Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Краткая характеристика ООО «Газпром добыча Ноябрьск»
1.2 Общие сведения о подстанции 110/6 кВ
1.3 Описание схемы подстанции «Губкинская» до модернизации
1.4 Задачи модернизации
Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Проверка мощности трансформаторов и определение коэффициента
загрузки
2.2 Расчет потерь мощности и энергии в силовых трансформаторах
2.3 Описание схемы электроснабжения после модернизации
2.3.1 Выбор выключателей на стороне 6 кВ
2.3.2 Выбор выключателей на стороне 110 кВ
2.3.3 Выбор ограничителей перенапряжения
2.4 Компенсация реактивной мощности
2.5 Схема электроснабжения собственных нужд подстанции
2.5.1 Выбор трансформаторов собственных нужд подстанции
2.6 Расчет и выбор заземляющих устройств
2.6.1 Защита электрических установок от перенапряжений
2.6.2 Расчет заземления и молниезащиты подстанции
Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания
3.2 Выбор разъединителя на стороне 110 кВ
3.3 Расчет релейной защиты и автоматики для трансформатора ОРУ
3.3.1 Расчет уставок релейной защиты силового трансформатора
3.3.1 Выбор дифференциальной отсечки
3.3.2 Расчет уставок релейной защиты на стороне НН1 (НН2)
Раздел 4. Спецвопрос. Применение счетчика ЭРКОН
4.1 Особенности работы счетчика ЭРКОН-315
Заключение
Список литературы
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 нефтегазовой отрасли 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.
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.
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 ВКР является повышение надежности электроснабжения технологического оборудования главной понизительной подстанции «Губкинская» за счёт замены электрооборудования на более усовершенствованное.
В данной выпускной квалификационной работе рассмотрена модернизация морально и физически изношенного электрооборудования системы электроснабжения газоперерабатывающего завода ООО «Газпром добыча Ноябрьск» на примере подстанции «Губкинская», которая является элементом в механизме электроснабжения завода в целом. Задачами модернизации на подстанции 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;
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 газовиков и нефтяников. Рассчитаны заземление и молниезащита подстанции.
В технологической части рассчитана релейная защита силового трансформатора ТРДН с высокой и низкой стороны.
В качестве спецвопроса рассмотрено применение электронного счетчика марки ЭРКОН-315 применяемый в промышленности.
1. В.А. Гольстрем, А.С. Иваненко. Справочник энергетика промышленных предприятий - 5-е изд. Киев, Техника, 1980 г.
2. А.А. Федоров, Л.Е. Старкова. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования (для студентов ВУЗов). М.: Энергоатомиздат, 1987 г.
3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М., 1981 г.
4. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий (под общей редакцией А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского). В двух книгах. Книга 1-ая. Проектно-расчетные сведения. М.: Энергия, 1983 г.
5. В.И. Идейчик. Электрические сети и системы. М.: Энергоатомиздат, 1989 г.
6. Е.П. Королев, Э.М. Либерзон. Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты. М.: Энергия, 1980 г.
7. Руководящие указания по релейной защите вып. 4. Защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов. М.: Госэнергоиздат, 1992 г.
8. М.А. Шабад. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. 3-е изд. Л.: Энергоатомиздат, 1985 г.
9. Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. 4-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1989 г.
10. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин. Электрооборудование станций и подстанций. 3-е изд. М.: Энергоиздат, 1987.
11. ГОСТ 27514-87. Короткие замыкания в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ. Гостстандарт. М., 1988 г.
12. Е.Н. Беляева. Как рассчитать ток короткого замыкания. 2-е изд.
М.:Энергоатомиздат, 1983 г.
13. А.А. Федоров, В.В. Каменева. Основы электроснабжения промышленных предприятий. 3-е изд. М.: Энергия 1985 г.
14. Н.А. Казак, Б.А. Князевский, С.С. Лазарев, Д.С. Лившиц. Электроснабжение промышленных предприятий (под ред.Н.А. Казака, С.С. Князевского). М.: Энергия, 1991г.
15. Справочник по проектированию электроэнергетических систем (под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро). 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985 г.
16. Справочник по проектированию электроснабжения (под ред. Ю.Г. Барыбина, Л.Е. Федорова, М.Г. Зименкова, А.Г. Смирнова). М.: Энергоатомиздат, 1990 г.
17. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей ВУЗов (под ред. В.М. Блок).2-е изд. М.: Высшая школа, 1990 г.
18. СН 305 - 69. Указания по проектированию и устройству
молниезащиты зданий и сооружений. М., 1980 г.
19. Методическое указание на выполнение курсовой работы по
дисциплине «Электроэнергетика» для специальности 140211
«Электроснабжение». Составил доцент кафедры Э и Э Ахметшин Р.С. ИНЭКА, 2009г. Наб.Челны.
20. Справочник по проектированию электроэнергетических систем./Под ред. С.С.Рокотяна и И.М.Шапиро. Третье издание переработанное и дополненное. М.:Энергоатомиздат, 1985.
21. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения линий электропередачи импульсными методами. М.: Энергия, 1968.
22. Эксплуатация систем электроснабжения / Хорольский В.Я., Таранов М.А. - М: Издательский Дом «Инфра-М», 2013. - 288 с.
23.Энергосбережение в электроустановка предприятий, организаций и учреждений / Хорольский В. Я., Атанов И. В., Шемякин В. Н. - Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2011. - 100 с.