сети 27
2.6 Расчет распределительной сети цеха 30
2.7 Выбор распределительных шинопроводов цеховой сети 33
2.8 Описание схемы электроснабжения после реконструкции 35
Раздел 3 Технологическая часть 37
3.1 Расчет токов короткого замыкания 38
3.2 Выбор коммутационных аппаратов 44
3.3 Расчет релейной защиты трансформатора ТМГ-1000/10 47
3.4 Расчет осветительной установки цеха 51
Раздел 4. Спецвопрос. Повышение эффективности ККУ 57
4.1 Источники реактивной мощности 58
4.2 Совершенствование устройств компенсации реактивной мощности 64
Заключение 68
Список литературы
Промышленность потребляет около двух третей всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии. Возрастают мощности, потребляемые предприятиями и отдельными электроприемниками. В связи с этим усложняются задачи рационального построения схем распределения электроэнергии. Повышаются требования к надежности, экономичности, к удобству и безопасности эксплуатации и к качеству электроэнергии.
Система электроснабжения завода состоит из питающих, распределительных, трансформаторных и преобразовательных подстанций и связывающих их кабельных и воздушных сетей и токопроводов высокого и низкого напряжения. Система электроснабжения строится таким образом, чтобы она была надежна, удобна и безопасна в обслуживании и обеспечивала необходимое качество энергии и бесперебойность электроснабжения в нормальном и послеаварийном режимах. В то же время система электроснабжения должна быть экономичной по затратам, ежегодным расходам, потерям энергии и расходу дефицитных материалов и оборудования. Экономичность и надежность системы электроснабжения достигается путем применения взаимного резервирования сетей предприятий и объединения питания промышленных, коммунальных и сельских потребителей. При сооружении на предприятиях собственных электростанций, главных понизительных подстанций и других источников питания учитываются близлежащие вне заводские потребители электроэнергии. Особенно это необходимо в районах, недостаточно охваченных энергосистемами. Электрические сети и подстанции органически входят в общий комплекс предприятия, как и другие производственные сооружения и коммуникации. Поэтому они должны увязываться со строительной и технологической частями, очередностью строительства и общим генеральным планом предприятия. Большой и все возрастающий удельный вес получают крупные энергоемкие предприятия черной и цветной металлургии, химии и другие, которые предъявляют высокие требования к их надежному и экономичному электроснабжению. Систему электроснабжения в целом нужно строить таким образом, чтобы она при послеаварийном режиме обеспечивала функционирование основных производств предприятия после необходимых переключений и пересоединений. При этом используются все дополнительные источники и возможности резервирования, в том числе и те, которые в нормальном режиме нерентабельны (различные перемычки, связи на вторичных напряжениях и др.). При послеаварийном режиме допустимо частичное ограничение подаваемой мощности, возможны кратковременные перерывы питания электроприемников 3-й и частично 2-й категорий на время вышеупомянутых переключений и пересоединений, а также позволены отступления от нормальных уровней отклонений и колебаний напряжения и частоты в пределах установленных допусков. Если же невозможно полное сохранение в работе всех основных производств в течение послеаварийного периода, то нужно обеспечить хотя бы сокращенную работу предприятия с ограничением мощности или в крайнем случае поддержание производства в состоянии горячего резерва с тем, чтобы после восстановления нормального электроснабжения предприятие могло быстро возобновить свою работу по заданной производственной программе. В период послеаварийного режима элементы сети могут быть перегружены в пределах, допускаемых нормативными документами.
Анализ результатов исследования, проведенного на 600 предприятиях 5 отраслей промышленности в 5 федеральных округах Российской Федерации, показывает высокую степень износа систем, достигающую 70%.
