Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Характеристика существующей системы электроснабжения НПС
«Азнакаево» 8
1.2 Технологические особенности процесса перекачки по нефтепроводу 16
1.3 Задачи реконструкции НПС «Азнакаево» 21
Раздел 2. Конструкторская часть 24
2.1 Расчет электрических нагрузок НПС 25
2.2 Выбор питающих линий 31
2.3 Выбор цеховых ТП с учетом компенсирующих устройств 34
2.4 Выбор трансформаторов собственных нужд в КРУН-6 36
2.5 Расчет компенсирующих устройств для подпорных насосов 39
2.6 Выбор кабельных линий распределительной сети 40
2.7 Описание схемы электроснабжения НПС после реконструкции 46
Раздел 3. Технологическая часть 53
3.1 Расчет токов короткого замыкания 54
3.2 Выбор коммутирующего электрооборудования 60
3.3 Защита трансформатора ОРУ-110 кВ 65
3.4 Выбор уставок на отходящей ячейке к КУ 71
Раздел 4. Спецвопрос. Автоматизированный технический контроль
качества электроэнергии 74
4.1 Общие сведения и характеристика объектов АСКУЭ 75
4.2 Назначение и задачи системы 76.
Заключение 82
Список литературы 84
Электрификация играет ведущую роль в развитии всех отраслей народного хозяйства России, это стержень строительства экономики нашего общества. Уровень развития энергетики и электрификации, как известно, отражает технико-экономический потенциал любой страны.
Россия располагает масштабным недоиспользуемым потенциалом энергосбережения. Энергоемкость российской экономики существенно превышает в расчете по паритету покупательной способности аналогичный показатель в США, в Японии и развитых странах Европейского Союза. Нехватка энергии может стать существенным фактором сдерживания экономического роста страны.
Запасов нефти и газа в России достаточно, однако любое увеличение объемов добычи углеводородов и развитие транспортной инфраструктуры требуют значительных инвестиций. Меры по снижению энергоемкости за период 1998-2008 гг. оказались недостаточными для того, чтобы остановить динамичный рост спроса на энергию и мощность. Рост спроса на газ и на электроэнергию оказался выше значений, предусмотренных «Энергетической стратегией России». За последние годы в электроэнергетике России произошли радикальные преобразования: изменилась система государственного регулирования отрасли, сформировался конкурентный рынок электроэнергии, созданы новые компании. Изменилась и структура отрасли: осуществлено разделение естественно монопольных (передача электроэнергии, оперативно-диспетчерское управление) и потенциально конкурентных (производство и сбыт электроэнергии, ремонт и сервис) функций; вместо прежних вертикально-интегрированных компаний, выполнявших все эти функции, созданы структуры, которые специализируются на отдельных видах деятельности. Магистральные сети перешли под контроль Федеральной сетевой компании, распределительные сети интегрированы в межрегиональные распределительные сетевые компании (МРСК), функции и активы региональных диспетчерских управлений переданы общероссийскому Системному оператору (СО ЕЭС). 30 декабря 2013 года Президент Российской Федерации подписал Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
29 июня 2015 В.В. Путин подписал новый закон об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности на производственных объектах.
В новом законопроекте почти в два раза повышены штрафы за неправильную компенсацию реактивной энергии на производственных объектах, которые вызывают различные двигатели. Первым делом это коснется новых построек, теперь все сооружения должны соответствовать требованиям по энергоэффективности как в момент ввода в эксплуатацию, так и в процессе эксплуатации и должны быть оснащены приборами учета энергоресурсов и энергосбережения.
Развитие многих отраслей промышленности, в том числе нефтяной и газовой, базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возросли требования к надежности электроснабжения, к качеству электрической энергии, к ее экономному и рациональному расходованию.
Целью дипломного проекта являлось повышение надёжности электроснабжения объекта, снижение затрат на профилактическое обслуживание коммутирующего и защитного оборудования и обеспечение качества электроэнергии.
НПС «Азнакаево» получает питание от двух фидеров 1 и 2 секции сборочных шин 110 кВ ТЭЦ. Однолинейная схема имеет две ступени трансформации: главную понизительную подстанцию ГПП 110/6 кВ и 2 КТП 6/0,4 кВ. Электроприёмники НПС по категории надежности относятся к 1 категории электроснабжения, что требует дополнительный источник энергии - на КТП установлена дизель-генераторная станция ДЭС мощностью 630 кВА и напряжением питания 0,4 кВ.
