Электрооборудование и электроснабжение насосной станции №1 ООО «Энергосервис» г. Юрюзань

Содержание

Содержание

Введение

1 Сведения по насосной станции

1.1 Назначение электрооборудования насосной станции

1.2 Технические характеристики электрооборудования насосной станции

1.3 Характеристика электроснабжения насосной станции

2 Расчет электрооборудования насосной станции

2.1 Выбор рода тока и величины напряжения электродвигателей насосной станции

2.2 Выбор типа и числа рабочих насосов

2.3 Расчёт и выбор мощности электродвигателя насосов

2.4 Категория надёжности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения предприятия

2.5 Схема управления насосной станции

2.6 Расчёт и выбор аппаратов управления, зашиты насосной станции

2.7 Система автоматизации и зашиты насосной станции

2.8 Расчёт освещения насосной станции

3 Расчёт стоимости проведения работы по замене электропроводки на освещение

3.1 Технико–экономическое обоснование затрат на электрооборудование и материалы

3.2 Расчет фонда оплаты труда, отчислений на социальное страхование и социальное обеспечение

3.3 Расчёт стоимости прочих затрат

3.4 Расчёт сметы затрат на электромонтажную работу

4 Охрана труда и противопожарная безопасность

4.1 Техника безопасности при обслуживании насосов

4.2 Основные требования пожарной безопасности насосной станции

4.3 Возможные неисправность насосов и методы их устранения

Заключение

Список использованных источников

Введение

Передача, распределение и потребление электроэнергии на промышленных предприятиях должны производиться с высокой экономичностью и надёжностью. Так, в системах цехового электроснабжения широко используются распределительные устройства (КРУ) и комплектные трансформаторные подстанции (КТП), а также комплектные силовые и осветительные токопроводы.

Все это создаёт гибкую и надежную систему распределения электроэнергии, экономящую большое количество проводов и кабелей. Значительно упростились схемы подстанций различных напряжений и назначений за счет отказа от сборных шин и выключателей на первичном напряжении и применения глухого присоединения трансформаторов подстанций к питающим линиям и т.д.

Основными определяющими факторами при проектировании электроснабжения должны быть характеристики источников питания и потребителей электроэнергии, в первую очередь требование, к бесперебойности электроснабжения с учетом возможности обеспечения резервирования в технологической части проекта, требования электробезопасности.

Подключение систем электроснабжения промышленных предприятий к сетям энергосистем производится согласно техническим условиям на присоединение, выдаваемым энергоснабжающей организацией в соответствии с Правилами пользования электрической энергией.

При проектировании систем электроснабжения необходимо учитывать, что в настоящее время все более широкое распространение находит ввод, позволяющий по возможности максимально приблизить высшее напряжение (35 – 330 кВ) к электроустройствам потребителей с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации. Основополагающим принципом при проектировании схем электроснабжения является также отказ от "холодного" резерва. Рациональные схемы решения должны обеспечивать ограничение токов короткого замыкания. В необходимых случаях при проектировании систем электроснабжения должна быть предусмотрена компенсация реактивной мощности. Мероприятия по обеспечению качества электроэнергии должны решаться комплексно и базироваться на рациональной технологии и режиме производства, а также на экономических критериях. При выборе оборудования необходимо стремиться к унификации и ориентироваться на применение комплексных устройств (КРУ, КСО и др.) различных напряжений, мощности и назначения, что повышает качество электроустановки, надежность, удобство и безопасность ее обслуживания.

Схемы электроснабжения промышленных предприятий должны разрабатываться с учетом следующих основных принципов:

источники питания должны быть максимально приближены к потребителям электрической энергии;

число ступеней трансформации и распределения электроэнергии на каждом напряжении должно быть минимально возможным;

распределение электроэнергии рекомендуется осуществлять по магистральным схемам и в обоснованных случаях могут применяться радиальные схемы;

схемы электроснабжения и электрических соединений подстанций должны быть выполнены таким образом, чтобы требуемый уровень надёжности и резервирования был обеспечен при минимальном количестве электрооборудования и проводников.

Целью данного проекта является электроснабжение и электрооборудование насосной станции. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

выбор рода тока и величины напряжения электродвигателей насосной станции;

выбор типа и числа рабочих насосов;

расчёт и выбор мощности электродвигателя насосов;

категория надёжности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения предприятия;

расчёт и выбор аппаратов управления, зашиты насосной станции;

расчёт освещения насосной станции;

технико-экономическое обоснование затрат на электрооборудование и материалы;

расчет фонда оплаты труда, отчислений на социальное страхование и социальное обеспечение;

расчет стоимости прочих затрат;

расчёт сметы затрат на электромонтажную работу.

Сведения по насосным станциям

Назначение электрооборудование насосной станции

Электрооборудование на насосной станции предназначено для улучшения работоспособности персонала.

Число вспомогательных наосов зависит от числа основных насосов станции, их мощности, объёма здания и других условий. Кроме основных, предусмотрены и резервные насосы того же назначения.

