Помощь студентам в учебе
Модернизация системы электроснабжения Ждановского микрорайона г. Павлово
|
Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Краткая характеристика предприятия 8
1.2 Сравнение параметров диэлектриков, используемых в электроэнергетике 10
1.3 Анализ существующей системы электроснабжения АВЗ 13
1.4 Задачи модернизации 17
1.5 Утилизация совтола 18
1.6 Преимущества вакуумного и элегазового выключателей 20
Раздел 2. Конструкторская часть 24
2.1 Расчет электрических нагрузок по АВЗ 25
2.2 Расчет мощности цеховых ТП 31
2.3 Выбор сечений распределительных сетей 36
2.4 Расчет мощности ТСН 39
2.5 Описание схемы электроснабжения завода после модернизации..41
2.6 Расчет нагрузок в цехе картеров 44
Раздел 3. Технологическая часть 50
3.1 Расчет токов короткого замыкания 51
3.2 Выбор электрооборудования 58
3.3 Релейная защита отходящих линий 62
Раздел 4. Спецвопрос. Реализация программы «Организация производства мостов» в цехе картеров 65
4.1 Сущность проекта «Организация производства мостов» 66
4.2 Необходимость реконструкции в цехе картеров 67
4.3 Технология механической обработки картера моста до
реконструкции 70
4.4 Технология механической обработки картера моста после
реконструкции 72
Заключение 74
Список литературы 77
Приложение 79
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Краткая характеристика предприятия 8
1.2 Сравнение параметров диэлектриков, используемых в электроэнергетике 10
1.3 Анализ существующей системы электроснабжения АВЗ 13
1.4 Задачи модернизации 17
1.5 Утилизация совтола 18
1.6 Преимущества вакуумного и элегазового выключателей 20
Раздел 2. Конструкторская часть 24
2.1 Расчет электрических нагрузок по АВЗ 25
2.2 Расчет мощности цеховых ТП 31
2.3 Выбор сечений распределительных сетей 36
2.4 Расчет мощности ТСН 39
2.5 Описание схемы электроснабжения завода после модернизации..41
2.6 Расчет нагрузок в цехе картеров 44
Раздел 3. Технологическая часть 50
3.1 Расчет токов короткого замыкания 51
3.2 Выбор электрооборудования 58
3.3 Релейная защита отходящих линий 62
Раздел 4. Спецвопрос. Реализация программы «Организация производства мостов» в цехе картеров 65
4.1 Сущность проекта «Организация производства мостов» 66
4.2 Необходимость реконструкции в цехе картеров 67
4.3 Технология механической обработки картера моста до
реконструкции 70
4.4 Технология механической обработки картера моста после
реконструкции 72
Заключение 74
Список литературы 77
Приложение 79
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 модернизации или реконструкции существующих систем электроснабжения.
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 несколькими способами: 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.
Основные задачи, решаемые при проектировании или модернизации систем электроснабжения промышленных предприятий, заключаются в оптимизации параметров этих систем путем правильного выбора напряжений, определения электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения; рационального выбора числа и мощности трансформаторов, преобразователей тока и частоты, конструкции промышленных сетей, средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения, средств симметрирования нагрузок и подавление высших гармоник в сетях путем правильного построения схемы электроснабжения, соответствующей оптимальному уровню надежности и т. д. Все эти задачи непрерывно усложняются вследствие роста мощностей электроприемников, появления новых видов использования электроэнергии, новых технологических процессов и т. д.
Ко всем этим задачам прибавляется ещё одна - импортозамещение. Оборудование, ранее закупаемое зарубежом, имеет гарантийный срок эксплуатации и со временем требует замены или ремонта. Российская электротехника развивается и может предложить аналоги оборудования.
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 несколькими способами: 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.
Основные задачи, решаемые при проектировании или модернизации систем электроснабжения промышленных предприятий, заключаются в оптимизации параметров этих систем путем правильного выбора напряжений, определения электрических нагрузок и требований к бесперебойности электроснабжения; рационального выбора числа и мощности трансформаторов, преобразователей тока и частоты, конструкции промышленных сетей, средств компенсации реактивной мощности и регулирования напряжения, средств симметрирования нагрузок и подавление высших гармоник в сетях путем правильного построения схемы электроснабжения, соответствующей оптимальному уровню надежности и т. д. Все эти задачи непрерывно усложняются вследствие роста мощностей электроприемников, появления новых видов использования электроэнергии, новых технологических процессов и т. д.
Ко всем этим задачам прибавляется ещё одна - импортозамещение. Оборудование, ранее закупаемое зарубежом, имеет гарантийный срок эксплуатации и со временем требует замены или ремонта. Российская электротехника развивается и может предложить аналоги оборудования.
