модернизация электроснабжения производственного цеха АО «Энерго-Газ-Ноябрьск»

Для защиты от перенапряжения установим ограничители перенапряжения – ОПН(Таблица 2.10 ).Условия выбора:1) По номинальному напряжению.По току взрывобезопасности:(2.52)где - ток взрывобезопасности;- ток короткого замыкания.Таблица 2.10 –Условия выбора ОПНМесто установкиТип ОПНПараметры ОПНУсловия выбораПараметры сетиВводные линииОПН-10/12/10 УХЛ1Отходящие линииОПН-10/12/10 УХЛ13 специальная часть3.1 Разработка методических рекомендаций по выполнению модернизации технического оборудования3.1.1 Описание мероприятий, направленных на экономию электрической энергииМероприятия по экономии электроэнергии:равномерное распределение нагрузки по фазам;выбор сечений кабелей, удовлетворяющих требованиям подопустимой потери напряжения;равномерное распределение светильников.Схемы распределительной сети 0,4/0,22 кВ выполнены магистрально-радиальными медными кабелями, проложенными открыто по конструкциям в лотках, а также в трубах. Такая схема распределения электроэнергии и прокладка кабелей является экономичной, так как сокращается общая протяженность линий, увеличивается их пропускная способность.Для уменьшения потребления из системы реактивной мощности в сетях 0,4 кВ предусматривается установка комплектных конденсаторных установок, что позволяет сэкономить электроэнергию от использования конденсаторных установок на 35 процентов.[11]Для электроосвещения производственных и административных помещений приняты экономичные светильники с большим световым потоком.Схема управления освещением предусматривает возможность как полного, так и частичного включения осветительных установок с учетом эксплуатации и технологического процесса.Предусматриваемые технические решения по электроосвещению сокращают потребление электроэнергии на 20 процентов от расхода на электроосвещение.[12]Предусматривается автоматизация основных технологических и вспомогательных процессов, что исключает непроизводительную работу электроприводов.3.1.2. Модернизация системы освещенияЗагрязнение поверхности и тёмные окраски соответствуют отражению спектра только в диапазоне 2-20%, что равносильно покрытиям из чёрного сукна или серым обоям. Отсюда, можно сделать вывод, что потери светового потока из разности составят 60-88% в зависимости от состояния и цветности освещённых поверхностей. Данная мера – очистка – относится кпрофилактическим, но может быть выполнена и окраска – в порядке реконструкции или в рамках ремонта помещений или оборудования, но обязательно должны быть предусмотрены при производстве строительно-монтажных и ремонтных работах, при замене осветительных конструкций.Рис. 3.1 – Коэффициенты отражения, поглощения и пропускания некоторых материаловВ производственных и вспомогательных помещениях в местах с установленными светильниками типа ЛПО с двумя люминесцентными лампами мощностью по 36 Вт каждая Сравнительный анализ существующих типов ламп по основным характеристикам приведен ниже, в таблице 3.1.Таблица 3.1 – Сравнительная таблица разных типов лампВ данной ВКР рассмотрим эффективность замены светильников на более эффективные и экономичные, а также пересчет количества светильников в соответствии с изменениям разряда зрительной работы.Данная мера выбрана как одна из наиболее эффективных и простых в реализации.3.1.3 Установка частотно-регулируемого приводаИз анализа работы тягодутьевых механизмов и насосного оборудования следует, что для рационализации работы электродвигателей необходима установка ЧРП. Для расчета потребляемой мощности тягодутьевыми механизмами при частотном регулировании используем формулы подобия:(3.1)где Qном и Qф – номинальный и фактический расходы воздуха;Рном/Рчрп – номинальная мощность и мощность с ЧРП при Qф.В таблице 3.2приведены результаты расчёта экономического эффекта в натуральном и денежном выражениях.Таблица 3.2 – Экономия электроэнергии от установки ЧРП№Тип оборудованияРном кВтРфакт кВтРчрп кВтРэк кВтЭкономия тыс. кВтч/год1Частотный преобразователь N300P 110HF117,815,152,665,32Частотный преобразователь N300P 150HF (5 шт.)149,667,52,164,303Частотный преобразователь N300P 185HF1510,57,23,36,57Для обеспечения надёжности работы рекомендуются преобразователи частоты следующих производителей: Hyundai, Toshiba, Emotron, Siemens.3.1.4 Внедрение Автоматизированнай система коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ)Основными целями создания АСКУЭ являются:управление распределением электрической энергии в нормальных, переходных и аварийных режимах;обеспечение персонала достаточной, достоверной и своевременной информацией о состоянии оборудования для ведения оперативного управления;обеспечение персонала информацией для анализа, оптимизации и планирования работы электрооборудования.