Введение 5
РАЗДЕЛ 1. Аналитический обзор 8
1.1 Краткая характеристика управления «Татнефтегазпереработка» 9
1.2 Общие сведения о подстанции № 98 11
1.3 Описание схемы подстанции №98 до модернизации 15
1.4 Характеристика потребителей электроэнергии и определение категории
надежности электроснабжения 19
1.5 Задачи модернизации 21
РАЗДЕЛ 2. Конструкторская часть 29
2.1 Проверка мощности трансформаторов и определение коэффициента
загрузки 30
2.2 Расчет потерь мощности и энергии в силовых трехобмоточных
трансформаторах 33
2.3 Описание схемы электроснабжения после модернизации 36
2.3.1 Выбор выключателей на 6 кВ 39
2.3.2 Выбор выключателей на 110 кВ 41
2.3.3 Выбор ограничителей перенапряжения 42
2.4 Компенсация реактивной мощности 43
2.5 Схема электроснабжения собственных нужд подстанции 43
2.6 Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции 45
2.7 Расчет и выбор заземляющих устройств 46
2.7.1 Электрооборудование главной понизительной подстанции 46
2.7.2 Защита электрических установок от перенапряжений 47
2.7.3 Расчет заземления и молниезащиты подстанции 51
РАЗДЕЛ 3. Технологическая часть 57
3.1 Расчет токов короткого замыкания 58
3.2 Выбор тиристорного возбудительного устройства синхронного
двигателя с микропроцессорным блоком управления 64
3.3 Выбор разъединителя на стороне 110 кВ 71
3.4 Выбор устройств релейной защиты и автоматики для силового
трансформатора 72
3.5 Расчет уставок релейной защиты и автоматики для силового
трансформатора 74
3.5.1 Выбор дифференциальной отсечки 78
3.5.2 Расчет уставок релейной защиты на стороне НН1 (НН2) 79
3.5.3 Выбор уставок максимальной токовой защиты (МТЗ) секционного
выключателя 6 кВ 80
3.5.4 Выбор уставок максимальной токовой защиты вводного
выключателя на базе Сириус-2В 81
РАЗДЕЛ 4. Спецвопрос. Определение мест повреждения кабельных линий 6 кВ акустическим методом 83
4.1 Современные методы отыскания мест повреждений на кабельных линиях 84
Заключение 92
Список литературы 94
В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Основное достоинство электрической энергии - относительная простота производства, передачи, дробления и преобразования.
Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных приемников электрической энергии, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электрические печи, электролизные установки, аппараты и машины для электрической сварки, осветительные установки и другие промышленные приемники электроэнергии. Основными требованиями, которым должна удовлетворять всякая система электроснабжения, являются: надежность электроснабжения, хорошее качество электроэнергии, безопасность и экономичность всех элементов системы.
Задача электроснабжения промышленных предприятий возникла одновременно с широким внедрением электропривода в качестве движущей силы различных машин и механизмов и строительством электрических станций.
В настоящее время большинство потребителей получает электрическую энергию от энергосистем. В то же время, на ряде предприятий сооружаются и собственные электростанции, что обуславливается рядом причин:
- необходимостью резервного питания для ответственных потребителей;
- большой удаленностью некоторых предприятий от энергосистем.
Топливно-энергетический комплекс России - важнейшая составная часть экономики страны. На долю топливно-энергетического комплекса приходится более трети общероссийского промышленного производства.
В связи с совершенствованием технологий с целью увеличения системы извлечения углеводородной продукции из недр и ее максимальной утилизации наблюдается строительство газоперерабатывающих заводов для переработки нефтяного газа. Газ используется в качестве топлива, как сырье - для производства химических продуктов.
Ускоренное развитие нефтегазовой промышленности является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса и подъема производительных сил страны.
Нефтяной газ - источник ценного сырья для химической продукции. Из него получают этан, бутан, этилен, этиловый спирт, пластмассы, синтетический каучук, серу, азотные удобрения и другие вещества, необходимые народному хозяйству. Велико значение нефтяного газа как топлива, обладающего высокой теплотворной способностью. Состав нефтяного газа отличается от состава природного газа большей долей тяжелых углеводородов.
