Платная доработка на тему Разработка мероприятий по повышению качества электроэнергии в системе электроснабжения ООО «МагМайн (Платная доработка)

Содержание:

Введение 5

1 Основные требования к качеству и надежности электроснабжения. Основные показатели качества электроэнергии, причины их отклонения, методы и средства их повышения 7

1.1 Требования к качеству и надежности электроснабжения 7

1.1.1 Основные требования к надежности электрической сети. 8

1.1.2 Основные требования к качеству электрической сети 9

1.2 Основные показатели качества электроэнергии. Причины отклонения качества электрической энергии. Методы и средства повышения качества электроснабжения 12

1.2.1 Отклонение напряжения 12

1.2.1.1 Влияние отклонения напряжения на работу электроприемников 14

1.2.1.2 Методы и средства ограничения отклонения напряжения 18

1.2.2 Колебания напряжения 21

1.2.2.1 Влияние колебаний напряжения на работу электроприемников и персонала 23

1.2.2.2 Методы и средства ограничения колебания напряжения 24

1.2.3 Несинусоидальные режимы электроснабжения 27

1.2.3.1 Влияние высших гармоник на системы электроснабжения 29

1.2.3.2 Методы снижения уровня гармоник 31

1.2.4 Несимметрия в системах электроснабжения 31

1.2.4.1 Влияние несимметричных нагрузок на работу электроприёмников 33

1.2.4.2 Снижение несимметрии напряжений 34

2 Мероприятия по повышению качества электроэнергии на ООО «МагМайн» 38

2.1 Объект и методы исследования 38

2.2 Анализ работы элементов сети ООО «МагМайн» 42

2.3 Анализ качества электроэнергии ООО «МагМайн» 46

2.3.1 Результаты измерения 46

2.4 Оценка необходимости применения средств компенсации реактивной мощности 52

3 Рекомендации по повышению качества электроснабжения и уменьшения потерь в сетях 10-0,4 кВ ООО «МагМайн» 57

3.1 Мероприятия по повышению надежности сетей 57

3.2 Мероприятия по повышению качества электроэнергии 65

3.3 Разработка решений по применению и моделированию устройств компенсации реактивной мощности для повышения качества электроэнергии 68

Заключение 81

Список литературы 82

Введение:

В последние десятилетия электроэнергетика стала одной из важнейших отраслей народного хозяйства. Данная отрасль характеризуется набором определенных специфических особенностей. Основной особенностью электроэнергетики является то, что без нее не представляется возможным деятельность большинства важнейших отраслей. В настоящее время идет бурное развитие техники и технологий, что обусловлено постоянным ростом спроса на электрическую энергию как со стороны производственных объектов, таки и со стороны населения. Этот фактор приводит к тому, что особую актуальность приобретают вопросы эффективного использования электрической энергии, обеспечения безопасных условий работы электроустановок и т.д. [1].

Одновременно со стремительным ростом мировых экономик наблюдается и резкий рост потребления такого важнейшего ресурс, ка электрическая энергия.

В настоящее время имеется ряд причин, способствующих повышенному энергопотреблению. Наиболее очевидными факторами, влияющими на неэффективное использование электрической энергии, являются: широкое распространение мощных потребителей электроэнергии, низкая энергоэффективность применяемых технологических схем, наличие энергетических потерь внутри линий электропередачи, низкий остаточный ресурс энергопотребителей и так далее.

Тема магистерской диссертации – «Разработка мероприятий по повышению качества электроэнергии в системе электроснабжения ООО «МагМайн».

Цель магистерской диссертации – оценка состояния электропотребления предприятия, выбор наиболее перспективных решений по повышению качества электроснабжения и уменьшению потерь, а так же на примере исследуемого объекта ООО «МагМайн» проделать работу по выдаче рекомендаций связанных с повышением качества его электроснабжения.

Для того, чтобы успешно достигнуть поставленные цели необходимо обеспечить решение следующего ряда задач:

– изучить основы теории качества электрической энергии, а также ознакомиться с основным перечнем требований, которые предъявляются к электрической энергии;

– осуществить подробный анализ технической литературы по рассматриваемой тематике, а именно книги, посвященные вопросам обеспечения производства качественной электрической энергии;

– осуществить подробное исследование уровня качества электроэнергии, которой снабжается объект исследования;

– на основании проведенных исследований сформулировать комплекс мероприятий, способствующих улучшению основных показателей качества электрической энергии.

Актуальность работы объясняется медленным, но постоянным ростом стоимости электрической энергии, необходимостью уменьшения потерь электроэнергии в процессе ее распределения до электроприемников, увеличением качества отпускаемой продукции, увеличением надежности и срока службы работы электрооборудования.

Объект исследования – система электроснабжения ООО «МагМайн».

Предмет исследования – анализ существующей сети электроснабжения на исследуемом предприятии и разработка мероприятий по повышению качества и надежности его электроснабжения.

Результатом проведенной работы будут являться технически-обоснованные предложения по разработке мероприятий, служащих для улучшения качества и надежности электроснабжения исследуемого предприятия.