Внедрение АСУ ТП ПС решает следующие задачи:сбор, обработка, отображение, фиксация, регистрация и архивация электротехнических параметров в нормальных, переходных и аварийных режимах;релейная защита и автоматика;дистанционное управление коммутационными аппаратами;ведение оперативной документации.Объектами автоматизации является следующее электротехническое оборудование:РУ-10 кВ;РУСН-0,4 кВ;щит постоянного тока;Функции АСУ ТП ПС подразделяются на информационные, управляющие и вспомогательные.Информационная функция - это функция, задачей которой является сбор, обработка и предоставление информации о состоянии электротехнического оборудования оперативному персоналу или передача этой информации для последующей обработки. К информационным функциям АСУ относятся:сбор и обработка аналоговых сигналов;сбор и обработка дискретных сигналов;формирование и отображение информации оперативному персоналу;регистрация текущих событий;регистрация аварийных событий;архивация информации;самодиагностика.Управляющая функция - это функция, задачей которой являются выработка и реализация управляющих воздействий на объект управления. К управляющим функциям относятся:дистанционное управление;автоматическое регулирование;релейная защита и автоматика.Вспомогательные функции - это функции, обеспечивающие решение внутрисистемных задач. Эти функции не имеют потребителя вне системы и обеспечивают функционирование АСУ ТП (функционирование технических средств системы, контроль за их состоянием, и т. п.).Целью коммерческого учета является получение субъектами договора электроснабжения и другими заинтересованными лицами данных учета поставки товарной продукции (электроэнергии, мощности) для организации коммерческих расчетов.АСКУЭ предназначена для:определения количества электроэнергии, подлежащего оплате для расчетов между поставщиками и потребителями электроэнергии;формирования достоверной информации по учету электроэнергии и мощности привязанной к единому астрономическому времени;передача информации о потребленной электроэнергии и мощности в диспетчерскую службу;Структурная схема АСКУЭ приведена на Рисунке 3.2.АСКУЭ состоит из следующих компонентов:измерительный компонент – информационно-измерительный комплекс (ИИК) точек измерений электроэнергии;вычислительный компонент - информационно-вычислительный комплекс (ИВК);связующий компонент – технические средства приёма–передачи данных (каналообразующая аппаратура) и каналы связи;АСКУЭ является многоуровневой информационно-измерительной системой с централизованным управлением и распределенной функцией выполнения измерений. АСКУЭ состоит из следующих функциональных уровней:первый уровень включает в себя ИИК и выполняет функцию проведения измерений в точке учета;второй уровень выполняет функцию консолидации информации для передачи её в существующий ИВК – коммуникационный уровень;третий уровень ИВК включает в себя информационно-вычислительный комплекс.В состав информационно-измерительного комплекса (ИИК) входят:счетчики электрической энергии;измерительные трансформаторы тока и напряжения;вторичные измерительные цепи.ИИК обеспечивает:1) автоматическое выполнение измерений величин активной и реактивной электроэнергии и других показателей коммерческого учета;2) автоматическую регистрацию событий в «Журнале событий», сопровождающих процессы измерения; 3) хранение результатов измерений, информации о состоянии средств измерений в специализированной базе данных; Рисунок 3.2 – Структурная схема АСКУЭ3.2 Организация и планирование технического обслуживания электрооборудованияОсновные требования безопасности при монтаже оборудованияОбслуживание трансформаторов должно проводиться в соответствии:с требованиями действующих «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок»(с изм. № 1 2003) ПОТ РМ-016-2001;с учетом положений «Руководящих указаний по защите персонала, обслуживающего распределительные устройства и воздушные линии электропередач переменного тока напряжением 330, 500 и 750 кВ, от воздействия электрического поля».К обслуживанию трансформаторов допускаются лица, прошедшие проверку знаний «Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок» (с изм. № 1 2003) ПОТ РМ-016-2001, имеющие соответствующую квалификационную группу, изучившие данную инструкцию и особенности эксплуатации трансформаторов.