Нефть и газ - это не только эффективные энергоресурсы, но и важнейшее средство решения многих сложных социальных и экономических проблем.
Нефтяная и газовая промышленности, являясь основными производителями и поставщиками энергоресурсов, в то же время относятся к крупным потребителям электроэнергии.
Наиболее энергоемкими являются технологические процессы добычи и транспорта углеводородного сырья, в связи с чем вопросам снижения их энергоемкости уделяется особое внимание.
Промышленное потребление электроэнергии предприятиями
нефтегазодобывающего комплекса достигает 60-65 % от общего регионального потребления.
Кроме того, большая часть электрооборудования установлено более 25 лет назад и срок его службы подходит к концу или уже вышел, что оказывает влияние на его технические показатели. Поэтому одна из главных проблем, затронутых в данной работе, - это прогнозирование и анализ нагрузок на
подстанциях и, как результат, замена электрооборудования на более модернизированное.
Для повышения надежности электроснабжения предприятий на современных подстанциях применяют по возможности более простые схемы соединения с установкой только необходимого электрооборудования в сочетании со средствами автоматизации. Кроме этого, автоматизация позволяет перевести большинство подстанций на работу без постоянного дежурного персонала, что уменьшает эксплуатационные расходы и способствует сокращению числа аварий по вине персонала.
Средства автоматизации подстанции выбираются на основании технико-экономических расчетов с учетом стоимости аппаратуры управления и связи, затрат на обслуживание, экономического ущерба, возникающего в производственных установках при перерывах электроснабжения. Из приведенных факторов наиболее существенным может оказаться ущерб от перерывов электроснабжения при недостаточно быстром восстановлении питания приемников.
В настоящее время большинство объектов переработки нефти и газа имеют устаревшее оборудование, срок эксплуатации которого подходит к концу. Это приводит к частому простою оборудования в результате ремонта, а также крупным авариям (пожарам), ущерб от которых велик. На данных объектах ведутся работы по замене старого оборудования на новое, вводятся новые технологические решения и передовые технологии, реконструируются системы электроснабжения объекта.
Основной целью данного дипломного проекта является повышение надежности электроснабжения технологического оборудования главной понизительной подстанции № 98 за счёт замены электрооборудования на более усовершенствованное.
В данном дипломном проекте рассмотрена модернизация морально и физически изношенного электрооборудования системы электроснабжения газоперерабатывающего завода управления «Татнефтегазпереработка» на примере главной понизительной подстанции №98 (ГШ1 №98), которая является элементом в механизме электроснабжения завода в целом. Рассмотренные в курсовом проекте основные аспекты модернизации электрооборудования ГПП №98 являются:
- замена масляных выключателей 6 кВ на вакуумные выключатели 6 кВ;
- замена масляных выключателей 110 кВ на элегазовые выключатели 110 кВ;
- замена вентильных разрядников 110 кВ на ограничители перенапряжения 110 кВ;
- модернизация тиристорного возбудительного устройства синхронного двигателя на микропроцессорном блоке.
Осуществлен расчет и выбор нового электрооборудования. Предлагаемые решения замены выключателей обеспечат бесперебойную работу электрооборудования, установка ограничителей перенапряжения обеспечит надежность электроснабжения, а также обеспечит надежную защиту от перенапряжений. Замена перечисленных электрооборудований позволит заметно снизить капиталовложения и эксплуатационные расходы, а также решить традиционные для отрасли задачи снижения энергозатрат. В том числе увеличить межремонтный период работы электрооборудования, обеспечить безопасность работающему персоналу, улучшить охрану окружающей среды и условия работы нефтяников. Рассчитаны заземление и молниезащита подстанции.
Установка микропроцессорного блока тиристорного возбуждения электродвигателя позволит сократить трудозатраты, а также значительно повысит надежность работы электроприводов с синхронными двигателями,
повысит эксплуатационные свойства электроприводов с синхронными двигателями, повысит безопасность и улучшит условия труда
обслуживающего персонала. Рассчитана релейная защита силового
трансформатора ТРДН с высокой и низкой стороны на базе микропроцессора Сириус.
В качестве спецвопроса рассмотрен способ определения повреждения кабельных линий с помощью прибора «Трассофон», который можно внедрить при обслуживании подстанции.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
