МИНОБРНАУКИ РОССИИ «Юго-Западный государственный университет» Факультет строительства и архитектуры (наименование) Кафедра инфраструктурных энергетических систем (наименование) Направление ОПОП ВО 13.03.02-Электроэнергетика и электротехника ОТЧЕТ по производственной преддипломной практике (наименование вида и типа практики) В Сервисном локомотивном депо Курск, филиале "Московский" ООО "ЛокоТех Сервис" (наименование предприятия, организации, учреждения) студента 5 курса группы ЭС-93з (курс, группа) Халилова Тахира Шухратовича (фамилия, имя, отчество) Руководитель практики от организации, предприятия, Начальник Сервисного локомотивного депо Курск ООО «ЛокоТех-Сервис» Шауро А.В.__________ должность, фамилия, и. о. Руководитель практики от Университета доцент кафедры электроснабжения ЮЗГУ, кандидат технических наук Оценка _____________________ подпись, дата Оценка должность, звание, степень Ларин О.М. _________________________ фамилия, и. о. подпись, дата Члены комиссии ___________ _____________ подпись, дата фамилия, и. о. ____________ _____________ подпись, дата фамилия, и. о. Курск, 2024 1 Реферат Отчет по производственной преддипломной практике 36 страницы, 4 рисунков, 23 источника. Ключевые слова: электроснабжение локомотивного депо, расчетная нагрузка, картограмма нагрузок, Защита синхронных двигателей, обеспечение безопасности жизнедеятельности и охраны труда. Цель: закрепление теоретических знаний и приобретение более глубоких практических навыков, опыта работы по специальности и профилю работы на действующем предприятии, ознакомление с предприятием, его историей, видами деятельности, организационной структурой, системой управления, изучение специальной литературу и нормативной документацию по специальности, сбор необходимых материалов и данных для выполнения ВКР. 2 Содержание Введение 4 1 Сведения о месте прохождения практики 5 2 Расчет электрических нагрузок до 1000В 7 2.1 Определение расчетных нагрузок по цехам завода электронного оборудования 7 2.2 Расчет осветительной нагрузки 8 2.3 Построение картограммы нагрузок и определение координат центра электрических нагрузок 9 3 Расчет внутреннего электроснабжения 10 3.1 Выбор числа и мощности трансформаторов КТП 10 3.2 Выбор и проверка сечения кабельных линий 12 3.3 Определение расчетной нагрузки предприятия 14 3.4 Расчет баланса реактивной мощности 16 4 Расчет внешнего электроснабжения 18 4.1 Выбор варианта питания предприятия между10 кВ и 110 кВ 18 4.2 Выбор типа и схемы пункта приема электроэнергии 19 4.3 Расчет токов короткого замыкания 23 5 Обеспечение безопасности жизнедеятельности и охраны труда 28 6 Охрана окружающей среды 31 Заключение 34 Список использованных источников 35 3 Введение Целью практики является разработка выполнить проект реконструкции главной понижающей подстанции напряжением 110/10 кВ рассматриваемого предприятия и систему электроснабжения, обеспечивающую выполнение таких требований как надежность, качество электроэнергии, экономичность, удобство и безопасность эксплуатации. Система электроснабжения завода электронного оборудования, предназначенная для обеспечения потребителей электроэнергией в заданном количестве и с заданным качеством, должна обеспечивать возможность выпуска продукции предприятия с наименьшими расходами, обеспечивая тем самым минимальную себестоимость продукции для достижения высокой конкурентной способности продукции. Согласно системой электроснабжения называется совокупность различных по своему назначению электроустановок, предназначенных для производства, потребления, передачи и распределения электрической энергии. Систему электроснабжения можно разделить на две части – систему внешнего электроснабжения и систему внутреннего электроснабжения. Необходимо предусматривать эксплуатационную гибкость системы, малые сроки проектных, монтажных, пусконаладочных работ, которые обеспечивают возможность расширения при развитии предприятия. При этом необходимы минимальные расходы цветных металлов и электроэнергии. 4 1 Сведения о месте прохождения практики Сервисное локомотивное депо Курск филиала «Московский» ООО «ЛокоТех-Сервис» в настоящее время является крупным предприятием, имеющим подразделения: во Льгове и Курбакинской, а так же приписной парк состоящий из тепловозов серий: 2ТЭ25К в/и, 2ТЭ25КМ в/и, М62 в/и. ТЭ10 в/и ЧМЭ в/и. Деятельность Сервисного локомотивного депо Курск филиала «Московский» ООО «ЛокоТех-Сервис» разделяется на три составляющие: 1) эксплуатационная работа - осуществление пассажирских, пригородных и грузовых перевозок на участках: Курбакинская-Орел-Елец, Льгов-Курск-Касторная, ЛьговБрянск, Курск-Колпны, Льгов-Теткино, Льгов-Глушково, Льгов-Курбакинская, КурскОрел-Тула; 2) техническое обслуживание и ремонт локомотивов, согласно плановопредупредительной системы, установленной Распоряжением ОАО «Российские железные дороги» от 30 декабря 2016 г. №2796 (в ред. Распоряжение ОАО «Российские железные дороги» от 21 сентября 2018 г. №2070/р) 3) производство среднего ремонта тяговых электродвигателей и