При эксплуатации баки трансформаторов с системой охлаждения и шкафы управления должны быть заземлены. Осмотр трансформаторов производится оперативным персоналом в порядке текущей эксплуатации с соблюдением ПОТ РМ-016-2001 п.4.8.1. При осмотре состояния токоведущих частей рекомендуется использовать оптические приборы (бинокль) и бесконтактные термометры (пирометр).Отбор газа из газового реле работающего трансформатора должен выполняться после разгрузки и отключения трансформатора. Работы выполняются согласно пункту 4.8.2 ПОТ РМ-016-2001.Допуск по нарядам к работам на отключенный трансформатор производится только после выполнения всех оперативных отключений, указанных в инструкции по оперативным переключениям, и выполнения требований ПОТ РМ-016-2001.Перед началом работ внутри бака трансформатора необходимо убедиться, что содержание кислорода в воздухе внутри бака составляет не менее 20 %. Работы выполняются согласно пунктам 4.8.4-4.8.7 ПОТ РМ-016-2001.Основные требования безопасности при эксплуатации оборудованияОсновой безопасной эксплуатации КРУ является соблюдение требований СТО 1.1.1.01.0678, соблюдение эксплуатационных режимов работы (нагрузка, нагрев, вибрация, смазка и т.д.) и технического обслуживания (осмотры, ремонты, профилактические мероприятия, испытания), ПОТ РМ –016-2001, ППБ-АС-2011.Наибольшее допустимое напряжение на шинах 10 кВ должно быть не более 12 кВ, нагрев шин не должен превышать 90 С. Температура воздуха внутри помещений КРУ не должна превышать плюс 40 С и быть ниже минус 25 С.Наибольшая допустимая температура нагрева элементов главных цепей выключателя при номинальном токе должна быть не выше плюс 115 оС.Наибольшая допустимая температура нагрева обмоток электромагнитов при номинальном напряжении питания привода должна быть не выше плюс 105 оС.Допустимые отклонения напряжения питания от номинального: отминус 15 % до плюс 10 %- для электродвигателя и электромагнита включения; от минус 30 % до плюс 10 % - для электромагнитов отключения. Во время операций по перемещению выключателей КРУ электромагнитные и механические блокировки должны быть исправны и введены в работу. Оперативному персоналу запрещается во время переключений нарушать взаимодействие блокировок, а также пользоваться недозволенными приемами деблокировки.Запрещается вкатывать выключатели КРУ типа LF с взведенным приводом механизма пружин. Механический указатель состояния привода пружин должен находиться в положении «Привод разряжен».Не допускается вкатывать каретку ВЭ толчками, с разгона или с чрезмерным усилием. При вкатывании каретки ВЭ она должна четко фиксироваться в рабочем, контрольном положениях. При появлении на рычаге или рукоятке чрезмерных усилий или подъем тележки при сочленении, что свидетельствуют о наличии в данном шкафу дефекта, необходимо прекратить вкатывание до исправления неисправностей.Запрещается перемещать каретку ВЭ в рабочее положение при открытой двери отсека ВЭ.Соединение штепсельных разъемов вспомогательных цепей выключателей должно производиться только в контрольном положении тележки при отключенных автоматах оперативного тока, разряженном состоянии пружин привода выключателя и отключенном положении выключателя.При обслуживании КРУ-10 кВ ЗАПРЕЩАЕТСЯ:приближаться к ячейке КРУ-10 кВ, находящейся под напряжением, при наличии ненормального шума, потрескиваний внутри ячейки, выходящего из ячейки дыма;включение выключателя от местного управления после его аварийного отключения;размыкание вторичных цепей трансформатора тока при не закороченной вторичной обмотке;производить работы в корпусе шкафа КРУ-10 кВ при незапертой на замок защитной шторке высоковольтного отсека;оставлять на валу рычаг ручного включения при включенном положении выключателя;состыковывать и расстыковывать штепсельный разъем при включенном выключателе оперативного тока;вкатывать и выкатывать выдвижной элемент (выключатель) при замкнутой контактной системе выключателя;вкатывать в ячейку КРУ-10 кВ выключатель без кожуха;постоянное хранение в помещении КРУ легковоспламеняющихся, взрывоопасных и горючих веществ.При осмотре действующего КРУ-10 кВ, необходимо в первую очередь проверить положение сигнальных устройств защиты и автоматики, а также оборудование шкафов КРУ-10 кВ, выключатели которых аварийно отключились.