Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Описание технологического процесса 8
1.2 Сведения о питающей энергосистеме 10
1.3 Внутрицеховое электроснабжение 13
1.4 Цели и задачи модернизации 14
Раздел 2. Конструкторская часть 16
2.1 Расчет электрических нагрузок 17
2.1.1 Характеристика электроприемников 17
2.1.2 Расчет нагрузки ПР1 20
2.1.3 Расчет нагрузки ПР2 22
2.1.4 Определение мощности осветительной нагрузки 24
2.2 Картограмма нагрузок и определение центра электрических
нагрузок 27
2.3 Выбор кабельных линий распределительной сети 29
2.4 Расчет и выбор компенсирующего устройства 35
2.5 Выбор кабельных линий питающей сети от РУНН до шкафа
управления технологическим процессом ШУТ 36
2.6 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов 39
2.7 Выбор кабельной линии РП-ТП 39
Раздел 3. Технологическая часть 42
3.1 Расчет токов КЗ 43
3.2 Выбор коммутационных аппаратов 50
3.3 Расчет электрического освещения и осветительной сети 52
3.3.1 Светотехнический расчет 53
3.3.2 Электротехнический расчет 62
3.3.3 Выбор проводников 64
3.4 Охрана труда и техника безопасности 64
3.4.1 Расчет заземляющего устройства здания биологической очистки
сточных вод с пристроенной трансформаторной подстанцией 64
3.4.2 Молниезащита здания биологической очистки сточных вод 67
Раздел 4. Спецвопрос. Методы оптической спектроскопии при исследовании изоляционных масел в системах электроснабжения 69
Заключение 76
Список литературы 77
Системы электроснабжения, обеспечивающие электроэнергией объекты промышленного назначения, оказывают существенное влияние на работу электроприводов, осветительных, преобразовательных и электротехнологических установок и, в конечном счете, на производственный процесс в целом. Надежное, бесперебойное и экономичное снабжение электроэнергией требуемого качества — необходимое условие для нормального функционирования любого промышленного предприятия, особенностью которого, как потребителя электроэнергии является то, что в технологическом процессе используется большое число разнообразных электроприемников различных мощностей и номинальных напряжений, однофазного и трехфазного переменного тока различной частоты, а также электроприемников постоянного тока.
К основным задачам электроснабжения относятся:
• выбор рациональных схем и конструктивного исполнения электрических сетей;
• поддержание требуемого качества напряжения;
• расчет потерь мощности и электроэнергии;
• компенсация реактивной мощности;
• определение электрических нагрузок;
• выбор оптимального числа и мощности трансформаторов;
• выбор защитных аппаратов и сечений проводников;
• учет потребляемой мощности и электроэнергии;
• рациональное использование электроэнергии.
Надежность системы электроснабжения в первую очередь определяется схемными и конструктивными построениями системы, разумным объемом заложенных в нее резервов, а также надежностью входящего электрооборудования.
Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и базироваться на рациональной технологии и режиме производства, а также на экономических критериях. Разумное построение системы электроснабжения должно учитывать последние достижения научно-технического прогресса в области энергетики. При выборе оборудования необходимо стремиться к унификации и ориентироваться на применение комплексных устройств (КРУ, КТП и др.) различных напряжений, мощности и назначения, что повышает качество электроустановки, надежность, удобство и безопасность ее обслуживания.
Картонно-бумажный комбинат является признанным лидером отрасли по внедрению инновационных технологий и оборудования. Ежегодно на модернизацию и покупку нового оборудования предприятие направляет 60% чистой прибыли. Лидерство в инновациях позволяет удерживать лидирующие позиции в Российской Федерации: предприятие занимает 7% российского рынка гофроящиков и 15% рынка туалетной бумаги.
Сотрудничество ведется с такими ведущими мировыми производителями оборудования, обладателями необходимых технологий и богатого опыта работы в области целлюлозно-бумажного производства, как BHS (Германия), Bobst (Швейцария), Martin/BobstLyon (Франция), Voith (Германия), Andritz (Австрия), GL&V (Швеция), Metso/Valmet (Финляндия/Швеция), Honeywell (Европа), FabioPerini (Италия). Компании используют самые передовые методы в энергосбережении, что несомненно соответствует вектору развития, который выбрал для себя КБК. Модернизация, которая непрерывно ведется на комбинате, в том числе касается и областей энергетики.
В данной работе речь пойдет о модернизации участка очистных сооружений картонно-бумажного комбината, а именно о системе электроснабжения биологической очистке сточных вод.
В результате разработки была достигнута цель выпускной квалификационной работы. Произведенные расчеты системы электроснабжения позволили рационально выстроить все элементы энергообеспечения с учетом минимизации затрат на капитальные вложения и последующие эксплуатационные затраты.
Питающая линия, связывающая РП и ТП-2, выполняется двумя кабелями ААШв-6 3х95 протяженностью 200м каждый, проложенных кратчайшими трассами открыто по лоткам эстакады до места ввода их в землю. Опуск в траншею выполнен в двух точках. Кабеля проложены в траншеях параллельно, на расстоянии 0,5м друг от друга. Ввод в здание осуществляется из грунта. Трансформаторная подстанция является частью основного здания, имеет общее бетонное основание и конструктивно реализована в закрытом исполнении. Комплектуется двумя трансформаторами ТМГ21-630/6 У1 мощностью 630 кВА, с масляным заполнением. Отходящие линии на низкой стороне к РУНН выполнены на алюминиевых шинах 6х100. В качестве аппаратов защиты в ТП на стороне высокого напряжения 6кВ выступают выключатели нагрузки ВНР 10/400 20з с приводом ПР-10, а на стороне низкого напряжения 0,4 кВ
автоматические выключатели Schneider Electric NW16 H1 1600А. В РП 6кВ защиту обеспечивают вакуумные выключатели ВВР-10-20/630 со встроенным пружинно-моторным приводом, разъединители РВФЗ-10/630 с приводом ПР-10 и ряд дополнительных элементов. Рабочее и аварийное освещение внутри здания выполнено светодиодными светильниками Varton У1-1О7О-210,имеющими низкое энергопотребление и степень защиты IP65.
Отличительной особенностью работы является внедрения ряда ключевых решений, которые позволят сократить сметную стоимость и сэкономить на приобретении коммутационного оборудования. Результатом стало исключение из цепочки дополнительных элементов - аппаратов коммутации, а именно объединение в себе РУНН и ВРУ 0,4 кВ и установки его в помещении электрощитовой. Упразднение лишних звеньев, помимо экономической составляющей, положительно скажется и на повышении надежности системы.