капитального ремонта якорей ТЭД. К территории предприятия со всех сторон примыкает полоса отчуждения ОАО «Российские железные дороги» с находящимися на ней производственными объектами Московской железной дороги. Ближайшие жилые дома располагаются западнее и восточнее территории депо на расстоянии около 150 м. В новом локомотивном депо производится ремонт тепловозов (магистральных, пассажирских и маневровых). Здесь располагаются цеха профилактического осмотра и ремонта локомотивов, механический цех, электромашинный цех для ремонта тяговых электрических машин в объѐме ТР-І и ТР-2, мастерские, лаборатория. Основное здание электромашинного цеха: 5 1. Участок Ремонта тяговых электродвигателей. В электромашинном отделении производится очистка, дефектовка и ремонт остова двигателя, ремонт якорей, их балансировка и испытания. В цехе установлен станок для наплавки валов. Наплавка производится проволокой под флюсом. 2. Участок капитального ремонта якорей тяговых электродвигателей. На участке КР производится ремонт якорей с заменой обмотки, ремонт/замена коллекторов, сердечников, валов. 6 2 Расчет электрических нагрузок до 1000 В 2.1 Определение расчетных нагрузок по цехам завода Цель расчета: определение расчетных токов, расчетных значений активной, реактивной и полной мощностей для каждого цеха и предприятия в целом. Расчет производится в соответствии РТМ-92, приведенной в [15]. Расчет электрических нагрузок производится в табличной форме – форма Ф636-92. Исходными данными для проведения расчета для сварочного цеха являются: номинальная установленная мощность ; коэффициент использования ; коэффициент реактивной мощности cosφ = 0,5; коэффициент расчетной нагрузки . Расчет остальных цехов производится аналогично. Определяем расчетные величины в кВт по следующим формулам: (1) где PН – номинальная мощность; КИ – коэффициент использования. (2) Определяем расчетную активную нагрузку в кВт по формуле: (3) Определяем расчетную реактивную нагрузку в кВт по формуле: (4) Определяем расчетную полную мощность в кВт по формуле: √ √ (5) Определяем расчетный ток в А по следующей формуле: √ √ Для остальных цехов расчет проводим аналогично, результаты расчета приводим в таблице 2. Найденные значения расчетных нагрузок будут использоваться в дальнейшем проектировании для определения условного центра электрических нагрузок. 7 2.2 Расчет осветительной нагрузки Цель расчета: определение расчетной осветительной нагрузки. Расчет осветительной нагрузки производим методом удельной нагрузки в сочетании с методом коэффициента спроса. Он позволяет с большой точностью найти необходимую мощность, как установленную, так и расчетную, для создания нормированной освещенности на рабочих местах в цехах и отделах предприятия [4]. Исходными данными для проведения расчета для сварочного цеха являются: коэффициент спроса Вт/м2[4] площадь цеха ; удельная осветительная нагрузка =4560 м2 (определяется в соответствии с масштабом, принятым для генплана предприятия). Определяем установленную мощность светильников в кВт по следующей формуле: (7) где F- площадь цеха м2, Определяем расчетную осветительную нагрузку в кВт по следующей формуле: (8) Найденные значения расчетных нагрузок будут использоваться в дальнейшем проектировании для определения условного центра электрических нагрузок. 8 2.3 Построение картограммы нагрузок и определение центра электрических нагрузок Цель расчета: определение условного центра электрических нагрузок предприятия и доли осветительной нагрузки в общей нагрузке каждого цеха. Исходными данными для построения картограммы нагрузок сварочного цеха являются: активная силовая расчетная нагрузка осветительная нагрузка , (таблица 1) расчетная (таблица 2) и координаты центров площади цеха Хi = 375 м, Yi = 35 м. (если нагрузка в цехе равномерна, то координаты центра находятся в диагонали), масштаб нагрузки m = 0,5 кВт/мм2. Определяем радиус окружности в мм по следующей формуле: √ √ Определяем угол осветительной нагрузки в градусах по формуле: Определяем моменты нагрузки в кВт м по следующим формулам: (11) (12) Картограмма нагрузок представляет собой окружности, радиус которой пропорционален расчетной мощности каждого цеха, а центр окружности совпадает с центром цехов. В этих окружностях выделяют сектор осветительной нагрузки, угол которого пропорционален осветительной нагрузке. Для остальных цехов расчеты производим аналогично, результаты сведем в таблицу 4. Определяем координаты ЦЭН в м по следующей формуле: ∑ ∑ ∑ ∑ 9 3 Расчет внутреннего электроснабжения 3.1 Выбор числа и мощности трансформаторов КТП Цель расчета: выбор КТП 10/0,4 для питания низковольтных потребителей на территории предприятия, расчет числа их мощности, выбор средств компенсации реактивной мощности на стороне 0,4 кВ. Расчет производится согласно методике, приведенной в [16]. Исходными данными для расчета являются: эквивалентная температура среды внутри цеха 20 С°, двухсменная работа предприятия. Подробный расчет нагрузок приведен на примере расчета сварочного цеха. Fц =4560 м2 , Sр = 1707,78 кВА. Способ размещения КТП используется встроенный чтобы не строить отдельного здания или пристройки. Так как помещения по пожаробезопасности относятся к классу Д, то применяем трансформатор с масляным охлаждением. Так как имеются ЭП I и II категорий, то применяем двухтрансформаторные ПС. В послеаварийном режиме по ГОСТ 21409 коэффициент загрузки в послеаварийном режиме, можно определить по длительности аварийной перегрузки температуре окружающей среды в месте установки трансформатора. Для двух сменного предприятия длительность аварийной перегрузки 8 ч. Эквивалентная температура среды внутри цеха принимаем равной 20 С°. Тогда коэффициент аварийной перегрузки Кав=1,4 [10]. Коэффициент нагрузки послеаварийный определяется по формуле: Удельная загрузка цеха в кВА/м2 определяется по следующей формуле: Минимальное количество трансформаторов на цех вычисляется по следующей формуле: Производим объединение цехов для питания их от одной КТП с целью уменьшения количества КТП. 10 К третьей КТП подключаем 3, 14 цеха, тогда количество трансформаторов мощностью 1600 кВА, подключенных к ней, вычисляется по следующей формуле: Выбор средств компенсации реактивной мощности Определяем суммарную активную мощность, потребляемую цехами от третьей КТП, в кВт по следующей формуле: Определяем суммарную реактивную мощность, потребляемую цехами от третьей КТП, в кВАр по следующей формуле: Определяем реактивную мощность, пропускаемую через трансформатор КТП, в кВар по следующей формуле: √( ) √ Определяем мощность компенсирующего устройства в кВАр по следующей формуле: Выбираем фактическую мощность компенсирующего устройства QКУФ=300 кВАр. Определяем фактический коэффициент загрузки по следующей формуле: √ √ Аналогично производится расчет других КТП. 11 3.2 Выбор и проверка сечения кабельных линий Цель расчета: выбрать сечения кабельных линий, обеспечивающих питание КТП, асинхронных и синхронных двигателей, дуговых сталеплавильных печей. Произвести проверку кабелей по нагреву. Расчет производится согласно методике, приведенной в [16]. Исходныими данными трансформатора КТП для КЛ1 являются: номинальная мощность , фактический коэффициент загрузки ; номинальное напряжение UН=10 кВ; экономическая плотность тока j=1,4 А/мм2 [10]. Определяем расчетный ток для на примере первой КТП по следующей формуле: √ √ Распределяем кабельные линии по КТП: КЛ1 – КТП2 – ГПП КЛ2 –КТП2 – КТП1 КЛ3 – ГПП – КТП3 КЛ4 – ГПП – КТП4 КЛ5 – ГПП – КТП5 КЛ6 – ГПП – АД1 КЛ7 – ГПП – АД2 КЛ8 – ГПП –СД1 КЛ9 – ГПП –СД2 КЛ10 – ГПП – ДСП1 КЛ11 – ГПП – ДСП2 КЛ12 – ГПП –СД3 КЛ13 – ГПП –СД4 КЛ14 – ГПП – АД3 КЛ15 – ГПП – АД4 Определяем расчетный ток для линий в [А] по следующим формулам: 12 IP КЛ4= IP4 =66,4 A √ √ √ √ = √ √ Определяем сечение первой линии по экономической плотности тока в мм 2 по следующей формуле: Выбираем стандартное сечение 95 мм2, для которого IДЛ ДОП =205 А. Производим проверку кабеля на нагрев с учетом условия их прокладки: линия КЛ1 состоит из двух кабелей, проложенных в одной траншее на расстоянии 200 мм друг от друга, тогда коэффициент, учитывающий влияние кабелей равен k=0,92. Проходит, проверяем по следующему условию. Производим проверку в послеаварийном режиме. Трансформаторы КТП могут быть перегружены на 40%, поэтому их расчетные токи увеличивают в 1,4 раза, допустимая перегрузка на кабель зависит от длительности перегрузки еѐ величины и значения предшествующей нагрузки принимают коэффициент перегрузки равным 1,3 Условие выполняется, производим расчет дальше. Для остальных КТП расчеты производим аналогично. 13 3.3 Определение расчетной нагрузки предприятия Цель расчета: определение значений расчетных активных, реактивных и полных нагрузок по КТП, а также определение результирующей нагрузки предприятия. Расчет производится согласно методике, приведенной в [16]. Исходными данными для проведения расчета для КТП№1 являются: суммарная активная мощность , суммарная активная осветительная мощность ∑ суммарная реактивная мощность ∑ ∑ , фактическая мощность компенсирующего устройства QКУФ=500 кВар, для трансформаторов мощностью 1600 кВА активные потери холостого хода PXX=3,3 кВт [2], активные потери короткого замыкания PКЗ=18 кВт, реактивные потери холостого хода QXX=19 кВт [2], реактивные потери короткого замыкания QКЗ=96 [2] кВт, фактический коэффициент загрузки ; исходными данными для расчета на стороне 10 кВ являются нагрузки по КТП, мощность высоковольтных ЭП суммарная номинальная мощность РН=24595 кВт, суммарные KuPн= 8798,5 кВт, количество отходящих линий n=15. Определяем расчетную реактивную нагрузку в кВАр по следующей формуле: ∑ Определяем расчетную активную нагрузку в кВт на стороне 0,4 кВ по следующей формуле: ∑ ∑ Определяем расчетную реактивную нагрузку в кВАр на стороне 0,4 кВ по следующей формуле: Определяем расчетную полную нагрузку в кВА на стороне 0,4 кВ по следующей формуле: √ √ Определяем активные потери в трансформаторе в кВт по следующей формуле: ( ) Определяем реактивные потери в трансформаторе в кВАр по следующей 14 