Целью проекта являлось повышение надежности энергосистемы предприятия и улучшение экологической обстановки на предприятии.
Автомобильный завод ПАО КамАЗ по надёжности электроснабжения относится ко второй категории. Электроснабжение завода осуществляется от главных понизительных подстанций ГПП-11, 14, 16. ГПП-11 расположена на территории главного корпуса, ГПП-16 за территорией завода, ГПП-14 за кузнечным заводом.
ГПП - 11 - двухтрансформаторная, питание трансформаторов 110/10 кВ осуществляется по 2-м ЛЭП АС-95/16 - 110кВ. На ГПП-11 установлены два силовых трансформатора мощностью 63 МВА каждый. В проекте выполнен расчет электрических нагрузок завода и проверка трансформаторов ГПП-11 на перегрузочную способность. По результатам расчета силовые трансформаторы замене не подлежат.
Подстанция имеет открытое распределительное устройство 110кВ, силовые трансформаторы и закрытое распределительное устройство 10 кВ. Схема включения открытого распределительного устройства ОРУ-110 кВ - два блока трансформаторов с выключателями и перемычкой из разъединителей со стороны линий.
Маслонаполненные линейные герметичные вводы типа ГБМЛП- 110/10000У заменили герметичными вводами с RIP-изоляцией (BRIT- 110/800) с такими же электрическими характеристиками. Указанные вводы не содержат масла, не требуют обслуживания, поэтому имеют минимальные эксплуатационные издержки.
На ОРУ - 110 кВ установлены два силовых трёхобмоточных трансформатора ТРДН-63000 кВА каждый с расщеплённой вторичной обмоткой, с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН). Схемы соединения обмоток трансформатора - звезда с нейтралью/ треугольник.
Закрытое распределительное устройство ЗРУ объединяет два ряда шкафов 10 кВ. В ЗРУ установлены шкафы типа КРУ с выкатной частью ячейки для ремонта выключателя.
Все выключатели в питающих, отходящих линиях и секционные выключатели на сборочных шинах заменили на вакуумные выключатели типа BB/TEL.
Для питания собственных нужд установлены три трансформатора ТСЗ-160-10/0,4 кВ, присоединенные к секциям 10 кВ. Питание собственных нужд подстанции осуществляется от вводов трансформатора, на случай аварийного погашения подстанции предусмотрен резервный кабель с ТСН РВ, запитанный от другой подстанции. Сеть собственных нужд имеет напряжение 380/220 В с заземленной нейтралью. Шины 380/220 В секционированы автоматами с устройством АВР.
Распределительное устройство имеет 4 секции. Между секциями 1-3 и 2-4 установлены секционные разъединители и вакуумные выключатели, оборудованные АВР. Питание 1 и 3 секции 10 кВ осуществляется от трансформатора 1Т, а питание 2 и 4 секции 10 кВ - от Т2. Для питания цепей управления коммутационных аппаратов, релейной защиты, автоматики и сигнализации установлены источники комбинированного питания серии БПТ и БПН, подключенные к панели собственных нужд.
Для обеспечения измерения токов и напряжений в электроустановках высокого напряжения применяют трансформаторы тока типа ТЛМ и ТЛН и трансформаторы напряжения НАМИ.
Распределение электроэнергии от подстанции осуществляется по 10 кВ - кабельными ЛЭП. На заводе предлагается заменить совтоловые трансформаторы типа ТНЗ на трансформаторы типа ТСЗ - сухие защищенные.
При резком изменением режима работы электрических сетей внутри электроустановки или внешних воздействий, например, молний, возникают перенапряжения и внутренние электромагнитные процессы. Для защиты от них на всех сторонах напряжения установили нелинейные ограничители перенапряжения ОПН-110, ОПНН-110 и ОПН-10.
В технологической части проекта кроме выбора коммутирующего электрооборудования выполнен расчет релейной защиты отходящих линий ЗРУ-10 кВ.
Для реализации программы увеличения мощности выпускаемой продукции в цехе картеров выполнен расчет силовой нагрузки устанавливаемого электрооборудования. Выбраны цеховые трансформаторы типа ТСЗ-1600 /10.
В качестве спецвопроса рассматривается реализация программы «Организация производства мостов» с увеличением мощностей производства тяжелых автомобилей.
Для реализации программы «Организация производства мостов» с увеличением мощностей производства тяжелых автомобилей до 16 тысяч в год потребуется закупить дополнительное оборудование, перестроить транспортные потоки в цехе картеров и появятся новые рабочие места для высококвалифицированных специалистов. Затраты на все эти мероприятия должны окупиться в течение года.