Основные двигатели электроприводов насосов – асинхронные короткозамкнутые. Как правило, они работают на напряжении 380 вольт. Это напряжение является достаточным, так как мощности электродвигателей и расстояние между местом их установки и трансформатором собственных нужд невелико. Некоторые двигатели (двигатели внутреннего сгорания) ДВС применяются только на резервных насосах при изолированной работе станции, когда предъявляются высокие требования к их надёжности.

Электродвигатели и насосы поставляются комплектно. Таким образом, соответствие параметров двигателя и наосов обеспечивается заводом–поставщиком.

Электропривод для задвижек (электродвигательный или соленоидный) наиболее распространен, он позволяет осуществлять дистанционное или автоматическое управление ими. При определении создаваемой им нагрузки необходимо исходить из одновременно потребляемой мощности, которая зависит от технологического режима работы станции.

Освещение насосной станции, как и обычных помещений, осуществляется с помощью светильников с лампами накаливания при напряжении 220 В. Качество освещения должно обеспечивать возможность правильного и безопасного обслуживания агрегатов. Переносное освещение допускается только при напряжении 12 В. Для наружного освещения применяются светильники с лампами накаливания, ртутными лампами высокого давления или прожекторами заливающего света. Мощность, необходимая для внутреннего освещения, применяется равной 8–10 Вт/м2., а для наружного– 0,12 Вт/м2.

Вентиляция насосной станции предназначены для создания нормальных условий эксплуатации насосной станции и сохранности её оборудования. В её помещениях должны поддерживаться соответствующие температура и влажность воздуха. Перепад температур между внутренним и наружным воздухом в машинном зале станции с постоянно присутствующим персоналом не должен превышать 5оС, а на автоматизированных станциях, периодически обслуживаемых персоналом – 10оС. По рекомендации Гидроводхоза при охлаждении воздуха в машинном зале станции за расчётную надо принимать среднюю температуру самого жаркого месяца в районе сооружения станции измеряемую в 13 часов. Источниками тепла на насосной станции являются работающие двигатели, токоведущие части (провода, шины, кабели), нагретые стены здания и т.д. Источниками дополнительного тепла служат электронагреватели отопительные.

Расчет электрооборудования насосной станции

Выбор рода тока и величины напряжения электродвигателей насосной станции

Для силовых электрических сетей промышленных предприятий в основном применяется трёхфазный переменный ток. Постоянный ток рекомендуется использовать в тех случаях, когда он необходим по условиям технологического процесса (зарядка аккумуляторных батарей, питание гальванических ванн и магнитных столов), а также для плавного регулирования частоты вращения электродвигателей. Если необходимость применения постоянного тока не вызвана технико–экономическими расчётами, то для питания силового оборудования используется трёхфазный переменный ток.

При выборе напряжения следует учитывать мощность, количество и расположение электроприёмников, возможность их совместного питания, а также технологические особенности производства.

При выборе напряжения для питания непосредственно электроприёмников необходимо обратить внимание на следующие положения [9]:

Номинальными напряжениями, применяемыми на промышленных предприятиях для распределения электроэнергии являются, 10 – 6 кВт; 660, 380, 220 В.

Применять на низшей ступени распределения электроэнергии напряжение выше одного киловольта рекомендуется только в случае, если установлено специальное электрооборудование, работающее при напряжении выше одного киловольта.

Если двигатели необходимой мощности изготавливаются на несколько напряжений, то вопрос выбора напряжения должен быть решён путём технико-экономического сравнения вариантов.

В случае, если применение напряжения выше одного киловольта не вызвано технической необходимостью, следует рассмотреть варианты использования напряжения триста восемьдесят и шестьсот шестьдесят вольт. Применение более низких напряжений для питания силовых потребителей экономически не оправдано.

При выборе одного из рекомендуемых напряжений необходимо исходить из условия возможности совместного питания силовых и осветительных электроприёмников от общих трансформаторов.

С применением напряжения шестьсот шестьдесят вольт снижаются потери электроэнергии и расход цветных металлов, увеличивается радиус действия цеховых подстанций, повышается единичная мощность применяемых трансформаторов и в результате сокращается количество подстанций, упрощается схема электроснабжения на высшей ступени распределения энергии. Недостатками напряжения шестьсот шестьдесят вольт являются невозможность совместного питания сети освещения силовых электроприёмников от общих трансформаторов, а также отсутствие электродвигателей небольшой мощности на это напряжение, так как в настоящее время такие электродвигатели нашей промышленностью не выпускаются.

На предприятиях с преобладанием электроприёмников малой мощности более выгодно использовать напряжение триста восемьдесят или двести двадцать вольт (если не доказана целесообразность применения иного напряжения).

Напряжение сетей постоянного тока определяется напряжением питаемых электроприёмников, мощностью преобразовательных установок, удалённостью их от центра электрических нагрузок, а также условиями окружающей среды.

Следует выбрать напряжение в 380 вольт для электродвигателей насосной станции.

