Реконструкция электроснабжения ООО «КамГэсЗЯБ» г. Наб. Челны
|
Введение 6
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Краткая характеристика предприятия 9
1.2 Анализ существующей системы электроснабжения 16
1.3 Анализ современного электроэнергетического оборудования 17
1.3.1 Понизительные трансформаторы 6/0,4 кВ 19
1.3.2 Измерительные трансформаторы тока и напряжения 22
1.3.3 Нелинейные ограничители перенапряжения (ОПН) 23
1.3.4 Кабели и кабельная арматура 25
Раздел 2. Конструкторская часть 28
2.1 Характеристика источников электроснабжения и потребителей
электроэнергии 29
2.2 Определение электрических расчетных нагрузок по заводу 30
2.3 Выбор количества и мощности цеховых подстанций 34
2.4 Потери в трансформаторах 39
2.5 Выбор сечения кабельных линий напряжением выше 1 кВ 42
2.6 Выбор мощности ТСН 48
2.7 Описание схемы электроснабжения завода 50
Раздел 3. Технологическая часть 53
3.1 Расчет токов короткого замыкания 54
3.2 Выбор и проверка электрооборудования 58
3.3 Расчет электрических нагрузок цеховой сети 60
3.4 Расчет и выбор параметров схемы 68
3.4.1 Выбор сечений проводов и кабелей, силовых распределительных
пунктов и шинопроводов 68
3.4.2 Выбор коммутационных аппаратов на всех ступенях схемы 69
3.4.3 Согласование сечений проводников и аппаратов защиты 71
3.5 Релейная защита вводов ГРП 73
Раздел 4. Спецвопрос. Методы определения обрыва кабельных линий75
4.1 Современные методы поиска мест повреждения кабельных линий76
4.2 Описание и физическая характеристика акустического метода 78
Раздел 5. БЖД и промышленная экология 83
5.1 Мероприятия по защите рабочих от воздействия вредных и опасных факторов и способы их предупреждения 84
5.2 Расчет зануления оборудования арматурного цеха 87
5.3 Расчёт заземления трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ 90
5.4 Освещение трансформаторной подстанции ТП 93
Раздел 6. Экономическая часть 95
6.1 Расчет стоимости основных производственных фондов 96
6.2 Расчет амортизационных отчислений 96
6.3 Расчет расходов 97
6.4 Суммарная смета годовых затрат 99
6.5 Смета затрат, калькуляция себестоимости коммерческого ремонта и годовые финансовые результаты 99
6.6 Расчет заработной платы электромонтеров по ремонту электрооборудования 102
6.7 Оценка эффективности внедрения коммерческого ремонта 102
Заключение 106
Список литературы 108
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Краткая характеристика предприятия 9
1.2 Анализ существующей системы электроснабжения 16
1.3 Анализ современного электроэнергетического оборудования 17
1.3.1 Понизительные трансформаторы 6/0,4 кВ 19
1.3.2 Измерительные трансформаторы тока и напряжения 22
1.3.3 Нелинейные ограничители перенапряжения (ОПН) 23
1.3.4 Кабели и кабельная арматура 25
Раздел 2. Конструкторская часть 28
2.1 Характеристика источников электроснабжения и потребителей
электроэнергии 29
2.2 Определение электрических расчетных нагрузок по заводу 30
2.3 Выбор количества и мощности цеховых подстанций 34
2.4 Потери в трансформаторах 39
2.5 Выбор сечения кабельных линий напряжением выше 1 кВ 42
2.6 Выбор мощности ТСН 48
2.7 Описание схемы электроснабжения завода 50
Раздел 3. Технологическая часть 53
3.1 Расчет токов короткого замыкания 54
3.2 Выбор и проверка электрооборудования 58
3.3 Расчет электрических нагрузок цеховой сети 60
3.4 Расчет и выбор параметров схемы 68
3.4.1 Выбор сечений проводов и кабелей, силовых распределительных
пунктов и шинопроводов 68
3.4.2 Выбор коммутационных аппаратов на всех ступенях схемы 69
3.4.3 Согласование сечений проводников и аппаратов защиты 71
3.5 Релейная защита вводов ГРП 73
Раздел 4. Спецвопрос. Методы определения обрыва кабельных линий75
4.1 Современные методы поиска мест повреждения кабельных линий76
4.2 Описание и физическая характеристика акустического метода 78
Раздел 5. БЖД и промышленная экология 83
5.1 Мероприятия по защите рабочих от воздействия вредных и опасных факторов и способы их предупреждения 84
5.2 Расчет зануления оборудования арматурного цеха 87
5.3 Расчёт заземления трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ 90
5.4 Освещение трансформаторной подстанции ТП 93
Раздел 6. Экономическая часть 95
6.1 Расчет стоимости основных производственных фондов 96
6.2 Расчет амортизационных отчислений 96
6.3 Расчет расходов 97
6.4 Суммарная смета годовых затрат 99
6.5 Смета затрат, калькуляция себестоимости коммерческого ремонта и годовые финансовые результаты 99
6.6 Расчет заработной платы электромонтеров по ремонту электрооборудования 102
6.7 Оценка эффективности внедрения коммерческого ремонта 102
Заключение 106
Список литературы 108
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии. По мере развития электропотребления усложняются и системы электроснабжения промышленных предприятий. Развитие и усложнение структур систем электроснабжения, возрастающие требования к экономичности и надежности их работы в сочетании с изменяющейся структурой и характером потребителей электроэнергии, широкое внедрение устройств управления распределением и потреблением электроэнергии на базе современной вычислительной техники ставят проблему подготовки высококвалифицированных инженеров.
Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др.
Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетического оборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетических ресурсов. Кроме прямого энерго- и ресурсосбережения, существует целый ряд актуальных задач, решение которых в конечном итоге приводит к тому же эффекту в самих производственных установках и в производстве в целом. Сюда, в первую очередь относится повышение надежности электроснабжения, так как внезапное, иногда даже весьма кратковременное прекращение подачи электропитания может привести к большим убыткам в производстве. Но повышение надежности связано с увеличением стоимости системы электроснабжения, поэтому важной задачей должно считаться определение оптимальных показателей надежности, выбор оптимальной по надежности структуры системы электроснабжения.
Системы электроснабжения промышленных предприятий должны обеспечивать следующее:
- экономичность;
- надежность электроснабжения;
- безопасность и удобства эксплуатации;
- качество электроэнергии;
-гибкость системы.
Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которой приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др.
Экономия энергетических ресурсов должна осуществляться путем: перехода на энергосберегающие технологии производства; совершенствование энергетического оборудования, реконструкция устаревшего оборудования; сокращение всех видов энергетических потерь и повышение уровня использования вторичных энергетических ресурсов. Кроме прямого энерго- и ресурсосбережения, существует целый ряд актуальных задач, решение которых в конечном итоге приводит к тому же эффекту в самих производственных установках и в производстве в целом. Сюда, в первую очередь относится повышение надежности электроснабжения, так как внезапное, иногда даже весьма кратковременное прекращение подачи электропитания может привести к большим убыткам в производстве. Но повышение надежности связано с увеличением стоимости системы электроснабжения, поэтому важной задачей должно считаться определение оптимальных показателей надежности, выбор оптимальной по надежности структуры системы электроснабжения.
Системы электроснабжения промышленных предприятий должны обеспечивать следующее:
- экономичность;
- надежность электроснабжения;
- безопасность и удобства эксплуатации;
- качество электроэнергии;
-гибкость системы.
Целью дипломного проекта являлось снижение потерь энергии при передаче её потребителям, использование современного электрооборудования и сокращение затрат на профилактическое обслуживание оборудования.
Предприятие получает питание по двум воздушным линиям АС-150/24. На территории завода находится распределительная подстанция ГРП, от неё кабельными линиями запитываются цеховые подстанции ТП 6/0,4 кВ. На заводе 8 ТП, из них 6 подстанций двухтрансформаторные, две- однотрансформаторные. В ТП установлены силовые трансформаторы 6/0,4 кВ типа ТМГ - масляные герметичные.
В однолинейной схеме после реконструкции заменили трансформаторы на ТМГ - масляные герметичные, имеющие сниженные потери холостого хода и требующие минимального профилактического обслуживания. Заменили мощности трансформаторов: в основном
уменьшили, но работают по 2 трансформатора. На трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ ТП1 добавили трансформатор.
На всех понижающих подстанциях 6/0,4 кВ применили компенсационные установки нерегулируемые стационарные для компенсации реактивной мощности потребителей до оптимального тангенса 0,33 (косинус = 0,95). На низкой стороне двухтрансформаторных подстанций используется одна сборочная шина секционированная автоматическим выключателем САВ и во вводных линиях ТП установили вакуумные выключатели для подстанций ТП-2 и ТП-6. В остальных подстанциях силовые трансфоматоры защищают выключатели нагрузки с предохранителями. В главной распределительной подстанции устанавливаем защитное оборудование на вводы - вакуумные выключатели. На всех отходящих линиях также устанавливаем вакуумные выключатели 6 кВ.