Автомобильный завод ПАО КамАЗ по надёжности электроснабжения относится ко второй категории. Электроснабжение завода осуществляется от главных понизительных подстанций ГПП-11, 14, 16. ГПП-11 расположена на территории главного корпуса, ГПП-16 за территорией завода, ГПП-14 за кузнечным заводом.
ГПП - 11 - двухтрансформаторная, питание трансформаторов 110/10 кВ осуществляется по 2-м ЛЭП АС-95/16 - 110кВ. На ГПП-11 установлены два силовых трансформатора мощностью 63 МВА каждый. В проекте выполнен расчет электрических нагрузок завода и проверка трансформаторов ГПП-11 на перегрузочную способность. По результатам расчета силовые трансформаторы замене не подлежат.
Подстанция имеет открытое распределительное устройство 110кВ, силовые трансформаторы и закрытое распределительное устройство 10 кВ. Схема включения открытого распределительного устройства ОРУ-110 кВ - два блока трансформаторов с выключателями и перемычкой из разъединителей со стороны линий.
Маслонаполненные линейные герметичные вводы типа ГБМЛП- 110/10000У заменили герметичными вводами с RIP-изоляцией (BRIT- 110/800) с такими же электрическими характеристиками. Указанные вводы не содержат масла, не требуют обслуживания, поэтому имеют минимальные эксплуатационные издержки.
На ОРУ - 110 кВ установлены два силовых трёхобмоточных трансформатора ТРДН-63000 кВА каждый с расщеплённой вторичной обмоткой, с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН). Схемы соединения обмоток трансформатора - звезда с нейтралью/ треугольник.
Закрытое распределительное устройство ЗРУ объединяет два ряда шкафов 10 кВ. В ЗРУ установлены шкафы типа КРУ с выкатной частью ячейки для ремонта выключателя.
Все выключатели в питающих, отходящих линиях и секционные выключатели на сборочных шинах заменили на вакуумные выключатели типа BB/TEL.
Для питания собственных нужд установлены три трансформатора ТСЗ-160-10/0,4 кВ, присоединенные к секциям 10 кВ. Питание собственных нужд подстанции осуществляется от вводов трансформатора, на случай аварийного погашения подстанции предусмотрен резервный кабель с ТСН РВ, запитанный от другой подстанции. Сеть собственных нужд имеет напряжение 380/220 В с заземленной нейтралью. Шины 380/220 В секционированы автоматами с устройством АВР.
Распределительное устройство имеет 4 секции. Между секциями 1-3 и 2-4 установлены секционные разъединители и вакуумные выключатели, оборудованные АВР. Питание 1 и 3 секции 10 кВ осуществляется от трансформатора 1Т, а питание 2 и 4 секции 10 кВ - от Т2. Для питания цепей управления коммутационных аппаратов, релейной защиты, автоматики и сигнализации установлены источники комбинированного питания серии БПТ и БПН, подключенные к панели собственных нужд.
Для обеспечения измерения токов и напряжений в электроустановках высокого напряжения применяют трансформаторы тока типа ТЛМ и ТЛН и трансформаторы напряжения НАМИ.
Распределение электроэнергии от подстанции осуществляется по 10 кВ - кабельными ЛЭП. На заводе предлагается заменить совтоловые трансформаторы типа ТНЗ на трансформаторы типа ТСЗ - сухие защищенные.
При резком изменением режима работы электрических сетей внутри электроустановки или внешних воздействий, например, молний, возникают перенапряжения и внутренние электромагнитные процессы. Для защиты от них на всех сторонах напряжения установили нелинейные ограничители перенапряжения ОПН-110, ОПНН-110 и ОПН-10.
В технологической части проекта кроме выбора коммутирующего электрооборудования выполнен расчет релейной защиты отходящих линий ЗРУ-10 кВ.
Для реализации программы увеличения мощности выпускаемой продукции в цехе картеров выполнен расчет силовой нагрузки устанавливаемого электрооборудования. Выбраны цеховые трансформаторы типа ТСЗ-1600 /10.
В качестве спецвопроса рассматривается реализация программы «Организация производства мостов» с увеличением мощностей производства тяжелых автомобилей.
Для реализации программы «Организация производства мостов» с увеличением мощностей производства тяжелых автомобилей до 16 тысяч в год потребуется закупить дополнительное оборудование, перестроить транспортные потоки в цехе картеров и появятся новые рабочие места для высококвалифицированных специалистов. Затраты на все эти мероприятия должны окупиться в течение года.