Заключение:

В ходе мною проведенной работы были изучены требования, предъявляемые к качеству электроснабжения, был проведен литературный обзор. В первом разделе были рассмотрены причины образования отклонения ПКЭ от нормальных режимов, а так же оказываемое их влияние на работу электрооборудования и методы их нормализации. Во втором разделе на примере предприятия был проведен анализ существующей сети. Целью проводимого анализа было выявить отклонения ПКЭ от нормированных значений, которые регламентируются ГОСТами, и проанализировать, какое влияние они способны оказывать на электрооборудование установленное на предприятии и как их отклонение связано с зарегистрированными авариями произошедшими на предприятии в период 2019-2020 годов, для принятия решений способствующих уменьшению возникновения дальнейших технологических аварий и отказов.

По результатам второго раздела было выявлено, что отклонения ПКЭ носят достаточно частый характер, и в третьем разделе были представлены ряд мероприятий, которые смогли бы улучшить качество электрической сети предприятия и уменьшить число возникновения технологический аварий.

Фрагмент текста работы:

1 Основные требования к качеству и надежности электроснабжения. Основные показатели качества электроэнергии, причины их отклонения, методы и средства их повышения

1.1 Требования к качеству и надежности электроснабжения

Для того, чтобы оценить уровень качества того или иного товара существует целый комплекс нормативных документов и регламентов. В конкретном рассматриваемом случае электрическая энергия будет рассматриваться в качестве продукта, а услугой будет являться процесс передачи электрической энергии от поставщика к потребителю.

Согласно п.1.1.3 указаний и норм технологического проектирования энергетического хозяйства горнодобывающих предприятий [2], схема электроснабжения предприятия должна соответствовать требованиям экономичной и безопасной эксплуатации, требованиям надежности и бесперебойности электропитания, обеспечивать установленное ГОСТом 32144-2013 качество электроэнергии.

Из этого можно сделать вывод о том, что качественное электроснабжение данного предприятия является наиважнейшим условием, и должно как можно больше соответствовать номинальному значению, поскольку отклонения могут повлечь за собой аварии связанные с безопасностью жизни людей и качеством отпускаемой продукции.

Видов ущерба, который может быть нанесен исследуемому предприятию может быть несколько:

– ущерб по причине перерыва электроснабжения. В данном случае предприятие несет экономические потери от простоя оборудования в данный момент времени;

– ущерб по причине образования бракованной продукции. Бракованная продукция возникает в результате нарушения работы оборудования, объясняемого отклонениями качества электроэнергии;

– ущерб по причине выхода из строя дорогостоящего оборудования. Из-за длительного режима работы электроприемников от сетей с низким качеством электроэнергии происходит их ускоренный износ;

На основании результатов проведенного анализа уровня качества поставляемой электрической энергии делается соответствующее заключение, в котором сопоставляются фактические показатели качества с теми, которые предусмотрены в ГОСТах и ПУЭ.

1.1.1 Основные требования к надежности электрической сети.

Надежное, безопасное и качественное электроснабжение электрической энергией электроприемников исследуемого предприятия, является наиболее важной задачей питающей электрической сети. Поэтому надежность и качество электрической энергии необходимо обозначить, как свойство электрической сети обеспечивать необходимую связь между узлами источника и приемников электрической энергии для обеспечения качественной выпускаемой продукции.

Основными причинами перерыва снабжения электрической энергией электроприемников в большинстве случаев являются:

– неправильная работа противоаварийной автоматики;

– ошибки дежурного оперативного персонала по ведению режима на исследуемом объекте;

– технологические нарушения на линиях электропередачи и кабельных линиях, на подстанциях.

В процессе проектирования объекта уже предусматривается проведение ряда мероприятий, способствующих обеспечению необходимого уровня надежности электроснабжения. Для обеспечения требуемого уровня надежности энергоснабжения объекта необходимо строго соблюдать все требования регламентов и инструкций по профилактике и плановым обслуживаниям оборудования.

Как правило, любая энергетическая система представляет собой набор следующих элементов: устройства выработки и генерирования электрической энергии, потребители электрической энергии, линии передачи электрической энергии, различные устройства для трансформации и изменения основных параметров электрической энергии [3].

Существует определенная классификация потребителей электрической энергии, которая подразумевает наличие 3 категорий приемников электроэнергии [3]:

— потребители электрической энергии 1 категории. В случае нарушения энергоснабжения этих приемников могут возникнуть ситуации, в которых имеется прямая угроза жизни людей, угроза государственной безопасности, угроза значительного экономического ущерба, угроза сбоев в работе стратегически важных предприятий и т.д.

В этой категории имеется отдельная группа электрических приемников, которые обеспечивают безопасность особо ответственных энергетических установок. С их помощью гарантируется безаварийная остановка таких объектов.

— потребители электрической энергии 2 категории. В случае нарушения энергоснабжения этих приемников могут возникнуть ситуации, в которых имеют место перебои в производственных циклах, нарушения цикличности производственных процессов, а также нештатные режимы функционирования режимных организаций. При этом нарушается деятельность огромного количества рабочего персонала организаций.

— потребители электрической энергии 1 категории. В случае нарушения энергоснабжения этих приемников не наблюдаются какие либо нештатные ситуации. Также к этой категории относятся потребители электрической энергии, не входящие в состав 1 и 2 категорий.