Для обогрева ГРП, освещения и вентиляции выбраны трансформаторы собственных нужд типа ТСЗ-63/10.
В технологической части проекта рассчитаны токи короткого замыкания, по результатам выбрано коммутационное и измерительное оборудование. В арматурном цехе выполнен расчет цеховой нагрузки методом упорядоченных диаграмм, составлена схема подключения цехового оборудования и однолинейная схема электроснабжения цеха.
Освещение арматурного цеха выполнено люминесцентными лампами с нормированной освещенностью основного участка цеха 300 лк.
В качестве спецвопроса проанализированы разные методы определения обрыва кабельного провода, проложенного в земле. Акустический метод практически универсален и во многих кабельных сетях является основным методом. В отдельных случаях возможно определение нескольких повреждений на одной кабельной линии. Метод применяется для определения мест повреждения в силовых кабельных линиях, носящих характер «заплывающего» пробоя, а так же может быть применен при замыканиях с переходным сопротивлением, обеспечивающим устойчивые искровые разряды, и при обрыве жил кабеля.
В разделе «БЖД и промышленная экология» выполнен анализ вредных факторов при производстве изделий из железобетона, предложены мероприятия по их снижению. Для арматурного цеха, где устанавливалось новое оборудование, выполнен расчет зануления. Для трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ выполнен расчет заземления и освещения. Заземление выполнено по контуру стальной полосой 4х40 мм с 10 вертикальными стержнями длиной 5 м и диаметром 16 мм.
Срок окупаемости реконструкции составил 2,7 года.
Предприятие получает питание по двум воздушным линиям АС-150/24. На территории завода находится распределительная подстанция ГРП, от неё кабельными линиями запитываются цеховые подстанции ТП 6/0,4 кВ. На заводе 8 ТП, из них 6 подстанций двухтрансформаторные, две- однотрансформаторные. В ТП установлены силовые трансформаторы 6/0,4 кВ типа ТМГ - масляные герметичные.
В однолинейной схеме после реконструкции заменили трансформаторы на ТМГ - масляные герметичные, имеющие сниженные потери холостого хода и требующие минимального профилактического обслуживания. Заменили мощности трансформаторов: в основном
уменьшили, но работают по 2 трансформатора. На трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ ТП1 добавили трансформатор.
На всех понижающих подстанциях 6/0,4 кВ применили компенсационные установки нерегулируемые стационарные для компенсации реактивной мощности потребителей до оптимального тангенса 0,33 (косинус = 0,95). На низкой стороне двухтрансформаторных подстанций используется одна сборочная шина секционированная автоматическим выключателем САВ и во вводных линиях ТП установили вакуумные выключатели для подстанций ТП-2 и ТП-6. В остальных подстанциях силовые трансфоматоры защищают выключатели нагрузки с предохранителями. В главной распределительной подстанции устанавливаем защитное оборудование на вводы - вакуумные выключатели. На всех отходящих линиях также устанавливаем вакуумные выключатели 6 кВ.
Для обогрева ГРП, освещения и вентиляции выбраны трансформаторы собственных нужд типа ТСЗ-63/10.
В технологической части проекта рассчитаны токи короткого замыкания, по результатам выбрано коммутационное и измерительное оборудование. В арматурном цехе выполнен расчет цеховой нагрузки методом упорядоченных диаграмм, составлена схема подключения цехового оборудования и однолинейная схема электроснабжения цеха.
Освещение арматурного цеха выполнено люминесцентными лампами с нормированной освещенностью основного участка цеха 300 лк.
В качестве спецвопроса проанализированы разные методы определения обрыва кабельного провода, проложенного в земле. Акустический метод практически универсален и во многих кабельных сетях является основным методом. В отдельных случаях возможно определение нескольких повреждений на одной кабельной линии. Метод применяется для определения мест повреждения в силовых кабельных линиях, носящих характер «заплывающего» пробоя, а так же может быть применен при замыканиях с переходным сопротивлением, обеспечивающим устойчивые искровые разряды, и при обрыве жил кабеля.
В разделе «БЖД и промышленная экология» выполнен анализ вредных факторов при производстве изделий из железобетона, предложены мероприятия по их снижению. Для арматурного цеха, где устанавливалось новое оборудование, выполнен расчет зануления. Для трансформаторной подстанции 6/0,4 кВ выполнен расчет заземления и освещения. Заземление выполнено по контуру стальной полосой 4х40 мм с 10 вертикальными стержнями длиной 5 м и диаметром 16 мм.
Срок окупаемости реконструкции составил 2,7 года.