формуле: ( ) где n количество трансформаторов в КТП. Определяем расчетную активную нагрузку в кВт на стороне ВН по следующей формуле: Определяем расчетную реактивную нагрузку в кВАр на стороне ВН по следующей формуле: Определяем расчетную полную нагрузку в кВА на стороне ВН по следующей формуле: √ √ Определяем средний коэффициент использования по следующей формуле: ∑ ∑ По найденному значению КИ и числу присоединений 10 кВ n=15 выбираем коэффициент одновременности КО=0,85. Определяем расчетную результирующую активную нагрузку в кВт на стороне 10 кВ по следующей формуле: ∑ Определяем расчетную результирующую реактивную нагрузку в кВАр на стороне 10 кВ по следующей формуле: ∑ Найденные значения результирующих силовых нагрузок будут использоваться. Определяем расчетную результирующую полную нагрузку в кВА на стороне 10 кВ по следующей формуле: √ √ 15 3.4 Расчет баланса реактивной мощности Цель расчета: составить баланс реактивной мощности и проверить правильность его выполнения. Исходные данные для проведения расчета: тангенс φ экономический, для 110 кВ равный 0,5; расчетная активная нагрузка на шинах 10 кВ ГПП Рр=18737кВт; суммарная реактивная мощность мощность низковольтных компенсирующих устройств электроприемников на стороне НН При эксплуатации СЭС должен выполняться баланс реактивной мощности. Источниками реактивной мощности на предприятии являются конденсаторные батареи, установленные на сторонах высшего и низшего напряжений КТП (10 и 0,4 кВ), синхронные двигатели питающая энергосистема. Потребляемая из сети реактивная мощность характеризуется значением , которая определяется при расчете нагрузки предприятия. В это значение входит реактивная мощность всех электроприемников, в том числе и синхронных двигателей. Поэтому при составлении баланса реактивной мощности учитывается дополнительная реактивная мощность СД, которая составляет 15% от их расчетной реактивной мощности. Реактивная величиной мощность, поступающая от энергосистемы, характеризуется (экономическая), которая определяется по формуле: Суммарная мощность компенсирующих устройств на стороне НН определяется по формуле: Дополнительная реактивная мощность СД равна: | | Формула баланса реактивной мощности: 16 Так как , то принимаем, что дополнительная реактивная мощность СД равна 0, и повторяем расчет. Баланс все еще не выполняется, поэтому уменьшаем величину при котором Принимаем до значения, . и повторяем расчет баланса. . Баланс реактивной мощности выполняется. 17 4 Расчет внешнего электроснабжения 4.1 Выбор варианта питания предприятия между10 кВ и 110 кВ Цель расчета: выбор напряжения питания ГПП предприятия по ВЛ от источника питания и варианта питания. Расчет производится согласно методике, приведенной в [14]. Исходные данные для проведения расчета: передаваемая мощность Sр = 21171,8 кВА. Напряжение питания ГПП определяется по формуле: √ √ Принимаем напряжение питания U = 110 кВ. Сечение проводов ВЛ определим по экономической плотности тока. Расчетный ток линии определяется по формуле: Iр = Sр(3Uном) = 21171,8(3 110) = 111,13 А. (49) Сечение провода по экономической плотности тока определяется как: Fэк = IР (n jэк) = 111,13 (2 1,1) = 50,51 мм2. где (50) - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы 1,1 А/мм2 [10]. Ближайшее стандартное сечение 50 мм2, но так как для ВЛ 110 кВ сечение должно быть не меньше 70 мм2[10], окончательно принимаем сечение питающей линии F = 70 мм2. Выбираем провод АС-70/11. 18 4.2 Выбор типа и схемы пункта приема электроэнергии Так как предприятие питается от подстанции энергосистемы напряжением Uпит = 110 кВ, то в качестве пункта приема, преобразования и распределение электроэнергии применим ГПП. Так как местность не подвержена сильной степени загрязнения можно строить ОРУ и применять комплектную блочную трансформаторную подстанцию. Выбираем типовую схему 110- 3H (2 сдвоенных блока линия-трансформатор с выключателями). Такая схема применяется для тупиковых двухтрансформаторных ПС, питаемых по двум ВЛ [14]. На ОРУ устанавливается следующее высоковольтное оборудование: блок приема ВЛ, разъединители, выключатели, трансформаторы тока, ограничители перенапряжения, заземлители нейтрали. Для высокочастотной обработки линий электропередач переменного тока напряжением 110 кВ частотой 50 Гц применим высокочастотный заградитель ВЗ-6300,5 У1с естественным воздушным охлаждением. Конденсатор связи СМВ-110/√ -6,4 для обеспечения высокочастотной связи на частотах от 24 до 1500 кГц, который отделяет аппаратуру связи от высокого напряжения частоты 50 Гц, пропуская сигналы высокой частоты по каналам связи. Для подключения аппаратуры высокочастотных каналов РЗ, противоаварийной автоматики и телефонной связи к фазе ВЛ напряжением 110 кВ и к грозозащитным тросам через конденсатор связи применим фильтр присоединения ФП-6400. Для включения и отключения обесточенных участков цепей, находящихся под напряжением, и образования в отключенном состоянии видимого разрыва установим разъединитель РГ.1-110/(1000÷2000)У1, выполненного с