Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Краткая характеристика потребителей энергии Нижнекамского
района 8
1.2 Совершенствование первичных схем электроснабжения путем их
реконструкции и технического перевооружения 11
1.3 Задачи модернизации 24
Раздел 2. Конструкторская часть 26
2.1 Расчет электрических нагрузок по селу Елантово 27
2.2 Выбор дизель-генератора 38
2.3 Выбор сечения распределительной сети 10 кВ и 0,4 кВ 39
2.4 Расчет электрических нагрузок агрокомплекса 42
2.5 Описание схемы электроснабжения 51
Раздел 3. Технологическая часть 53
3.1 Расчет токов короткого замыкания 54
3.2 Выбор высоковольтной аппаратуры 57
3.2.1 Выбор шин ТП и изоляторов 57
3.2.2 Выбор измерительной аппаратуры 60
3.3 Релейная защита трансформатора 10/0,4 кВ 62
Раздел 4. Спецвопрос. Автоматическое секционирование линий электропередач ВЛ-10 кВ с помощью реклоузеров 67
Раздел 5. БЖД и промышленная экология 75
5.1 Анализ вредных и опасных факторов на перерабатывающем
мясном производстве 76
5.2 Заземление КТП 81
Раздел 6. Экономическая часть 85
6.1 Расчет стоимости основных производственных фондов 86
6.2 Расчет амортизационных отчислений 87
6.3 Расчет расходов 89
6.4 Суммарная смета годовых затрат 90
6.5 Расчет заработной платы слесарей 92
6.6 Оценка эффективности модернизации 94
6.7 Итоговые технико-экономические показатели 96
Заключение 98
Список литературы 100
Система электроснабжения сельского хозяйства является частью Единой энергетической системы (ЕЭС) России. Особенностью сельскохозяйственного электроснабжения является необходимость проводить электроэнергию к огромному числу сравнительно маломощных объектов, рассредоточенных на большой территории. В результате сельские сети характеризуются большой протяженностью и малой плотностью нагрузки (2...20 кВт/м 2 ) [1]. Среди сельских потребителей есть крупные, обеспечивающие производство сельскохозяйственной продукции на промышленной основе и мелкие, домохозяйства и предприятия жилищно-коммунального хозяйства. Обеспечение требуемого качества электроэнергии, надежности и экономичности электроснабжения, на сегодняшний день, основные задачи сельского электроснабжения.
При контроле качества электроэнергии в сельских электрических сетях особое внимание обращается на следующие показатели качества энергии (ПКЭ): отклонение частоты, установившееся отклонение напряжения, коэффициенты несимметрии напряжения по обратной и нулевой последовательности, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения.
В соответствии с требованиями ПУЭ [5] длина отходящих от ТП 10/0,4 линий электропередачи 0,38 кВ (ЛЭП), должна быть не более 500 метров, однако натуральные исследования показали, что средняя длинна ЛЭП, составляет 1,1 км. Падение напряжения вдоль таких протяженных ЛЭП приводит к невозможности обеспечения требований ГОСТ на зажимах наиболее удаленного и наиболее приближенного к ТП потребителя одновременно.
Виновниками искажения симметрии напряжений, в сельских электрических сетях, являются мощные однофазные нагрузки, несимметричная загрузка трансформаторов по фазам, а так же случайный характер включения электропотребителей коммунально-бытового сектора.
Причиной низкого качества электроэнергии по приведенным показателям является то, что значительную долю нагрузки современных сельских электрических сетей представляют электроприемники с нелинейной вольтамперной характеристикой. Такие электроприемники потребляют ток, форма которого существенно отличается от синусоидальной. Протекание несинусоидального тока по элементам сети создает в них падение напряжения, что и является причиной искажения синусоидальности кривой напряжения в той или иной точке. Искажения напряжения в узлах электрической сети, обусловленные протеканием токов искажения, зависят от параметров данной сети (активных и индуктивных сопротивлений ЛЭП и трансформаторов, мощности короткого замыкания и т.д.). В сельских электрических сетях нелинейный характер потребления имеют: газоразрядные лампы, установки электродуговой и контактной сварки, приборы, имеющие в своем составе преобразователи переменного тока в постоянный (выпрямители), системы бесперебойного питания, импульсные источники питания, преобразователи частоты, двигатели с регулируемой скоростью вращения и т.д. Ток намагничивания трансформатора, также является несинусоидальным и содержит 3, 5 и 7-ую гармоники [4].