После реконструкции электроснабжение ОРУ-110 выполнено по схеме 110-4Н «Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий». В нормальном режиме разъединители в неавтоматической перемычке отключены, остальные разъединители, а также выключатели в схеме включены.
На ГПП установлены трансформаторы ТДН с номинальной мощностью 10000 кВА с высшим напряжением 115 кВ - трёхфазные с дутьевым охлаждение и регулированием напряжения под нагрузкой РПН. Коэффициенты загрузки трансформаторов в нормальном режиме составили - 0,647; а в аварийном режиме - 1,294. Замене не подлежат.
В цепях силовых трансформаторов установлены нелинейные ограничители перенапряжения ОПН без коммутационных аппаратов между ними и защищаемым оборудованием. Для защиты нейтралей обмоток 110 кВ силовых трансформаторов, имеющих изоляцию, пониженную относительно изоляции линейного конца обмотки, также установлены нелинейные ОПН.
В конструкторской части проекта выполнена замена масляных трансформаторов собственных нужд в КРУН-6 кВ на сухие герметичные трансформаторы типа ТНЗ-40/6.
В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания, по результатам расчетов выбрано коммутирующее и защитное электрооборудование. В ЗРУ-6 кВ и КРУН-6 кВ заменены масляные выключатели на вакуумные.
Для силового трансформатора ПШ типа ТДН-10000/110 выполнен расчет релейной защиты. Определены токи уставок и рассчитана чувствительность защит.
Для компенсации реактивной мощности высоковольтных асинхронных электродвигателей подпорной насосной установлены компенсирующие устройства типа УКРМ-300-100/6,3.
В качестве спецвопроса предложено внедрение автоматизированного технического контроля качества электроэнергии.
В результате внедрения АСКУЭ на НПС «Азнакаево» были достигнуты следующие цели:
• обеспечен автоматизированный коммерческий учёт электроэнергии и мощности в соответствии с требованиями «Правил учета электрической энергии» Главэнергонадзор, 2009г.;
• обеспечен автоматизированный технический учёт электроэнергии, мощности на присоединениях 6 кВ и 0,4 кВ НПС;
обеспечен автоматизированный технический контроль качества электроэнергии на присоединениях 6 кВ и 0,4 кВ НПС.
1. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года www.transafety.ru/issue/2004/articals/126.htm[Электронный ресурс] - 01.04.08
2. СНиП 2.05.06-85 «Магистральные трубопроводы»
www.vsestroi.ru/snip_kat/b85c23ef6766e6e0b1dd43953b66d677_2.php[Электронный ресурс] - 01.04.08.
3. Федоров А.А "Справочник по электроснабжению и
электрооборудованию" Т.1 "Электроснабжение", Т2
"Электрооборудование", М.: Высшая школа, 2001.
4. Зюзин А.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. М., Высшая школа, 2006.
5. Мукосеев Ю.Л. "Электроснабжение промышленных предприятий" - М.: "Энергия" 2003г.
6. Артёмов А.И. "Цеховые трансформаторные подстанции". М: Моск. энерг. инст., 2008г.
7. "Качество электроэнергии на промышленных предприятиях" И. В. Жежеленко и др. Киев: Техника, 2001г.60с.
8. "Правила устройства энергоустановок" - М.: "Энергопромиздат." 2006г.
9. Рожкова Л.Д. Козулин В.С. "Электрооборудование станций и подстанций" - М.: "Энергопромиздат." 2009г.
10. Федорова А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий, М.: Энергопромиздат. 1998г..
11. "Справочник по проектированию электроэнергетических систем". Под редакцией Шапиро И.М. Энергопромиздат. 1999г.
12. Кнорринг Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения. СПб., Энергоатомиздат, 1992.
13. Большам Я.М., Крупович В.И. Справочник по проектированию электроснабжения, линий электропередач и сетей. - М.: Энергия, 2005.
14. Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций. - М.: Энергия, 2001.
15. Крупович В.И., Барыбин Ю.Г. Справочник по проектированию
электрических сетей и электрооборудования под редакцией - М.:
Энергоиздат, 1999.
16. Справочник. Автоматические выключатели общего применения до 630 А. М.: Информэлектро, 2012.
17. Сидоренко С.Р., Денисова Н.В. Проектирование осветительных установок: Учебное пособие. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2004.
18. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках.- Знак., 2001. - 342с.
19. Коновалова Л.Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.- М.: Энергоатомиздат., 2009.- 328с
20. Конюхова Е. А. Электроснабжение объектов. М.: Изд-во
«Мастерство»; Высшая школа, 2001.