Запрещается без снятия напряжения с шин КРУ-10 кВ и без их заземления проникать в высоковольтные отсеки шкафов, снимать детали шкафов, ограждающие отсеки, производить работы по заводке кабелей и замене трансформаторов тока. В случае неисправности цепей управления выключателем аварийное ручное отключение выключателя необходимо произвести шторкой в правой нижней части отсека ВЭ. Необходимо резко опустить шторку вниз до отключения выключателя.Ячейки КРУ-10 кВ с двойным питанием потребителей, ячейки трансформаторов 10/0.4 кВ, ячейки вводов от дизель-генераторов должны иметь отличную от других маркировку.При обслуживании КРУ-10 кВ не требуются специфические меры по обеспечению радиационного контроля.Оборудование автоматической пожарной сигнализации должно поддерживаться в исправном состоянии и быть включено в работу.В процессе эксплуатации переключения в КРУ-10 кВ выполняются по программам, по бланкам (типовым) переключений.Оперативное включение и отключение выключателя в рабочем положении производить только дистанционно.Обесточивание или вывод в ремонт КРУ-10 кВ допускается при условиях, при которых выводятся из работы обеспечиваемые ими системы или оборудование.ЗАКЛЮЧЕНИЕДля выполнения поставленной задачи по,модернизация электроснабжения производственного цеха АО «Энерго-газ-Ноябрьск в процессе проектирования объекта исходя из требуемой степени надежности электроснабжения потребителей электроэнергии, выбран вариант схемы электроснабжения, разработана схема распределительной сети электроснабжения.В работе рассмотрен вариант определения силовой электрической нагрузки способом коэффициента расчетной мощности, выбраны аппараты защиты, компенсирующая установка, провода и кабели, используемые для качественного энергообеспечения электроприемников.На сегодняшний день энергосбережение является высшим приоритетом государственной энергетической политики. Обновление морально и физически изношенного оборудования и аппаратуры контроля опасных ситуаций – главные факторы, как в политике энергосбережения, так и в промышленной безопасности. В работе рассмотрен вариант определения силовой электрической нагрузки способом коэффициента расчетной мощности, выбраны аппараты защиты, компенсирующая установка, провода и кабели, используемые для качественного энергообеспечения электроприемников.При модернизации оборудования подстанции были выполнены следующие виды работ:Замена морально и технически устаревшего масляного коммутационного оборудования на вакуумные выключатели.Установка новых силовых трансформаторов с более низкими потерями электроэнергии.Замена осветительного оборудования цеха на энергоэффективныесветодиодные светильники.При выполнении ВКР был:Выполнен расчет электрических нагрузок и токов КЗ проектируемого РП;Осуществлен выбор силовых трансформаторов, а также выбор коммутационного оборудования подстанцииВыполнен расчет технико-экономических показателей проекта оценка вопросов безопасности жизнидеятельности при проектировании и эксплуатации подстанции.В работе были произведены основные расчёты по токам короткого замыкания., максимальным рабочим токам, расчёт относительных сопротивлений элементов цепи короткого замыкания произведён выбор основного силового оборудования- высоковольтных выключателей, разъединителей, гибких и жёстких шин, трансформаторов тока и напряжения, трансформаторов собственных нужд, ограничителей перенапряжения, шунтирующих реакторов, изоляторов, приборов учёта. Таким образом, в данном проекте внедрены современные технические средства, обеспечивающие надёжное электроснабжение потребителей в нормальном и послеаварийном режимах работы.ЗАКЛЮЧЕНИЕДля выполнения поставленной задачипо,модернизация электроснабжения производственного цеха АО «Энерго-газ-Ноябрьск в процессе проектирования объекта исходя из требуемой степени надежности электроснабжения потребителей электроэнергии, выбран вариант схемы электроснабжения, разработана схема распределительной сети электроснабжения.В работе рассмотрен вариант определения силовой электрической нагрузки способом коэффициента расчетной мощности, выбраны аппараты защиты, компенсирующая установка, провода и кабели, используемые для качественного энергообеспечения электроприемников.На сегодняшний день энергосбережение является высшим приоритетом государственной энергетической политики. Обновление морально и физически изношенного оборудования и аппаратуры контроля опасных ситуаций – главные факторы, как в политике энергосбережения, так и в промышленной безопасности. В работе рассмотрен вариант определения силовой электрической нагрузки способом коэффициента расчетной мощности, выбраны аппараты защиты, компенсирующая установка, провода и кабели, используемые для качественного энергообеспечения электроприемников.