На большинстве промышленных предприятий существующие системы энергоснабжения являются проектами как минимум двадцатилетней давности. С тех пор структура производства кардинально изменилась, но эти изменения, как правило, не коснулись энергосистемы. Высокий износ энергетического оборудования, низкий уровень внедрения энергосберегающих технологий и автоматизации, большие расходы, связанные с ремонтами и простоями, —реальная картина на большинстве предприятий России. Выход из подобных опасных ситуаций — системный подход к повышению энергоэффективности. Наличие проработанной комплексной программы реконструкции энергохозяйства позволит предприятиям реализовать у себя большее число энергоэффективных проектов, добиваясь значительных успехов наиболее эффективным и экономичным путем. Таким образом, внедрение ресурсосберегающих технологий и развитие энергосетей обеспечивает снижение доли энергозатрат в себестоимости продукции и позволяет снижать ее конечную стоимость для потребителей.
Можно запланировать мероприятия для полной реконструкция сетей 0.4 кВ, замена систем освещения и внедрение систем автоматизации коммерческого учета электроэнергии. Их осуществление позволит сократить срок окупаемости проекта до 5 лет. Реконструкция трансформаторных подстанций позволяет увеличить надежность электроснабжения, улучшить качество электроэнергии, уменьшить число оперативного и ремонтного персонала.
Следует отметить, что внедрение АИИС КУЭ является необходимым и обязательным элементом любой современной системы электроснабжения. Это позволяет получать объективную и оперативную информацию о потреблении электроэнергии абонентами, принимать в автоматическом режиме исходные данные для проведения.
В выпускной квалификационной работе на тему «Реконструкция системы электроснабжения Поволжского подшипникового завода в связи с расширением производства» разработана система электроснабжения с учетом необходимости обеспечения электроэнергией обновленных производственных цехов.
Дана краткая характеристика предприятия и его имеющейся схемы электроснабжения. Приведено обоснование необходимости реконструкции и обозначены пути достижения поставленной цели. На основании аналитического обзора поставлены конкретные задачи, которые необходимо решить при выполнении реконструкции системы электроснабжения
Внутризаводские сети 10 кВ выполнены по радиальным схемам, от ГПП кабельными линиями, проложенными в траншеях, по строительным конструкциям или технологическим эстакадам, что обусловлено расположением приемников питания на территории предприятия и требуемым уровнем надежности электроснабжения предприятия. На всех ступенях по напряжению выполнены односторонние и двухсторонние АВР с различными выдержками времени. На всех подстанциях установлены приборы учета электроэнергии.
На подстанциях ТП1 и ТП3 устанавливаются мощные и современные ТМГ 1600 кВА 10/0,4кВ и ТМГ 1000кВА 10/0,4 кВ. Электроснабжение по территории завода обеспечивается по кабелям ААШв линиям разного сечения 10/0,4 кВ. Высоковольтная распределительная сеть построена по радиальной схеме. Цеховое электроснабжение организовано по радиально-магистральной схеме с применением силовых пунктов СП для электроприемников, работающих в повторно-кратковременном режиме и сварочных аппаратов, а также шинопроводов ШРА4 для питания остальной нагрузки. Основное освещение цехов выполнено лампами ДРЛ-700, аварийное - лампами накаливания ЛН-500. Освещение непроизводственных помещений выполнено люминесцентными лампами ЛБ-40.
В технологической части работы рассчитаны токи короткого замыкания, к установке на стороне 10 кВ для трансформаторов мощностью от 1000 кВА и выше установлены вакуумные выключатели типа ВР-10 20/630 УЗ. Для трансформаторов мощностью до 1000 кВА установлены выключатели нагрузки ВНА (автогазовые) в комплекте с ручным приводом ПР-10У2 и предохранителем ПКТ103-10. На стороне 0.4 кВ для защиты применяются воздушные автоматические воздушные выключатели серии ВА-51 и ВА-53. Выбранное оборудование проверено на устойчивость к токам короткого замыкания. Выполнена релейная защита трансформаторов мощностью более 1000 кВА, включающая МТЗ, защиту от перегрузок и токовую защиту нулевой последовательности.
В качестве спецвопроса рассматривается роль компенсирующих установок в повышении качества электроэнергии и коэффициента мощности предприятия. В целях повышения эффективности к установке на цеховые ТП выбраны автоматические установки компенсации реактивной мощности АУКРМ.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