улучшенными эксплуатационными свойствами, с двигательным приводом ПД-14 У1. Отдельно стоящие трансформаторы тока ТОЛ – 110ΙΙΙ/(50÷2000) У1 предназначены для передачи сигнала устройствам защиты, автоматики, сигнализации, управления в электрических цепях переменного тока частотой 50 Гц. Для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты и управления применим трансформатор тока ТВТ110-Ι19 100÷2000/5. Для коммутации цепей в нормальном и аварийном режимах используем элегазовый выключатель ВГТ-110-40/2500 У1, с пружинным приводом ППрК-1800. Для защиты изоляции электрооборудования на напряжение 110кВ переменного тока частотой 50Гц, в сети с эффективно заземленной нейтралью от коммутационных и атмосферных перенапряжений устанавливаем ограничитель перенапряжения нелинейный ОПНф-110 У1, с фарфоровой внешней изоляцией. Согласно ПУЭ на стороне ВН ПС 110 кВ используется эффективное заземление нейтрали. Для заземления нейтрали силовых трансформаторов применим З0Н-110Б-II У1. Для защиты изоляции разземленных нейтралей трансформаторов установим ОПНн-110/56 У1. Так как от подстанции питаются потребители всех категорий, то для обеспечения надежности электроснабжения потребителей I и II категории устанавливаем 2 трансформатора. Трансформатор выбирается исходя из загрузки ГПП на шинах 10 кВ активной и реактивной мощностью и проверяется по допустимым перегрузкам в послеаварийном режиме [14]. Полная расчетная мощность ГПП определяется как: √ √ Расчетная мощность трансформатора определяется по формуле: где βнорм – коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме. Устанавливаем два трансформатора типа ТДН 10000/110 У1 мощностью , с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха. Проверка допустимости перегрузки в послеаварийном режиме осуществляется по 20 [16]. По условиям проверки коэффициент аварийной перегрузки должен быть меньше либо равен коэффициенту допустимой перегрузки. Для двухсменного предприятия ( , температуры окружающей среды допустимый коэффициент аварийной перегрузки , системы охлаждения Д . Коэффициент резерва рассчитывается как: ∑ ∑ где - активная мощность потребителей первой, второй, и третьей категории соответственно (задание). Нагрузка в послеаварийном режиме вычисляется как: Коэффициент аварийной перегрузки будет равен: где номинальная мощность трансформатора кВА. . Так как трансформатор не проходит по аварийным перегрузкам, то необходимо перевести группу малоответственных потребителей III категории из нормального режима в послеаварийный. Окончательно принимаем трансформатор ТДН–10000/110. На стороне НН применим КРУН, выполненное на основе шкафов СЭЩ-К-59. Это позволит ускорить монтаж распределительного устройства, уменьшить объѐмы и сроки проектирования. Также КРУН безопасно в обслуживании, т. к. все части, находящиеся под напряжением, закрыты металлическим кожухом. Завод изготовитель комплектует ячейки КРУН следующим оборудованием: - в качестве вводного выключателя, секционного и выключателя отходящих линий ВВ/TEL-10-12,5/(1000÷1600) У1 с электромагнитным приводом; - трансформаторы тока ТОЛ-СЭЩ-10-(10÷2000)/5-У1; - трансформаторы напряжения НАЛИ-СЭЩ-10-2-0,5-45-У1; - ограничители перенапряжений ОПН-10 У1. Распределительное устройство низшего напряжения выполним по схеме с одной системой сборных шин, секционированной выключателем. В нормальном режиме 21 работы секционный выключатель отключен. При отключении одного из трансформаторов включится секционный выключатель и потребители обеих секций сборных шин будут получать питание от трансформатора, оставшегося в работе. Это обеспечит бесперебойное электроснабжение потребителей I и II категории. По заданию к РУ НН присоединяется 4 кабельных линии, которыми запитываются СД, 4 кабельных линии, которыми запитываются АД, 4 кабельных линии, которыми запитываются ДСП, по 2 кабельных линии к каждой секции. В соответствии со схемой присоединения 8 КЛ для питания КТП, а также 2 резервные ячейки, 2 ТСН, вводы и секционный выключатель с перемычкой. К 1секции шин присоединены: 9 кабельных линий, 1 резервная ячейка, ячейка ТН, вводная ячейка, ячейка секционного выключателя, ячейка ТСН. Ко 2 секции шин присоединены: 9 кабельных линий, 1 резервная ячейка, ячейка ТН, вводная ячейка, ячейка секционной перемычки, ячейка ТСН. Итого по 14 присоединений на каждую секцию. 