Современные жилые дома сельскохозяйственных районов имеют значительное количество современных электроприборов с нелинейными вольтамперными характеристиками.
Ликвидация отмеченных «узких» мест является первоочередной задачей сельской энергетики. При этом на современном этапе электрификации сельского хозяйства стоят новые задачи: повышение пропускной способности существующей сети, так как рост нагрузок приводит к повышению потерь электроэнергии и снижению ее качества, и повышение надежности электроснабжения.
Целью дипломного проекта являлось повышение надежности электроснабжения села, снижение затрат на техническое обслуживание электрооборудования и линий электропередач 0,4 и 10 кВ.
Село Елантово получает питание от подстанции 110/10кВ по воздушной линии СИП3 -35 от фидера №8.
Небольшое село Елантово с комфортными условиями проживания и числом жителей около 1000 человек. В поселке есть одноэтажные дома, банк, исполком, школа, детский сад и магазин. Из промышленных объектов: сельхозтехника, теплицы, рыбное хозяйство, котельная и насосная станции, почта. Недавно был построен и пущен перерабатывающий агрокомплекс.
Подстанция 110/10 кВ - это тупиковая подстанция, запитывает несколько прилежащих посёлков. Подстанция состоит из открытой части ОРУ-110, двух силовых трансформаторов типа ТДН-10000/110 и закрытого распределительного устройства ЗРУ-10.
Электроприёмники села относятся к третьей и второй категории электроснабжения, поэтому во всех КТП установлено по одному силовому масляному трансформатору типа ТМ, а на ферме и агрокомплексе установлены два дизель-генератора. Общее количество КТП, установленных для электроснабжения села - 7 шт. Мощности трансформаторов не более 400 кВА.
Распределительная сеть 10 кВ выполнена воздушными кабельными линиями типа СИП-3, которые закреплены на бетонных опорах. Распределительная сеть 0,4 кВ также выполнена самоизолирующими проводами СИП-2 сечением 16 и 25 мм2. Распределительная сеть 0,4 кВ крепится на бетонных и дерево-железобетонных опорах.
В конструкторской части проекта выполнен расчет нагрузок по селу и по кондитерской фабрики, выбраны мощности силовых трансформаторов и составлена однолинейная схема электроснабжения после модернизации.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания, по результатам расчета выбрано коммутационное и защитное электрооборудование.
В качестве спецвопроса рассматривается применение реклоузеров. Автоматизация сетей на базе реклоузеров - действенное и хорошо себя зарекомендовавшее, как за рубежом, так и в отечественной электроэнергетике, решение для распределительных сетей.
Реклоузер - это автономное устройство, использующееся для автоматического отключения и повторного включения цепи переменного тока по предварительно заданной последовательности циклов отключения и повторного включения с последующим возвратом в исходное состояние, сохранением включенного положения или блокировкой в отключенном положении. Реклоузер включает в себя комплекс элементов управления, необходимых для обнаружения токов короткого замыкания и управления реклоузером.
В разделе «БЖД и промышленная экология» проанализированы санитарно-гигиенические требования к пищевым предприятиям, дана характеристика вредным производственным факторам согласно ГОСТам 12.1.003-83 и 12.1.001-90 , отмечены ПДК вредных факторов и мероприятия по их снижению. Выполнен расчет заземления подстанции 10/0,4 кВ по контуру стальной лентой 4х40 мм и 8-ю вертикальными стержнями длиной 5м и диаметром 16мм.
Срок окупаемости модернизации проекта составил 1.8 года.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