Схема управления насосной станции

Схемой предусмотрены два режима управления двигателем:

1) дистанционное – с диспетчерского пункта (кнопками управления SB3 SB4);

2) местное – с помощью кнопок управления, расположенных непосредственно у насосного агрегата (SB1, SB2).

Пуск двигателя осуществляется нажатием кнопки SB1 (SB3), при этом насос должен быть залит водой (контакт реле контроля заливки SL будет замкнут). При нажатии кнопки SB1 (SB3) получают питание катушка промежуточного реле KL1 и катушка магнитного пускателя КМЗ. Один из контактов KL1 шунтирует кнопку SB1 (SB3), а другим подает питание на катушку промежуточного реле KL4. Контактом КМЗ подается сигнал на электромагнит включения YAC1 масляного выключателя Q1. При включении выключателя Q1 статор двигателя через реактор LR подключается к сети. При его подключении к сети в начальный момент пуска (асинхронный пуск) в цепи статора проходит ток, в несколько раз превышающий номинальный в результате чего сработает токовое реле КА, присоединенное к трансформатору тока, включенному в статор двигателя М. Контакт этого реле включает реле времени КТ2. В цепи катушки промежуточного реле KL5 размыкается контакт КТ2 и подготавливает цепь включения контактора КМ2 и магнитного пускателя КМ4, включаемых через контакты KL5 промежуточного реле. По мере разгона двигателя ток в статоре его спадает и при подсинхронной скорости (0,95 – 0,98 синхронной) значительно уменьшается, реле КА при этом разомкнет свой замыкающий контакт в цепи КТ2. С выдержкой времени (около 0,9 с) замкнется контакт реле КТ2 в цепи катушки KL5. Контактор КМ2 включается и подключает к обмотке возбуждения М постоянный ток и одновременно с этим через замыкающий контакт КМ4 (пускатель КМ4 включается одновременно с контактором КМ2) получает питание электромагнит включения YAC2 масляного выключателя Q2. Выключателем Q2 шунтируется реактор LR и к статору двигателя прикладывается полное напряжение сети, двигатель входит в синхронизм. При включении КМ2 размыкается цепь разрядного резистора Rp.

С целью облегчения вхождения М в синхронизм, если напряжение питающей сети понижено, в схеме управления предусмотрен узел форсирования возбуждения.

Форсировка может выполняться двумя способами:

при помощи реле напряжения KV3, присоединяемого к вторичной обмотке трансформатора напряжения, используемого в схеме управления данного двигателя (индивидуальная форсировка);

при помощи реле напряжения KV4, подключаемого к шинам групповой форсировки на распределительном устройстве (групповая форсировка).

При индивидуальной форсировке реле KV3 размыкающим контактом (если напряжение сети снижено) включает контактор КМ1, шунтирующий своим контактом резистор регулятора возбуждения Rb, чем и обеспечивается форсированное возбуждение синхронного двигателя М.

Недостатком индивидуальной форсировки является возможность ложной форсировки в случае отключения автоматом цепей, отходящих от трансформатора напряжения, подключенного к распределительному устройству.

Более надежной является так называемая групповая форсировка, при которой контактор КМ1 включается замыкающим контактом реле KV4. Оно в свою очередь включается при подаче питания на шины групповой форсировки, когда напряжение высоковольтной сети снижается на 1520%. В этом случае благодаря непосредственному подключению реле на выводы вторичной обмотки трансформатора напряжения исключается возможность ложной форсировки.

Способ форсировки выбирается с помощью контактных накладок ХВ1 и ХВ2.

Отключение синхронного двигателя осуществляется:

нажатием на кнопку SB2 (SB4);

срабатыванием релейной защиты;

если после пуска насос не развивает необходимое давление (контакт SP в цепи отключения выключателя);

при срабатывании реле контроля заливки насоса.

Расчёт и выбор аппаратов управления, защиты насосной станции

2.6.1 Выбор аппаратов управления и защиты насосной станции

Управление электропотребителями (электроприводами, электронагревательными устройствами, осветительными и установками) и защита их от аварийных режимов работы осуществляется электротехническими устройствами, которые называются аппаратами управления и защиты.

Для увеличения срока службы электропотребителей нужно технично грамотно выбрать необходимую аппаратуру управления и защиты силовых кал. Разработанной принципиальной электрической схемы управления. Выбрать аппарата – это значит отобрать из большого количества однотипных аппаратов наиболее совершенный, дешевый аппарат, техничные данные которого отвечают условиям выбора, требованиям техники безопасности и противопожарным правилам.

Выбирают аппараты по величине напряжения, виду и величине тока, климатическим исполнениям, условиями защиты от влияния окружающей среды, его соответствия технологичным требованиям и другим показателям.

При выборе необходимо учитывать также характер и режим работы электроприемников.

При выборе аппаратов управления и защиты целесообразно пользоваться структурами условных обозначений аппаратов, выбирая из них те, что нужно для конкретного использования аппарата.