22 4.3 Расчет токов короткого замыкания Цель расчета: рассчитать ток трехфазного короткого замыкания с учетом подпитки точки КЗ высоковольтными электродвигателями, подключенными в непосредственной близости от места замыкания, а также ударный ток и импульс квадратичного тока. Расчет производится согласно методике, приведенной в [16]. Исходные данные для проведения расчета: номинальное напряжение стороны ВН и НН трансформатора подстанции (задание) мощность трансформатора подстанции, Sном = 40 МВА; напряжение короткого замыкания стороны ВН расстояние от завода до ПС коэффициент мощности СД мощность трансформатора ГПП Sном = 10 МВА; напряжение короткого замыкания стороны ВН погонное сопротивление линии номинальная мощность двигателей сверхпереходное сопротивление генераторов и двигателей [2]; ; ⁄ [2]; [2] (задание) [2]. При расчете считаем, что трансформаторы работают раздельно, то есть секционный выключатель отключен. Составим схему замещения для КЗ на ВН: Рисунок 1 - Схема замещения Расчет параметров схемы замещения производится в базисных единицах. Задаемся базисной мощностью S Б 1000 МВА. Определим сопротивление системы по формуле: 23 Определим сопротивление высоковольтной линии по формуле: Определим базисный ток короткого замыкания в кА по формуле: √ Определим эквивалентное сопротивление до точки КЗ: (59) Определим ток трехфазного КЗ в К1 по формуле: (60) Короткое замыкание на НН. Секционный выключатель отключен. Рисунок 2 - Короткое замыкание на НН Определим сопротивление трансформатора по формуле: Определим сопротивление синхронного двигателя по формуле: Определим эквивалентное сопротивление по формуле: (64) Определим базисный ток короткого замыкания в кА по формуле: √ 24 Определим ток трехфазного КЗ в К1 по формуле: Короткое замыкание на НН, секционный выключатель включен. Рисунок 3 - Схема замещения с включенным секционным выключателем Рисунок 4 - Упрощенная схема замещения Определим эквивалентное сопротивление по формуле: Определим ток трехфазного КЗ в К2 по формуле: В дальнейших расчетах будем применять значение тока КЗ на НН при включенном секционном выключателе. Рассчитаем начальные действующие значения периодической составляющей на шинах НН и ВН в кА по формуле: ; ∑ ∑ ∑ ; (70) 25 (71) ∑ Предварительно в качестве выключателя на стороне ВН выбираем ВГТ-110 II – 40/2500 УХЛ1.Собственное время отключения выключателя , полное время отключения выключателя [14]. В качестве выключателя отходящих линий У2. выбираем BB/TEL-10-12.5/1000 выключателя Собственное время , полное время отключения выключателя отключения [14]. Полное время отключения выключателями цепи при КЗ определяется по формулам: где , , - время действия релейной защиты для соответствующих участков [14]. Определяем постоянную времени затухания апериодической составляющей Та, с и ударный коэффициент ВН: ; НН: ; для стороны ВН и НН соответственно [14]: ; . Для каждого выключателя импульс квадратичного тока определяется по формуле: = = 26 Ударный ток КЗ на стороне ВН и НН соответственно определяется по формулам: Апериодическая √ √ √ √ составляющая тока КЗ не рассчитывается, так как рассматривается удаленное короткое замыкание. Найденные значения расчетных токов будут использоваться в дальнейшем при выборе и проверке электрических аппаратов, кабелей и электроизмерительных приборов. 27 5 Обеспечение безопасности жизнедеятельности и охраны труда Охрана труда и безопасность жизнедеятельности на предприятиях – это комплекс мероприятий, законодательно регулирующих условия и способы обеспечения безопасности производственной деятельности. Это важная задача для работодателя, поскольку безопасность и здоровье работников являются основными приоритетами во всех видах предприятий. Понятие обеспечения безопасности производственной деятельности включает в себя такие меры, как предотвращение производственного травматизма, обеспечение безопасности труда, организация производственного процесса в соответствии с требованиями охраны труда и многое другое. Для обеспечения безопасности производственной деятельности на предприятии необходимо соблюдение следующих условий: проведение обучения и инструктажа работников по вопросам безопасности труда; создание на рабочих местах безопасных условий труда; использование средств индивидуальной и коллективной защиты от опасностей; своевременное проведение профилактических проверок и контроля состояния объектов и оборудования; обеспечение работников необходимыми средствами и приспособлениями. обеспечение безопасности производственной деятельности на предприятии может быть осуществлено различными способами: разработка и внедрение инструкций по охране труда; проведение лекций и семинаров для работников по вопросам безопасности; установление правил и норм безопасного поведения на рабочем месте; проведение систематических проверок и аудитов состояния условий труда; мониторинг работников на предмет соблюдения правил охраны труда; содействие в обеспечении средств индивидуальной и коллективной защиты; проведение обследований и предоставление рекомендаций по улучшению условий труда. 28 Благодаря внедрению эффективных мер по обеспечению безопасности производственной деятельности, можно существенно снизить риск возникновения несчастных случаев на предприятии и улучшить условия работы для всех работников. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок (далее - Правила) устанавливают государственные нормативные требования охраны труда при эксплуатации электроустановок. Требования правил распространяются на работодателей - юридических и физических лиц независимо от их организационно-правовых форм и работников из числа электротехнического, электротехнологического и неэлектротехнического персонала организаций (далее - работники), занятых техническим обслуживанием электроустановок, проводящих в них оперативные переключения, организующих и выполняющих строительные, монтажные, наладочные, ремонтные работы, испытания и измерения, в том числе работы с приборами учета электроэнергии, измерительными приборами и средствами технологическими автоматики, режимами а также работы осуществляющих объектов управление электроэнергетики и энергопринимающих установок потребителей. Требования охраны специализированных электрифицированных труда, обусловленные электроустановок, железных в дорог, том особенностью числе городского эксплуатации контактной сети электротранспорта, устанавливаются отраслевыми правилами по охране труда, а также отражаются в нормативных документах по обслуживанию данных электроустановок. Обязанности по обеспечению безопасных условий и охраны труда возлагаются на работодателя. Работодатель в зависимости от специфики своей деятельности и исходя из оценки уровня профессионального риска вправе: - устанавливать дополнительные требования безопасности, не противоречащие Правилам. Требования охраны труда должны содержаться в соответствующих инструкциях по охране труда, доводиться до работника в виде распоряжений, указаний, инструктажа; 29 - в целях контроля за безопасным производством работ применять приборы, устройства, оборудование и (или) комплекс (систему) приборов, устройств, оборудования, обеспечивающие дистанционную видео-, аудио или иную фиксацию процессов производства работ. Машины, аппараты, линии и вспомогательное оборудование (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенные для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии (далее электроустановки) должны находиться в технически исправном состоянии, обеспечивающем безопасные условия труда. В организациях должен осуществляться контроль за соблюдением Правил, требований инструкций по охране труда, контроль за проведением инструктажей. Допускается возможность ведения документооборота в области охраны труда в электронном виде с использованием электронной подписи или любого другого способа, позволяющего идентифицировать личность работника, в соответствии с законодательством Российской Федерации. 30 6 Охрана окружающей среды Электроэнергетическая отрасль не относится к отраслям экономики, для которых характерны значительные негативные проявления воздействия на окружающие среду. Однако следует отметить следующие факторы воздействия на окружающую среду, здоровье и жизнедеятельность человека, которые характерны для электросетевых объектов: 1) факторы специфического воздействия: - электрическое поле (для воздушных линий (ВЛ) напряжением 110 кВ и выше); - магнитное поле; - акустический шум (для ВЛ напряжением 110 кВ и выше учитывается только в населенной местности); - радио и телевизионные помехи; - опасные и мешающие влияния на линии связи и проводного вещания; - наличие условий, приводящих к гибели птиц в районах их расселения и на путях их миграции; - ограничение землепользования; - нарушение эстетики ландшафта (для природ охраняемых и рекреационных территорий, вблизи памятников истории и культуры); - загрязнения окружающей среды трансформаторными маслами; 2) факторы общестроительного (неспецифического) воздействия: - изъятие земель в постоянное (бессрочное) пользование; - изъятие земель во временное пользование; - нарушение естественного состояния грунта и рельефа; - сокращение площадей насаждений (разрубка просек); - загрязнение поверхностных и грунтовых вод (только при строительстве). Также следует отметить следующие экологические проблемы: - образование озона и оксидов азота в зоне коронного разряда (характерно для установок высокого и сверхвысокого напряжения); 31 - химическое загрязнение грунта в местах заложения электродов заземлителя и электрический ток при эксплуатации заземлителей (защитного заземления, рабочего заземления, заземления молниезащиты). При размещении объектов электроэнергетики необходимо учитывать следующие экологические требования: - определение относительно бесконфликтных участков для выбора вариантов площадок размещения подстанций и коридоров трассы ВЛ; - определение списка природных и социальных компонентов, для которых следует выполнить оценку размещения; - оценка относительно бесконфликтных участков для каждого природного компонента в категориях значения и чувствительности; - определение вариантов размещения в пределах относительно бесконфликтных участков; - сравнение вариантов и выбор наиболее оптимального, предлагаемого для реализации варианта. Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ (ред. от 31.12.2017) «Об охране окружающей среды» определяет правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, обеспечивающие сбалансированное решение социальноэкономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений, укрепления правопорядка в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности. Закон регулирует отношения в сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную среду как важнейшую составляющую окружающей среды, являющуюся основой жизни на Земле, в пределах территории Российской Федерации, а также на континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне Российской Федерации. В этом законе установлены экологические требования в области охраны окружающей среды при размещении, проектировании, строительстве, реконструкции, 32 вводе в эксплуатацию и эксплуатации промышленных объектов, в том числе объектов энергетики (статья 40): - должна обеспечиваться экологическая безопасность и сохранение здоровья населения. - должны предусматриваться мероприятия по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов. - должны предусматриваться мероприятия по оздоровлению окружающей среды. - нарушение вышеперечисленных требований влечет за собой приостановление до устранения недостатков, либо полное прекращение деятельности экологически вредных и опасных объектов. 33 Заключение В ходе прохождения производственной практики в Сервисном локомотивном депо Курск, филиале "Московский" ООО "ЛокоТех Сервис" в техническом отделе, я освоил и укрепил теоретические знания о конструкции, принципе действия, и приобрел практические навыки Формирование умений и навыков в выполнении проектирования систем электроснабжения; Овладение профессиональным опытом; Собран материал необходимый для написания отчета и выполнения ВКР. 34 Список использованных источников 1 Руководящий технический материал: указания по расчету электрических нагрузок РТМ 36.18.32.4-92 - М. :Тяжпромэлектропроект, 1992 г. – 9 с. 2 Справочные данные по расчетным коэффициентам электрических нагрузок М.:Тяжпромэлектропроект, 1990 г. – 118 с. 3 Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред. Ю.Г. Барыбина и др. - М.: Энергоатомиздат, 1991 г. - 406 с. 4 Электротехнический справочник: В 4 т. Т.4. использование электрической энергии / Под общ.ред. профессоров МЭИ В.Г.Герасимова и др. (гл.ред. А.И.Попов). 9-е изд., стер. - М.: Издательство МЭИ, 2004. - 696 с. 5 Свод правил СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение Актуализированная редакция СНиП 23-05-95. – 89 с. 6 Электрическое освещение: учеб. пособие / В.И.Бирюлин ; Курск.гос.техн.ун-т. Курск, 2007 г. – 113 с. 7 Проектирование осветительных электроустановок промышленных предприятий. Внутреннее освещение. Нормы технологического проектирования. Редакция 1996 года - М.:Тяжпромэлектропроект, 1996 г. – 96 с. 8 Кудрин Е.И. Электроснабжение промышленных предприятий. М:. Интермет Инженеринг, 2006. – 672 с. 9 Проектирование электроснабжения промышленных предприятий. Нормы технологического проектирования 1-я редакция НТП ЭПП- 94 - М.:Тяжпромэлектропроект, 1994 г. – 69 с. 10 ПОСОБИЕ К «УКАЗАНИЯМ ПО РАСЧЕТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК» - М.:Тяжпромэлектропроект, 1993 г. – 24 с. 11 ГОСТ 14209-85. Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов. - М.: Изд-во стандартов , 1985 г. – 38 с. 12 Правила устройства электроустановок: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7 с изменениями и дополнениями на 2023 г. - М.: Изд-во Эскмо 2023 г. – 512 с. 35 13 Электротехнический справочник: В 4 т. Т.2. Электротехнические изделия и устройства / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл.ред. А.И.Попов). - 9-е изд., стер. - М.: Издательство МЭИ, 2003 г. – 524 с. 14 Министерство промышленности и энергетики Российской федерации, приказ от 22 февраля 2007 г. N 49. О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности. – 3 с. 15 Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. РД 153-34.020.257-98. - М.: «Издательство НЦ ЭНАС», 2002 г. – 149 с. 16 Электротехнический справочник: В 4 т. Т.3. Производство, передача и распределение электрической энергии / Под общ. ред. профессоров МЭИ В.Г.Герасимова и др. - 9-е изд., стер. - М.: Издательство МЭИ, 2004 г. – 967 с. 17 Рожкова Л.Д., Электрооборудование электрических станций и подстанций : учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Л.Д. Рожкова, Л. К. Карнеева, Т. В. Чиркова. - 10-е изд ., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. - 448 с. 18 Карнеева Л.К. Электрооборудование электростанций и подстанций (примеры расчетов, справочные данные) / Л.К.Карнеева, Л.Д.Рожкова. - Иваново, МЗЭТ ГОУ СПО ИЭК, 2006 г. – 224 с. 19 Справочник по проектированию электрических сетей. Под ред. Д.Л.Файбисовича. - М.:Изд-во НЦ ЭНАС, 2005 г. – 376 с. 20 Электрооборудование электрических станций и подстанций : учебник для студ. сред. проф. образования /Л. Д. Рожкова, Л.К.Карнеева, Т.В.Чиркова. – 10-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013 г. – 448 с. 21 Межотраслевые Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок РД153-34.0-03.150-00 - М. : Издательство НЦ ЭНАС, 2003 г. – 230 с. 22. Астафьева О.Е. Экологические основы природопользования: учебник для СПО / О. Е. Астафьева, А. А. Авраменко, А. В. Питрюк. – М. : Издательство Юрайт, 2018 г. – 354 с. 23. Саенко О.Е. Экологические основы природопользования : учебник / О.Е. Саенко, Т.П. Трушина. – Москва : КНОРУС, 2017 г. – 214 с. 36