При модернизации оборудования подстанции были выполнены следующие виды работ:Замена морально и технически устаревшего масляного коммутационного оборудования на вакуумные выключатели.Установка новых силовых трансформаторов с более низкими потерями электроэнергии.Замена осветительного оборудования цеха на энергоэффективныесветодиодные светильники.При выполнении ВКР был:Выполнен расчет электрических нагрузок и токов КЗ проектируемого РП;Осуществлен выбор силовых трансформаторов, а также выбор коммутационного оборудования подстанцииВыполнен расчет технико-экономических показателей проекта оценка вопросов безопасности жизнидеятельности при проектировании и эксплуатации подстанции.В работе были произведены основные расчёты по токам короткого замыкания., максимальным рабочим токам, расчёт относительных сопротивлений элементов цепи короткого замыкания произведён выбор основного силового оборудования- высоковольтных выключателей, разъединителей, гибких и жёстких шин, трансформаторов тока и напряжения, трансформаторов собственных нужд, ограничителей перенапряжения, шунтирующих реакторов, изоляторов, приборов учёта. Таким образом, в данном проекте внедрены современные технические средства, обеспечивающие надёжное электроснабжение потребителей в нормальном и послеаварийном режимах работы.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВРасчет токов трехфазных коротких замыканий в сетях напряжением выше 1000 В : метод.указания /ТюмГНГУ ; сост. :О.А. Бузинов, Г.Н. Усанов, Е.Н. Леонов. - Тобольск: ТюмГНГУ, 2013. - 44 с. - Текст : непосредственный.ГОСТ 14.209-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки: национальный стандарт Российской Федерации : издание официальное : утв. и введ. в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01 июля 1985 г.: введ. впервые : дата введ. 1985-07-01 / разработан ООО «Техречсервис». - Москва :Стандартинформ, 1985. - 38 c. - Текст : непосредственный.Защитное заземление электроустановок: метод.указания к курсовому и дипломному проектированию / НГТУ; cост.: Т.М.Щеголькова, Е.И.Татаров[и др.] - Н.Новгород, 2011. – 19с.- Текст : непосредственный.Распределительные устройства типа NXPLUSC. Siemens : [сайт]. – URL :https://w3.siemens.com/powerdistribution/global/SiteCollectionDocuments/en/mv/switchgear/gas-insulated/nxplus-c/catalogue-nxplus-c_ru.pdf (дата обращения 09.01.2020). - Текст : электронный. Правила устройства электроустановок: официальное издание : утв.от 14.06.05 : введ. в действие 23.07.85. - Москва :НЦ ЭНАС, 2017. - 944 с. - Текст : непосредственный.Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб.пособие/Б.Н.Неклепаев.-Изд. 5-е, перераб. и доп. -СПб.: БХВ-Петербург, 2013.– 417 c.Рекомендации по техническому проектированию подстанции переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ :(СО 153-34.35.120-2006): официальное издание :утверждены приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 16.06.06 № 187, приказом ОАО «Институт Энергопроект» от 03.07.06 № 18 эсп. - М.: Изд-во стандартов, 2006.- 32 с. - Текст : непосредственный.Инструкция по расчету электрических нагрузок : (РМ-2696) :официальное издание : утверждены приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 27.08.01 № 218. - М.: Изд-во стандартов, 2001.- 41 с. - Текст : непосредственный.Рожковa Л.Д. Элeктрооборудовaниeстaнций и подстaнций: учeб. / Л.Д. Рожковa, В.С. Козулин - М.: Энeргоaтомиздaт, 2006. - 648с.- Текст : непосредственный.Свод правил естественное и искусственное освещение :СП 52.13330.2011 :утв. М-вом регионального развития Рос. Федерации 27 12 2010 г. N 783 :введ. в действие с 20.05.2011 г. М.: Изд-во стандартов, 2011.ФайбисовичД.Л. Справочник по проектированию электрических сетей под редакцией / Д.Л. Файбисович; ред. Д.Л. Файбисовича, - Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2012. - 478 c.- Текст : непосредственный.Шеховцов, В.П. Справочное пособие по электрооборудованию и электроснабжению: для учащихся электротехнических специальностей техникумов / В.П. Шеховцов. -Изд. 2-е, перераб. и доп.- М.: ФОРУМ, 2011. – 136 с.- Текст : непосредственный.Эрнст А.Д. Расчет токов короткого замыкания в электрических системах: учеб.пособие/ А.Д. Эрнст. - Нижневартовск: НГГУ, 2012. —86 с.- Текст : непосредственный. Ящура А.И. - Система технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования/ А.И. Ящура. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2010. – 504с.- Текст : непосредственный.Приложение 1. Однолинейная схема ЭС производственного цеха